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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbinder, die in Computern,
Servern und Routern genutzt werden, und insbesondere auf einen Verbinder,
der mehrere Paare Signalkontakte aufweist und besonders für eine ausgeglichene Übertragung
geeignet ist.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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In
den letzten Jahren bestand ein zunehmender Bedarf an einem großen Umfang
einer Datenübertragung,
da Computer und Computer-Netzwerke schnell entwickelt wurden. Besonders
die Videodatenübertragung
muß mit
einer Geschwindigkeit von 1 GBit/s oder höher ausgeführt werden.
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Für diese
Art von Datenübertragung
wurden herkömmlicherweise
Verfahren einer unsymmetrischen oder unausgeglichenen Übertragung
(engl. unbalanced transmission) weithin verwendet, da sie im Hinblick
auf die Kosten vorteilhaft sind. Bei den Verfahren mit einer unausgeglichenen Übertragung ist
es jedoch schwierig, einen nachteiligen Einfluß von Rauschen zu vermeiden.
Um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung auszuführen, ist es
daher eher vorzuziehen, ein Verfahren einer symmetrischen oder ausgeglichenen Übertragung
(engl. balanced transmission) zu verwenden, das sich Rauschen widersetzen
oder ihm entgegenwirken kann.
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1A und 1B veranschaulichen
ein Beispiel einer herkömmlichen
Verbindervorrichtung eines Typs mit ausgeglichener Übertragung.
Die in 1A gezeigte Verbindervorrichtung
hat einen Buchsenverbinder 1 und einen zugehörigen Steckverbinder 2.
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Der
Buchsenverbinder 1 weist ein Paar Signalkontakte 4a und 4b und
Erdungskontakte 5a in einem Gehäuse 3a auf, das aus
einem isolierenden Material hergestellt ist und in Längsrichtung
in der Richtung X1–X2
von 1A ausgebildet ist.
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Das
Gehäuse 3a hat
einen konkaven Hohlraum 6a, der in der Richtung X1–X2 in Längsrichtung ausgebildet
ist. Jedes Paar Signalkontakte 4a und 4b hat obere
Enden 4a-1 und 4b-1, die in der Richtung Z1 von
der Bodenwand 3a-1 des Gehäuses 3a vorstehen
und sich entlang den Seitenwänden 3a-2 und 3a-3 innerhalb
des konkaven Hohlraums 6a erstrecken. Die Signalkontakte 4a und 4b in
jedem Paar liegen in der Richtung Y1–Y2 einander gegenüber oder zugewandt.
Ein Erdungskontakt 5a mit einem gabelartigen oberen Ende 5a-1 ist
zwischen je zwei benachbarten Paaren Signalkontakte 4a und 4b vorgesehen.
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Die
unteren Enden 4a-2, 4b-2 und 5a-2 (nicht
dargestellt) der Signalkontakte 4a und 4b und der
Erdungskontakte 5a haben jeweils eine stiftartige Form,
die sich in der Richtung Z2 erstreckt, und sind in ein Loch 7a eingesetzt,
das in einem Substrat 8a ausgebildet ist. In dieser Struktur
sind die unteren Enden 4a-2, 4b-2 und 5a-2 mit
einer (nicht dargestellten) auf dem Substrat 8a ausgebildeten
gedruckten Schaltung verbunden.
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Der
Steckverbinder 2 hat eine Form, die dem Buchsenverbinder 1 entspricht,
und weist Paare Signalkontakte 4c und 4d und Erdungskontakte 5b in
einem Gehäuse 3b auf,
das aus einem isolierenden Material hergestellt und in der Richtung
X1–X2
von 1B in Längsrichtung
ausgebildet ist.
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Das
Gehäuse 3b weist
Vorsprünge 3b-1 auf, die
in vorbestimmten Intervallen in der Richtung X1–X2 innerhalb eines konkaven
Hohlraums 6b angeordnet sind. Jedes Paar Signalkontakte 4c und 4d hat
stiftartige obere Enden 4c-1 und 4d-1, die von
der Bodenwand 3b-2 des Gehäuses 3b vorragen und entlang
den beiden Seiten jedes entsprechenden Vorsprungs 3b-1 in
der Richtung Y1–Y2
verlaufen. Ein Erdungskontakt 5b mit einem flachen oberen Ende 5b-1 ist
zwischen je zwei benachbarten Paaren Signalkontakte 4c und 4d vorgesehen.
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Die
unteren Enden 4c-2, 4d-2 und 5b-2 (nicht
dargestellt) der Signalkontakte 4c und 4d und der
Erdungskontakte 5b haben jeweils ein zungenartiges oberes
Ende, das in der Richtung Y1–Y2
von 1B gebogen ist. Dieses zungenartige obere Ende
ist an einer auf einem Substrat 8b ausgebildeten (nicht
dargestellten) Kontaktstelle fixiert und ist somit mit einer auf
dem Substrat 8b ausgebildeten (nicht dargestellten) gedruckten
Schaltung verbunden.
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Der
Steckverbinder 2 wird mit dem Buchsenverbinder 1 so
verbunden, dass die Signalkontakte 4a und 4b mit
den Signalkontakten 4c und 4d in Kontakt gebracht
werden und dass die Erdungskontakte 5a zwischen den entsprechenden
Erdungskontakten 5b sandwichartig angeordnet sind. Die
Signalkontakte und die Erdungskontakte sind folglich elektrisch miteinander
verbunden. Falls über
die Signalkontakte 4a und 4c in diesem Fall ein
positives Signal über tragen
wird, wird über
die Signalkontakte 4b und 4d ein negatives Signal übertragen.
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Bei
der obigen herkömmlichen
Verbindervorrichtung gibt es jedoch ein Problem, dass eine gewünschte ausgeglichene Übertragung
nicht ausgeführt
werden kann, weil die zugehörigen
unteren Enden 4c-2 und 4d-2 in den entgegengesetzten
Richtungen verlaufen und keine vorzuziehende Kopplung herstellen
können.
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Indessen
kann ein Verdrahtungsmuster auf den Substraten gebildet werden,
so dass eine Gruppe von Enden der Drähte von irgendeiner Seite (der Y1-Seite oder der Y2-Seite
in 1B) der longitudinalen Wände der Gehäuse 3a und 3b ausgehen, während die
anderen Enden der Drähte
mit einer Anschlusseinheit oder dergleichen verbunden sind, die an
einer vorbestimmten Stelle auf einer von der einen Seite ausgehenden
Leitung vorgesehen ist. In solch einem Fall können jedoch nicht Drähte einheitlicher Längen zwischen
der Anschlusseinheit und jedem Paar Signalkontakte vorgesehen werden,
da einer der Signalkontakte in jedem Paar von der Anschlusseinheit
weiter weg liegt. Die Variation der Drahtlängen erzeugt eine Phasendifferenz
zwischen Signalen, die einer ausgeglichenen Übertragung unterworfen sind, über jedes
Paar Signalkontakte. Die Phasendifferenz hat Rauschen zur Folge
und macht die charakteristische Impedanz instabil.
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Um
die Erzeugung von Rauschen zu verhindern und die charakteristische
Impedanz zu stabilisieren, werden die Längen von Drähten, die mit den Signalkontakten
verbunden werden sollen, die näher zur
Anschlusseinheit liegen, auf die gleichen Längen wie die Längen der
Drähte
eingestellt, die mit Signalkontakten verbunden werden sollen, die
von der Anschlusseinheit weiter entfernt sind.
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Die
Verwendung von Drähten
an den unnötigen
Stellen, das heißt
die übermäßigen Längen von Drähten, macht
jedoch den Verdrahtungsentwurf und die Verdrahtungsoperation für die Substrate
nur kompliziert.
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US 6183302 offenbart einen
Verbinder, der der Überlegung
nach aufweisen kann: einen Verbinder, der auf eine Verbindung mit
einem entsprechenden weiteren Verbinder eingerichtet ist, welcher
beanspruchte Verbinder aufweist: ein Gehäuse; zumindest zwei Arrays
von Signalkontakten, um mit entsprechen den Signalkontakten des weiteren
Verbinders in Eingriff zu gelangen, wobei jedes Array eine Reihe
von Signalkontakten aufweist, die in der Längsrichtung des Gehäuses hintereinander
angeordnet sind und die Signalkontakte der verschiedenen Arrays
in der Querrichtung des Gehäuses
beabstandet sind, wobei die Signalkontakte mehrere Paare Signalkontakte
aufweisen, jedes zum Einspeisen oder Abgeben eines ausgeglichenen
Paars Signale mit einem positiven Signal und einem entsprechenden
negativen Signal, und wobei jeder besagte Signalkontakt einen Substratkontaktteil
aufweist, der, wenn der Verbinder auf einem Verdrahtungssubstrat montiert
ist, das Substrat berührt;
und mehrere flache Erdungskontakte, die jeweils gemeinsam für die zumindest
zwei Arrays vorgesehen sind und sich jeweils in der Querrichtung
zwischen zwei benachbarten Signalkontakten in jedem Array erstrecken,
um mit entsprechenden Erdungskontakten des weiteren Verbinders in
Eingriff zu gelangen. Dieser Verbinder hat ein erstes und zweites
Array von Signalkontakten, und jedes Paar Signalkontakte ist aus
einem Signalkontakt vom ersten Array und einem entsprechenden Signalkontakt
vom zweiten Array aufgebaut. Es gibt einen flachen Erdungskontakt
zwischen je zwei benachbarten Signalkontakten.
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US 5160273 offenbart eine
spezielle Form eines Verbinderblocks, der genutzt wird, um Eingabedrahtpaare
mit entsprechenden Ausgabedrahtpaaren zu verbinden. Der Verbinderblock
hat ein erstes und zweites Array von Signalkontakten, die in der Querrichtung
des Gehäuses
beabstandet sind. Die Eingabedrahtpaare sind mit den Signalkontakten
des ersten Array verbunden, und die Ausgabedrahtpaare sind mit den
Signalkontakten des zweiten Arrays verbunden. Innerhalb des Verbinderblocks
sind entsprechende Signalkontakte der beiden Arrays federnd so vorgespannt,
dass sie miteinander in Kontakt stehen. Eine Sonde kann durch einen
Einsatzschlitz eingesetzt werden, der zwischen den beiden Arrays
ausgebildet ist. Ein Fühler
trennt die Signalkontakte der beiden Arrays und hat dadurch Zugriff
auf die Signale, die von einem Eingabedrahtpaar und einem entsprechenden
Ausgabedrahtpaar übermittelt
werden. Die Signalkontakte in diesem Verbinderblock verbinden nur
miteinander und haben keine Teile, die ein Substrat berühren. Abschirmplatten
erstrecken sich im Innern des Verbinderblocks zwischen benachbarten
Paaren Signalkontakte.
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EP-A-0634817
offenbart einen Verbinder innerhalb eines elektrisch leitfähigen äußeren Gehäuses. Das
Gehäuse
weist eine teilende Wand und dazwischenliegende Brückenabschnitte
auf, um das Gehäuse
in mehrere getrennte begrenzte Abteilungen oder Fächer zu
unterteilen. Ein Paar Kontakte ist in jedem Fach vorgesehen. Die
teilende Wand und dazwischenliegenden Brückenabschnitte dienen dazu,
die verschiedenen Paare und Kontakte gegeneinander abzuschirmen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist wünschenswert,
einen Verbinder zu schaffen, der mehrere Paare Signalkontakte aufweist,
die in dem Gehäuse
angeordnet sind, und den Verdrahtungsentwurf und die Verdrahtungsoperation für Substrate
erleichtert.
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Ein
Verbinder, der einen ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
verkörpert,
ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Signalkontakte jedes
Signalkontaktpaars zwei benachbarte Signalkontakte des gleichen
Array sind und jedes Array mehrere Signalkontaktpaare aufweist,
die in der Längsrichtung
des Gehäuses
hintereinander angeordnet sind; die Erdungskontakte zwischen benachbarten
Signalkontaktpaaren in jedem Array so vorgesehen sind, dass die
Erdungskontakte die Paare teilen und voneinander abschirmen; die
jeweiligen Substratkontaktteile der beiden Signalkontakte jedes
Signalkontaktpaars in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses
im Wesentlichen miteinander ausgerichtet sind.
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Dieser
Verbinder hat mehrere Paare Signalkontakte, die in einem Gehäuse angeordnet
sind. In diesem Verbinder sind die beiden benachbarten Signalkontakte,
die miteinander gepaart sind, in einer Distanz in der Längsrichtung
des Gehäuses
angeordnet. Wenn die Signalkontakte des Verbinders mit einer Anschlusseinheit
oder dergleichen eines Substrats verbunden werden, die in einer
Richtung senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses
gewandt ist, können
die Längen
jedes Paars Drähte
zum Verbinden der mehreren Paare Signalkontakte mit der Anschlusseinheit
oder dergleichen einheitlich ausgebildet werden. Demgemäß besteht
kein Bedarf daran, Flächen
für eine überschüssige Verdrahtung
vorzubereiten, und der Verdrahtungsentwurf und die Verdrahtungsoperation
für Substrate
werden vereinfacht werden.
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Der
Verbinder ist hier entweder ein Buchsenverbinder oder ein Steckverbinder.
In einer Ausführungsform
sind die mehreren Paare Signalkontakte von einem Oberflächenmontagetyp
und weisen gebogene Enden in Kontakt mit einer Kontaktstelle auf einem
Substrat auf. Die Effekte der vorliegenden Erfindung können maximiert
werden, falls diese gebogenen Enden all der mehreren Paare Signalkontakte parallel
zueinander verlaufen. Die Anordnung der Signalkontakte ist jedoch
nicht darauf beschränkt,
und jeder der Signalkontakte kann ein stiftartiges oberes Ende aufweisen,
das in jedes entsprechende, im Substrat ausgebildete Durchgangsloch
eingesetzt werden soll. In solch einem Fall sind die mehreren Paare
Signalkontakte in Arrays in der Querrichtung des Gehäuses so
ausgerichtet, dass die Effekte der vorliegenden Erfindung bei dem
Verdrahtungsentwurf und der Verdrahtungsoperation für mehrere Substrate
maximiert werden können,
die gemäß der Anzahl
der Arrays von Signalkontakten erforderlich sind.
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Der
plattenförmige
Erdungskontakt (in Arrays gelegene Erdungskontakt) zwischen zwei
benachbarten Paaren Signalkontakte kann ermöglichen, dass Nebensprechen
zwischen den beiden benachbarten Paaren Signalkontakte reduziert
wird. Der zwischen Arrays gelegene Erdungskontakt ist vorzugsweise
groß genug,
um jedes Paar Signalkontakte gegen dessen Nachbarpaar abzuschirmen.
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Der
Verbinder der vorliegenden Erfindung kann ferner einen zwischen
Arrays gelegenen Erdungskontakt zwischen je zwei benachbarten Arrays der
mehreren Paare Signalkontakte aufweisen. Bei dieser Anordnung kann
Nebensprechen zwischen je zwei benachbarten Arrays der mehreren
Paare Signalkontakte reduziert werden. Der zwischen Arrays gelegene
Erdungskontakt hat vorzugsweise einen freigelegten flachen Plattenteil
im Gehäuse.
Die Länge
des Gehäuses
in der Längsrichtung
ist vorzugsweise auch größer als
die Distanz zwischen jedem Paar Signalkontakte der mehreren Paare
Signalkontakte.
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Der
Verbinder der vorliegenden Erfindung kann ferner eine abschirmende
Schicht aufweisen, die auf der Außenseite des Gehäuses ausgebildet
ist. Die abschirmende Schicht schirmt den Verbinder effektiv gegen
externe elektromagnetische Wellen ab.
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Im
Verbinder der vorliegenden Erfindung verhindert jedes der mehreren
Paare Signalkontakte Rauschen zwischen jedem Paar Signalkontakte, durch
die Signale in ausgeglichener Übertragung
befördert
werden. Folglich kann die charakteristische Impedanz sogar bei einer
Operation zur Übertragung von
Hochgeschwindigkeitssignalen stabilisiert werden.
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In
einer Ausführungsform
hat der Verbinder Signalkontakte, die in zwei Arrays angeordnet
sind, und die mehreren Paare Signalkontakte sind vorzugsweise über die
gesamte Länge
jedes Signalkontaktes einander benachbart. Dementsprechend wird zwischen
jedem Paar Signalkontakte eine Kopplung eingerichtet, und eine ausgezeichnete
ausgeglichene Übertragung
kann ausgeführt
werden. Wenn der Verbinder an einem Substrat montiert ist, können auch
Paare von Drähten
zum Verbinden jedes Paars Signalkontakte mit einer Anschlusseinheit
oder dergleichen auf dem Substrat einheitlich ausgebildet werden,
da die mehreren Paare Signalkontakte einander benachbart sind. Dementsprechend
besteht kein Bedarf daran, Flächen
für überschüssige Verdrahtung
auf dem Substrat vorzubereiten, und der Entwurf der Substratverdrahtung
und die Verdrahtungsoperation können
vereinfacht werden.
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In
der obigen Struktur können
Substratkontaktteile der mehreren Paare Signalkontakte, die in einem
der beiden Arrays angeordnet sind, in der entgegengesetzten Richtung
von Substratkontaktenteilen der mehreren Paare Signalkontakte verlaufen, die
im anderen der beiden Arrays angeordnet sind. Dementsprechend erstrecken
sich je zwei benachbarte Signalkontakte der beiden Arrays in den
entgegengesetzten Richtungen. Folglich kann eine ausgezeichnete
ausgeglichene Übertragung
mit hoher Dichte realisiert werden.
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In
der obigen Struktur können
Substratkontaktteile der mehreren Paare Signalkontakte, die in einem
der beiden Arrays angeordnet sind, Substratkontaktteilen der mehreren
Paare Signalkontakte zugewandt sein, die im anderen der beiden Arrays
angeordnet sind, und alle Substratkontaktteile erstrecken sich in
der gleichen Richtung. Dementsprechend sind die mehreren Paare Signalkontakte,
die einander benachbart sind, auf den beiden gegenüberliegenden
Flächen
des Substrats angeordnet. Folglich kann eine ausgezeichnete ausgeglichene Übertragung
mit hoher Dichte realisiert werden.
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In
der obigen Struktur können
ein Paar Signalkontakte, die in einem der beiden Arrays angeordnet
sind, und ein Paar Signalkontakte, die im anderen der beiden Arrays
angeordnet sind, zwischen je zwei benachbarten Erdungskontakten
vorliegen. Bei dieser Anordnung kann jedes Paar Signalkontakte gegen
benachbarte Paare von Signalkontakten effektiv abgeschirmt werden.
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In
der obigen Struktur können
ein Paar Signalkontakte, die in einem der beiden Arrays angeordnet
sind, und ein Paar Signalkontakte, die im anderen Array angeordnet
sind, das dem einen der beiden Arrays über ein isolierendes Bauteil
zugewandt ist, zwischen je zwei benachbarten Erdungskontakten vorliegen.
Mit dieser Anordnung kann ein Steckverbinder geschaffen werden.
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In
der obigen Struktur können
ein Paar Signalkontakte, die in einem der beiden Arrays angeordnet
sind, und ein Paar Signalkontakte, die in dem anderen Array angeordnet
sind, das dem einen der beiden Arrays über einen Raum zugewandt sind,
zwischen je zwei benachbarten Erdungskontakten vorliegen. Mit dieser
Anordnung kann ein Buchsenverbinder geschaffen werden.
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In
der obigen Struktur können
die Erdungskontakte je eine plattenartige Form aufweisen und in den
beiden Arrays vorgesehen sein. Dies ist ein Beispiel der Struktur
eines Erdungskontaktes.
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In
der obigen Struktur ist jeder der Erdungskontakte über die
beiden Arrays vorgesehen und kann zwei, einander zugewandte Substratkontaktteile
aufweisen. Dementsprechend haben die Erdungskontakte die gleichen
Strukturen wie die Signalkontakte und erstrecken sich somit in Richtung
auf das Substrat.
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In
der obigen Struktur kann jeder der Erdungskontakte ein Paar Kontaktteile
aufweisen. In diesem Fall ist einer des Paars Kontaktteile mit Substratkontaktteilen
der mehreren Paare Signalkontakte ausgerichtet, die in einem der
beiden Arrays angeordnet sind, während
der andere des Paars Kontaktteile mit Substratkontaktteilen der
mehreren Paare Signalkontakte ausgerichtet ist, die im anderen der beiden
Arrays angeordnet sind. Mit dieser Anordnung können die Substratkontaktteile
der Erdungskontakte mit den Substratkontaktteilen der Signalkontakte
ausgerichtet werden. Folglich können
der Entwurf einer Substratverdrahtung und die Verdrahtungsoperation
weiter vereinfacht werden.
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In
der obigen Struktur können
erste Teile der Signalkontakte, die mit einem zugehörigen Verbinder verbunden
werden sollen, in einer Richtung senkrecht zu zweiten Teilen der
Signalkontakte verlaufen, die mit Anschlüssen auf dem Substrat verbunden werden
sollen. Alternativ dazu können
die ersten Teile der Signalkontakte, die mit einem zugehörigen Verbinder
verbunden werden sollen, in der entgegengesetzten Richtung von den
zweiten Teilen der Signalkontakte verlaufen, die mit Anschlüssen auf
dem Substrat verbunden werden sollen.
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In
der obigen Struktur können
die in den beiden Arrays angeordneten Signalkontakte in Intervallen
in der Längsrichtung
des Verbinders ausgerichtet sein.
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Der
Verbinder der vorliegenden Erfindung kann ferner andere Signalkontakte
aufweisen, die in jedem Array vorgesehen sind. Diese anderen Signalkontakte
in jedem Array sind in Intervallen angeordnet, ohne dass die Erdungskontakte
zwischen den anderen Signalkontakten angeordnet sind. Die Anordnung
eines Signalkontaktes ohne Erdungskontakt ist für eine unausgeglichene Übertragung
mit verhältnismäßig niedriger
Geschwindigkeit geeignet. Dementsprechend kann ein komplexer Verbinder,
der für sowohl
eine ausgeglichene Übertragung
als auch eine unausgeglichene Übertragung
geeignet ist, mit der obigen Struktur realisiert werden.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbinderanordnung
geschaffen, welche umfasst: einen Buchsenverbinder und einen Steckverbinder,
die dafür
eingerichtet sind, miteinander verbunden zu werden, wobei jeder
besagte Verbinder ein Verbinder ist, der den oben erwähnten ersten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung verkörpert.
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Gemäß einem
dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronische
Vorrichtung geschaffen, die ein Verdrahtungssubstrat und einen Verbinder
aufweist, der am Verdrahtungssubstrat montiert ist. In dieser elektronischen
Vorrichtung ist der Verbinder einer der oben beschriebenen Verbinder,
die den ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung verkörpern. Diese
elektronische Vorrichtung kann eine Platine mit einer gedruckten
Verdrahtung sein, an der einer der Verbinder der vorliegenden Erfindung
montiert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders, der ein Teil
einer herkömmlichen
Verbindervorrichtung ist;
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1B ist
eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders, der ein Teil
der herkömmlichen Verbindervorrichtung
ist;
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2A ist
eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2B ist
eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Schnittansicht des Buchsenverbinders, die entlang der Linie
III-III von 2A gelegt ist;
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4A ist eine perspektivische Ansicht eines
im Array gelegenen (engl. array internal) Erdungskontaktes und eines
zwischen Arrays gelegenen (engl. arry intermediate) Erdungskontaktes
des Steckverbinders von 2B;
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5 ist
eine Schnittansicht des Steckverbinders, die entlang der Linie V-V
von 2B gelegt ist;
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6A veranschaulicht
einen Signalkontakt im Verbindungsmechanismus zwischen dem Buchsenverbinder
von 2A und dem Steckverbinder von 2B;
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6B veranschaulicht
Erdungskontakte im Verbindungsmechanismus zwischen dem Buchsenverbinder
von 2A und dem Steckverbinder von 2B;
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7A ist
eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders, der die vorliegende
Erfindung nicht verkörpert;
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7B ist
eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders, der die vorliegende
Erfindung nicht verkörpert;
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8A ist
eine Schnittansicht des Buchsenverbinders, die entlang der Linie
IX-IX von 7A gelegt wurde, und veranschaulicht
die Situation unmittelbar vor dem Verbindungsprozess;
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8B ist
eine Schnittansicht des Steckverbinders, die entlang der Linie IX-IX
von 7B gelegt wurde, und veranschaulicht die Situation
unmittelbar vor dem Verbindungsprozeß;
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9 ist
eine Schnittansicht, die den Verbindungsmechanismus zwischen dem
Buchsenverbinder und dem Steckverbinder im verbundenen Zustand veranschaulicht,
gelegt entlang der Linie IX-IX von 7A und 7B;
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10A ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Steckverbinders gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10C ist eine Schnittansicht des Steckverbinders,
die entlang der Linie XC von 10B gelegt wurde;
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10D ist eine Schnittansicht des Steckverbinders,
die entlang der Linie XD von 10B gelegt wurde;
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11A ist eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Buchsenverbinders gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11C ist eine Schnittansicht des Buchsenverbinders,
die entlang der Linie XIC von 11B gelegt wurde;
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11D ist eine Schnittansicht des Buchsenverbinders,
der entlang der Linie XID von 11B gelegt wurde;
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12A ist eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
12B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Buchsenverbinders gemäß der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12C ist eine Schnittansicht des Buchsenverbinders,
die entlang der Linie XIIC von 12B gelegt wurde;
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12D ist eine Schnittansicht des Buchsenverbinders,
die entlang der Linie XIID von 12B gelegt wurde;
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13A ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders
gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Steckverbinders gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13C ist eine Schnittansicht des Steckverbinders,
die entlang der Linie XIIIC von 13B gelegt wurde;
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13D ist eine Schnittansicht des Steckverbinders,
die entlang der Linie XIIID von 13B gelegt wurde;
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14A ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders,
der eine Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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14B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Steckverbinders, der eine Modifikation der zweiten Ausführungsform
ist;
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15A ist eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders,
der eine Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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15B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Buchsenverbinders, der eine Modifikation der zweiten
Ausführungsform
ist;
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16A ist eine perspektivische Ansicht eines Buchsenverbinders,
der eine Modifikation der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist;
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16B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Buchsenverbinders, der eine Modifikation der dritten
Ausführungsform
ist;
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17A ist eine perspektivische Ansicht eines Steckverbinders,
der eine Modifikation der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist; und
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17B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Steckverbinders, der eine Modifikation der vierten Ausführungsform
ist.
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BESTES VERFAHREN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Das
Folgende ist eine ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen.
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Erste Ausführungsform
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Bezugnehmend
zunächst
auf 2A bis 6B wird
ein Verbinder gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Der
Verbinder gemäß dieser
Ausführungsform
ist aus einem Buchsenverbinder und einem Steckverbinder aufgebaut,
der mit dem Buchsenverbinder verbunden werden kann. Der Buchsenverbinder
und der Steckverbinder sind als Paar auf Substraten eingerichtet,
um so mehrere Substrate miteinander zu verbinden. Die Verdrahtungssubstrate,
auf die die Verbinder der vorliegenden Erfindung montiert werden,
sind eine Ausführungsform
einer elektronischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Ein
Buchsenverbinder 10 hat ein Array von Paaren Signalkontakte 14a und 14b,
ein weiteres Array von Paaren Signalkontakte 114a und 114b und Erdungskontakte 16 in
dem Gehäuse 12,
das aus einem isolierenden Material hergestellt und in der Richtung
X1–X2
von 2A in Längsrichtung
ausgebildet ist.
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Das
Gehäuse 12 hat
einen Schlitz 18, der in der Richtung X1–X2 in Längsrichtung
ausgebildet ist, und kurze Schlitze 20, die den Schlitz 18 unter
rechten Winkeln kreuzen. Jede vom Schlitz 18 und den Schlitzen 20 umgebene
Fläche
hat ein Paar Löcher 22a und 22b,
die darin ausgebildet sind. Demgemäß sind die Löcher 22a und 22b als
mehrere Paare in der Richtung X1–X2 und als zwei Arrays in
der Richtung Y1–Y2
angeordnet. Jedes der Löcher 22a und 22b hat
an der Z1-Seite ein schmaleres Ende.
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Jeder
der Signalkontakte 14a, 14b, 114a und 114b hat
eine L-Form. Jedes der oberen Enden 14a-1, 14b-1, 114a-1 und 114b-1 der
Signalkontakte 14a, 14b, 114a und 114b ist
in einer Winkelform gebogen (siehe 6A), und
jedes der unteren Enden 14a-2, 14b-2, 114a-2 und 114b-2 ist
unter dem rechten Winkel gebogen (die oberen Enden 114b-1 und die
unteren Enden 114b-2 sind nicht dargestellt). Die oberen
Enden 14a-1, 14b-1, 114a-1 und 114b-1 sollen
mit einem zugehörigen
Verbinder verbunden werden und werden im Folgenden als Verbinderkontaktteile
bezeichnet. Die unteren Enden 14a-2, 14b-2 und 114a-2 und 114b-2 dienen
dazu, den Kontakt der Substratseite zu bilden, und werden im Folgenden als
die Substratkontaktteile bezeichnet.
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Die
Signalkontakte 14a und 14b und die Signalkontakte 114a und 114b sind
als Paare Signalkontakte festgelegt. Jedes Paar Signalkontakte 14a und 14b und
Signalkontakte 114a und 114b wird von der Z2-Seite
in jedes entsprechende Paar Löcher 22a und 22b eingesetzt.
Die oberen Enden 14a-1, 14b-1, 114a-1 und 114b-1 stehen
entlang den Seitenwänden
der entsprechenden Löcher 22a und 22b.
Die unteren Enden 14a-2 und 14b-2 sind am unteren Ende
des Gehäuses 12 gebogen
und verlaufen in der Richtung Y2, das heißt verlaufen parallel zueinander von
einer longitudinalen Seitenwand 12a des Gehäuses 12.
Die unteren Enden 114a-2 und 114b-2 der Signalkontakte 114a und 114b sind
am unteren Ende des Gehäuses 12 gebogen
und verlaufen in der Richtung Y1, das heißt verlaufen parallel zueinander
von einer longitudinalen Seitenwand 12b des Gehäuses 12.
Demgemäß sind die
Signalkontakte als mehrere Reihen in der Richtung X1–X2 und
als zwei Arrays in der Richtung Y1–Y2 angeordnet.
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Wie
in 3 gezeigt ist, hat jeder der Erdungskontakte 16 obere
Enden 16a, die in der Richtung Y1–Y2 abzweigen, und die Oberseiten
der winkelförmigen
oberen Enden 16a sind aufeinander zu geneigt. Die unteren
Enden 16b jedes der Erdungskontakte 16 verzweigen
auch in der Richtung Y1–Y2 und
sind in der horizontalen Richtung gebogen. Die Erdungskontakte 16 sind
im Array gelegene Erdungskontakte, die die benachbarten Paare Signalkontakte 14a, 14b, 114a und 114b gegeneinander abschirmen.
Die oberen Enden 16a von jedem der Erdungskontakte 16 stehen
bis unmittelbar unter die schmale Öffnung 20a jedes entsprechenden
Schlitzes 20 des Gehäuses 12 vor.
Die unteren Enden 16b von jedem der Erdungskontakte 16 verlaufen
in beiden Richtungen Y1 und Y2. Die abschirmende Schicht 24 ist
auf jeder der longitudinalen Seitenwände 12a und 12b des
Gehäuses 12 vorgesehen.
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Die
unteren Enden 14a-2, 14b-2, 114a-2, 114b-2 und 16b der
Signalkontakte 14a, 14b, 114a, 114b und
der Erdungskontakte 16 sind mit einer (nicht dargestellten)
Kontaktstelle verbunden, die auf einem Verdrahtungssubstrat (worauf
in dieser Beschreibung auch als "die
Platine mit gedruckter Schaltung oder Leiterplatine" oder einfach als
das "Substrat" verwiesen wird)
gebildet ist und sind folglich mit einer (nicht dargestellten) auf
dem Substrat 26 ausgebildeten gedruckten Schaltung verbunden.
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Der
Steckverbinder 28 enthält
ein Array Paare von Signalkontakten 32a und 32b,
ein Array Paare Signalkontakte 132a und 132b,
im Array gelegene Erdungskontakte 34 und zwischen Arrays
gelegene Erdungskontakte 36, die alle in einem Gehäuse 30 angeordnet
sind, das aus einem isolierenden Material hergestellt und in der
Richtung X1–X2
von 2B in Längsrichtung
ausgebildet ist.
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Das
Gehäuse 30 hat
einen konkaven Hohlraum 38, der in der Richtung X1–X2 in Längsrichtung ausgebildet.
Wie in 5 gezeigt ist, sind Löcher 40a und 40b durch
die Bodenwand 30a ausgebildet, und Schlitze 42 sind
in Längsrichtung
und quer geschaffen, um jedes Paar Löcher 40a und 40b von
den anderen Paaren abzutrennen. Zwei Schlitze 44 sind ebenfalls
entlang den Innenflächen
der Seitenwände des
Gehäuses 30 ausgebildet.
Die Anordnung der Löcher 40a und 40b und
der Schlitze 42 entspricht der Anordnung der Löcher 22a und 22b und
der Schlitze 18 und 20 des Buchsenverbinders 10.
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Jeder
der Signalkontakte 32a, 32b, 132a und 132b hat
eine L-Form. Je ein Signalkontakt 32a ist mit einem Signalkontakt 32b gepaart,
und je ein Signalkontakt 132a ist mit einem Signalkontakt 132b gepaart.
Jedes Paar Signalkontakte 32a und 32b und Signalkontakte 132a und 132b ist
in jedes entsprechende Paar Löcher 40a und 40b von
der Z2-Seite eingesetzt. Die oberen Enden 32a-1, 32b-1, 132a-1 und 132b-1 der
Signalkontakte 32a, 32b, 132a und 132b stehen
innerhalb des konkaven Hohlraums 38 (die oberen Enden 132b-1 sind
nicht dargestellt). Die unteren Enden 32a-2 und 32b-2 der
Signalkontakte 32a und 32b sind am Bodenende des
Gehäuses 30 gebogen
und verlaufen parallel zueinander von der Seitenwand 30b auf
der Y2-Seite. Die unteren Enden 132a-2 und 132b-2 der
Signalkontakte 132a und 132b sind am Bodenende
des Gehäuses 30 gebogen und
verlaufen parallel zueinander von der Seitenwand 30c auf
der Y1-Seite (die unteren Enden 132b-2 sind nicht dargestellt).
Demgemäß sind die Signalkontakte
als mehrere Reihen in der Richtung X1–X2 und als zwei Arrays in
der Richtung Y1–Y2
angeordnet.
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Wie
in 4 gezeigt ist, hat jeder der im Array angeordneten
Erdungskontakte 34 die Form einer flachen Platte mit einer
stufenartigen Kerbe 34a. Jeder der im Array gelegenen Erdungskontakte 34 hat
auch untere Enden 34b, die sich biegen und auf beide Seiten
zu verlaufen. Die zwischen Arrays gelegenen Erdungskontakte 36 haben
die Form einer flachen Platte, wobei Schlitze 36a in vorbestimmten
Intervallen ausgebildet sind.
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Der
zwischen Arrays gelegene Erdungskontakt 36 ist in der Mitte
des konkaven Hohlraums 38 des Gehäuses 30 in der Richtung
Y1–Y2
positioniert. Die Schlitze 36a des zwischen Arrays gelegenen
Erdungskontaktes 36 stehen mit den Kerben 34a so
in Eingriff, dass die im Array gelegenen Erdungskontakte 34 senkrecht
zum zwischen Arrays gelegenen Erdungskontakt 36 angeordnet
sind. Demgemäß ist der zwischen
Arrays gelegene Erdungskontakt 36 mit den in Arrays gelegenen
Erdungskontakten 34 elektrisch verbunden. Die unteren Enden 34b jedes
der in Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 verlaufen von dem
Boden und den longitudinalen Seitenwänden 30b und 30c des
Gehäuses 30 in
der Richtung Y1 und Y2 nach außen.
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Wie
man aus 2B ersehen kann, ist die Breite
W1 jedes der in Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 größer als
die Distanz L1 zwischen den beiden Arrays von Signalkontakten 32a und 132a oder
Signalkontakten 32b und 132b. Demgemäß werden
jedes Paar Signalkontakte 32a und 32b und jedes
Paar Signalkontakte 132a und 132b durch die in
Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 in der Richtung X1–X2 vor
den benachbarten Paaren Signalkontakte 32a und 32b und
den benachbarten Paaren Signalkontakte 132a und 132b abgeschirmt.
Desgleichen ist die Breite W2 jedes teilenden Teils des zwischen
Arrays gelegenen Erdungskontaktes 36, der durch die in
Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 geteilt ist, größer als
die Distanz L2 zwischen je zwei gepaarten Signalkontakten 32a und 32b oder
Signalkontakten 132a und 132b. Demgemäß sind je
zwei benachbarte Paare Signalkontakte 32a und 32b und Signalkontakte 132a und 132b durch
den zwischen Arrays gelegenen Erdungskontakt 36 in der
Richtung Y1–Y2
vollständig
gegeneinander abgeschirmt.
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5 ist
eine Schnittansicht der Struktur, in der die Signalkontakte 32a, 32b, 132a und 132b,
die in Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 und der zwischen
Arrays gelegene Erdungskontakt 36 in dem Gehäuse 30 angeordnet
sind. Wie man aus 5 ersehen kann, ist eine abschirmende
Schicht 46 auf jeder Innenfläche der longitudinalen Seitenwände 30b und 30c des
Gehäuses 30 vorgesehen,
und das untere Ende 46a jeder abschirmenden Schicht 46 dringt durch
die Bodenwand 30a des Gehäuses 30.
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Die
unteren Enden 32a-2, 32b-2, 132a-2, 132b-2 und 34b der
Signalkontakte 32a, 32b, 132a, 132b und
der in Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 sind mit einer
(nicht dargestellten) auf einem Substrat 48 ausgebildeten
Kontaktstelle verbunden und sind folglich mit einer (nicht dargestellten)
auf dem Substrat 48 ausgebildeten gedruckten Schaltung
verbunden. Das untere Ende 46a jeder abschirmenden Schicht 46 ist
mit der (nicht dargestellten) Erdung des Substrats 48 elektrisch
verbunden.
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Der
Verbindungsmechanismus des obigen Buchsenverbinders 10 und
des Steckverbinders 28 wird im Folgenden mit Verweis auf 6A und 6B beschrieben. 6A veranschaulicht
nur eines der Arrays von Signalkontakten. 6B veranschaulicht
die Erdungskontakte.
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Wenn
der Steckverbinder 28 mit dem Buchsenverbinder 10 verbunden
werden soll, werden die Signalkontakte 32a und 32b in
die Löcher 22a und 22b eingesetzt,
während
die oberen Enden 14a-1 und 14b-1 der Signalkontakte 14a und 14b in
der Richtung Y2 gedrückt
werden. Vermöge
der Rückstellkraft
der Signalkontakte 14a und 14b wird jeder Signalkontakt 32a mit
jedem entsprechenden Signalkontakt 14a in Kontakt gebracht,
und jeder Signalkontakt 32b wird mit jedem entsprechenden
Signalkontakt 14b in Kontakt gebracht.
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Wie
man aus 6B ersehen kann, wird jeder
der in Arrays gelegenen Erdungskontakte 34 in jeden entsprechenden
Schlitz 20 eingesetzt, während die oberen Enden 16a jedes
entsprechenden Erdungskontaktes 16 in den Richtungen Y1
und Y2 auseinandergedrückt
werden. Vermöge
der Rückstellkraft
der Erdungskontakte 16 ist jeder der in Arrays gelegenen
Erdungskontakte 34 zwischen den oberen Enden 16a jedes
entsprechenden Erdungskontaktes 16 angeordnet.
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Auf
diese Weise kann man sicherstellen, dass die Signalkontakte 14a,
die Signalkontakte 14b und die Erdungskontakte 16 mit
den Signalkontakten 32a, den Signalkontakten 32b bzw.
den in Arrays gelegenen Erdungskontakten 34 elektrisch
verbunden sind. Desgleichen kann man sicherstellen, dass die Signalkontakte 114a und
die Signalkontakte 114b mit den Signalkontakten 132a bzw.
den Signalkontakten 132b elektrisch verbunden sind. Die
abschirmenden Schichten 24 stehen mit den abschirmenden
Schichten 46 verschiebbar in Kontakt und sind somit mit
den abschirmenden Schichten 46 elektrisch verbunden.
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Das
Substrat 26, an dem der Buchsenverbinder 10 montiert
ist, ist mit dem Substrat 48 verbunden, an dem der Steckverbinder 28 montiert
ist, wobei der Buchsenverbinder 10 und der Steckverbinder 28 dazwischen
angeordnet sind. In diesem verbundenen Zustand ist eines der Substrate 26 und 48 auf das
andere gesteckt.
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Jedes
Paar Signalkontakte 14a und 14b, 114a und 114b, 32a und 32b und 132a und 132b ist für eine symmetrische
oder ausgeglichene Übertragung
ausgelegt. Falls ein positives Signal über die Signalkontakte 14a, 114a, 32a und 132a übertragen wird,
wird ein negatives Signal über
die Signalkontakte 14b, 114b, 32b und 132b übertragen.
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Mit
dem obigen Steckverbinder 28 und dem Buchsenverbinder 10 gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind der Verdrahtungsentwurf und die
Verdrahtungsoperation für die
Substrate einfach, da die Längen
jedes Paars Drähte
zum Verbinden der mehreren Paare Signalkontakte mit einer Anschlusseinheit
in einem Fall einheitlich ausgebildet werden können, in welchem die Anschlusseinheit,
die senkrecht zur Längsrichtung des
Gehäuses
liegt, mit Signalkontakten verbunden werden soll, um die Verbindervorrichtung
auf den Substraten zu montieren. Rauschen kann ebenfalls zwischen
Signalen verhindert werden, die einer ausgeglichenen Übertragung über jedes
Paar Signalkontakte unterworfen werden, und die charakteristische Impedanz
kann sogar in einer Operation zur Übertragung von Hochgeschwindigkeitssignalen
stabilisiert werden.
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Da
ein in Arrays gelegener Erdungskontakt zwischen je zwei benachbarten
Paaren Signalkontakte in dem Steckverbinder 28 und dem
Buchsenverbinder 10 vorgesehen ist, kann Nebensprechen zwischen
je zwei benachbarten Paaren Signalkontakte ebenfalls reduziert werden.
Insbesondere sind die in Arrays gelegenen Erdungskontakte des Steckverbinders 28 groß genug,
um jedes Paar Signalkontakte von den benachbarten Paaren Signalkontakte abzuschirmen,
und können
folglich Nebensprechen effektiv reduzieren.
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Mit
dem zwischen Arrays gelegenen Erdungsverbinder kann der Steckverbinder 28 ferner Nebensprechen
zwischen den Arrays von Signalkontakten reduzieren. Mit den auf
den Seitenwänden
der Gehäuse
ausgebildeten abschirmenden Schichten können auch der Steckverbinder 28 und
der Buchsenverbinder 10 sich gegen externe elektromagnetische
Wellen abschirmen.
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Verbinder, die die Erfindung
nicht verkörpern
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Bezugnehmend
nun auf 7A bis 9 werden
die vorliegende Erfindung nicht verkörpernde Verbinder beschrieben.
Diese Verbinder verkörpern die
vorliegende Erfindung nicht, da sie nicht zwei oder mehr Arrays
Signalkontakte aufweisen.
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Die
Verbinder der 7A bis 9 enthalten
einen Buchsenverbinder und einen Steckverbinder. Wie der Buchsenverbinder 10 und
der Steckverbinder 28 in der ersten Ausführungsform
sind der Buchsenverbinder und der Steckverbinder auf Substraten
montiert, um mehrere Substrate zu verbinden. Obgleich der Verbinder
gemäß der ersten
Ausführungsform
einen Face-to-Face-Verbindungsmechanismus aufweist, in welchem die
Substrate aufeinander gesteckt werden, haben die im Folgenden beschriebenen
Verbinder der 7A bis 9 einen horizontalen
Verbindungsmechanismus, in welchem die Enden der Substrate miteinander
verbunden werden.
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Wie
in 7A und 7B gezeigt
ist, bilden in einem Buchsenverbinder 50 und einem Steckverbinder 52 ein
Paar Signalkontakte 54a und 54b (die im Folgenden
einfach als die "Kontakte" bezeichnet werden)
und ein Erdungskontakt 58 (der im Folgenden einfach als
der "Kontakt" bezeichnet wird)
eine Gruppe, und ein Paar Signalkontakte 56a und 56b (die
im Folgenden einfach als die "Kontakte" bezeichnet werden)
und ein Erdungskontakt 60 (der im Folgenden einfach als
der "Kontakt" bezeichnet wird)
bilden eine Gruppe. In jedem der Verbinder 50 und 52 sind
mehrere Gruppen Signalkontakte und Erdungskontakte als ein Array
ausgerichtet. Jedes Paar Signalkontakte 54a und 54b und
Signalkontakte 56a und 56b ist für eine ausgeglichene Übertragung
ausgelegt. Falls ein positives Signal über die Signalkontakte 54a und 54b übertragen
wird, wird ein negatives Signal über
die Signalkontakte 54b und 56b übertragen.
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Der
Buchsenverbinder 50 wird im Folgenden ausführlicher
beschrieben, gefolgt von einer detaillierten Beschreibung des Steckverbinders 52.
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Der
Buchsenverbinder 50 hat ein Gehäuse 62, das aus einem
isolierenden Material hergestellt ist. Mehrere Rillen 64 sind
in der unteren Hälfte
des Gehäuses 62 auf
der Seite Z2 in 7A ausgebildet. Das Gehäuse 62 hat
Seitenwände
an den Seiten X1–X2,
die obere Wand an der Seite Z1 und die Rückwand an der Seite Y1, welche
mit einer Metallplatte 66 bedeckt sind. Die Metallplatte 66 weist
Vorsprünge 66a auf,
die an den unteren Enden auf beiden Seiten X1–X2 ausgebildet sind. Der Buchsenverbinder 50 erfordert
keine Bodenwand für
das Gehäuse 62 auf
der Seite Z2 und hat demgemäß eine geringere
Höhe.
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Die
Kontakte 54a, 54b und 58 des Buchsenverbinders 50 haben
eine einheitliche stabartige Form, wie in 8A und 8B gezeigt
ist. Jeder der Kontakte 54a, 54b und 58 ist
mit einem stufenartigen Teil versehen, der in seiner Mittelsektion
ausgebildet ist. Jedes der oberen Enden 54a-1, 54b-1 und 58-1 der
Kontakte 54a, 54b und 58 auf der Seite
Y2 der 7A und 7B und 8 hat einen Vorsprung A an der nach innen
gewandten Oberseite. Ein Vorsprung B, der in der Richtung Z1 verläuft, ist ebenfalls
zwischen der Mittelsektion und jedem der oberen Enden 54a-1, 54b-1 und 58-1 vorgesehen. Jedes
der hinteren Enden 54a-2, 54b-2 und 58-2 der Kontakte
hat eine zungenartige Form.
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Die
Vorsprünge
B sind mit konkaven Hohlräumen 68 in
Eingriff gebracht, die in den oberen Wänden der Rillen 64 des
Gehäuses 62 ausgebildet sind,
so dass die Kontakte 54a, 54b und 58 am
Gehäuse 62 befestigt
sind. Da man keine Rückwand 62a haben
muss, die zum Fixieren der Kontakte 54a, 54b und 58 genutzt
wird, ist die Rückwand 62a dünn ausgebildet.
Als Folge ist die Tiefe W3 des Buchsenverbinders 50 kleiner
(siehe 9). Im verbundenen Zustand mit dem Steckverbinder 52,
der später
beschrieben wird, sind die Kontakte 54a, 54b und 58 am
Gehäuse 62 durch
den Eingriff der Vorsprünge
B, die in der Richtung (Z1) senkrecht zu der Verbindungsrichtung
(Y1–Y2)
der Kontakte 54a, 54b und 58 verlaufen,
mit den konkaven Hohlräumen 68 fixiert.
In dieser Struktur können
die Kontakte 54a, 54b und 58 nicht abgezogen
werden, wenn der Steckverbinder 52 am Buchsenverbinder 50 angebracht
oder von ihm gelöst
wird.
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Die
Gruppen, die jeweils aus einem Paar Signalkontakte 54a und 54b und
einem Erdungskontakt 58 bestehen, sind in den Rillen 64 des
Gehäuses 62 eingerichtet.
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Ein
Substrat 70, auf das der Buchsenverbinder 50 montiert
werden soll, hat einen vorstehenden Teil 72 in der Mittelsektion
auf der Seite Y2, wie in 7A gezeigt
ist. Eine breite Kontaktstelle (Muster) 74 ist auf der
Y1-Seite des vorstehenden Teils 72 ausgebildet. Ein Paar
Kontaktstellen 76 ist auf beiden X1– X2-Seiten der Kontaktstelle 74 ausgebildet,
und mehrere Kontaktstellen 78 sind auf der Y1-Seite der Kontaktstelle 74 angeordnet.
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Der
Buchsenverbinder 50 ist auf dem Substrat 70 platziert,
und die Vorsprünge 66a der
Metallplatte 66 sind mit den Kontaktstellen 76 so
verbunden, dass die Metallplatte 66 und das Gehäuse 62, das
durch die Metallplatte 66 gehalten wird, am Substrat 70 fixiert
sind. Währenddessen
sind die hinteren Enden 54a-2, 54b-2 und 58-2 der
Kontakte 54a, 54b und 58 des Buchsenverbinders 50 mit
den Kontaktstellen 78 so verbunden, dass die Kontakte 54a, 54b und 58 mit
einem (nicht dargestellten) auf dem Substrat 70 ausgebildeten
Verdrahtungsmuster verbunden sind. Die anderen Enden der Drähte, die
mit den Signalkontakten 54a und 54b verbunden
sind, sind mit einer (nicht dargestellten) Anschlusseinheit oder dergleichen
verbunden, die auf der Y1-Seite vorgesehen ist. Die anderen Enden
der Drähte,
die mit den Erdungskontakten 58 verbunden sind, sind mit
einer (nicht dargestellten) Erdungseinheit verbunden, die auf der
Y1-Seite vorgesehen ist.
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Der
Steckverbinder 52 hat ein Gehäuse 80, das aus einem
isolierenden Material hergestellt ist. Das Gehäuse 80 hat einen konkaven
Hohlraum 82, der in der Richtung X1–X2 von 7B in
Längsrichtung
ausgebildet ist. Die Bodenwand 80a des Gehäuses 80 hat
Kerben an beiden Enden in der Richtung X1–X2. Das gesamte Gehäuse 80 ist
mit Ausnahme der Öffnung
auf der Y1-Seite mit einer Metallplatte 84 bedeckt. Die
Metallplatte 84 hat an beiden unteren Enden in der Richtung
X1–X2
Vorsprünge 84a.
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Die
Kontakte 56a, 56b und 60 des Steckverbinders 52 haben
einheitliche stabartige Formen, wie in 8B gezeigt
ist. Jeder der Kontakte 56a, 56b und 60 hat
einen in seiner Mittelsektion ausgebildeten stufenartigen Teil.
Jedes der hinteren Enden 56a-1, 56b-1 und 60-1 hat
eine zungenartige Form.
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Die
vorderen Enden 56a-2, 56b-2 und 60-2 werden
in der Richtung Y1 gedrückt
und dringen durch Löcher 80c,
die in der Rückwand 80b des
Gehäuses 80 ausgebildet
sind, so dass die Kontakte 56a, 56b und 60 des
Steckverbinders 52 am Gehäuse 80 fixiert sind.
Die Paare Signalkontakte 56a und 56b und die Erdungskontakte 60 sind
auf der Bodenwand 80a des Gehäuses 80 abwechselnd
angeordnet.
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Ein
Substrat 86, auf das der Steckverbinder 52 montiert
werden soll, hat eine breite Kerbe 88 in der Mittelsektion
der Seite Y1. Ein Paar Kontaktstellen 90 ist auf beiden
X1–X2-Seiten
der Kerbe 88 ausgebildet. Mehrere Kontaktstellen 92 sind
auch auf der Y2-Seite der Kerbe 88 angeordnet.
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Der
Steckverbinder 52 ist auf dem Substrat 86 platziert,
und die Vorsprünge 84a der
Metallplatte 84 sind mit den Kontaktstellen 90 verbunden,
so dass die Metallplatte 84 und das Gehäuse 80, das durch die
Metallplatte 84 gehalten wird, am Substrat 86 befestigt
sind. Währenddessen
werden die hinteren Enden 56a-1, 56b-1 und 60-1 der
Kontakte 56a, 56b und 60 des Steckverbinders 52 mit
den Kontaktstellen 92 so verbunden, dass die Kontakte 56a, 56b und 60 mit
einem (nicht dargestellten) auf dem Substrat 86 ausgebildeten
Verdrahtungsmuster verbunden sind. Die anderen Enden der Drähte, die
mit den Signalkontakten 56a und 56b verbunden
sind, werden mit einer (nicht dargestellten) Anschlusseinheit oder dergleichen
verbunden, die auf der Y2-Seite vorgesehen ist. Die anderen Enden
der Drähte,
die mit den Erdungskontakten 60 verbunden sind, sind mit
einer (nicht dargestellten) Erdungseinheit verbunden, die auf der
Y2-Seite vorgesehen ist.
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Der
Verbindungsmechanismus des obigen Buchsenverbinders 50 und
des Steckverbinders 52 wird im Folgenden unter Bezugnahme
auf 8A und 8B und 9 beschrieben.
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Der
vorstehende Teil 72 des Substrats 70, worauf der
Buchsenverbinder 50 montiert ist, steht in Eingriff mit
der Kerbe 88 des Substrats 86, worauf der Steckverbinder 52 montiert
ist, so dass der Steckverbinder 52 mit dem Buchsenverbinder 50 verbunden ist.
Die Oberseiten der Kontakte 56a, 56b und 60 lässt man
hier entlang den Kontakten 54a, 54b und 58 gleiten,
wobei die Bodenwand 80a des Steckverbinders 52 sandwichartig
zwischen der Kontaktstelle 74 und den Kontakten 54a, 54b und 58 des
Buchsenverbinders 50 angeordnet wird. Indem man so verfährt, werden
die Vorsprünge
A in der Richtung Z1 gedrückt,
und vermöge
der Rückstellkraft
der oberen Enden 54a-1, 54b-1 und 58-1 der
Kontakte 54a, 54b und 58 werden die Kontakte 56a, 56b und 60 in
engen Kontakt mit den Kontakten 54a, 54b und 58 gebracht.
Die Signalkontakte 54a, die Signalkontakte 54b und
die Erdungskontakte 58 sind somit mit den Signalkontakten 56a,
den Signalkontakten 56b bzw. den Erdungskontakten 60 elek trisch
verbunden. Unterdessen wird die Metallplatte 84 unter der
Unterseite der Bodenwand 80 des Steckverbinders 52 mit
der Kontaktstelle 74 des Buchsenverbinders 50 in
Kontakt gebracht, so dass die Metallplatte 84 mit der Kontaktstelle 74 elektrisch
verbunden ist.
-
Auf
diese Weise sind das Substrat 70, an welchem der Buchsenverbinder 50 montiert
ist, und das Substrat 86, an welchem der Steckverbinder 52 montiert
ist, über
den Buchsenverbinder 50 und den Steckverbinder 52 miteinander
horizontal verbunden.
-
Mit
dem obigen Steckverbinder 52 und dem Buchsenverbinder 50 gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden der Verdrahtungsentwurf und die
Verdrahtungsoperation vereinfacht, da die Längen der Drähte, die die Paare Signalkontakte
und eine Anschlusseinheit oder dergleichen verbinden, in einem Fall
einheitlich ausgebildet werden können,
in welchem die Anschlusseinheit oder dergleichen, die senkrecht
zur Längsrichtung
des Gehäuses
liegt, mit den Signalkontakten verbunden werden soll, um die Verbinder
auf die Substraten zu montieren. Rauschen kann auch in Signalen,
die über
jedes Paar Signalkontakte einer ausgeglichenen Übertragung unterworfen sind,
verhindert werden, und die charakteristische Impedanz kann sogar
in einer Operation zur Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen stabilisiert werden.
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Da
die Metallplatten, die als abschirmende Schichten dienen, auf den
Außenseiten
der Gehäuse vorgesehen
sind, können überdies
der Steckverbinder 52 und der Buchsenverbinder 50 sich
selbst gegen externe elektromagnetische Wellen abschirmen. Wenn
der Steckverbinder 52 am Buchsenverbinder 50 angebracht
oder von ihm gelöst
wird, expandiert die Kontaktkraft der Kontakte beider Verbinder
die Gehäuse,
aber die Expansion der Gehäuse
kann durch die die Gehäuse
bedeckenden Metallplatten beschränkt
werden.
-
Da
die Anbringung des Steckverbinders 52 am Substrat 86 und
die Anbringung des Buchsenverbinders 50 am Substrat 70 nur
durch die Vorsprünge der
Metallplatten und die hinteren Enden der Kontakte ausgeführt werden,
ist die Anzahl gelöteter
Punkte gering und der Lötvorgang
kann effizient ausgeführt werden.
Da die Kontakte wie Stäbe
durch Plattenstanzen mit ausgezeich neter Abmessungspräzision gebildet
werden, haben die Kontaktflächen
eine ausgezeichnete Genauigkeit in der Ebenenabmessung.
-
Zweite Ausführungsform
-
Ein
Verbinder gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird als nächstes beschrieben.
-
10A bis 10D veranschaulichen
einen Steckverbinder 210 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Insbesondere ist 10A eine perspektivische Ansicht
eines Verbinders 210, ist 10B eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des Verbinders 210,
ist 10C eine Schnittansicht des
Verbinders 210, die entlang der Linie XC von 10B gelegt wurde, und 10D ist
eine Schnittansicht des Verbinders 210, die entlang der
Linie XD von 10B gelegt
wurde.
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Der
Verbinder 210 enthält
ein Gehäuse 211 mit
einem konkaven Hohlraum 212. Das Gehäuse 211 besteht aus
einem isolierenden Material wie zum Beispiel Polyester oder LCP-(Flüssigkristallpolymer)-Harz.
Ein Kontakte tragendes Bauteil 213, das in der Längsrichtung
des Verbinders 210 verläuft,
ist im konkaven Hohlraum 212 vorgesehen. Das Kontakte tragende
Bauteil 213 kann mit dem Gehäuse 211 integral ausgebildet
und wie eine flache Platte geformt sein. Das Kontakte tragende Bauteil 213 hat zwei
Ebenen, die einander zugewandt sind, und Signalkontakte 214a, 214b, 215a und 215b mit
einheitlichen Längen
sind in den beiden Ebenen angeordnet. Je ein Signalkontakt 214a ist
mit einem Signalkontakt 214b gepaart, und jedes Paar Signalkontakte 214a und 214b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung
von Signalen mit einer Geschwindigkeit von 1 GBit/s oder höher entworfen.
Demgemäß überträgt jedes
Paar Signalkontakte 214a und 214b Signale der
gleichen Größen und
entgegengesetzten Polaritäten.
Die Paare von Signalkontakten sind einander über die gesamte Länge benachbart
und gleichmäßig angeordnet.
Die Paare Signalkontakte 214a und 214b sind auch über die
gesamte Länge
zueinander parallel und in einheitlichen Intervallen ausgerichtet.
Demgemäß kann im
Gegensatz zum Stand der Technik eine ausgezeichnete Kopplung über die
gesamte Länge
jedes der Signalkontakte eingerichtet werden, in welchem eine Kopplung
nicht unter einigen der Signalkontakte eingerichtet werden kann.
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Die
mehreren Paare von Signalkontakten 214a und 214b sind
als ein Array in einheitlichen Intervallen in der Längsrichtung
des Gehäuses 211 angeordnet.
Je ein Signalkontakt 215a ist gleichfalls mit einem Signalkontakt 215b gepaart,
und jedes Paar Signalkontakte 215a und 215b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung
entworfen. Mehrere Paare von Signalkontakten 215a und 215b sind
parallel zueinander auf der anderen Ebene des Kontakte tragenden
Bauteils 213 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Signalkontakte 215a und 215b als
ein Array in einheitlichen Intervallen in der Längsrichtung des Gehäuses 211 angeordnet.
Demgemäß hat der
Verbinder 210 eine Struktur mit zwei Arrays, die das Array
der Signalkontakte 214a und 214b und das Array der
Signalkontakte 215a und 215b einschließt.
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Die
Signalkontakte 214a, 214b, 215a und 215b sind
aus einem einzigen Material hergestellt und haben dünne und
lange (stiftartige) Formen einheitlicher Längen. Zum Beispiel können die
Signalkontakte 214a, 214b, 215a und 215b gebildet
werden, indem eine goldplattierte flache Platte einer Kupferlegierung
ausgestanzt wird und die ausgestanzten Teile dann gebogen werden.
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Rechtwinklige
Löcher 223 sind
in dem Kontakte tragenden Bauteil 213 und dem Bodenteil
des Gehäuses 211 ausgebildet,
und Erdungskontakte 216 sind in den rechtwinkligen Löchern 223 angeordnet.
Die Erdungskontakte 216 teilen das Array der Signalkontakte 214a und 214b in
mehrere Paare Signalkontakte und teilen auch das Array der Signalkontakte 215a und 215b in
mehrere Paare Signalkontakte. Demgemäß gibt es zwischen je zwei
benachbarten Erdungskontakten 216 ein Paar Signalkontakte 214a und 214b eines
Array und ein Paar Signalkontakte 215a und 215b des
anderen Array.
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Wie
in 10C gezeigt ist, hat jeder der Signalkontakte 214a einen
Verbinderkontaktteil 214a-1, der mit dem entsprechenden
Kontakt eines zugehörigen
Verbinders verbunden werden soll, und einen Substratkontaktteil 214a-2,
der mit dem Verbinderkontaktteil 214a-1 integral ausgebildet
ist. Jeder Verbinderkontaktteil 214a-1 dringt durch jedes
entsprechende Loch 221, das im Gehäuse 211 ausgebildet
ist, und erstreckt sich entlang einer der beiden Ebenen des Kontakte
tragenden Bauteils 213. Jeder Substratkontaktteil 214a-2 ist
unter ungefähr
90 Grad bezüglich
jedes entsprechenden Verbinderkontaktteils 214a-1 gebogen
und erstreckt sich derart, dass er mit einem entsprechenden Anschluß wie zum
Beispiel einer Kontaktstelle, die auf einer Montagefläche einer
(nicht dargestellten) Leiterplatine vorgesehen ist, verbunden wird.
Jeder der Kontakte 215a auf der gegenüberliegenden Seite des Kontakte
tragenden Bauteils 213 von den Kontakten 214a hat
ebenfalls einen Verbinderkontaktteil 215a-1, der mit dem
entsprechenden Kontakt eines zugehörigen Verbinders verbunden
werden soll, und einen Substratkontaktteil 215a-2, der
mit dem Verbinderkontaktteil 215a-1 integral ausgebildet
ist. Jeder Verbinderkontaktteil 215a-1 dringt durch jedes
entsprechende Loch 222, das im Gehäuse 211 abgebildet
ist, und erstreckt sich entlang der anderen Ebene des Kontakte tragenden Bauteils 213.
Jeder Substratkontaktteil 215a-2 ist bezüglich jedes
entsprechenden Verbinderkontaktteils 215a-1 um ungefähr 90 Grad
gebogen und verläuft derart,
dass er mit einem Verbindungsanschluß wie zum Beispiel einer auf
einer Montagefläche
einer Leiterplatine vorgesehenen Kontaktstelle verbunden wird. Diese
Substratkontakte 214a-2 und 215a-2 verlaufen in
den entgegengesetzten Richtungen. Die Signalkontakte 214b sind
in der gleichen Weise wie die Signalkontakte 214a ausgebildet,
und die Signalkontakte 215b sind in der gleichen Weise
wie die Signalkontakte 215a ausgebildet. Demgemäß verläuft jedes
Paar Substratkontaktteile 214a-2 und 214b-2 in einer
ersten Richtung (von einer Seite des Gehäuses 211 aus), während jedes
Paar Substratkontaktteile 215a-2 und 215b-2 in
einer zweiten Richtung (von der anderen Seite des Gehäuses 211 aus)
verläuft, die
der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
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Wie
in 10D gezeigt ist, hat jeder der Erdungskontakte 216 zwei
Substratkontaktteile 216-1 und 216-2 und einen
plattenartigen Teil 216-3, der mit den beiden Substratkontaktteilen 216-1 und 216-2 integral
ausgebildet ist. Die Erdungskontakte 216 sind in beiden
Arrays von Signalkontakten angeordnet. Der plattenartige Teil 216-3 jedes
Erdungskontaktes 216 dringt durch das entsprechende rechtwinklige Loch 223,
das im Gehäuse 211 und
dem Kontakte tragenden Bauteil 213 ausgebildet ist, und
verläuft
in der vertikalen Richtung. Die Oberseite jedes plattenartigen Teils 216-3 ragt
aus der Oberseite des Kontakte tragenden Bauteils 213 vor.
Demgemäß können die
Erdungskontakte 216 so lang wie die Signalkontakte 214a, 214b, 215a und 215b oder
höher sein.
Um jedes Paar Signalkontakte vor den benachbarten Paaren effektiv
abzuschirmen, ist die Breite jedes plattenartigen Teils 216-3 größer als
die Distanz zwischen je zwei benachbarten Signalkontakten 214a (214b)
und 215a (215b). Der Substratkontaktteil 216-1 jedes
Erdungskontaktes 216 verläuft derart, dass er mit einem
Verbindungsanschluß wie
zum Beispiel einer auf einer Montagefläche vorgesehenen Kontaktstelle
verbunden wird. Die Substratkontaktteile 216-1 liegen auf
dem gleichen Niveau (ein ebenes Niveau ohne eine Stufe) wie die
Substratkontaktteile 214a-2 der Signalkontakte 214a und
verlaufen auch in der gleichen Richtung wie die Substratkontaktteile 214a-2 der
Signalkontakte 214a. Der andere Substratkontaktteil 216-2 jedes
Erdungskontaktteils 216 ist in der gleichen Weise wie oben
geformt. Die Substratkontaktteile 216-1 und 216-2 erstrecken
sich in den entgegengesetzten Richtungen.
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In
dieser Struktur sind auf der Seite eines Verdrahtungssubstrats ein
Array aus mehreren Paaren Substratkontaktteile 214a-2 und 214b-2,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 216-1 zwischen je zwei
benachbarten Paaren angeordnet ist, und ein Array aus mehreren Paaren
Substratkontaktteile 215a-2 und 215b-2 ausgebildet,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 216-2 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist. Die beiden Arrays Substratkontaktteile
liegen auf dem gleichen Niveau vor und erstrecken sich in den entgegengesetzten Richtungen.
Die Substratkontaktteile 214a-2, 214b-2 und die
Substraterdungskontaktteile 216-1 sind in einheitlichen
Intervallen ausgerichtet.
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Vorstehende
Teile 224 sind an der linken und rechten Seite des Gehäuses 211 ausgebildet,
und zylindrische Fixierbauteile 225 sind in Löcher eingesetzt,
die in den vorstehenden Teilen 224 ausgebildet sind. Jedes
der Fixierbauteile 225 wird in jedes entsprechende Durchgangsloch
eingesetzt, das im Verdrahtungssubstrat ausgebildet ist, und wird
dann durch Löten
fixiert. Der Verbinder 210 kann somit am Verdrahtungssubstrat
montiert und fixiert werden.
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Die
Substratkontaktteile 214a-2 und 214b-2 in jedem
Paar erstrecken sich parallel zueinander und haben die gleichen
Längen,
so dass sich Signale in einer ausgeglichenen Übertragung in der gleichen Phase
auf dem Verdrahtungssubstrat fortpflanzen können. Desgleichen erstrecken
sich die Substratkontaktteile 215a-2 und 215b-2 in
jedem Paar parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so dass
Signale im ausgeglichenen Zustand in der gleichen Phase auf dem
Verdrahtungssubstrat übertragen
werden können.
Als Folge kann Rauschen verhindert werden, das durch eine Phasendifferenz
im Stand der Technik verursacht wurde, und die charakteristische
Impedanz kann stabilisiert werden. Die Substratkontaktteile 214a-2 und 214b-2 sind
ebenfalls einander benachbart, und die Substratkontaktteile 215a-2 und 215b-2 sind
ebenfalls einander benachbart. Die Längen jedes Paars Drähte auf
dem Verdrahtungssubstrat können
einfach einheitlich ausgebildet werden, und der Verdrahtungsentwurf
und die Verdrahtungsoperation für
das Verdrahtungssubstrat können
ohne weiteres vereinfacht werden. Sogar in einer Struktur mit zwei
Arrays sind überdies
die Paare von Signalkontakten über
die gesamte Länge einander
benachbart. Demgemäß kann eine
ausgezeichnete ausgeglichene Übertragung
mit hoher Dichte realisiert werden.
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Die
Paare von Signalkontakten, die einander in der Längsrichtung des Verbinders 210 benachbart sind,
sind durch die Erdungskontakte 216 voneinander elektrisch
abgeschirmt, und dementsprechend gibt es keine Interferenz zwischen
je zwei benachbarten Paaren Signalkontakte in jedem Array. Unterdessen
ist jedes Paar Signalkontakte 214a und 214b jedem
entsprechenden Paar Signalkontakte 215a und 215b über das
Kontakte tragende Bauteil 213 zugewandt, das aus einem
isolierenden Material hergestellt ist, und jedes abschirmende Bauteil
wie der zwischen Arrays gelegene Erdungskontakt 36 der
ersten Ausführungsform
wird in dieser Ausführungsform nicht
verwendet. Verglichen mit der ersten Ausführungsform besteht dementsprechend
eine größere Wahrscheinlichkeit,
dass eine Phasendifferenz zwischen den Arrays von Signalkontakten
erzeugt wird, die über
das Kontakte tragende Bauteil 213 einander zugewandt sind,
und Rauschen wird dann erzeugt. Es bestehen jedoch Chancen, dass
es in der Praxis keine Probleme geben wird, solange die Distanz
zwischen jedem Paar Signalkontakte 214a und 214b und
die Distanz zwischen jedem Paar Signalkontakte 215a und 215b kürzer als
die diagonale Distanz zwischen je zwei gegenüberliegenden Signalkontakten 214a und 215b und
die diagonale Distanz zwischen je zwei gegenüberliegenden Signalkontakten 214b bzw. 215a sind.
Da ein abschirmendes Bauteil wie der zwischen Arrays gelegene Erdungskontakt 36 der
ersten Ausführungsform
nicht verwendet wird, hat diese Ausführungsform den Vorteil, dass
sie die Herstellungskosten des eine kleinere Anzahl Komponenten
benötigenden
Verbinders reduziert.
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Als
nächstes
auf 11A bis 11D bezugnehmend
wird ein Buchsenverbinder 230 gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 11A ist
eine perspektivische Ansicht des Verbinders 230, 11B ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische
Ansicht des Verbinders 230, 11C ist
eine Schnittansicht des Verbinders 230, die entlang der
Linie XIC von 11B gelegt
wurde, und 11D ist eine Schnittansicht des
Verbinders 230, die entlang der Linie XID von 11B gelegt wurde. Der Buchsenverbinder 230 soll
mit dem Steckverbinder 210 gepaart werden.
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Der
Verbinder 230 umfasst ein Gehäuse 231 mit einem
konvexen Hohlraum 232. Das Gehäuse 231 ist aus einem
isolierenden Material hergestellt wie zum Beispiel Polyester oder
einem Flüssigkristallpolymerharz.
Der konvexe Hohlraum 232 verläuft in der Längsrichtung
des Verbinders 230 und hat einen konkaven Hohlraum 233.
Das Kontakte tragende Bauteil 213 des Verbinders 210 soll
in den konkaven Hohlraum 230 eingesetzt werden. Im konkaven
Hohlraum 233 sind zwei Arrays Signalkontakte und Erdungskontakte
angeordnet. Eines der Arrays enthält Signalkontakte 234a und 234b einheitlicher
Längen, und
das andere Array enthält
Signalkontakte 235a und 235b mit den gleichen
Längen
wie die Signalkontakte 234a und 234b. Je ein Signalkontakt 234a ist mit
einem Signalkontakt 234b gepaart, und jedes Paar Signalkontakte 234a und 234b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung
von Signalen in der Geschwindigkeit von 1 GBit/s oder höher entworfen.
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Die
Paare Signalkontakte 234a und 234b sind über die
gesamte Länge
einander benachbart und gleichmäßig angeordnet.
Die Paare Signalkontakte 234a und 234b verlaufen
auch parallel zueinander über
die gesamte Länge
und sind in einheitlichen Intervallen ausgerichtet. Demgemäß kann eine
ausgezeichnete Kopplung über
die gesamte Länge
der Signalkontakte 234a und 234b eingerichtet
werden.
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Die
mehreren Paare Signalkontakte 234a und 234b sind
parallel zueinander in Intervallen angeordnet und bilden eines der
beiden Arrays. Desgleichen ist je ein Signalkontakt 235a mit
einem Signalkontakt 235b gepaart, und jedes Paar Signalkontakte 235a und 235b ist
für eine
ausgeglichene Übertagung
ausgelegt. Die mehreren Paare Signalkontakte 235a und 235b sind
parallel zueinander in Intervallen angeordnet und bilden das andere
Array. Demgemäß um fasst
der Verbinder 230 die Signalkontakte 234a, 234b, 235a und 235b,
die in den beiden Arrays angeordnet sind.
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Die
Signalkontakte 234a, 234b, 235a und 235b sind
aus einem einzigen Material hergestellt und haben dünne und
lange Formen (stiftartige Formen) einheitlicher Längen. Zum
Beispiel können
die Signalkontakte 234a, 234b, 235a und 235b gebildet werden,
indem sie aus einer goldplattierten flachen Platte einer Kupferlegierung
ausgestanzt und die ausgestanzten Teile dann gebogen werden.
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Rechtwinklige
Löcher 245 sind
im Bodenteil des Gehäuses 231 ausgebildet,
und Erdungskontakte 236 sind in den rechtwinkligen Löchern 245 angeordnet.
Die Erdungskontakte 236 teilen das Array der Signalkontakte 234a und 234b in
mehrere Paare Signalkontakte und teilen auch das Array der Signalkontakte 235a und 235b in
mehrere Paare Signalkontakte. Zwischen je zwei benachbarten Erdungskontakten 236 gibt
es dementsprechend ein Paar Signalkontakte 234a und 234b eines
Array und ein Paar Signalkontakte 235a und 235b des
anderen Array.
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Wie
in 11C gezeigt ist, ist jeder der Signalkontakte 234a ein
einzelnes Bauteil, das einen Verbinderkontaktteil 234a-1,
der mit dem entsprechenden Verbinderkontaktteil 214a-1 des
Steckverbinders 210 verbunden werden soll, und einen Substratkontaktteil 234a-2 aufweist.
Jeder Verbinderkontaktteil 234a-1 dringt durch jedes entsprechende Loch 241,
das im Gehäuse 231 ausgebildet
ist, und erstreckt sich entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 233.
Ist der Verbinder 230 auf ein Verdrahtungssubstrat montiert,
erstreckt sich jeder Verbinderkontaktteil 234a-1 senkrecht
zum Verdrahtungssubstrat. Jeder Substratkontaktteil 234a-2 ist bezüglich jedes
entsprechenden Verbinderkontaktteils 234a-1 unter ungefähr 90 Grad
gebogen und verläuft
derart, dass er mit einem Verbindungsanschluss wie zum Beispiel
einer auf einer Montagefläche
einer (nicht dargestellten) Leiterplatine vorgesehenen Kontaktstelle
verbunden wird. Jeder der Kontakte 235a, der den Kontakten 214a über einen Raum
zugewandt ist, hat auch einen Verbinderkontaktteil 235a-1,
der mit dem entsprechenden Verbinderkontakt 215a-1 des
Steckverbinders 210 verbunden werden soll, und einen Substratkontaktteil 235-2, der
mit dem Verbinderkontaktteil 235a-1 integral verbunden
ist. Jeder Verbinderkontaktteil 235a-1 dringt durch jedes
ent sprechende Loch 242, das im Gehäuse 231 ausgebildet
ist, und verläuft
entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 233. Jeder
Substratkontaktteil 235a-2 ist bezüglich jedes entsprechenden
Verbinderkontaktteils 235-1 unter ungefähr 90 Grad gebogen und verläuft derart,
dass er mit einem Verbindungsanschluss wie zum Beispiel einer auf
einer Montagefläche
einer Leiterplatine vorgesehenen Kontaktstelle verbunden wird. Die
Substratkontakte 234a-2 und 235a-2 verlaufen in
den entgegengesetzten Richtungen. Die Signalkontakte 234b sind
in der gleichen Weise wie die Signalkontakte 234a ausgebildet,
und die Signalkontakte 235b sind in der gleichen Weise
wie die Signalkontakte 235a ausgebildet. Jeder der Verbinderkontaktteile 234a-1, 234b-1, 235a-1 und 235b-1 hat
einen einwärts
gerichteten Vorsprung wie den Vorsprung A und ist nach innen geneigt,
um so eine Federspannung zu liefern. Wenn der Steckverbinder 210 am
Buchsenverbinder 230 angebracht wird, werden die Verbinderkontaktteile 214a-1, 214b-1, 215a-1 und 215b-1 des
Steckverbinders 210 mit den entsprechenden Verbinderkontaktteilen 234a-1, 234b-1, 235a-1 und 235b-1 in
Eingriff gebracht, und die einwärts
gerichteten Vorsprünge
drücken
die Verbinderkontaktteile 214a-1, 214b-1, 215a-1 und 215b-1 nach
außen. Vermöge der Rückstellkraft
der Feder der Verbinderkontaktteile 234a-1, 234b-1, 235a-1 und 235b-1 kann
eine elektrische Verbindung sicher eingerichtet werden.
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Wie
in 11D gezeigt ist, hat jeder der Erdungskontakte 236 zwei
Substratkontaktteile 236-1 und 236-2, zwei Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 und
einen Basisteil 236-5. Jeder der Kontaktteile 236-1 bis 236-4 und
der Basisteile 236-5 ist ein einzelnes Bauteil, das gebildet
werden kann, indem eine goldplattierte flache Platte aus einer Kupferlegierung
ausgestanzt und der ausgestanzte Teil dann gebogen wird. Jeder der
Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 dringt durch
jedes entsprechende Loch 241, das im Gehäuse 231 ausgebildet
ist, und erstreckt sich entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 233.
Je zwei benachbarte Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 sind über einen
Raum einander zugewandt. Jeder der Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 hat
einen einwärts
gewandten Vorsprung und ist nach innen geneigt, um so eine Federspannung
zu schaffen. Mit anderen Worten sind die Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 die
gleichen wie die Verbinderkontaktteile 234a-1 und 235a-1,
die in 11C gezeigt sind. Wenn der Steckverbinder 210 am
Buch senverbinder 230 angebracht wird, werden die Vorsprünge der
Verbinderkontaktteile 236-3 und 236-4 mit den
entsprechenden Erdungskontakten 216 des Steckverbinders 210 in
Eingriff gebracht und drücken
diese Verbinderkontaktteile nach außen. Folglich kann vermöge der Rückstellkraft
eine elektrische Verbindung sicher eingerichtet werden. Die Substratkontaktteile 236-1 und 236-2 sind
bezüglich
der Basiskontaktteile 236-5 unter ungefähr 90 Grad nach außen gebogen
und verlaufen in entgegengesetzten Richtungen.
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In
dieser Struktur sind auf der Seite des Verdrahtungssubstrats ein
Array mit mehreren Paaren Substratkontaktteile 234a-2 und 234b-2,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 236-1 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist, und ein Array mit mehreren
Paaren Substratkontaktteile 235a-2 und 235b-2 ausgebildet,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 236-2 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist. Die beiden Arrays von Substratkontaktteilen
liegen auf dem gleichen Niveau vor und verlaufen in entgegengesetzten
Richtungen. Die Substratkontaktteile 234a-2, 234b-2 und
die Substraterdungskontaktteile 236-1 sind in gleichmäßigen Intervallen
ausgerichtet und wie auch die Substratkontaktteile 235a-2, 235b-2 und
die Substraterdungskontaktteile 236-2.
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Die
Substratkontaktteile 234a-2 und 234b-2 in jedem
Paar verlaufen parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so
dass Signale im ausgeglichenen Zustand in der gleichen Phase auf
dem Verdrahtungssubstrat übertragen
werden können. Die
Substratkontaktteile 235a-2 und 235b-2 in jedem Paar
verlaufen gleichfalls parallel zueinander und haben die gleichen
Längen,
so dass Signale in der gleichen Phase auf dem Verdrahtungssubstrat
im ausgeglichenen Zustand übertragen
werden können.
Als Folge kann Rauschen, das durch eine Phasendifferenz im Stand
der Technik hervorgerufen wurde, verhindert werden, und die charakteristische
Impedanz kann stabilisiert werden. Die Substratkontaktteile 234a-2 und 234b-2 sind
einander benachbart, und die Substratkontaktteile 235a-2 und 235b-2 sind ebenfalls
einander benachbart. Somit können
die Längen
jedes Paares Drähte
auf dem Verdrahtungssubstrat leicht einheitlich ausgebildet werden,
und das Verdrahtungssubstrat und die Verdrahtungsoperation für das Verdrahtungssubstrat
können
ohne weiteres vereinfacht werden. Sogar in der Struktur mit zwei
Arrays sind überdies
die Paare Signalkontakte einander über die gesamte Länge benachbart. Dementsprechend
kann eine ausgezeichnete ausgeglichene Übertragung mit hoher Dichte
realisiert werden.
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Wenn
der Buchsenverbinder 230 und der Steckverbinder 210 miteinander
verbunden werden, werden die Erdungskontakte 216 des Steckverbinders 210 zwischen
die Paare Signalkontakte eingesetzt, die in der Array-Richtung des
Buchsenverbinders 230 einander benachbart sind. Folglich
können die
Paare von Signalkontakten, die einander in der Array-Richtung des
Buchsenverbinders 230 benachbart sind, effektiv gegeneinander
abgeschirmt werden.
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Dritte Ausführungsform
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Ein
Verbinder gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
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12A bis 12D veranschaulichen
einen Buchsenverbinder 250 gemäß der dritten Ausführungsform.
Insbesondere ist 12A eine perspektivische Ansicht
des Verbinders 250, ist 12B eine
teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des Verbinders 250,
ist 12C eine Schnittansicht des
Verbinders 250, gelegt entlang der Linie XIIC von 12B, und 12D ist
eine Schnittansicht des Verbinders 250, gelegt entlang
der Linie XIID von 12B.
Der Buchsenverbinder 250 soll mit dem Steckverbinder 210 gepaart
werden.
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Der
Verbinder 250 enthält
ein Gehäuse 251 mit
einem konvexen Hohlraum 252. Das Gehäuse 251 besteht aus
einem isolierenden Material wie zum Beispiel Polyester oder einem
Flüssigkristallpolymerharz.
Der konvexe Hohlraum 250 erstreckt sich in der Längsrichtung
des Verbinders 250 und hat einen konkaven Hohlraum 253.
Das Kontakte tragende Bauteil 213 des Verbinders 210 soll
in den konkaven Hohlraum 253 eingesetzt werden. Im konkaven
Hohlraum 253 sind zwei Arrays Signalkontakte und Erdungskontakte
angeordnet. Eines der Arrays umfaßt Signalkontakte 264a und 264b,
und das andere Array umfaßt
Signalkontakte 265a und 265b. Je ein Signalkontakt 264a ist
mit einem Signalkontakt 264b gepaart, und jedes Paar Signalkontakte 264a und 264b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung
von Signalen mit einer Geschwindigkeit von 1 GBit/s oder höher ausgelegt.
Mehrere Paare dieser Signalkontakte 264a und 264b sind
parallel zueinander in Intervallen angeordnet und bilden eines der
Arrays. Desgleichen ist je ein Signalkontakt 265a mit einem
Signalkontakt 265b gepaart, und jedes Paar Signalkontakte 265a und 265b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung ausgelegt.
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Die
Paare Signalkontakte 264a und 264b sind über die
gesamte Länge
einander benachbart (oder sind gleichmäßig angeordnet). Die Paare
von Signalkontakten 264a und 264b verlaufen ebenfalls parallel
zueinander über
die gesamte Länge
(oder sind in gleichmäßigen Intervallen
ausgerichtet). Diese Anordnung von Signalkontakten unterscheidet sich
sehr vom Stand der Technik.
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Die
mehreren Paare Signalkontakte 265a und 265b sind
parallel zueinander in Intervallen angeordnet und bilden das andere
Array. Dementsprechend umfaßt
der Verbinder 250 die Signalkontakte 264a, 264b, 265a und 265b,
die in den beiden Arrays angeordnet sind.
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Die
Signalkontakte 264a und 264b sind einzelne Bauteile,
die dünne
und lange Formen (stiftartige Formen) einheitlicher Längen aufweisen,
und können
gebildet werden, indem eine goldplattierte flache Platte einer Kupferlegierung
ausgestanzt wird und die ausgestanzten Teile dann gebogen werden. Die
Signalkontakte 265a und 265b werden in der gleichen
Weise gebildet. Die Längen
der Signalkontakte 265a und 265b können jedoch
die gleichen wie die Längen
der Signalkontakte 264a und 264b sein oder können in
Abhängigkeit
vom Winkel der Biegung an der Mittelsektion jedes Signalkontaktes
von den Längen
der Signalkontakte 264a und 264b verschieden sein.
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Rechtwinklige
Löcher
sind im Gehäuse 251 ausgebildet,
und die Erdungskontakte 266 sind in den rechtwinkligen
Löchern
angeordnet. Die Erdungskontakte 266 teilen das Array der
Signalkontakte 264a und 264b in mehrere Paare
Signalkontakte und teilen auch das Array der Signalkontakte 265a und 265b in
mehrere Paare Signalkontakte. Zwischen je zwei benachbarten Erdungskontakten 266 existieren
demgemäß ein Paar
Signalkontakte 264a und 264b eines Array und ein
Paar Signalkontakte 265a und 265b des anderen
Array.
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Wie
in 12C gezeigt ist, ist jeder der Signalkontakte 264a ein
einzelnes Bauteil, das einen Verbinderkontaktteil 264a-1 hat,
der mit dem entsprechenden Verbinderkontaktteil 214a-1 des
Steckverbinders 210 verbunden werden soll, einen Substratkontaktteil 264a-2 und
einen Mittelsektionsteil 264-3, der zwischen dem Verbinderkontaktteil 264a-1 und dem
Substratkontaktteil 264a-2 vorliegt. Jeder Verbinderkontaktteil 264a-1 dringt
durch jedes entsprechende Loch, das im Gehäuse 251 ausgebildet
ist, und erstreckt sich entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 253.
Ist der Verbinder 250 auf einem Verdrahtungssubstrat montiert,
erstreckt sich jeder Verbinderkontaktteil 264a-1 parallel
zum Verdrahtungssubstrat. Jeder Substratkontaktteil 264a-2 verläuft auf
solch eine Weise, dass er mit einem Verbindungsanschluß wie zum
Beispiel einer auf einer Montageoberfläche einer (nicht dargestellten)
Leiterplatine vorgesehenen Kontaktstelle verbunden ist. Jeder der
Kontakte 265a, die den Kontakten 264a über einen
Raum zugewandt sind, ist auch ein einzelnes Bauteil, das einen Verbinderkontaktteil 265a-1 aufweist,
der mit dem entsprechenden Verbinderkontakt 215a-1 des
Steckverbinders 210 verbunden werden soll, einen Substratkontaktteil 235a-2 und
einen Mittelsektionsteil 265a-3, um den Verbinderkontaktteil 265a-1 und
den Substratkontaktteil 265a-2 zu verbinden. Jeder Verbinderkontaktteil 265a-1 dringt
durch jedes entsprechende Loch, das im Gehäuse 251 ausgebildet
ist, und verläuft
entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 253. Jeder
Substratkontaktteil 265a-2 erstreckt sich auf solch eine
Weise, dass er mit einem Verbindungsanschluß wie zum Beispiel einer auf
einer Montagefläche
einer Leiterplatine vorgesehenen Kontaktstelle verbunden ist. Die
Substratkontakte 264a-2 und 265a-2 erstrecken
sich in den entgegengesetzten Richtungen. Die Signalkontakte 264b sind
in der gleichen Weise wie die Signalkontakte 264a ausgebildet,
und die Signalkontakte 265b sind in der gleichen Weise
wie die Signalkontakte 265a geschaffen.
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Als
Folge verlaufen die Verbinderkontaktteile 264a-1, 264b-1, 265a-1 und 265b-1 in
der gleichen Richtung wie die Substratkontaktteile 264a-2 und 264b-2,
während
die Substratkontakte 265a-2 und 265b-2 in der
entgegengesetzten Richtung von den Substratkontaktteilen 264a-2 und 264b-2 verlaufen.
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Jeder
der Verbinderkontaktteile 264a-1, 264b-1, 265a-1 und 265b-1 hat
einen einwärts
gewandten Vorsprung und ist nach innen geneigt, um so eine Federspannung
zu liefern. Wenn der Steckverbinder 210 am Buchsenverbinder 250 angebracht wird,
werden die Verbinderkontaktteile 214a-1, 214b-1, 215a-1 und 215b-1 des
Steckverbinders 210 mit den entsprechenden Verbinderkontaktteilen 264a-1, 264b-1, 265a-1 und 265b-1 in
Eingriff gebracht, und die einwärts
gewandten Vorsprünge
drücken
die Verbinderkontaktteile 214a-1, 214b-1, 215a-1 und 215b-1 nach
außen.
Vermöge
der Federrückstellkraft
der Verbin derkontaktteile 234a-1, 234b-1, 235a-1 und 235b-1 kann
eine elektrische Verbindung sicher eingerichtet werden.
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Wie
in 12D gezeigt ist, hat jeder der Erdungskontakte 266 zwei
Substratkontaktteile 266-1 und 266-2, zwei Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 und
einen Basisteil 266-5. Jeder der Kontaktteile 266-1 bis 266-4 und
der Basisteile 266-5 ist ein einzelnes Bauteil, das gebildet
werden kann, indem eine goldplattierte flache Platte einer Kupferlegierung ausgestanzt
und der ausgestanzte Teil dann gebogen wird. Jeder der Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 dringt
durch jedes entsprechende, im Gehäuse 251 ausgebildete
Loch und verläuft
entlang der Innenseite des konkaven Hohlraums 253. Je zwei
benachbarte Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 sind über einen
Raum einander zugewandt. Jeder der Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 hat
einen einwärts
gerichteten Vorsprung und ist nach innen geneigt, um so eine Federspannung
zu schaffen. Mit anderen Worten sind die Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 die
gleichen wie die Verbinderkontaktteile 264a-1 und 265a-1,
die in 12C gezeigt sind. Wenn der Steckverbinder 210 am
Buchsenverbinder 250 angebracht wird, werden die Vorsprünge der
Verbinderkontaktteile 266-3 und 266-4 mit den
entsprechenden Erdungskontakten 216 des Steckverbinders 210 in
Eingriff gebracht und drücken
diese Verbinderkontaktteile nach außen. Folglich kann eine elektrische
Verbindung sicher hergestellt werden. Die Substratkontaktteile 266-1 und 266-2 sind
bezüglich
der Basisteile 266-5 unter ungefähr 90 Grad nach außen gebogen
und verlaufen in den entgegengesetzten Richtungen. In dieser Struktur
sind auf der Seite des Verdrahtungssubstrats ein Array aus mehreren
Paaren Substratkontaktteile 264a-2 und 264b-2,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 266-1 zwischen je zwei
benachbarten Paaren angeordnet ist, und ein Array aus mehreren Paaren
Substratkontaktteile 265a-2 und 265b-2 ausgebildet,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 266-2 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist. Die beiden Arrays von Substratkontaktteilen
liegen auf der gleichen Ebene (einer Montageoberfläche) und
verlaufen in den entgegengesetzten Richtungen.
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Die
Substratkontaktteile 264a-2 und 264b-2 in jedem
Paar verlaufen parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so
dass Signale in der gleichen Phase im ausgeglichenen Zustand übertragen werden
können.
Desgleichen ver laufen die Substratkontaktteile 265a-2 und 265b-2 in
jedem Paar parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so dass
Signale in der gleichen Phase unter ausgeglichener Bedingung übertragen
werden können.
Als Folge kann Rauschen, das im Stand der Technik durch eine Phasendifferenz
hervorgerufen wurde, verhindert werden, und die charakteristische
Impedanz kann stabilisiert werden. Die Substratkontakteile 264a-2 und 264b-2 sind
ebenfalls in einheitlichen Intervallen einander benachbart, und
die Substratkontaktteile 235a-2 und 235b-2 sind
einander auch in einheitlichen Intervallen benachbart. Die Längen jedes
Paars Drähte
auf dem Verdrahtungssubstrat können
somit leicht einheitlich ausgebildet werden, und das Verdrahtungssubstrat
und die Verdrahtungsoperation für
das Verdrahtungssubstrat können
ohne weiteres vereinfacht werden.
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Wenn
der Buchsenverbinder 250 und der Steckverbinder 210 miteinander
verbunden werden, werden die Erdungskontakte 216 des Steckverbinders 210 zwischen
die Paare Signalkontakte eingesetzt, die in der Array-Richtung des
Buchsenverbinders 250 einander benachbart sind. Folglich
können die
Paare von Signalkontakten, die einander in der Array-Richtung des
Buchsenverbinders 250 einander benachbart sind, effektiv
gegeneinander abgeschirmt werden.
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Vierte Ausführungsform
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Ein
Verbinder gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun im Folgenden beschrieben.
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13A bis 13D veranschaulichen
einen Steckverbinder 270 gemäß der vierten Ausführungsform.
Konkreter ist 13A eine perspektivische Ansicht
des Verbinders 270, ist 13B eine teilweise
weggeschnittene perspektivische Ansicht des Verbinders 270,
ist 13C eine Schnittansicht des
Verbinders 270, die entlang der Linie XIIIC von 13B gelegt wurde, und 13D ist
eine Schnittansicht des Verbinders 270, die entlang der
Linie XIIID von 13B gelegt
wurde. Obgleich die Verbinder der vorhergehenden Ausführungsformen
auf eine Montageoberfläche
eines Verdrahtungssubstrats montiert werden sollen, soll der Verbinder 270 der vierten
Ausführungsform
an einem Verdrahtungssubstrat montiert werden, wobei das Verdrahtungssubstrat
in dem Verbinder 270 angeordnet ist. Die später beschriebenen
Substratkontaktteile können
mit Ver bindungsanschlüssen
verbunden werden, die auf zwei gegenüberliegenden Ebenen eines Verdrahtungssubstrats
vorgesehen sind.
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Der
Verbinder 270 enthält
ein Gehäuse 271 mit
einem konkaven Hohlraum 272. Das Gehäuse 271 besteht aus
einem isolierenden Material wie zum Beispiel Polyester oder einem
Flüssigkristallpolymerharz.
Ein Kontakte tragendes Bauteil 273, das in der Längsrichtung
des Verbinders 270 verläuft,
ist im konkaven Hohlraum 272 vorgesehen. Das Kontakte tragende
Bauteil 273 kann mit dem Gehäuse 271 integral geschaffen
werden und hat eine plattenartige Form. Das Kontakte tragende Bauteil 273 weist
zwei gegenüberliegende
Ebenen auf, und auf den beiden Ebenen sind Signalkontakte 274a, 274b, 275a und 275b angeordnet.
Je ein Signalkontakt 274a ist mit einem Signalkontakt 274b gepaart,
und jedes Paar Signalkontakte 274a und 274b ist
für eine
Balance- oder Ausgleichsübertragung
von Signalen mit einer Geschwindigkeit von 1 GBit/s oder höher ausgelegt. Demgemäß werden
Signale der gleichen Größen und
der entgegengesetzten Polaritäten über jedes Paar
Signalkontakte 274a und 274b übertragen.
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Die
Paare Signalkontakte 274a und 274b sind über die
gesamte Länge
einander benachbart und gleichmäßig angeordnet.
Die Paare Signalkontakte 274a und 274b verlaufen
auch parallel zueinander über
die gesamte Länge
und sind in einheitlichen Intervallen ausgerichtet.
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Die
mehreren Paare Signalkontakt 274a und 274b sind
auf einer der beiden Ebenen des Kontakte tragenden Bauteils 273 parallel
zueinander in Intervallen angeordnet. Dementsprechend sind die Signalkontakte 274a und 274b in
Intervallen in einem Array in der Längsrichtung des Gehäuses 271 ausgerichtet.
Desgleichen ist je ein Signalkontakt 275a mit einem Signalkontakt 275b gepaart,
und jedes Paar Signalkontakte 275a und 275b ist
für eine
ausgeglichene Übertragung
entworfen. Die mehreren Paare Signalkontakte 275a und 275b sind
in Intervallen auf der anderen Ebene des Kontakte tragenden Bauteils 273 parallel
zueinander angeordnet. Demgemäß sind die
Signalkontakte 275a und 275b in einem Array in
Intervallen in der Längsrichtung
des Gehäuses 271 ausgerichtet.
Folglich hat der Verbinder 270 eine Struktur mit zwei Arrays,
die das Array von Signalkontakten 274a und 274b und
das Array Signalkontakte 275a und 275b umfaßt.
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Die
Signalkontakte 274a, 274b, 275a und 275b sind
einzelne Bauteile, die dünne
und lange Formen einheitlicher Längen
aufweisen, und können gebildet
werden, indem eine goldplattierte flache Platte einer Kupferlegierung
ausgestanzt wird und die ausgestanzten Teile dann gebogen werden.
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In
dem Kontakte tragenden Bauteil 273 sind rechtwinklige Löcher ausgebildet,
und Erdungskontakte 276 sind in rechtwinkligen Löchern angeordnet. Die
Erdungskontakte 276 teilen das Array der Signalkontakte 274a und 274b in
mehrere Paare Signalkontakte und teilen auch das Array der Signalkontakte 275a und 275b in
mehrere Paare Signalkontakte. Demgemäß gibt es zwischen je zwei
benachbarten Erdungskontakten 276 ein Paar Signalkontakte 274a und 274b eines
Array und ein Paar Signalkontakte 275a und 275b des
anderen Array.
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Wie
in 13C gezeigt ist, hat jeder der Signalkontakte 174a einen
Signalkontaktteil 274a-1, der mit dem Buchsenverbinder 230 oder 250 verbunden
werden soll, und einen Substratkontaktteil 274a-2, der
mit dem Verbinderkontaktteil 274a-1 integral ausgebildet
ist. Desgleichen hat jeder der Signalkontakte 275a einen
Verbinderkontaktteil 275a-1, der mit dem Buchsenverbinder 230 oder 250 verbunden werden
soll, und einen Substratkontaktteil 275a-2, der mit dem
Verbinderkontaktteil 275a-1 integral ausgebildet ist. Jeder
der Verbinderkontaktteile 274a-1 und 275a-1 dringt
durch jedes entsprechende, im Gehäuse 271 ausgebildete
Loch und verläuft
entlang der gegenüberliegenden
Ebenen des Kontakte tragenden Bauteils 273. Jeder der Substratkontaktteile 274a-2 und 275a-2 verläuft linear
und durchgehend von jedem entsprechenden der Verbinderkontaktteile 274a-1 und 275a-1.
Die Substratkontaktteile 274a-2 und 275a-2 gehen
ebenfalls in der entgegengesetzten Richtung von den Verbinderkontaktteilen 274a-1 und 275a-1 aus.
Je zwei benachbarte Substratkontaktteile 274a-2 und 275a-2 sind über einen
Raum einander zugewandt und leicht nach innen gebogen. Die Distanz
zwischen je zwei benachbarten Substratkontaktteilen 274a-2 und 275a-2 ist
geringfügig
kürzer
als die Distanz zwischen je zwei benachbarten Verbinderkontaktteilen 274a-1 und 275a-1.
Ein Verdrahtungssubstrat wird zwischen die Substratkontaktteile 274a-2 und
die Substratkontaktteile 275a-2 eingesetzt. Die Innenseiten
der Substratkontaktteile 274a-2 und 275a-2 werden
mit den entsprechenden Kontaktteilen eines zugehörigen Verbinders in Eingriff
gebracht. Die Dicke des Verdrahtungssubstrats ist größer als
der Raum zwischen den Substratkontaktteilen 274a-2 und
den Substratkontaktteilen 275a-2. Folglich werden die Substratkontaktteile 274a-2 und
die Substratkontaktteile 275a-2 nach außen gedrückt. Vermöge der Rückstellkraft der Substratkontaktteile 274a-2 und 275a-2 kann
ein elektrischer Kontakt mit den Verbindungselektroden, die auf
den beiden gegenüberliegenden
Ebenen des Verdrahtungssubstrats vorgesehen sind, sicher hergestellt
werden. Die Signalkontakte 274b und 275b haben
die gleiche Struktur wie die Signalkontakte 274a bzw. 275a.
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Wie
in 13D gezeigt ist, hat jeder der Erdungskontakte 276 zwei
Substratkontaktteile 276-1 und 276-2 und einen
plattenartigen Teil 276-3, der mit den Substratkontaktteilen 276-1 und 276-2 integral ausgebildet
ist. Die Erdungskontakte 276 sind in beiden Arrays Signalkontakten
vorgesehen. Jeder der plattenartigen Teile 276-3 dringt
durch jedes entsprechende, im Gehäuse 271 und dem Kontakte
tragenden Bauteil 273 ausgebildete Loch und verläuft in der vertikalen
Richtung. Die Oberseite jedes plattenartigen Teils 276-3 steht
von der Oberseite des Kontakte tragenden Bauteils 273 vor.
Die Breite jedes plattenartigen Teils 276-3 ist größer als
die Distanz zwischen je zwei benachbarten Signalkontakten 274a (274b)
und 275a (275b). Die Substratkontaktteile 276-1 und 276-2 der
Erdungskontakte 276 verlaufen in der gleichen Richtung
und sind leicht nach innen gebogen. Je zwei benachbarte Substratkontaktteile 276-1 und 276-2 sind über einen
Raum einander zugewandt. Die Distanz zwischen je zwei benachbarten Substratkontaktteilen 276-1 und 276-2 ist
gleich der Distanz zwischen je zwei benachbarten Substratkontaktteilen 274a-2 und 275a-2.
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In
dieser Struktur sind auf der Seite des Verdrahtungssubstrats ein
Array aus mehreren Paaren Substratkontaktteile 274a-2 und 274b-2,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 276-1 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist, und ein Array aus mehreren
Paaren Substratkontaktteile 275a-2 und 275b-2 ausgebildet,
wobei ein Substraterdungskontaktteil 276-2 zwischen je
zwei benachbarten Paaren angeordnet ist. Die beiden Arrays Kontaktteile
liegen auf verschiedenen Ebenen (den beiden gegenüberliegenden
Montageoberflächen)
vor und verlaufen (vom Boden des Gehäuses 271 aus) in der gleichen
Richtung.
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Die
Substratkontaktteile 274a-2 und 274b-2 in jedem
Paar verlaufen parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so
dass Signale in der gleichen Phase auf dem Verdrahtungssubstrat
im ausgeglichenen Zustand übertragen
werden können.
Desgleichen verlaufen die Substratkontaktteile 275a-2 und 275b-2 in
jedem Paar parallel zueinander und haben die gleichen Längen, so
dass Signale in der gleichen Phase auf dem Verdrahtungssubstrat
im ausgeglichenen Zustand übertragen
werden können. Folglich
kann Rauschen, das durch eine Phasendifferenz im Stand der Technik
hervorgerufen wurde, verhindert werden, und die charakteristische
Impedanz kann stabilisiert werden. Die Längen jedes Paars Drähte auf
dem Verdrahtungssubstrat können
ebenfalls leicht einheitlich ausgebildet werden, und der Verdrahtungsentwurf
und die Verdrahtungsoperation für
das Verdrahtungssubstrat können
ohne weiteres vereinfacht werden.
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Modifikationen
-
Modifikationen
der zweiten Ausführungsform,
der dritten Ausführungsform
und der vierten Ausführungsform
werden nun im Folgenden beschrieben. In jeder der folgenden Modifikationen
wird die Struktur für
eine Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen irgendeiner der zweiten bis vierten Ausführungsformen
mit einer Struktur zum Übertragen
von Niedergeschwindigkeitssignalen kombiniert.
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14A und 14B veranschaulichen
einen Steckverbinder 210A, der eine Modifikation des Steckverbinders 210 der
zweiten Ausführungsform ist.
In den Zeichnungen sind die gleichen Komponenten wie diejenigen
in den 10A bis 10D durch die
gleichen Bezugsziffern wie diejenigen in 10A bis 10D bezeichnet. Bezugsziffer 290 in 14A und 14B gibt
eine Fläche
an, in der nur Signalkontakte vorgesehen sind. Im Folgenden wird die
Fläche 290 als
die "Fläche für Niedergeschwindigkeitssignale" bezeichnet. In der
Fläche 290 für Niedergeschwindigkeitssignale
sind keine Erdungskontakte 216 zum Teilen von Signalkontakten
in Paare vorgesehen, und die Signalkontakte sind in Intervallen
sukzessiv angeordnet. Die Fläche 290 für Niedergeschwindigkeitssignale
hat eine Struktur mit zwei Arrays, die ein Array umfaßt, das
sich zum Array von Signalkontakten 214a und 214b für eine ausgeglichene Übertragung
von Hochge schwindigkeitssignalen fortsetzt, und ein Array, das sich
zu dem Array von Signalkontakten 215a und 215b fortsetzt.
Die in der Fläche 290 für Niedergeschwindigkeitssignale angeordneten
Signalkontakte haben jeweils die gleiche Struktur wie ein Signalkontakt 214a oder
dergleichen.
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Demgemäß ist der
Verbinder 210A ein komplexer Verbinder, der sowohl eine
ausgeglichene Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen als auch eine unausgeglichene Übertragung
von Niedergeschwindigkeitssignalen realisiert. Die Anordnung der
Fläche 290 für Niedergeschwindigkeitssignale
ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Stelle beschränkt, sondern
kann an der linken Seite oder in der Mitte jeder Zeichnung liegen.
Alternativ dazu können
mehrere Flächen 290 für Niedergeschwindigkeitssignale
zwischen Flächen
für Hochgeschwindigkeitssignale
angeordnet werden.
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15A und 15B veranschaulichen
einen Buchsenverbinder 230A, der eine Modifikation des
Buchsenverbinders 230 der zweiten Ausführungsform ist. In den Zeichnungen
sind die gleichen Komponenten wie diejenigen in 11A bis 11D durch
die gleichen Bezugsziffern wie diejenigen in 11A bis 11D bezeichnet. Bezugsziffer 292 in 15A und 15B gibt
eine Fläche
an, in der nur Signalkontakte vorgesehen sind. Die Fläche 292 wird
im Folgenden als die "Fläche für Niedergeschwindigkeitssignale" bezeichnet. In der
Fläche 292 für Niedergeschwindigkeitssignale
sind keine Erdungskontakte zum Teilen von Signalkontakten in Paare
vorgesehen, und Signalkontakte sind in Intervallen sukzessiv angeordnet.
Die Fläche 292 für Niedergeschwindigkeitssignale
hat eine Struktur mit zwei Arrays, die ein Array umfaßt, das
sich zu dem Array von Signalkontakten 234a und 234b für eine ausgeglichene Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen fortsetzt, und ein Array, das sich
zu dem Array von Signalkontakten 235a und 235b fortsetzt.
Jeder der in der Fläche 292 für Niedergeschwindigkeitssignale
angeordneten Signalkontakte hat die gleiche Struktur wie ein Signalkontakt 234a oder
dergleichen.
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Demgemäß ist der
Verbinder 230A ein komplexer Verbinder, über den
sowohl Hochgeschwindigkeitssignale als auch Niedergeschwindigkeitssignale effizient übertragen
werden können.
Die Stelle der Fläche 292 für Niedergeschwindigkeitssignale
ist nicht auf die in der Zeichnung gezeigte Stelle beschränkt, sondern
kann an der rechten Seite oder in der Mitte jeder Zeichnung liegen.
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Alternativ
dazu können
mehrere Flächen 292 für Niedergeschwindigkeitssignale
zwischen Flächen für Hochgeschwindigkeitssignale
angeordnet sein.
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16A und 16B veranschaulichen
einen Buchsenverbinder 250A, der eine Modifikation des
Buchsenverbinders 250 der dritten Ausführungsform ist. In den Zeichnungen
sind die gleichen Komponenten wie diejenigen in 12A bis 12D durch
die gleichen Bezugsziffern wie diejenigen in 12A bis 12D bezeichnet. Bezugsziffer 294 in 16A und 16B gibt
eine Fläche
an, in der nur Signalkontakte vorliegen. Die Fläche 294 wird im Folgenden
als die "Fläche für Niedergeschwindigkeitssignale" bezeichnet. In der
Fläche 294 für Niedergeschwindigkeitssignale
sind keine Erdungskontakte zum Teilen von Signalkontakten in Paare
vorgesehen, und Signalkontakte sind in Intervallen sukzessiv angeordnet.
Die Fläche 294 für Niedergeschwindigkeitssignale
hat eine Struktur mit zwei Arrays, die ein Array umfaßt, das
sich zu dem Array von Signalkontakten 264a und 264b für eine ausgeglichene Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen fortsetzt, und ein Array, das sich
zu dem Array von Signalkontakten 265a und 265b fortsetzt.
Jeder der in der Fläche 294 für Niedergeschwindigkeitssignale angeordneten
Signalkontakte hat die gleiche Struktur wie ein Signalkontakt 264a oder
dergleichen.
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Demgemäß ist der
Verbinder 250A ein komplexer Verbinder, über den
sowohl Hochgeschwindigkeitssignale als auch Niedergeschwindigkeitssignale effizient übertragen
werden können.
Die Stelle der Fläche 294 für Niedergeschwindigkeitssignale
ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Stelle beschränkt, sondern
kann an der rechten Seite oder in der Mitte jeder Zeichnung liegen.
Alternativ dazu können
mehrere Flächen 294 für Niedergeschwindigkeitssignale
zwischen Flächen
für Hochgeschwindigkeitssignale
angeordnet sein.
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17A und 17B veranschaulichen
einen Steckverbinder 270A, der eine Modifikation des Buchsenverbinders 270 der
vierten Ausführungsform ist.
In den Zeichnungen sind die gleichen Komponenten wie diejenigen
in 13A bis 13D durch
die gleichen Bezugsziffern wie diejenigen in 13A bis 13D bezeichnet. Bezugsziffer 296 in 17A und 17B gibt
eine Fläche
an, in der nur Signalkontakte vorgesehen sind. Im Folgenden wird
die Fläche 296 als
die "Fläche für Niedergeschwindigkeitssignale" bezeichnet. In der
Fläche 296 für Niedergeschwindigkeitssignale
sind keine Erdungskontakte zum Teilen von Signal kontakten in Paare
vorgesehen, und Signalkontakte sind in Intervallen sukzessiv angeordnet.
Die Fläche 296 für Niedergeschwindigkeitssignale
hat eine Struktur mit zwei Arrays, die ein Array umfaßt, das
sich zu dem Array von Signalkontakten 274a und 274b für eine ausgeglichene Übertragung
von Hochgeschwindigkeitssignalen fortsetzt, und ein Array, das sich
zu dem Array von Signalkontakten 275a und 275b fortsetzt.
Jeder der Signalkontakte, die in der Fläche 296 für Niedergeschwindigkeitssignale
angeordnet sind, hat die gleiche Struktur wie ein Signalkontakt 274a oder
dergleichen.
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Demgemäß ist der
Verbinder 270A ein komplexer Verbinder, über den
sowohl Hochgeschwindigkeitssignale als auch Niedergeschwindigkeitssignale effizient übertragen
werden können.
Die Stelle der Fläche 296 für Niedergeschwindigkeitssignale
ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigte Stelle beschränkt, sondern
kann an der rechten Seite oder in der Mitte jeder Zeichnung liegen.
Alternativ dazu können
mehrere Flächen 296 für Niedergeschwindigkeitssignale
zwischen Flächen
für Hochgeschwindigkeitssignale
angeordnet sein.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und Modifikationen der Ausführungsformen wurden
soweit beschrieben. Jede der Modifikationen der zweiten bis vierten
Ausführungsformen
kann für die
erste Ausführungsform
verwendet werden, um so einen komplexen Verbinder zu schaffen. Die
in der ersten Ausführungsform
verwendete abschirmende Metallplatte kann ebenfalls in jeder der
zweiten bis vierten Ausführungsformen
und der Modifikationen verwendet werden. Obgleich die Substrate,
die in den Zeichnungen dargestellt sind, die die erste Ausführungsform
veranschaulichen, in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, die die
zweiten bis vierten Ausführungsformen
und Modifikationen veranschaulichen, können beliebige der Verbinder
der dritten bis fünften Ausführungsformen
und der Modifikationen auf einem Substrat montiert werden, und ein
Verdrahtungsbetrieb wird somit ausgeführt, um eine elektronische
Vorrichtung zu schaffen.