-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hochgeschwindigkeitsverbinder
und insbesondere Verbinder, die für die Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung
mit dazwischen angeordneten Erdungs- oder Masseanordnungen zwischen
Gruppen von differentiellen Signalpaaren geeignet sind.
-
Auf
dem Gebiet der Datenübertragung
versuchen die Computer- und
Serverindustrien dauernd, die Geschwindigkeit zur erhöhen, mit
denen ihre Erzeugnisse Daten senden und empfangen können. Die
meisten Spezifikationen für
Komponenten dieses Typs verlangen nun minimale Geschwindigkeiten
von einem Gigabit pro Sekunde. Solche Verbinder verwenden typischerweise
differentielle Signalisierung, was bedeutet, dass die Signalanschlüsse in Paaren von
Anschlüssen
angeordnet sind, um so in vorteilhafter Weise die Vorzüge differentieller
Signalisierung auszunutzen.
-
Bei
der Verwendung von differentieller Signalisierung treten jedoch
gewisse Probleme auf. Ein Konstrukteur muss Vielfacherden oder -massen
in den Verbinder einbringen, um Signalisolierung sicherzustellen.
Ein typischer Lösungsweg,
Erdungen oder Masseverbindungen in einem solchen Verbinder zur Verfügung zu
stellen, würde
es sein, eine einzige Masse in jedem differentiellen Signalpaar
vorzusehen. Diese Lösung
kann in unerwünschter
Weise die Größe des Verbinders
erhöhen
und ihn für
seine beabsichtigte Anwendung ineffizient machen. Mit der Verwendung
getrennter Masseanschlüsse
für jedes differentielles
Paar hängt
auch die gesamte An zahl von Schaltungen, die durch den Verbinder
unterstützt werden
können,
von der Anzahl von Anschlüssen
ab, die der Verbinder tragen soll. Wenn ein Verbinder Masseanschlüsse für jedes
differentielle Paar erfordert, wird der Verbinder daher eine größere Länge aufweisen
und möglicherweise
die Größe der elektronischen
Komponenten vergrößern, mit
denen er verwendet wird, in einem Ausmaß, wo es nicht mehr erstrebenswert
ist, ihn unter Berücksichtigung
der Perspektive einer tatsächlichen
Schaltungsplatine zu verwenden.
-
Typischerweise
gibt es einen Zwischenraum in der Schnittstelle zwischen dem Verbinder
und der damit verknüpften
Schaltungsplatine. Es ist wohlbekannt, dass solche Zwischenräume unerwünschte Diskontinuitäten in den
Impedanzwerten bei höheren Frequenzen
erzeugen können,
die bei der Datenübertragung
verwendet werden.
-
Differentielle
Signalverbinder, die im Stand der Technik bekannt sind, sind in
den Dokumenten US-B1-6 379 188 und US-A-5 718 606 offenbart.
-
Zusätzlich erfordern
einige Anwendungen einen differentiellen Signalverbinder, der eine
Mehrzahl von differentiellen Signalschaltungen auf zwei gedruckten
Schaltungsplatinen miteinander verbinden kann, die in allgemein
parallelen Ebenen voneinander beabstandet sind, das heißt, dass
eine Schaltungsplatine über
oder unter der anderen Schaltungsplatine positioniert ist. Bei solchen
Anwendungen ist der differentielle Signalverbinder zwischen den
beiden Schaltungsplatinen angeordnet, und die elektrischen Verbindungen
zwischen denselben können
unerwünschte
Größen der
Spannungen oder Belastungen bewirken, die wenigstens auf einige
der Anschlüsse
des Verbinders oder der Schaltungsplatine an der Verbinder-Schaltungsplatine-Schnittstelle ausgeübt werden
sollen oder müssen.
-
Es
besteht daher ein Bedarf für
einen Hochgeschwindigkeitsverbinder, der differentielle Signale aufnimmt,
der Impedanzdiskontinuitäten
durch den gesamten Verbinder und die Verbinder-Schaltungsplatinen
Schnittstelle minimalisiert.
-
Es
besteht auch ein Bedarf, eine Mehrzahl von differentiellen Signalpaaren
durch den Verbinder zu schaffen und gleichzeitig eine Mehrzahl von
Masseanschlüssen
zu schaffen, die die differentiellen Signalpaare in diskrete Gruppen
von Signalpaaren trennen, und die auch eine Affinität über den
Verbinder zur Schaltungsplatinenschnittstelle für die differentiellen Signalpaare
schaffen, um eine verhältnismäßig konstante
Impedanz durch den Verbinder, insbesondere an der Schnittstelle
vom Verbinder zur Schaltungsplatine aufrecht zu erhalten.
-
Es
besteht auch ein Bedarf für
einen Hochgeschwindigkeitsverbinder des Typs zum Dazwischenanordnen,
der differentielle Signale aufnimmt. Es besteht auch ein Bedarf
für einen
solchen Verbinder, in dem die differentiellen Anschlusspaare nachgiebige
Schwanzteile haben, um Spannungen und Belastungen auf die Anschlusspaare
und auf die Schaltungsplatine an der Verbinder-Schaltungsplatinen-Schnittstelle zu
verringern.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft Verbinder des „Andocken" und „Dazwischenanordnen" Typs und Anschlussanordnungen,
die in solchen Verbindern verwendet werden, durch die die vorgenannten Nachteile überwunden
werden. Die vorliegende Erfindung schafft einen Verbinder des Typs
zum Dazwischenanordnen, um eine Mehrzahl von differentiellen Signalschaltungen
zwischen beabstandeten Schaltungsplatinen miteinander zu verbinden,
der die vorgenannten Nachteile überwindet.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Es
ist ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Hochgeschwindigkeitsverbinder
für die
Verwendung beim Übertragen
von differentiellen Signalen zwischen zwei elektronischen Komponenten
gemäß Anspruch
1 zu schaffen.
-
Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, solche Verbinderanordnungen
des Stils vom Andocken und Dazwischenanordnen für Verwendung mit solchen differentiellen
Signalanwendungen zu schaffen.
-
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine differentielle
Signalverbinderanordnung zu schaffen, die eine Schaltungsplatinenschnittstelle mit
einer Mehrzahl von dazwischen angeordneten Masseanschlüssen verwendet,
die differentielle Signalpaare des Verbinders in getrennte Gruppen
trennen und die auch eine Affinität zu Masse für benachbart
angeordnete differentielle Signalpaare schaffen, um die Impedanz über den
Verbinder zur Schaltungsplatinenschnittstelle auf einen gewünschten
Wert oder Bereich solcher Werte zu kontrollieren.
-
Ein
noch weiteres Ziel ist es, eine differentielle Signalverbinderanordnung
zum Verbinden von zwei Schaltungsplatinen miteinander zu schaffen, welche
Verbinderanordnung ineinander angreifende Stecker- und Buchsenverbinderkomponenten
einschließt,
die jeweils eine Mehrzahl von Anschlussanordnungen aufweist, wobei
die Anschlussanordnungen innerhalb von Hohlräumen der Stecker- und Buchsenverbinderkomponenten
aufgenommen sind, und die Verbinderanordnung eine Mehrzahl von Masseanschlüssen verwendet,
die an Zwischenstellen zwischen Gruppen von differentiellen Signalpaaren an
der Schnittstelle vom Verbinder zur Schaltungsplatine angeordnet
sind.
-
Noch
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Stecker- und
Buchsenverbinderkomponenten mit leitenden äußeren Oberflächen zu schaffen,
die als verknüpfte
Massen für
die differentiellen Signalanschlussanordnungen dienen, die durch die
Verbinderkomponenten getragen werden und die elektrisch mit den
Masseanschlüssen
verbunden sind.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Anschlussanordnungen
für Verwendung
in einem differentiellen Signalverbinder des Typs zum Dazwischenanordnen
zu schaffen, die differentielle Signalschaltungen auf zwei beabstandeten
Schaltungsplatinen miteinander verbinden, wobei jeder Verbinderaufbau
eine Mehrzahl von differentiellen Signalpaaren innerhalb von Durchlässen eines Verbindergehäuses trägt.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten
Verbinder für
Verwendung bei der Übertragung
von differentiellen Signalen zu schaffen, wobei der Verbinder ein
leitendes Gehäuse
aufweist, dass eine Mehrzahl von Sätzen von differentiellen Signalanschlusspaaren
unterbringt, und wobei. das Verbindergehäuse eine Mehrzahl von Masseanschlüssen einschließt, die
an Zwischenstellen auf dem Verbindergehäuse und zwischen Gruppen von
differentiellen Signalpaaren an der Schnittstelle vom Verbinder
zur Schaltungsplatine angeordnet sind.
-
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbinder
für die
Verwendung bei differentiellen Signalanwendungen zu schaffen, wobei der
Verbinder ein isolierendes Gehäuse
einschließt, das
eine Mehrzahl von inneren Hohlräumen,
eine Mehrzahl von Anschlussanordnungen aufweist, die innerhalb der
Hohlräume
aufgenommen sind, wobei jede der Anschlussanordnungen eine Mehrzahl
von leitenden Anschlüssen
anschließt,
die eine Mehrzahl von differentiellen Paaren von Signalanschlüssen bilden,
wobei die Anschlüsse
der Signalanordnungen voneinander getrennte Kontakt-, Schwanz- und verbindende
Anschlussteile einschließen,
wobei die Anschlusskontaktteile wenigstens teilweise durch Teile der
Verbinderkomponenten umgeben sind, wobei die äußeren Oberflächen dieser
Teile mit leitendem Material bedeckt sind, das zu einer Masseschaltung
verbunden ist, wenn die Verbinderkomponente an einer Schaltungsplatine
angebracht ist, so dass die Anschlusskontaktteile der differentiellen
Paare damit verknüpfende
Masseteile haben, die sie umgeben.
-
Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verbinderaufbau
des Typs zum Dazwischenanordnen für differentielle Signalanwendungen zwischen
beabstandeten Schaltungsplatinen zu schaffen, der nachgiebige Schwanzteile
auf den differentiellen Signalpaaren hat.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Anschlussanordnungen
für einen
differentiellen Signalverbinder des Typs zum Dazwischenanordnen
zu schaffen, der leicht und kostengünstig hergestellt werden kann.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Anschlussanordnungen
des Typs für differentielle
Signale zu schaffen, die als komplementäre Hälften ausgebildet sind, wobei
Eingriffsmittel auf jeder Hälfte
angeordnet sind, um die beiden Hälften
in einer einheitlichen Anschlussanordnung in Eingriff zu bringen.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Sätze von
Anschlüssen
zu schaffen, die unterschiedliche Längen haben, wobei wenigstens
ein Satz der Anschlüsse kleinere
Kontaktlängen als
die anderen Anschlüsse
hat, um so ein Mittel zu schaffen, volles Zusammenpassen der Verbinderanordnung
der Erfindung zu bestimmen, wenn die Anschlüsse mit der kürzeren Länge mit
ihren gegenüberliegenden
Anschlüssen
zusammengefügt
werden.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, miteinander
in Eingriff zu bringende Stecker- und Buchsenverbinder mit zweiteiligen
Gehäusen
zu schaffen, die jeweils obere und untere Gehäuse einschließen, wobei
die oberen und unteren Gehäuse
eine Mehrzahl von beabstandeten darin ausgebildeten Hohlräumen aufweisen,
wobei die Hohlräume
in den unteren Gehäusen
sich in einer Richtung und die Hohlräume in den oberen Gehäusen in
einer zweiten Richtung erstrecken, die von der ersten Richtung Verschieden
ist, so dass, wenn sie zusammengefügt sind, die Stecker- und Buchsengehäuse eine
Mehrzahl von inneren L-förmigen
Hohlräumen
haben, von denen jeder darin eine Anschlussanordnung aufnimmt, wobei
die Anschlussanordnungen eine Mehrzahl von differentiellen Signalpaaren
aufweisen, die darin angeordnet sind, wobei die Anschlussanordnungen
entsprechende ineinander eingreifende Stecker- und Buchsenanschlussanordnungen
einschließen.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochgeschwindigkeitsverbinder zum
miteinander Verbinden von zwei elektronischen Komponenten zu schaffen,
wie z. B. zwei Schaltungsplatinen, wobei der Verbinder einen Aufbau zum
Dazwischenanordnen mit einer Mehrzahl von differentiellen Signalanschlusspaaren
aufweist, die durch das Verbindergehäuse getragen werden, wobei
die Signalpaare nachgiebige Stiftteile an ihren Kontakt- und Schwanzteilen
haben.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Anschlussanordnungen
identischer Form für
Einfügung
in Durchlässen
des Verbindergehäuses
zu schaffen, wobei die Verbinderanordnungen jeweils eine Mehrzahl
von differentiellen Signalanschlüssen
tragen, wobei die Anschlüsse
unterschiedliche Längen
haben, wobei einige der Anschlüsse
eine kleinere Länge
als die anderen Anschlüsse
haben, um so Mittel zu schaffen, volles Zusammenpassen der Verbinderanordnung
zu bestimmen, wenn die kürzeren
Anschlüsse
mit ihren gegenüberliegenden
Anschlüssen
zusammengefügt
werden.
-
Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbinderanordnung
zu schaffen, die miteinander in Eingriff kommende männliche
und weibliche Verbinderkomponenten zum Übertragen von differentiellen
Signalen zwischen zwei elektronischen Komponenten verwendet, wobei
die männlichen
und weiblichen Verbinderkomponenten eine Mehrzahl von Kontaktelementen
aufweisen, die ineinander in einer besonderen Zusammenfügungssequenz
in Eingriff kommen, so dass eine Mehrzahl von Masseelementen einander
kontaktiert, wenn die beiden Verbinderkomponenten miteinander zusammengefügt werden,
um Massekontakt während
des Zusammenfügens
und Trennen der Verbinderkomponenten sicherzustellen.
-
Diese
und andere Ziele der vorliegenden Erfindung werden durch den Aufbau
der Verbinderanordnung erreicht. Gemäß einem Hauptgesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung, und wie dies beispielsweise durch eine Ausführungsform
der Erfindung ausgeführt
wird, ist eine Verbinderanordnung mit gegenüber stehenden und miteinander
in Eingriff zu bringenden ersten und zweiten Verbinderkomponenten
versehen. Jede der beiden Komponenten schließt vorzugsweise obere und untere
Gehäuse auf,
die aus einem isolierenden Material ausgebildet sind, wobei Hohlräume darin
ausgebildet sind, um Anschlussanordnungen aufzunehmen.
-
Die
oberen und unteren Gehäuse
sind mit inneren Hohlräumen
ausgebildet, die sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
Diese Hohlräume
werden miteinander ausgerichtet, wenn die oberen und unteren Gehäuse zusammengesetzt
werden, um L-förmige
Hohlräume
in den ersten und zweiten Verbinderkomponenten zu bilden.
-
Gemäß einem
anderen wichtigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind
die oberen und unteren Gehäuse
jeweils auf der äußeren Oberfläche mit
einer leitenden Beschichtung versehen, was durch Plattieren oder
Metallbeschichten derselben mit einem leitenden Material erreicht
werden kann. Vorzugsweise sind alle Oberflächen des Gehäuses plattiert
und mit einer oder mehreren Masseschaltungen verbunden, die auf
einer oder mehreren Schaltungsplatinen angeordnet sind. Die unteren
Gehäuse
können
Schlitze einschließen,
die in ihren Flächen
des Teils angeordnet sind, die getrennt ausgebildete Anschlüsse aufnehmen,
um eine Reihe von Masseanschlusspunkten und eine Redundanz der Verbindung
zu schaffen.
-
Gemäß einem
anderen wichtigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind
die Verbinderkomponenten als ineinander eingreifende männliche und
weibliche oder Stecker- und Buchsenverbinder ausgebildet, jeder
mit einer Mehrzahl von Hohlräumen.
Jeder Hohlraum weist eine Anschlussanordnung entweder der Steckerstruktur
oder der Buchsenstruktur auf, welche Anordnung weiter eine Mehrzahl
von Stromversorgungsanschlüssen
oder differentiellen Signalanschlüssen einschließen kann.
In jedem Fall haben die Anschlüsse
Kontaktteile, Schwanzteile und verbindende Teile, die teilweise durch
die isolierende äußere Schale
eingekapselt sind. Die Schale bildet ein Stützrahmenwerk in Form eines
Gerüsts,
und zwei Halbrahmen sind miteinander kombiniert, um eine einzige
Anschlussanordnung zu erhalten, die wenigstens zwei unterschiedliche
differentielle Signalanschlusspaare enthält.
-
Die
Anschlussanordnungen sind alle identisch, so dass sie in irgendeinen
der Hohlräume
der Gehäuse
eingesetzt werden können.
Die Anschlussanordnungen vom Steckertyp sind typischerweise in dem
Buchsenverbindergehäuse
gehalten, während die
Anschlussanordnungen vom Buchsentyp typischerweise im Steckerverbindergehäuse gehalten sind.
Die Anordnungen vom Steckertyp haben Kontaktklingenteile, in denen
Anschlüsse
eingebettet sind und freiliegen, während die Anordnungen vom Buchsentyp
Kontaktklingenteile haben, die sich aus dem isolierenden Hauptteilteil
erstrecken und die voneinander weggespreizt sind, so dass, wenn
die beiden Verbinder zusammengefügt
werden, die Kontaktklingen vom Buchsentyp sich in Hohlräume des Buchsenverbinders
erstrecken und Berührung
mit den Kontaktklingen der Steckertypanordnung machen.
-
Beide
Verbindergehäuse
sind weiter mit Kontaktklingen versehen, die als Teile des Gehäuses ausgebildet
sind und die miteinander Kontakt machen, wenn die Verbindergehäuse zusammengefügt werden.
-
Gemäß einem
anderen Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, und wie dies
durch zwei unterschiedliche Ausführungsformen
der Erfindung beispielsweise ausgeführt wird, sind Verbinderanordnungen
entweder des Andocktyps oder des Typs zum Dazwischenanordnen zum
Verbinden einer Mehrzahl von Signalpaaren zwischen Schaltungsplatinen
miteinander mit dazwischen angeordneten Masseanschlüssen versehen,
die zwischen gewissen der differentiellen Signalpaare an der Schnittstelle
zwischen Verbinder und Schaltungsplatine angeordnet sind. Diese
dazwischen angeordneten Masseanordnungen unterteilen die differentiellen
Signalpaare in dem Verbinder in diskrete Gruppen und schaffen weiter
eine Affinität
für die
differentiellen Signalpaare zu Masse an der Schnittstelle von Verbinder
zu Schaltungsplatine, um besser eine niedrige Impedanz für die differentiellen
Hochfrequenzsignale über
dieselbe aufrecht zu erhalten.
-
Die
Verbinder des Typs zum Andocken schließen vorzugsweise obere und
untere Gehäuse ein,
die aus einem isolierenden Material ausgebildet sind, wobei Hohlräume darin
ausgebildet sind, die Anschlussanordnungen aufnehmen. Die oberen
und unteren Gehäuse
sind mit inneren Hohlräumen
ausgebildet, die sich in unterschiedlichen Richtungen erstrecken.
Diese Hohlräume
werden miteinander ausgerichtet, wenn die oberen und unteren Gehäuse zusammengesetzt
werden, um eine Mehrzahl von L-förmigen
inneren Hohlräumen
in den ersten und zweiten Verbinderkomponenten zu bilden.
-
Vorzugsweise
sind die oberen und unteren Gehäuse
jeweils auf den äußeren Oberflächen mit
einer leitenden Beschichtung beschichtet, was durch Plattieren oder
Metallbeschichten derselben mit einem leitenden Material erreicht
werden kann. Vorzugsweise sind alle Oberflächen der Gehäuse plattiert
und mit einer oder mehreren Masseschaltungen verbunden, die auf
einer oder mehreren Schaltungsplatinen angeordnet sind. Die unteren
Gehäuse
können
Schlitze oder Ausnehmungen einschließen, die in ihren Montageflächen angeordnet
sind, um getrennt ausgebildete Anschlüsse aufzunehmen, um eine Mehrzahl
von Masseanschlusspunkten zu schaffen und um Redundanz von Masseverbindung zu
schaffen.
-
Die
Verbinderkomponenten sind als entsprechend ineinander eingreifende
männliche
und weibliche Verbinder (oder Stecker- und Buchsenverbinder) ausgebildet,
die jeweils eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweisen, die darin ausgebildet
sind. Jeder Holraum enthält
eine Anschlussanordnung entwe der der Streckerstruktur oder der Buchsenstruktur,
welche Anordnung weiter entweder eine Mehrzahl von Stromversorgungsanschlüssen oder
differentiellen Signalanschlüssen
einschließen
kann. In jedem Fall schließen
die Anschlüsse
typischerweise Kontaktteile, Schwanzteile und verbindende Teile
ein, die teilweise durch eine isolierende äußere Schale eingekapselt sind.
Die Schale bildet einen Block, und zwei solche Blöcke sind
miteinander vereint, um eine Anschlussanordnung zu bilden. Die Blöcke haben
identische Form, die von derjenigen von Eingriffsmitteln verschieden
ist, die dazu dient, die beiden Blöcke in einem einzigen Aufbau
zusammenzuhalten.
-
Der
Verbinder des Typs zum Dazwischenanordnen weist vorzugsweise ein
längliches
und isolierendes Gehäuse
mit einer Mehrzahl von Hohlräumen auf,
die im Gehäuse
zwischen gegenüberliegenden Seiten
desselben ausgebildet sind. Das Gehäuse kann Anbringungs- oder
Befestigungsmittel aufweisen, die an den gegenüberliegenden Seiten desselben
angeordnet sind. An einer Seite des Gehäuses sind die Hohlräume länglich und
quer zu der Längsachse
des Gehäuses,
und vorzugsweise der Mittellinie des Gehäuses angeordnet, und sind voneinander durch
Innenwände
getrennt, die sich ebenfalls in derselben Querrichtung erstrecken.
Auf der gegenüberliegenden
Seite des Verbinders ist eine Mehrzahl von kleineren Hohlräumen im
Gehäuse
ausgebildet und steht mit den länglichen
Hohlräumen
in Verbindung, um eine Mehrzahl von einzelnen Durchlässen vollständig durch
das Gehäuse
zwischen den gegenüberliegenden
Seiten zu bilden. Diese Durchlässe können als
allgemein „E"-förmig charakterisiert
werden. Vorzugsweise sind alle Oberflächen des Gehäuses mit
einem leitenden Material beschichtet, einschließlich in den Durchlässen durch
das Gehäuse.
-
Die
Anschlussanordnungen sind alle virtuell identisch, so dass sie in
jeden der Hohlräume
der Gehäuse
eingesetzt werden können,
wodurch Modularität
der Verbinder erreicht wird. Die Wafer oder Plättchen vom Steckerstil sind
typischerweise im Buchsenverbindergehäuse gehalten, während die
Wafer oder Plättchen
vom Buchsenstil typischerweise im Steckerverbindergehäuse gehalten
werden. Die Wafer vom Steckerstil haben Kontaktklingenteile, in
denen Anschlüsse
eingebettet sind und frei liegen, während die Wafer vom Buchsentyp
Kontaktklingenteile haben, die sich aus dem isolierenden Hauptteil
erstrecken und die voneinander weggespreizt sind, so dass, wenn
die beiden Verbinder miteinander zusammengefügt werden, sich die Kontaktklingen
vom Buchsentyp in Hohlräume
Buchsenverbinders erstrecken und Berührung mit den Kontaktklingen
mit der Wafer vom Steckerstil machen.
-
Sowohl
bei den Verbindern vom Andockstil als auch vom Stil zum Dazwischenanordnen
für die Verbindung
einer Mehrzahl von differentiellen Signalen zwischen Schaltungen
auf Schaltungsplatinen miteinander schließt der dazwischen angeordnete Masseaufbau
eine Mehrzahl von Masseanschlüssen ein,
die an Zwischenstellen zwischen kleinen Gruppen von differentiellen
Signalpaaren angeordnet sind. Z. B. können Massevorsprünge oder
-ansätze, die
eine Mehrzahl von Masseanschlüssen
haben, in Schlitze eingesetzt werden, die in den leitenden Wänden des
Verbinders ausgebildet sind, die die Kanäle trennen, in denen die differentiellen
Signalpaare angeordnet sind. So wird jeder Masseanschluss benachbart
zu wenigstens einem differentiellen Signalpaar angeordnet sein.
Bei noch einem anderen Beispiel können Anschlussvorsprünge oder
-ansätze, die
zwei Masseanschlüsse
haben, benachbart zu drei differentiellen Signalpaaren angeordnet
sein, wobei die Anschlussansätze
allgemein äquidistant von
den differentiellen Signalpaaren angeordnet sind.
-
Diese
und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden unter Berücksichtigung
der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich verstanden werden.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Im
Verlauf dieser detaillierten Beschreibung wird häufig Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen.
Es zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht eines Buchsenverbindergehäuses, das
in Verbinderanordnungen verwendet wird, die in Übereinstimmung mit den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert sind;
-
2 eine
Draufsicht von oben des Buchsenverbinderge häuses von 1;
-
3 eine
Draufsicht von hinten des Buchsenverbindergehäuses von 1;
-
4 eine
Draufsicht von vorne des Buchsenverbindergehäuses von 1;
-
5 eine
vertikale Querschnittsansicht der oberen Verbinderkomponente des
Verbindergehäuses
von 1, entlang der Linien 5-5 derselben;
-
6 eine
horizontale teilweise Querschnittsansicht der oberen Verbinderkomponente
des Buchsenverbindergehäuses
von 1, genommen entlang den Linien 6-6 derselben;
-
7 eine
vertikale Querschnittsansicht des Eingriffsbereichs des Buchsenverbindergehäuses von 1,
genommen entlang der Linien 7-7 derselben;
-
8 eine
Draufsicht von unten des Buchsenverbindergehäuses von 1;
-
9 eine
Draufsicht von unten des unteren Verbindergehäuses, das sowohl mit den Stecker-
als auch Buchsenverbindergehäuses
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
-
10 eine
perspektivische Ansicht des unteren Gehäuses von 9;
-
11 eine
vertikale Schnittansicht des unteren Gehäuses von 10,
genommen entlang den Linien 11-11 derselben;
-
12 eine
teilweise vergrößerte Draufsicht von
unten des unteren Gehäuses
von 11;
-
12A eine perspektivische Ansicht, gesehen von
unten, eines zusammengesetzten Buchsenverbinders, wobei darin eine
Anschlussanordnung angeordnet ist und wobei drei der Gehäusemassen-Anschlusssätze als
vom Verbinder explodiert dargestellt sind;
-
13 eine
perspektivische Ansicht eines Steckerverbindergehäuses, das
in Übereinstimmung mit
den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
-
14 eine
Draufsicht von vorne des Steckerverbinders von 13;
-
15 eine
vergrößerte Detailansicht
des rechten Endes von 14;
-
15A eine vergrößerte Detailansicht
eines Endes des Steckerverbinders von 15, genommen
von dessen Rückseite;
-
16 eine
vertikale Querschnittsansicht des Steckerverbinders von 13,
genommen entlang Linien 16-16 derselben;
-
17 eine
teilweise horizontale Querschnittsansicht des Steckerverbinders
von 13, genommen entlang den Linien 17-17 derselben;
-
18 eine
Draufsicht einer Signalsanschlussanordnung, die in Übereinstimmung
mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und
in dem Buchsenverbindergehäuse
von 1 verwendet wird;
-
19 eine
Draufsicht der gegenüberliegenden
Seite der Signalanschlussanordnung von 18;
-
20A eine Draufsicht von hinten der Signalanschlussanordnung
von 19, genommen entlang den Linien A-A derselben;
-
20B eine Draufsicht von vorne der Signalanschlussanordnung
von 19, genommen entlang den Linien B-B derselben;
-
20C eine Draufsicht von oben der Signalanschlussanordnung
von 19; genommen entlang den Linien C-C derselben;
-
21 eine
Draufsicht einer Stromversorgungsanschlussanordnung, die in Übereinstimmung mit
den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und für Verwendung
in dem Buchsenverbindergehäuse
von 1 geeignet ist;
-
22 eine
Draufsicht von der Seite einer Verbinderanordnung, die entweder
für Signal-
oder Stromversorgungsanschlüsse
in dem Steckerverbindergehäuse
von 13 verwendet wird;
-
23A eine Draufsicht von vorne der Anschlussanordnung
von 22;
-
23B eine Draufsicht von hinten der Anschlussanordnung
von 22;
-
23C eine Draufsicht von oben der Anschlussanordnung
von 22;
-
24 eine
Draufsicht von der Seite der anderen Seite der Anschlussanordnung
von 22;
-
25A eine perspektivische Ansicht der Steckerverbinderkomponente,
die an einer von zwei Schaltungsplatinen angebracht ist;
-
25B eine seitliche Draufsicht einer Stecker- und
einer Buchsenverbinderkomponente, die an Schaltungsplatinen angebracht
sind, die zusammengefügt
sind, wobei dargestellt ist, wie die Verbinderanordnungen der vorliegenden
Erfindung entweder eine Standardverbindung sind (wobei die Schaltungsplatinen
in allgemein derselben Ebene angeordnet sind) oder eine umgekehrte
Verbindung sind (wobei die Schal tungsplatinen in zwei unterschiedlichen,
jedoch parallelen Ebenen angeordnet sind;
-
25C eine Querschnittsansicht von der Seite, die
zeigt, wie die beiden Verbinderkomponenten miteinander ausgerichtet
sind, unmittelbar bevor sie zusammengefügt werden;
-
26 eine
perspektivische Ansicht einer Halteklammer, die dazu verwendet wird,
entweder die oberen Gehäuse
des Buchsenverbinders oder der Stecknadelverbinders mit ihren damit
verknüpften
unteren Gehäusen
zusammenzuhalten;
-
27 eine
perspektivische Ansicht eines Masseanschlusses, der in die unteren
Verbindergehäuse
einsetzbar ist, um eine Verbindung zwischen den unteren Verbindergehäusen von
Schaltungsplatinen zu schaffen;
-
28 eine
Draufsicht eines Satzes von sechs Anschlüssen, die innerhalb eines Trägerstreifens
für Verwendung
in einem Anschlussaufbau gestanzt sind;
-
29 eine
perspektivische Ansicht des Trägerstreifens
von 28 mit isolierenden Gehäusen oder Hauptteilteilen,
die daran angeformt sind;
-
30A–30D perspektivische Ansichten, die in aufeinanderfolgender
Reihenfolge die Schritte darstellen, die gemacht werden, um eine
der Stecker- oder Buchsenverbinderkomponenten zu bilden;
-
31A und 31B schematische
Ansichten, die die Isolierung von differentiellen Signalanschlüssen sowohl
an der Zusammenfügungsschnittstelle
als auch an der Schaltungsplatinenschnittstelle der Verbinder der
Erfindung zeigen;
-
32 eine
vergrößerte horizontale
Detailquerschnittsansicht der oberen Hälften des Stecker- und Buchsenverbindergehäuses, die
zusammengefügt
sind, wobei die Endeingriffsglieder und die zusammenpassenden Entladungsglieder
gegen elektrostatische Entladung des Gehäuses in Eingriff mit ihren
entsprechenden gegenüberstehenden
Eingriffskomponenten dargestellt sind;
-
33 dieselbe
Ansicht wie 32, wobei sich jedoch eine Anschlussanordnung
innerhalb der Stecker- und Buchsenverbindergehäuse an ihrem Ort befindet;
-
34 eine
vergrößerte Detailansicht
des Eingriffsendes der Stecker- und Steckdosenverbindergehäuse, die
zusammengefügt
sind, und gesehen von der Rückseite
derselben, um den Eingriff zwischen ihnen darzustellen;
-
34A eine seitliche Draufsicht des Steckerverbindergehäuses von 13,
genommen entlang den Linien 34A-34A;
-
35 eine
Draufsicht von oben von zwei der Anschlussanordnungen, die in einem
zusammengefügten
Zustand gezeigt sind.
-
36 eine
perspektivische Ansicht von zwei Anschlussanordnungen von 25 in ihrem zusammengefügten Zustand;
-
37 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Verbinders,
der gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, dargestellt an seinem
Ort, wenn er zwei Schaltungsplatinen miteinander verbindet;
-
38 eine
Explosionsansicht des Aufbaus von 37;
-
39 eine
perspektivische Ansicht eines Verbinders von Platine zu Platine
für Dazwischenanordnung,
der im Aufbau von 37 verwendet wird;
-
40 eine
Explosionsansicht des Verbinders von 37;
-
41 eine
Draufsicht von oben des Verbinders von 37;
-
42 eine
Draufsicht von unten des Verbinders von 37;
-
43 eine
Draufsicht von der Vorderseite des Verbinders von 37;
-
44 eine
Draufsicht des Endes des Verbinders von 37;
-
45 eine
perspektivische Ansicht der Anschlussanordnung, die im Verbinder
von 37 verwendet wird;
-
46 eine
Explosionsansicht der Anschlussanordnung von 45, wobei
die beiden Aufbauhälften
vor dem Zusammenbau gezeigt sind;
-
47 eine
seitliche Draufsicht einer der Anschlussaordnungshälften von 45;
-
48 eine
Draufsicht von oben der Anschlussanordnung von 45;
-
49 eine
seitliche Draufsicht der Anschlussanordnung von 45;
-
50 eine
Querschnittsansicht, genommen quer durch das Verbindergehäuse von 37 entlang
Linien 50-50 derselben, wobei dargestellt ist, wie die Anschlussanordnung
in das Gehäuse
eingesetzt ist;
-
51 eine
Querschnittsansicht, genommen quer durch das Verbindergehäuse von 37 entlang
Linien 51-51 desselben, wobei gezeigt ist, wie die Masseglieder
in das Gehäuse
eingesetzt sind;
-
52 eine
Längsschnittsansicht
durch das Verbindergehäuse
von 37 entlang den Linien 52-52 desselben;
-
53 eine
perspektivische Ansicht einer anderen, vertikalen Ausführungsform
von Verbindern der vorliegenden Erfindung;
-
54 eine
Explosionsansicht von 53;
-
55 eine
perspektivische Ansicht einer Anschlussanordnung, die in dem Verbinder
von 54 und 55 verwendet
wird;
-
56 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung; wobei
eine kombinierte Andockverbinderstruktur und Verbinderstruktur zum
Dazwischenanordnen dargestellt ist;
-
57 eine
Explosionsansicht von 56;
-
58 eine
Explosionsansicht einer Anschlussanordnung, die im Verbinder von 56 verwendet
wird; und
-
59 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Verbinderanordnung von 56.
-
Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Aufbau des Verbindergehäuses
-
25A–C
zeigt ein Paar von Schaltungsplatinen 30, 31,
an denen ein Paar von Verbindern 40, 60 angebracht
ist. Diese beiden Verbinder 40, 60 sind miteinander
in Eingriff bringbar, um so die Schaltungen auf den beiden Schaltungsplatinen
miteinander zu verbinden. Von diesen beiden Verbindern 40 und 60 ist
einer als ein Buchsenverbinder 40 anzusehen, indem er ein
weibliches Teil ist, das einen komplementären und zusammenpassenden männlichen Steckerteil 60 aufnimmt.
Diese beiden Verbinder 40, 60 sind miteinander
in Eingriff bringbar, um so die Schaltungen auf den beiden Schaltungsplatinen
miteinander zu verbinden. Wie dies wohlbekannt ist, können die
beiden Schaltungsplatinen jeweils elektrische Komponenten tragen,
von denen Beispiele Mikroprozessoren und Speichereinrichtungen einschließen, aber
nicht darauf begrenzt sind, und auch analoge Schaltungen einschließen. Elektrische
Komponenten auf den Schaltungsplatinen sind elektrisch mit Leitern
in den Verbinderteilen 40 und 60 verbunden.
-
Beide
Verbinder erstrecken sich teilweise über die Ränder 32, 33,
so dass sie verwendet werden können,
einen Verbinder zu schaffen, der das „Andocken" einer Schaltungsplatine an oder mit
einer anderen Schaltungsplatine oder von zwei elektronischen Komponenten
aneinander bzw. miteinander ermöglichst.
Die beiden Verbinder 40, 60 können so angesehen werden, dass
sie eine einzige Verbinderanordnung 35 bei einer Ausführungsform
der Erfindung bilden. Wenn die beiden Verbinderteile 40 und 60 miteinander
verbunden werden, so dass die Leiter in jedem Teil 40 und 60 miteinander
in Eingriff kommen, können
die elektrischen Komponenten auch Schaltungsplatinen, an denen die
Teile 40 und 60 angebracht sind, selbst elektrisch
miteinander durch die Verbinderteile 40 und 60 elektrische
gekoppelt werden.
-
In
den 25B und 25C ist
ein Steckerverbinder 60 gezeigt, der an einer der beiden
Schaltungsplatinen 30 angebracht ist. In Fällen, wo
der Verbinder an einer Schaltungsplatine angebracht ist und die
Schaltungsplatine unterhalb der Verbinderkomponente liegt, wird
eine solche Anbringung als „Standard"-Anbringung angesehen. 25C zeigt, dass die beiden Verbinder dazu ausgebildet
sind, miteinander in einer solchen Standardanbringungsanordnung
zusammengefügt
zu werden. Bei einer solchen Standardanbringung werden die beiden
Schaltungsplatinen, an denen die Verbinderkomponenten angebracht
sind, allgemein in der selben Ebene liegen, wie dies unten in 25C gezeigt ist. In einem anderen Fall können die
Verbinderkomponenten in „umgekehrter" Weise angebracht
werden, wobei eine Schaltungsplatine 30 oberhalb der anderen
angeordnet ist und allgemein in einer zweiten, jedoch parallelen
Ebene liegt. Dies ist in den 25A–25B gezeigt. 25C zeigt
weiter, dass die beiden Verbinder so ausgebildet sind, dass sie
miteinander in solch einer Standardanbringungsanordnung zusammengefügt sind.
Die Verbinder der Erfindung sind bei beiden solchen Anbringungsanwendungen
nützlich
und sind weiter bei der Übertragung
von elektrischen Hochgeschwindigkeitssignalen zwischen Schaltungen
der beiden Schaltungsplatinen nützlich.
-
1–4 zeigen
einen der Verbinder 40 der Anordnung 35, und zwar
denjenigen, der als ein Buchsenverbinder angesehen wird. Der Verbinder 40 hat
eine vordere oder Zusammenfügungsfläche 41, die
mit einem gegenüberstehenden
Verbinder 60 in Eingriff kommt, eine obere Fläche 42,
zwei Seitenflächen 43,
eine hintere Fläche 44 und
eine untere Fläche 45.
Der Verbinder 40 selbst schließt einen zweiteiligen Aufbau
ein, der vorzugsweise obere und untere Gehäusekomponenten einschließt, die
mit 47 bzw. 48 bezeichnet sind.
-
5–7 zeigen
das obere Gehäuse 47 im
Querschnitt. Wie dies dargestellt ist, hat das obere Gehäuse 47 eine
Mehrzahl von horizontalen Durchlässen
oder Hohlräumen 49,
die sich durch die Tiefe (oder Länge)
des Gehäuses 47 bis
zur Zusammenfügungsfläche 41 erstrecken,
und von der Rückseite des
oberen Gehäuses 47 zum
vorderen hohlen Buchsenteil 46. Die Hohlräume 49 des
oberen Gehäuse 47 sind
durch innere Wände 50, 51 begrenzt, die
vorzugsweise integral mit dem Gehäuse ausgebildet sind, so wie
z. B. beim Formen. des Gehäuses, und
die sich kreuzweise zueinander erstrecken, vorzugsweise in den horizontalen
(50) und vertikalen (51) Richtungen. Die inneren
Wände 50, 51 schneiden
sich miteinander bei einer Reihe von Knotenlinien, die zusammenwirkend
die Hohlräume 49 definieren.
Der Zweck dieser Hohlräume 49 wird
unten im Detail beschrieben werden. An den äußeren Seiten der Buchse 46 sind
zwei weitere Buchsen 52 (4) ausgebildet,
die vorstehende Steckerteile eines gegenüberstehenden Verbinders wie
unten beschrieben aufnehmen.
-
Die
vertikalen Wände 51 können an
ihren vorderen Rändern 56 mit
Massekontaktklingenteilen 57 versehen sein, die sich nach
vorne in den Buchsenbereich 46 erstrecken. Diese werden
mit gegenüberliegenden
Teilen des gegenüberstehenden
Verbinders in Eingriff kommen.
-
Die
oberen und unteren Gehäuse 47, 48 sind mit
einem stufenförmigen
Profil entlang ihren Zusammenfügungsschnittstellen 54, 55 versehen.
Auf diese Weise erhalten die unteren Gehäuse 48 eine zwitterförmige Natur,
was bedeutet, dass sie mit den oberen Gehäusen sowohl der Stecker- als
auch der Buchsenverbinder 60, 40 verwendet werden
können.
Das untere Gehäuse 48 ist
in den 8–10 dargestellt.
In 10 kann gesehen werden, dass das untere Gehäuse 48 mit
seinen vertikalen Wänden 51 eine
Reihe von vertikalen Hohlräumen 58a aufweist, die
darin ausgebildet sind. Diese vertikalen Hohlräume 58a passen mit
den horizontalen Hohlräumen 49 des
oberen Gehäuses 47 zusammen,
und, wenn sie zusammengefügt
sind, wird eine Reihe von L-förmigen
Hohlräumen
oder Durchlässen
innerhalb oder innen von den zusammengesetzten Gehäusen gebildet.
-
Wie
dies aus den 5 und 8 ersichtlich ist,
hat das obere Buchsengehäuse 47 eine
Reihe von horizontalen Wänden 50,
die unterschiedliche Längen
haben, die die Einfügung
von Anschlussanordnungen darin gestatten werden. Wie dies aus 9 ersichtlich
ist, hat die untere Fläche 45 des
unteren Gehäuses 48 Öffnungen 58b,
die mit ihren Hohlräumen 58a in
Verbindung stehen. 13 zeigt das obere Gehäuse 61 der
Steckerverbinderkomponente 60 der Verbinderanordnung 35.
Wie dies aus den 13–16 ersichtlich
ist, hat das obere Gehäuse 61 eine
Mehrzahl von inneren Hohlräumen 62, die
in Reihen und Spalten angeordnet sind, vorzugsweise mit denselben
Abständen
wie die Reihen und Spalten von inneren Hohlräumen 62 des oberen
Gehäuses
des Buchsenverbinders.
-
Wie
dies in 16 gezeigt ist, hat das obere Gehäuse 61 eine
Mehrzahl von horizontalen Seitenwänden 63 und vertikalen
Wänden 64 (15),
die sich miteinander schneiden, um individuelle Hohlräume 62 zu
begrenzen. Die vertikalen Wände 64 des oberen
Gehäuses 61 des
Steckerverbinders sind in 17 sich
verjüngend
gezeigt, und ihre Vorderkanten stehen nach vorne bis zu einem Ort
nahe der Vorderfläche 66 des
oberen Gehäuses 61 vor.
Die Kontaktklingenteile 56 des oberen Gehäuses 40 des Buchsenverbinders
werden mit den Vorderkanten der vertikalen Verbinder des oberen
Gehäuses
des Steckerverbinders zusammenpassen und in Eingriff kommen, und
wegen der leitenden Plattierung auf diesen Oberflächen werden
sie eine zuverlässige elektrische
Verbindung zwischen beiden Verbinderkomponenten 40, 60 schaffen,
wenn diese zusammengefügt
sind.
-
Zwischenliegende
Masse an der Schaltungsplatinenschnittstelle
-
In Übereinstimmung
mit einem Hauptgesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein
dazwischenliegender Masseaufbau auf der Fläche des Verbinders 40 oder 60 vorgesehen,
der mit den Schaltungsplatinen 30 oder 31 schnittstellenartig
verbunden ist. Solche dazwischenangeordneten Masseanordnungen für den Verbinder
des Andocktyps sind am besten in den 12A und 31B zu sehen. Eine Mehrzahl von sich in Querrichtung
erstreckenden Wänden 51 unterteilt
das untere Gehäuse 48 in eine
Mehrzahl von Kanälen,
wie z. B. Kanäle 58a, 58b (12),
in die differentielle Signalpaare 99 eingesetzt sind, wie
dies in 31B ersichtlich ist. Wie dies
aus den 12 und 12A gesehen
werden kann, kann ein Schlitz 83 in jeder zweiten Querwand 51 zum
Aufnehmen eines Masseanschlusses 84 darin vorgesehen sein.
Diese leitenden Masseanschlüsse 84 sind
im größeren Detail
in 27 gezeigt. Die Masseanschlüsse 84 dienen dazu,
die gesamte Aus dehnung des unteren Gehäuses 48 mit Masseschaltungen
der Schaltungsplatinen 30, 31 zu verbinden. Der
Aufbau dieser Masseanschlüsse 184 ist
in 27 gezeigt, und jeder Anschluss 184 schließt einen
Gehäusehalteteil 186 und
einen Endteil 187 ein. Der Gehäusehalteteil 186 jedes
solches Anschlusses schließt
vorzugsweise ein Paar von ebenen Köpfen 188 ein, die
eingebeult sind oder eine Vertiefung aufweisen, um einen vorstehenden
Teil 188A auf einer Seite des Kopfes 188 zu bilden,
der einen Presssitz mit dem masseanschlussaufnehmenden Schlitz 83 schafft.
Der Endteil 187 weist einen oder mehrere Schwänze 189 auf,
die als elastische Stifte der „Nadelaugen"-Ausbildung gezeigt
sind, die eine mittige Öffnung 187A einschließt, die
durch verformbare Seitenwände
des Schwanzes umgeben sind, wie dies im Stand der Technik bekannt
ist.
-
Wenn
die Masseanschlüsse 84 in
Schlitze 83 der Querwände 51 eingesetzt
werden, wie dies bei den Beispielen von 12A und 31B gezeigt ist, wird jede Masseanschlussanordnung 84 benachbart
zu differentiellen Signalpaaren 99 angeordnet werden, die
in Kanälen 58 einschließlich der
Kanäle 58a; 58b angeordnet
sind. Vorzugsweise sind die Masseanschlüsse 84 nicht notwendigerweise
mit den Reihen und Spalten ausgerichtet, die durch die differentiellen
Signalanschlüsse 99 definiert
werden, sondern sind statt dessen in einer Zwischenstelle oder diagonalen
Stelle zwischen den differentiellen Signalanschlüssen 99 angeordnet.
Bei den Beispielen der 12A und 31B wird jeder Endteil 187 der Masseanschlüsse an dem
Masseanschluss 84 ungefähr äquidistant
von vier differentiellen Signalanschlusspaaren angeordnet sein.
Die Masseanschlüsse 84 werden
auch die differentiellen Signalanschlusspaare in Blöcke von
sechs unterteilen. Wie dies in 31B gezeigt
ist, könnten
natürlich
zusätzliche
Schlitze 83a in jeder Querwand 51 vorgesehen sein,
so dass die Anschlussanordnungen die differentiellen Signalan schlusspaare
in Reihen von drei (oder sogar in ein einziges differentielles Signalanschlusspaar)
unterteilen würden,
wenn dies so gewünscht
wird.
-
Die
Anschlussschwänze 189 der
Masseanschlüsse 84 werden
mit Masseschaltungen oder Ebenen in Schaltungsplatinen 30, 31 verbunden sein,
und die Masseanschlüsse 84 werden
daher eine Affinität
für unterschiedliche
Signalpaare 99 in benachbarten differentiellen Signalpaaren
durch die Schnittstelle zwischen der unteren Verbinderanordnung 48 und
der damit verknüpften
Schaltungsplatine schaffen. Dies wird dazu dienen, eine niedrigere Impedanz über die
Schnittstelle vom Verbinder zur Schaltungsplatine für differentielle
Signale zu schaffen und wird auch Diskontinuitäten in der Impedanz darüber vermeiden.
Die Verwendung dieser Masseanschlüsse zwischen getrennten Sätzen von
differentiellen Signalanschlusspaarschwänzen dient dazu, beträchtlich
den Massepfad von einem Paar oder Signalanschluss zu Masse im Vergleich
zu einem gewöhnlichen
Verbindergehäuse
zu verringern, das nur mit einem Paar von Masseansätzen 900 (10) versehen
ist, die typischerweise an den gegenüberliegenden Enden des Gehäuses entlang
der Montagefläche
derselben angeordnet sind.
-
Natürlich könnten die
Masseanschlüsse 84 alternativ
entlang den Längswänden des
unteren Gehäuses 48 angeordnet
sein anstelle das sie auf den Querwänden 51 angeordnet
sind, wie dies in den 12A und 31B gezeigt ist. Wie bei der dargestellten Ausführungsform
wäre es
bevorzugt, dass die Masseanschlüsse 84 benachbart
zu Sätzen
oder Gruppen von differentiellen Signalpaaren angeordnet sind. Bei
noch einer anderen möglichen
Variation der offenbarten Ausführungsform
könnten
die Masseanschlüsse 84 sowohl
auf den Querwänden
als auch den Längswänden des
unteren Gehäuses 48 benachbart zu
Sätzen
oder Gruppen von differentiellen Signalpaaren angeordnet sein.
-
Integrale
Massestruktur des Verbindergehäuses
-
Vorzugsweise
sind die Oberflächen
sowohl der oberen als auch unteren Gehäuse 47, 48 mit
einem leitenden Material wie z. B. einer dünnen Schicht von Metall beschichtet.
Dies wird zweckmäßigerweise
mit Hilfe von Plattieren oder Metallüberziehen des Kunststoffmaterials
oder isolierenden Materials erzielt, von dem die Gehäuse gebildet
werden, mit einer Metallbeschichtung auf im wesentlichen ihren gesamten äußeren Oberflächen. Diese
Technik ist bekannt im Stand der Technik als „plattierter Kunststoff". Dieses leitende
Plattieren dient wenigstens zwei Zwecken. Ein solcher Zweck besteht
darin, dass die Plattierung eine ununterbrochen leitende Oberfläche schafft,
die sich entlang der Gehäuse-Platinenschnittstelle
des Verbindergehäuses
erstreckt, die die Mehrzahl von getrennten Masseanschlüssen 84 miteinander
vereint. Ein zweiter Zweck besteht darin, eine nahe und zuverlässige Bezugsmasse
für die
differentiellen Signalanschlüsse
jedes der differentiellen Signalanschlusspaare in der Ausdehnung
durch den Verbinder und insbesondere durch die Hohlräume 49 des
Verbindergehäuses
zu schaffen.
-
Eine
verbesserte Masseschnittstelle wird auch zwischen zusammengefügten Verbindern
geschaffen, wie z. B. den Andockverbindern 40, 60,
die in den 25 gezeigt sind, was für eine aufeinanderfolgende
Zusammenfügungssequenz
zwischen den Verbindern sorgt. Wie dies in den 5 und 6 gezeigt
ist, erstreckt sich eine Mehrzahl von Eingriffsgliedern, die als
Vorsprünge
oder Finger 57 dargestellt sind, von der Wand 56 in
den hohlen Buchsenteil 46 des oberen Gehäuses 47.
Wenn das obere Gehäuse 47 mit
einer leitenden Oberfläche
bedeckt ist, werden die Finger 47 ebenfalls mit einer leitenden Oberfläche versehen.
Wie dies in 34 ersichtlich ist, können die
Finger 57 entlang gegenüberliegenden
Seitenwänden 56,
wie z. B. als Finger 57a entlang der rechten Seite der
Wand 56 und Finger 57b entlang der linken Seite
der Wand 56 vorgesehen sein, wobei die Finger 57a, 57b so
angesehen werden können,
dass sie eine „Säule" von Fingern bilden.
Die Finger 57a, 57b in jeder solchen Säulee sind vorzugsweise
horizontal voneinander um eine Entfernung 570 beabstandet,
was am besten in 6 gezeigt ist, und die vorzugsweise
ein wenig geringer ist als die Dicke der gegenüberstehenden Vorderteile 64a der
vertikalen Gehäusewand.
Diese Beziehung schafft einen zuverlässigen Presssitz zwischen den Verbindern,
wie dies in 32 gezeigt ist.
-
Dieses
Zusammenfügen
findet zuletzt und nach dem Kontakt zwischen den Kontaktarmen 350 (wie
unten erklärt)
und den äußeren Wänden des
Gehäuses
und den Anschlüssen
stattfindet. 33 zeigt den Längenunterschied
zwischen den Anschlüssen
der Anschlussanordnungen und der Kontaktfinger 57, wobei
die Längen
der meisten Anschlüsse
größer sind,
so dass sie zusammengefügt werden,
bevor die Gehäusefinger 57 mit
ihren gegenüberliegenden
Wänden 64a zusammengefügt werden.
Der Presssitz zwischen den Fingern 57 und den Wänden 64a dient
auch dazu, die Verbinder zusammen in Eingriff zu halten.
-
Wie
dies aus den 33 und 34 ersichtlich
ist, hat der Steckerverbinder 60 eine Mehrzahl von abgestuften
Wänden 64 mit
einem engeren abgestuften Ende 64a. Die Wände 64 haben
ebenfalls eine elektrisch leitende Oberfläche. Wenn die Verbinder 40, 60 zusammengefügt werden,
werden so beide Seiten der abgestuften Enden 64a der Wände 64 in
Berührung
kommen und zwischen den Fingern 57a und 57b ergriffen
werden, um ein Mittel zum Bewirken von elektrischen Kontakt zwischen
den Verbindern 40, 60 zuschaffen. Man wird auch verstehen, dass
die zusammengefügte
Kombination der abgestuften Wände 64 mit
den Fingern 57 einen verhältnismäßig kontinuierlichen leitenden
Weg um die differentiellen Signalpaare schafft, so dass die Impedanz,
die durch die differentiellen Signalpaare an der Schnittstelle der
Verbinder 40, 60 gesehen wird, verhältnismäßig gleichförmig ohne
beträchtliche
Diskontinuitäten
ist.
-
Wie
dies in 14 gezeigt ist, schließt das obere
Gehäuse 61 des
Steckerverbinders vorzugsweise ein Paar von Eingriffssteckern 70 ein,
die in Blindzusammenfügungsanwendungen
nützlich
sind und die sich in Längsrichtung
des oberen Gehäuses 61 erstrecken
und die innerhalb der Kanäle
oder Buchsen 72 aufgenommen sind, die auf den äußeren Seiten
des oberen Gehäuses 40 ausgebildet
sind, wie dies in den 6 und 7 gezeigt
ist. Obwohl diese Stecker 70 dazu verwendet werden, die
beiden Verbinder in zusammenpassende Ausrichtung miteinander zu
lokalisieren (und als solche unterschiedlich oder größer ausgebildet
sein können,
um ein Mittel zum Polarisieren des Eingriffs der beiden Verbinder
zu schaffen), machen die Stecker 70 nicht unmittelbar Kontakt
mit dem gegenüberliegenden
Verbinder aufgrund von Toleranzen. Dies wird vielmehr durch Kontaktglieder
erreicht, die als Teil der Eingriffsstecker 70 ausgebildet
sind. Die Kontaktglieder (Arme 350) machen Kontakt durch
entsprechenden Kontakt mit den inneren Oberflächen 355 ihrer entsprechenden
Eingriffslöcher 52,
die in dem Buchsenverbinder ausgebildet sind, wie dies in den 7, 34 und 34A gezeigt ist.
-
Diese
Elemente sind als Kontaktarme 350 gezeigt, die frei auskragend
von der Basis des Eingriffssteckers 70 herausragen, und
dieser Aufbau ist am besten in den 15, 15A und 34A gezeigt,
und sie enden in flexiblen Kontaktpunkten 351. Diese auskragende
Struktur erlaubt es ihnen, vom Ste cker 70 eine Entfernung
beabstandet zu sein, die ein wenig größer ist als der Abstand zur
inneren Oberfläche 355 der
gegenüberstehenden
Löcher 52, und
sie werden sich bei Berührung
mit den Löchern umbiegen,
so dass die Kontaktpunkte die erste Berührung machen, wenn die Verbinder
zusammengefügt
werden, und sie sind die letzten, die sich nicht berühren, wenn
die Verbinder auseinandergezogen werden.
-
31A und 31B zeigen
die Gesamtisolation der differentiellen Signalpaare, die durch die vorliegende
Erfindung erhalten werden. In der zusammenpassenden Schnittstelle
wird jedes differentielle Signalpaar innerhalb einer Umhüllung von
wenigstens vier Wänden
jeder der beiden Verbinderkomponenten gehalten. Da die Wände mit
leitendem Material plattiert sind, werden sie dazu dienen, eine Masse
zu definieren, die jedes differentielle Signalpaar umgibt. Diese
Masse dient dazu, jedes Paar an der Zusammenfügungsschnittstelle zu isolieren.
Die Masseisolierung setzt sich durch die Verbinderkomponente durch
den unteren Gehäuseteil
derselben fort, wo die vertikalen Arme der Anschlussanordnungen
auf vier Seiten plattierte Teile des unteren Gehäuses der Verbinderkomponente
umgeben werden, wodurch eine ähnliche,
wenn nicht sogar identische Isolierung an der Zusammenfügungsschnittstelle
erhalten wird. Ein Massepotential für Signale auf der Anschlussanordnung
wird durch die leitende Oberfläche
auf den inneren Wänden
der Volumina 59 erhalten. Da die differentiellen Signalpaare
im wesentlichen durch eine leitende Oberfläche umgeben werden, die als
die Verbinderhälften
ausgebildet ist, und die dadurch elektrisch vor elektrostatischer
Entladung (ESD) abgeschirmt wird, wird das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis gegenüber dem
Stand der Technik verbessert. Indem der Abstand und die Geometrie
der Verbinderhälften
angepasst wird, kann auch die Impedanz eingestellt werden. Das heißt, dass
drei in Reihenfolge hergestellte Masseverbindungen hergestellt werden, bevor
die differentiellen Signalverbindungen hergestellt werden, wodurch
weiter das Aufnehmen von ESD verringert wird.
-
Anschlussanordnung
-
18 zeigt
eine Verbinderanordnung 80, in der eine Mehrzahl von leitenden
Anschlüssen 81 innerhalb
eines isolierenden Körpers
oder Tragrahmenteil 83 untergebracht ist. Die Anschlussanordnung 80 kann
aufgrund ihres Hauptteilteils 83 so angesehen werden, dass
sie horizontale Arme 84 hat, die durch dazwischen angeordnete
Schlitze 85 getrennt sind, die horizontale Wände 50, 60 des
oberen Gehäuses 47, 61 aufnehmen,
und auch vertikale Arme 86 hat, die durch dazwischen liegende
Schlitze 87 getrennt sind, die die vertikalen Wände 51 des
unteren Gehäuses 48 aufnehmen.
Die Schlitze 85 und 87 sind durch dazwischen liegende
Materialteile 302 getrennt, die sich entlang einer Achse
(„RD") erstrecken, die
in 18 gezeigt ist. Der isolierende Hauptteilteil 83 ist
vorzugsweise auf ihnen ausgebildet nach dem Stanzen, wie es in 29 dargestellt ist,
und insbesondere durch Inserttechnik. 18 zeigt
eine Seite 90 der Anschlussanordnung 80, während 19 die
andere Seite 91 der Anschlussanordnung 80 zeigt.
Die zwei Hälften
oder Stücke
sind Spiegelbilder voneinander, und jede Schließt auf gegenüberliegenden
Seiten derselben erhabene Eingriffsvorsprünge 94 oder Eingriffausnehmungen 95 ein.
Die beiden Hälften
sind zusammen entlang einer mittigen Teilungslinie zusammengesetzt,
wie dies am besten in den 20A–20C gezeigt ist, und die isolierenden Hauptteilteile
können
eine Mehrzahl von Schlitzen oder Öffnungen einschließen, die
darin bei 96 ausgebildet sind, die über Teilen der Anschlussverbindungsteile
angeordnet sind. Diese Öffnungen, wie
dies in den Zeichnungen gezeigt ist, folgen dem Weg P der Anschlüsse durch
die Anschlussanordnung.
-
Jeder
der Anschlüsse 81,
der in den Anschlussanordnungen dieser besonderen Ausführungsform
angeordnet ist, schließt
vorzugsweise einen L-förmigen
Anschluss, der einen Kontaktteil 98 an seinem einen Ende,
einen Schwanzteil 199 an seinem anderen Ende und einen
dazwischen liegenden verbindenden Hauptteilteil 100 hat,
ein, der die Kontakt- und Schwanzteile 98, 199 miteinander
verbindet. Wie dies in 20C gezeigt,
sind die verbindenden Anschlussteile vorzugsweise in einem ausgewählten Abstand „DS1" durch die Hauptteilteile 83 gehalten
und der Raum zwischen den verbindenden Anschlussteilen 100 ist
mit dem dielektrischen Material gefüllt, aus dem der Hauptteilteil 83 geformt
ist.
-
Die 18–20C zeigen eine männliche Anschlussanordnung,
in der die Kontaktteile 98 der Anschlüsse 81 innerhalb des
isolierenden Hauptteilteils 83 eingebettet sind, und, wenn
sie mit der anderen Hälfte
der Anschlussanordnung kombiniert sind, bestehen zwei solche Kontaktteile
für jede
horizontale Reihe oder jedes horizontale Niveau von Anschlüssen. Diese
Anschlüsse
sind mit einer differentiellen Signalschaltung verbunden, was bedeutet, dass
sie ein Spannungssignal derselben Größe, jedoch von unterschiedlicher
Polarität
tragen, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, z. B. +0,5 Volt
und –0,5
Volt. Die beiden differentiellen Signalanschlüsse sind durch den isolierenden
Hauptteilteil voneinander getrennt, der typischerweise aus einem
dielektrischen Material geformt ist, um so einen optimalen Abstand
zu schaffen, um die elektrische Affinität aufrecht zu erhalten, die
differentielle Signale füreinander
haben. Diese drei Paare von differentiellen Signalanschlüssen sind
in jeder der Signalanordnungen der 18–19 gezeigt,
und jedes solches Paar ist weiter voneinander in Vertikalrichtung
beabstandet, wie dies in 20B gezeigt
ist.
-
21 zeigt
eine Anschlussanordnung, die geeignet ist für Verwendung mit Stromversorgungsanschlüssen 101,
und eines dieser Stromversorgungsanschlusspaare 102 (oder
sogar ein einziger Anschluss) ist kürzer als der Recht und ihre
vordere Kante ist von den anderen Anschlüssen zurückbewegt, um ein Mittel zu
schaffen, um das richtige Zusammenfügen und den richtigen Eingriff
(elektrisch) für
die beiden Verbinderkomponenten anzuzeigen. Dies wird erreicht,
in dem die Längen
der gegenüberliegenden
Buchsenanschlüsse,
wie dies unten erklärt wird,
dieselbe Länge
haben, und wobei eines der Paare das andere nicht vollständig kontaktieren
werden, bis ein Unterschied der Länge L überwunden ist. Anders gesagt,
wird der Stromversorgungsanschluss 102, der in der Anschlussanordnung
von 21 gezeigt ist, nicht kontaktiert werden, bis
die gegenüberstehende
Anschlussanordnung eines gegenüberstehenden
Verbinders im wesentlichen den ganzen Weg in den gegenüberstehenden
Verbinder eingefügt
ist. Dieser Längenunterschied
kann auch bei Signalanschlüssen
verwendet werden, und wenn er so verwendet wird, kann er benutzt
werden mit Zustandsdetektionsschaltungen, um zu bestimmen, wann
die Verbinder zusammengefügt
oder nicht zusammengefügt
sind.
-
22–24 zeigen
verschiedene Gesichtspunkte einer Buchsenanschlussanordnung 109,
in der leitende Anschlüsse 110 in
einen Hauptteilteil 111 eingeformt sind. Die Anschlusskontaktteile 112 sind
nicht in irgendeines des Hauptteilmaterials eingebettet, sondern
erstrecken sich davon nach außen
in auskragender Weise, wie dies gezeigt ist, um freie Enden 113 zu
bilden, die voneinander beabstandet sind, wie dies in 23C gezeigt ist. Die freien Enden 113 der
Anschlüsse 110 können gekrümmte Kontaktflächen 114 aufweisen,
die darauf ausgebildet sind, die durch einen Abstand „D" getrennt sind. Diese
freien Enden 113 gleiten über die Kontaktenden 97 der
anderen Anschlussanordnungen 80 und machen dazwischen einen
zuverlässigen
elektrischen Kontakt. 33 zeigt eine Querschnittsansicht
der Andockverbinder 40, 60 von 25 zum Eingreifen
in zwei beabstandete Schaltungsplatinen 31, 34,
wobei die Anschlussanordnungen 80, 109 im Eingriff
sind. Man wird verstehen, dass wenigstens einige der Anschlussanordnungen
im Verbinder 40 was Stromversorgungsanschlussanordnungen 100 sein
können,
die in 21 gezeigt sind, bei der einige
der Anschlüsse,
wie z. B. Anschluss 102, kürzer sind. 35 und 36 zeigen
weiter den Eingriff von Anschlussanordnungen 80, 109.
Anschlussanordnungen 80, 109 haben vorzugsweise
keilförmige Nasenteile 87,
die gleitend die gekrümmten
Kontaktflächen 114 von
Anschlüssen 112 der
Buchsenanschlussanordnung 109 trennen werden, wenn die Verbinder 40, 60 und
die Anschlussanordnungen 80, 109 zusammengefügt werden.
Danach werden gekrümmte
Kontaktflächen 114 der
Buchsenanschlussanordnungen 109 Anschlüsse 98 kontaktieren,
die auf Nasenteilen 97 angeordnet sind, die am besten in 18 ersichtlich
sind. Auf diese Weise werden drei Paare von differentiellen Signalpaaren
miteinander durch die nachgiebigen Anschlüsse 99 der Anschlussanordnung 40 zusammen
mit der Schaltungsplatine 34 in 25 mit
drei Paaren von differentiellen Signalpaaren durch nachgiebige Anschlüsse 99 der
Anschlussanordnung 60 zur Schaltungsplatine 31 verbunden.
Es ist ersichtlich, dass die Anschlüsse einem definiertem Anschlussweg „P" in ihren Stützrahmen
folgen, wie dies in 22 gezeigt ist.
-
30A–D
zeigen die Zusammenführungssequenz
der Verbinderkomponenten der Erfindung. Zuerst werden Anschlussanordnungen
gebildet, indem die beiden Halbrahmen verbunden werden, um einzelne
Anschlussanordnungen zu bilden, in denen ein oder mehrere differentielle
Signalanschlusspaare getragen sind. Die Anschlussanordnungen werden dann
in das obere Gehäuse
eingesetzt, wobei eine Anordnung in jeder der ver tikalen Schlitze
des oberen Gehäuses
aufgenommen wird, so dass die vorstehenden Arme jeder Anschlussanordnung
sich in die horizontalen Hohlräume
des oberen Gehäuses erstrecken
und von den selben aufgenommen werden. Sind einmal die Anschlussanordnungen 80, 100 in
das entsprechende obere Gehäuse 47 des
Verbinders eingefügt,
wird das untere Gehäuse 48 am
oberen Gehäuse
und den Anschlussanordnungen angebracht, wie dies in 30D gezeigt ist. Dann wird ein Halteglied 125 an
der Verbinderkomponente angebracht und mit den oberen und unteren
Gehäusen 47, 48 in
Eingriff gebracht.
-
Wie
dies in 26 dargestellt ist, schließt das Halteglied 125 ein
abgewinkeltes Glied ein, dass sich um ungefähr weniger als die Hälfte der
oberen und unteren Verbindergehäuse
der beiden Verbinder 40, 60 erstreckt. Eine Reihe
von Schlitzen 125b sind entlang einem Rand des Haltegliedes 125 ausgebildet,
und diese Schlitze greifen entweder in Rippen 420 (1)
oder Vorsprünge 421 (13)
ein, die beide auf der Oberseite der oberen Verbindergehäusekomponenten
der beiden Verbinderglieder 40, 60 angeordnet
sind. Eine Reihe von Öffnungen 125B ist auf
der gegenüberliegenden
Seite des Haltegliedes 125 ausgebildet, und diese Öffnungen
passen über komplementär geformte
Zapfen 422 und greifen in diese ein, die entlang der Rückwand der
unteren Gehäuse
der Verbinderkomponente ausgebildet sind, wie dies in 30D gezeigt ist.
-
31 zeigt die elektrische Isolierung der unterschiedlichen
Signalpaare, die durch die vorliegende Erfindung erreicht wird.
In der Zusammenfügungsschnittstelle
wird jedes differentielle Signalpaar innerhalb einer Umschließung von
wenigstens 4 Wänden
jeder der beiden Verbinderkomponenten für eine beträchtlichen Teil des Weges P
des differentiellen Signalpaars gehalten. Da die Wände der
Hohlräume 49 mit einem
leitenden Material plattiert sind, werden sie dazu dienen, eine
Masse zu definieren, die jedes differentielle Signalpaar umgibt.
Diese Masse dient dazu, jedes solches Paar an der Zusammenfügungsschnittstelle
zu isolieren. Die Öffnungen
in den Anschlussanordnungen, die die verbindenden Anschlussteile
zur Masseoberfläche
der Verbinderstruktur frei liegen lassen, helfen dabei, die Impedanz
des differentiellen Signalpaars abzustimmen, in dem sie eine Mehrzahl
von Luftspalten (mit einer dielektrischen Konstante von ungefähr 1,0)
zwischen den Anschlüssen
und den leitenden Gehäusewänden schaffen.
Die Masseisolierung setzt sich durch die Verbinderkomponente durch
deren unteren Gehäuseteil fort,
wo die vertikalen Arme der Anschlussanordnungen auf vier Seiten
durch plattierte Teile des unteren Gehäuses der Verbinderkomponente
umgeben sind, wodurch eine ähnliche,
wenn nicht identische Isolierung erhalten wird, wie sie in der Zusammenfügungsschnittstelle
erhalten wird.
-
Vertikaler
Zwischenfügungsaufbau
-
37–38 zeigen
einen anderen Typ eines Verbinders, der besonders geeignet für Verwendung
in Anwendungen von Platine zu Platine ist. Dieser Verbinder 200 wird
meistens als ein „Zwischenfüger" oder Element verwendet,
das sich zwischen zwei Komponenten erstreckt und diese voneinander
trennt, in diesem Falle sind die beiden Komponenten Schaltungsplatinen 110, 112.
Der Verbinder 200 ist in Verwendung mit zwei zusammengefügten Abschirmkäfigen 215 gezeigt,
die an gegenüberliegenden
Oberflächen
einer ersten Schaltungsplatine 210 angebracht sind.
-
Kartenrandverbinder 216 sind
an den gegenüberliegenden
Oberflächen 210a, 210b angebracht und
sind in die Öffnungen 218 eingepasst,
die in den Abschirmkäfigen 215 ausgebildet
sind, um so hohlen Durchlässen,
Aufnahmeöffnungen 219 in Verbindung zu
stehen, die in den Käfigen 215 ausgebildet
sind, von denen jede typischerweise einen Modul oder Adapter wie
z. B. einen GBIC oder dergleichen aufnehmen. Um die Schaltungen
auf der ersten Schaltungsplatine 210 mit der zweiten Schaltungsplatine 112 zu verbinden,
wird ein Zwischenfügungsverbinder 200 der
vorliegenden Erfindung verwendet.
-
Bezugnehmend
auf 39 ist der Verbinder 200 getrennt in
perspektivischer Ansicht gezeigt. Man kann sehen, dass der Verbinder 200 ein
tragendes Gehäuse 220,
Befestigungsmittel 226, Signalanschlussanordnungen 240 und
Masseverbindungsanschlüsse 230 einschließt. Wie
dies in der Explosionsansicht von 40 gezeigt
ist, hat das Verbindergehäuse 220 einen
länglichen
Hauptteilteil 221, der sich in Längsrichtung zwischen zwei gegenüberliegenden Enden 222 des
Gehäuses 220 erstreckt.
Das Gehäuse 220,
wie es in der Draufsicht von oben in 42 gezeigt
ist, hat eine Mehrzahl von länglichen
Durchlässen 223,
die sich quer über
eine Mittellinie „C" desselben erstrecken.
Diese Durchlässe 223 sind
voneinander beabstandet und sind voneinander durch Zwischenwände 224 getrennt,
die auch als sich in Querrichtung erstreckend angesehen werden können.
-
Die
Durchlässe 223 haben
keine gleichförmige
Konfiguration durch das Gehäuse 220 hindurch. Wie
man dies am besten in 50 sehen kann, hat jeder Durchlass 223 einen
länglichen
hohlen Grundteil 223a, der sich quer über den größten Teil der Breite des Gehäuses 220 erstreckt,
und eine Mehrzahl von kleineren hohlen Teilen 223b, die
mit den größeren Grundteil 223a in
Verbindung stehen und die als Unterdurchlässe angesehen werden können, die
sich vertikal vom Grundteilteil erstrecken. Bei diesem Beispiel
schließt
jeder der Durchlässe 223 einen einzelnen
größeren hohlen
Grundteilteil 223a und vier kleinere hohle Grundteilteile 223b.
Die Durchlässe 223 können so
angesehen werden, dass sie allgemein U-Form oder E-Form haben, wobei
ihre Grundteilteile 223a die Basis der Buchstaben sind
und die dünnen
Teile 223b die Schenke des „U" oder „E" sind. So erstrecken sich, wie dies
in der Ansicht von unten des Verbindergehäuses 220 in 41 gezeigt ist,
die vier Sätze
von Schenkeln 247 jeder Anschlussanordnung 240 in
die kleineren Durchlässe 223b,
so dass Signalanschlüsse 261 von
der unteren Oberfläche
des Gehäuses 220 vorstehen.
Die Signalanschlüsse 261 sind
in differentiellen Signalpaaren 260 an den oberen und unteren
Oberflächen
des Verbindergehäuses 220 angeordnet,
wie dies in vielen der Figuren einschließlich der 41–43 und 52 und
in den Figuren ersichtlich ist, die die Anschlussanordnungen zeigen
einschließlich
der 45 und 48–49.
-
Wie
dies in den 46 und 47 gezeigt ist,
haben die Anschlussanordnungen komplementäre Formen, so dass sie in die
Durchlässe
in der Weise passen, die in 50 gezeigt
ist. Während
die Durchlässe 223 auf
der Unterseite des Gehäuses
in 42 eine gleichförmige rechteckige Erscheinung haben,
haben die Durchlässe 227 auf
der oberen Oberfläche
des Gehäuses 41 eine
segmentierte Erscheinung, wobei vier solche Durchlässe 227 gezeigt sind,
die sich zum äußeren für jeden
rechteckigen Durchlass 223 öffnen. Wie dies detaillierter
unten erklärt
wird, enthält
jeder Durchlass vorzugsweise ein einziges differentielles Paar von
zwei miteinander verknüpften
leitenden Anschlüssen.
-
Wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform
sind äußeren Oberflächen des
Verbinders vorzugsweise mit einem leitenden Material bedeckt. Einer
oder mehrere Teile können
mit dem Verbindergehäuse
in Form von vorstehenden Elementen 225 ausgebildet sein,
die in 40 gezeigt sind, die nach außen vorstehen
und die dazu dienen können,
das Verbinderge häuse
in einem Abstand von der Oberfläche
der Schaltungsplatine zu halten. Diese Vorsprünge können ebenfalls plattiert sind,
so dass sie mit Grundleiterzügen
der gegenüberliegenden
Schaltungsplatine verbunden werden können.
-
Um
zusätzliche
Masseverbindungen zu schaffen, ist eine Mehrzahl von Masseanschlussanordnungen 230 vorgesehen.
Diese haben ähnliche Größe, Funktion
und Form wie die Masseanschlüsse 84,
die in 27 gezeigt sind, und jede solche
Anordnung 230 schließt,
wie dies in 35 gezeigt ist, gegenüberstehende
Kopfteile 231, die in entsprechende Schlitze oder Öffnungen 280 eingesetzt
sind, die an den oberen und unteren Flächen des Verbindergehäuses ausgebildet
sind, Schwanzteile 232, die innerhalb der Lochöffnungen
und durch dieselben in den Schaltungsplatinen aufgenommen sind,
ein. Die Kopf- und Schwanzteile 231 und 232 bilden
jeweils einen einzigen Anschluss 233, und Sätze dieser
Anschlüsse
sind durch eine einzige Verbindungsstange 234 verbunden.
Diese Stange 234 erlaubt es, dass die Anschlüsse von
einem ununterbrochenen Streifen von Anschlüssen in getrennte Sätze vereinzelt oder
getrennt werden können.
In dem die Anschlüsse zusammen
in Sätzen
verbunden werden, wird die Notwendigkeit beseitigt, einzelne Anschlüsse einzusetzen.
-
In
einer Weise ähnlich
zum Verbinder 40, 60 des Typs zum Andocken unterteilt
eine Mehrzahl von sich in Querrichtung erstreckenden Wänden 224 das Gehäuse 220 in
eine Mehrzahl von 223, so wie die länglichen Hohlräume 223a auf
der Seite, was in 42 dargestellt sind, und die
kleineren Rechte gegen Hohlräume 233b.
Wie dies unten beschrieben wird, wird eine Anschlussanordnung 240 mit
einer Mehrzahldifferentieller Signalpaare in die Hohlräume 223a eingesetzt,
wobei ein differentielles Signalpaar in jedem der Hohlräume 223b eingesetzt
ist. In diesem Beispiel der 37–52 sind
Schlitze 280 in jeder anderen Querwand 224 vorgesehen,
um darin eine Masseanschlussanordnung 230 aufzunehmen. Diese
leitenden Masseanschlüsse 230 sind
im größeren Detail
in 51 gezeigt. Die Masseanschlüsse 230 dienen dazu,
beide Seiten eines Zwischenfügungsverbinders 200 mit
Masseschaltungen und Ebenen der Schaltungsplatinen 210, 212 zu
verbinden, was in 37 gezeigt ist.
-
Der
Aufbau dieser Masseanschlüsse 230 ist in 51 gezeigt,
und jeder Anschluss 232 schließt einen Halteteil 231 und
einen Endteil 261 auf. Der Halteteil 231 jedes
Anschlusses schließt
vorzugsweise ein Paar von Ebenenköpfen ein, die eingekerbt oder
eingebeult sind, um einen vorstehenden Teil auf einer Seite des
Kopfes zu bilden, um einen Festsitz mit dem Masseanschluss aufnehmenden
Schlitz 280 zu schaffen. Die Anschlussschwanzteile 232 können nachgiebige
Stifte sein und sind vorzugsweise von der Art des Auges einer Nadel,
wie dies oben in Bezug auf die Masseanschlussanordnung 84 diskutiert wurde,
wobei eine Mittelöffnung
eingeschlossen ist, die durch verformbare Seitenwände des
Schwanzes umgeben ist, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
-
Wenn
die Masseanschlussanordnungen 230 in Schlitze 280 der
Querwände 224 eingesetzt
sind, wie dies in den Beispielen der 12A und 31B gezeigt ist, wird jede Masseanschlussanordnung 230 differentiellen
Signalpaaren 260, die in Kanälen 223 einschließlich Kanälen 223a, 223b angeordnet
sind, benachbart angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Masseanschlussteile 232 nicht
mit den Reihen und Spalten ausgerichtet, die durch die differentiellen
Signalanschlüsse 260 definiert
sind, sondern sind stattdessen an einer Zwischenstellung oder diagonalen Stellung
zwischen differentiellen Signalanschlüssen 260 angeordnet.
So sind in den beispielen der 41–42 jede
von drei Masseanschlüssen 232 auf
der Masseanschlussanordnung 230 ungefähr in glei chen Abständen von
vier differentiellen Signalpaaren 260 angeordnet. Die Masseanschlussanordnungen 230 werden
auch die differentiellen Paare in Blöcke oder Gruppen von acht unterteilen.
Natürlich könnten, wie
dies in den 41–42 gezeigt
ist, zusätzliche
Schlitze 280a in jeder Querwand 224 vorgesehen
sein, so dass die Anschlussanordnungen die differentiellen Signalpaare
in Reihen von vier unterteilen, wenn dies so gewünscht ist. Da die Schwanzteile 232 der
Masseanschlussanordnungen 32 mit Masseschaltungen oder
Ebenen in den Schaltungsplatinen 210, 212 verbunden
sein werden, werden die Masseanschlüsse eine Affinität für differentielle
Signale in benachbarten differentiellen Signalpaaren 260 durch
die Schnittstellen auf beiden Seiten des Zwischenfügungsverbinders 200 und
der damit verknüpften
Schaltungsplatinen schaffen. Dies wird dazu dienen, eine niedrigere
Impedanz über
die Schnittstellen zwischen Verbinder und Schaltungsplatine für die unterschiedlichen
Signale zu schaffen und wird auch Diskontinuitäten in Impedanzen darüber vermeiden.
-
Natürlich könnten die
Masseanschlussanordnungen 230 alternativ entlang den Längswänden des
Gehäuses 220 in
Schlitzen 280b anstatt auf den Querwänden 224 angeordnet
sein, wie dies in 41 gezeigt ist. Wie bei der
dargestellten Ausführungsform
würde es
bevorzugt sein, dass die Masseanschlussanordnungen benachbart zu
Sätzen
oder Gruppen von differentiellen Signalpaaren 260 angeordnet
sind. Bei noch einer anderen möglichen
Variation der offenbarten Ausführungsform
könnten
die Masseanschlussanordnungen 230 sowohl auf den Querwänden als
auch auf den Längswänden des
Gehäuses 220 benachbart
zu Sätzen
oder Gruppen von differentiellen Signalpaaren 260 angeordnet
sein.
-
45 zeigt
eine Anschlussanordnung 42, die innerhalb eines der Durchlässe 223 des
Verbindergehäuses
aufgenommen ist. Diese Anordnung kann aus zwei Hälften 241 und 242 gebildet
sein, wie dies in 46 gezeigt ist, die mit Presssitz
aneinander befestigt sind, um die einzelne Anschlussanordnung 240 von 45 zu
bilden. Bei diesem Beispiel sind die beiden Anschlussanordnungshälften 241, 242 miteinander
identisch. 48 zeigt eine Draufsicht von
oben der Anschlussanordnung 240 in ihrer zusammengesetzten
Form, und 49 zeigt eine entsprechende
Ansicht von der Seiten. Man wird verstehen, dass die Anschlussanordnungen 240 als eine
Anordnung aus einem einzigen Stück
gebildet sein könnten,
dass jedoch die Verwendung von zwei ineinandergreifenden Hälften 241 und 242 Herstellung
und Montage erleichtern kann. Jede Anordnungshälfte 241 und 242 schließt geeignete
erste Eingriffsmittel, die als vorstehende Zapfen 244 und Öffnungen 245 gezeigt
sind. Diese Eingriffsglieder sind vorzugsweise, wie dies gezeigt
ist, auf gegenüberliegenden
Seiten der Mittellinie M der Anschlussanordnungshälften angeordnet.
-
Jede
Anschlussanordnungshälfte 241 und 242 hat
weiter einen breiten Hauptteil- oder Grundteilteil 246,
der eine Breite hat, die allgemein gleich der Breite des Verbinderdurchlasses 223,
indem die ausgebildete Anordnung aufgenommen wird. Individuelle
Armteile 247 sind mit den Hauptteilteilen 246 verbunden,
vorzugsweise durch integrales Formen der beiden Teile als ein einziges
Stück.
Diese Armteile 247 können
auch als vertikale Verlängerungen
des Haupt- oder Basisteil 246 angesehen werden, um teilweise
jeden Anschluss 261 in einem elektrisch isolierenden Material
einzuschließen,
wie z. B. einen Kunststoff und vorzugsweise einem dielektrischen Material.
Um Abstimmung der Impedanz zwischen verknüpften differentiellen Signalpaaren
zu schaffen, können
die Anschlussanordnungsbasis- und Verlängerungsteile 246 und 247 Ausnehmungen 248 einschließen, die
darin ausgebildet sind, um luftenthaltende Hohlräume zu bilden, die mit den
Anschlüssen ausgerichtet
sind. Auf diese Weise kann die Impedanz der differentiellen Signalpaare
leicht abgestimmt werden. Wenn die Anschlussanordnungshälften 241 und 242 von 46 wie
in 45, 48 und 49 gezeigt
ist, kombiniert sind, enthält
jeder Anschlussanordnungsarmteil 247a ein einziges differentielles
Signalpaar oder bringt dieses darin unter, wie das Paar 260,
das in der Anschlussanordnung 240 der 45, 48 und 49 gezeigt
ist.
-
Wie
dies in der Querschnittsansicht von 52 ersichtlich
ist, erstrecken sich, wenn die Anschlussanordnungen 240 in
dem Verbinder 200 zusammengesetzt sind die differentiellen
Signalpaare 260 vertikal von der Oberseite zur Unterseite
des Verbinders 200, und Masseanschlüsse 230 sind zwischen
jedem zweiten Satz von differentiellen Signalpaaren angeordnet.
Ein Vorteil des symmetrischen Aufbaus der Anschlussanordnung 240 ist,
dass sie in Verbindergehäuse 220 eingesetzt
werden kann, ohne dass man sich um die Winkelorientierung kümmern muss,
das heißt,
ob diese 0° oder
180° zu
den entsprechenden Durchlässen 223, 227 ist.
Natürlich könnten Masseanschlüsse 230 alternativ
zwischen jedem Paar von differentiellen Signalpaaren angeordnet
sein, wenn dies so gewünscht
wird.
-
Die
Eingriffsöffnung 245 der
Anschlussanordnungen 240 kann innere Rippen 249 einschließen, um
einen zuverlässigen
Festsitz mit dem Zusammenfügungszapfen 244 zu
bilden. Die vorderen und hinteren Flächen jedes Anschlusses können Eingriffsarme
oder Flügel 250 einschließen, die
gegen die inneren Wände
der Gehäuse
Durchlässe
drücken.
Beide solche Arme sind vorzugsweise entlang dem Basisteil 246 der
Anschlussanordnung angeordnet. Die Armteile 247 der Anschlussanordnungsverlängerung
haben eine vorgewählte
Höhe R,
wie dies in 46 gezeigt ist, um die herum
jedes differentielle Signalpaar durch die leitenden Außenoberflächen verbunden
ist, die entlang dem inneren der Gehäusedurchlässe 227 vorgesehen
sind, wie dies in 40 gezeigt ist.
-
Die
Kopfteile 231 der Masseanschlussanordnungen 230 erstrecken
sich, wie dies in 51 gezeigt ist, in das Gehäuse in ihre
Schlitze 280 in den Bereichen zwischen den Anschlusshauptteilen,
so dass Masseanschlussschwanzteile 232 nach oben von der
oberen Oberfläche
und nach unten von der unteren Oberfläche des Verbindergehäuse 220 vorstehen.
-
Unter
Bezugnahme auf 45 ist jedes differentielle
Signalpaar 260 mit einem Paar von Schwanzteilen 261 versehen,
die durch einen dazwischen angeordneten Hauptteilteil 262 verbunden
ist, von dem der größte Teil
innerhalb des äußeren isolierenden
Materials der Anschlussanordnung 240 getragen ist. Die
Schwanzteile 261 schließen vorzugsweise eine Struktur 270 derart
eines Auges und einer Nadel ein, was im Stand der Technik bekannt
ist, wobei ein Loch 271 in den Anschlusshauptteil geformt ist,
um zwei dünne
Schenkel 272 zu bilden, die ein wenig nach außen gekrümmt sind.
Die Schwanzteile 261 schaffen so nachgiebige elektrische
Anschlüsse auf
beiden Seiten des Verbinders 200.
-
Verschachtelte
Zwischenfügungsverbinderstruktur
-
53–55 zeigen
eine andere Ausführungsform
der Erfindung 600, die ein einziges Buchsenglied 601 verwendet,
das für
vertikale Orientierung auf einer Schaltungsplatine 31 konstruiert
ist und das auch vorzugsweise für
differentielle Signalanwendungen verwendet wird. Das Buchsenglied schließt ein isolierendes
Gehäuse
ein, das als ein einziges Stück
ausgebildet ist und mit einer mittigen Öffnung 603 versehen
ist, die eine Mehrzahl von Anschlussanordnungen 605 darin
aufnimmt, die in inneren Hohlräumen 609 aufgenommen
sind, wie dies bei anderen Ausführungen
beschreiben worden ist. Das Buchsenglied 601 hat ein oder
mehrere Eingriffslöcher 602,
die an gegenüberliegenden
Enden desselben angeordnet sind, die Blindzusammenfügungsstecker 70 oder
beim Eingriff die Stellung sicherstellende Stecker 70 des
entsprechenden Steckergliedes 60 aufnehmen. Wie dies in 54 gezeigt
ist, sind die Anschlussanordnungen 605 einander benachbart
angeordnet, und sie haben Grundteilteile 620, die in den
Buchsenhohlräumen 609 aufgenommen
werden. Der Verbinder 601 schließt auch eine Mehrzahl von individuellen
Masseanschlüssen 627 des
gezeigten Typs und des oben beschriebenen Typs ein, die in Schlitzen
(nicht gezeigt) in der Bodenfläche
des Verbinders 601 aufgenommen sind, und die so angeordnet
sind, dass sie die differentiellen Signalanschlüsse in getrennte Gruppen trennen.
Sowohl die Masseanschlussschwanzteile als auch die Signalanschlussschwanzteile
sind innerhalb entsprechender Löcher
oder Durchgangsbohrungen 640 aufgenommen, die in der Schaltungsplatine 31 ausgebildet
sind.
-
Die
Anschlussanordnungen 605 schließen einen isolierenden Stützrahmen
ein, wie dies am besten in 55 gezeigt
ist, der ein oder mehrere differentielle Signalpaare von Anschlüssen trägt, die
Kontaktteile 625, die auf gegenüberliegenden Oberflächen der
freien Enden der Anschlussanordnungen 605 abgestützt sind,
und Schwanzteile 626 haben, wie sich aus den Grundteilteilen 620 erstrecken,
und von denen gezeigt ist, dass sie nachgiebige Formen eines Auges
einer Nadel haben. Schlitze 621 sind in den Anschlussanordnungen
ausgebildet, die dazu dienen, die Paare von differentiellen Signalanschlüssen zu
trennen. Öffnungen 632 können in
den Anschlussanordnungshauptteilteilen ausgebildet sind, die mit
Teilen der Anschlusshauptteilteile in Verbindung stehen und diese
zur Luft freiliegend haben, um Gebiete zu schaffen, die den Anschlüssen benachbart
sind und eine dielektrische Konstante von fast 1,0 haben. Diese Öffnungen werden
zu den Innenwänden
des Buchsenverbinders 601 (nicht gezeigt) in derselben
Weise gerichtet sein, wie dies oben für andere Ausführungsformen
beschrieben worden ist. Die äußeren Oberflächen dieses
Buchsenverbinders 601 sind ebenfalls vorzugsweise mit einem
leitenden Material plattiert, so dass jedes differentielle Signalanschlusspaar
eine Bezugsmasse haben wird, die es umgibt, die Anschlussanordnungen
können
mit zwei ineinander eingreifenden Hälften ausgebildet sein, die Öffnungen 634 und
Zapfen 635 verwenden, um die Anordnungen zusammenzuhalten.
-
56 zeigt
eine andere Ausführungsform eines
Verbinders des Typs zum Zwischenfügen, der ein Gehäuse 800,
dessen äußere Oberflächen mit
einem leitenden Material plattiert sind, und eine Mehrzahl von Hohlräumen aufweist,
die darin ausgebildet sind, die sich zwischen gegenüberliegenden
Seiten des Verbindergehäuses 800 erstrecken
und die eine Mehrzahl von Anschlussanordnungen 820 aufnehmen,
die aus zwei isolierenden dielektrischen Traghälften 820a, 820b gebildet
sind und die leitende Anschlüsse 821 tragen.
Diese Anschlussanordnungen schließen auch einen oder mehrere
Schlitze 824 ein, die differentielle Signalanschlusspaare
trennen und Öffnungen 824,
die die Oberfläche
der Anschlüsse 821 zu
Luft innerhalb der Gehäusehohlräume freilegen
(58).
-
Es
ist gezeigt, dass das Gehäuse 800 zwei vergrößerte Enden 805 mit
Gehäusemontagemitteln einschließt, die
typischerweise eine Mutter 828 aufweist, mit der in Verbindung
mit einer Schraube 829 das Verbindergehäuse 800 an einer Schaltungsplatine 804 befestigt
werden kann. Ein Materialsteg 810 ist auch vorzugsweise
als Teil des Verbindergehäuses 800 ausgebildet,
der sich in Längsrichtung
zwischen den vergrößerten Enden 805 erstreckt.
Dieser Materialsteg 810 unterteilt nicht nur das Gehäuse 800 in
obere und untere Räume 815, 814,
sondern dient auch dazu, zu verhindern, dass sich die Enden 805 aus
der Ausrichtung während
der Herstellung derselben biegen, die normalerweise Spritzgießen umfasst.
Diese Räume 815, 814,
können
als Nester angesehen werden, die andere ähnliche Verbinder aufnehmen
können,
wie z. B. den Andockbuchsenverbinder 802, der in den 57 und 59 gezeigt ist.
Der Materialsteg kann geschlitzt sein, um die Rippen oder andere
Vorsprünge
auf dem Verbinder 802 aufzunehmen. Ein zweiter Verbinder 1802 kann
an einer Schaltungsplatine 1804 angebracht sein, die an der
oberen Zusammenfügungsfläche des
Verbindergehäuses 800 angebracht
ist, so dass ihr Andockbuchsenverbinder 1802 in dem Nest
oder Raum 815 oberhalb des Materialstegs 810 aufgenommen
wird.
-
Man
wird verstehen, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung
es erlauben, dass die Impedanz einer Mehrzahl von differentiellen
Signalpaaren aufgrund der Anschlussanordnungen der Erfindung abgestimmt
werden kann und dass diese differentiellen Signalpaare beträchtlich
elektrisch voneinander durch die äußeren leitenden Oberflächen der
Verbinder der Erfindung isoliert sind. Die Verwendung von Zwischenmassen
der Erfindung verbessert die Geschwindigkeit in der Schnittstelle mit
der Schaltungsplatine, und der Gesichtspunkt der Montage mit nachgiebigen
Stiften, der auch bei nichtdifferentiellen Signalanwendungen verwendet
werden kann, wird die Zuverlässigkeit
der Zusammenfügung
verbessern und es ermöglichen,
dass die Verbinder entfernt und repariert werden können, wenn dies
notwendig ist.
-
Obwohl
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es dem Fachmann
klar sein, dass Änderungen
und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der
Ansprüche
abzuweichen.