DE10200858A1

DE10200858A1 - Hochdichtes Hochgeschwindigkeits-Anschlusssystem für asymmetrische Differenzialübertragungs-Anwendungen

Info

Publication number: DE10200858A1
Application number: DE10200858A
Authority: DE
Inventors: Michael P Driscoll; Stephen Vetter; Robert M Bradley
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Winchester Interconnect Corp
Priority date: 2001-01-12
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2002-11-07
Also published as: NO20020142L; KR20020061122A; SE524822C2; NL1019735C2; NL1019735A1; GB0200600D0; GB2371686B; US20050085103A1; HK1049234A1; BE1015431A3; CA2367600A1; SE0200075L; SE0200075D0; JP2002313498A; GB2371686A; HK1049234B; HUP0200110A2; US7056128B2; HU0200110D0; US20020094705A1

Abstract

Die Erfindung ist auf einen elektrischen Verbinder hoher Dichte gerichtet, der in einem Kartenschlitz von 20 Millimetern für 80 oder mehr Twinaxverbindungen pro Zoll entlang einem geraden Stück sorgen kann. Bei einem typischen Gehäuse eines elektronischen Systems sind 20 Millimeter der Abstand von einer Mittellinie zur nächsten benachbarter, paralleler Sekundärkarten. Ein Twinaxkabel ist ein Koaxialkabel, das zwei innere Leiterdrähte anstelle eines einzelnen enthält. Die zwei inneren Leiterdrähte sorgen für zwei physikalische Kanäle. Ein Koaxialkabel wird als "koaxial" bezeichnet, da es einen physikalischen, das Signal tragenden Kanal enthält, der von einem anderen, konzentrischen physikalischen Kanal (nach einer Isolationsschicht) umgeben wird, wobei beide entlang derselben Achse verlaufen. Der äußere Kanal dient als Masse.

Description

Prioritäten:
U.S.A., 12. 01. 2001, 60/260,893
U.S.A., 12. 10. 2001, 60/328,396
U.S.A., 07. 01. 2002, Aktz. wird nachgereicht.

Einschlägige Anmeldung

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 12. Januar 2001 mit dem Titel "HIGH SPEED, HIGH DENSITY IN TERCONNECT SYSTEM FOR DIFFERENTIAL AND SINGLEENDED TRANSMIS SION APPLICATIONS" eingereichten vorläufigen Patentanmeldung mit der Seriennr. 60/260,893 und der am 12. Oktober 2001 mit dem Titel "HIGH SPEED, HIGH DENSITY INTERCONNECT SYSTEM FOR DIFFERENTIAL AND SINGLEENDED TRANSMISSION APPLICATIONS" ein gereichten vorläufigen Patentanmeldung mit der Seriennr. 60/328,396, deren Offenbarungen hierdurch Bezugnahme in ih rer Gesamtheit in die vorliegende Beschreibung eingeschlos sen werden.

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein elektrische Verbindung, spezieller ein Hochgeschwindigkeits-Verbindungssystem hoher Dichte für Anwendungen mit differenzieller und asymmetri scher oder einseitig geerdeter Übertragung. Die Erfindung betrifft einen Rastmechanismus für elektrische Verbinder vom Druckmontagetyp. Die Erfindung betrifft auch einen elektri schen Hochgeschwindigkeitsverbinder hoher Dichte mit einem zentralen Twinax- oder Koaxabschnitt und Faser-Druckkontakt knöpfen an entgegengesetzten Enden desselben. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Installieren von Faser- Druckkontaktknöpfen, ohne dass Buchsen an entgegengesetzten Enden derselben erforderlich wären.

Hintergrund der Erfindung

Rückplatinensysteme bestehen aus einer komplizierten ge druckten Leiterplatte, die als Rückplatine oder Motherboard bezeichnet wird, und mehreren kleinen gedruckten Leiterplat ten, die als Sekundärkarten bezeichnet werden und die in die Rückplatine eingesteckt werden. Jede der Sekundärkarten ver fügt über einen Chip, der als Treiber/Empfänger bezeichnet wird. Der Treiber/Empfänger sendet und empfängt Signale von Treibern/Empfängern auf anderen Sekundärkarten. Zwischen dem Treiber/Empfänger auf einer ersten Sekundärkarte und demje nigen auf einer zweiten Sekundärkarte wird ein Signalpfad gebildet. Der Signalpfad beinhaltet einen elektrischen Ver binder, der die erste Sekundärkarte mit der Rückplatine ver bindet, die Rückplatine, einen zweiten elektrischen Verbin der, der die zweite Sekundärkarte mit der Rückplatine ver bindet, und die zweite Rückplatine mit dem Treiber/Empfän ger, der das transportierte Signal empfängt. Verschiedene Treiber/Empfänger, wie sie heutzutage verwendet werden, kön nen Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s und mehr übertragen. Der begrenzende Faktor (Datenübertragungsrate) im Signalpfad wird durch die elektrischen Verbinder gebil det, die jede Sekundärkarte mit der Rückplatine verbinden. So besteht in der Technik Bedarf an einem elektrischen Hoch geschwindigkeitsverbinder, der die erforderliche Hochge schwindigkeits-Datenübertragung bewerkstelligen kann.

Ferner können die Empfänger Signale mit nur 5% der ur sprünglichen vom Treiber gesendeten Signalstärke empfangen. Diese Verringerung der Signalstärke erhöht die Bedeutung des Minimierens von Übersprechen zwischen Signalpfaden, um eine Signalbeeinträchtigung oder das Einführen von Fehlern in di gitale Datenströme zu vermeiden. Bei elektrischen Hochge schwindigkeitsverbindern hoher Dichte ist es sogar noch be deutender, Übersprechen zu beseitigen oder zu verringern. So besteht in der Technik Bedarf an einem elektrischen Hochge schwindigkeitsverbinder, der Signale hoher Geschwindigkeit handhaben kann und der Übersprechen zwischen Signalpfaden verringert.

Es existieren verschiedene Arten elektrischer Verbindung. Eine Art ist ein Durchgangslochverbinder, der entweder aus einem nachgiebigen Stift oder Durchgangsloch-Lot bestehen kann. Bei Rückplatinensystemen wurden typischerweise Verbin der verwendet, die aus mehreren Kontakten mit Stiften be stehen, die in das Durchgangsloch eingeführt werden, das in den anzuschließenden gedruckten Leiterplatten enthalten ist. Die Stifte können nachgiebig sitzen, oder sie können an ih rer Position verlötet werden. Es ist ein Loch mit relativ großem Durchmesser in der gedruckten Leiterplatte erforder lich, um die Stifte des Verbinders aufzunehmen. Je größer das Loch ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit von Fehlern aus dem Platiervorgang, und umso größer ist die Ka pazität, wodurch die Signalgeschwindigkeit verringert wird, die von diesen Verbindern wahrgenommen werden kann. Z. B. können durchplatierte Durchgangslöcher nicht geeignet pla tiert sein, und so können Stifte, die vom elektrischen Ver binder her eingesteckt werden, zu Unterbrechungen usw. füh ren. Platierte Durchgangslöcher sorgen für einen kapazitiven Effekt, der die Datenrate verringert, mit der Daten über den Stift und das Loch übertragen werden können. Ferner bestehen viele Verbinder vom Kontakttyp aus Stanzteilen mit variie renden Geometrien, was die Signalreflexion erhöht und die Signalgeschwindigkeit verringert. So ist es von Vorteil, den Durchmesser platierter Durchgangslöcher unter Verwendung von Verbindern vom Druckmontagetyp, die sich auf eine Feder stützen, die Kontakt zu einem Kontaktfleck auf einer Platine herstellt, zu verringern.

Viele dieser Probleme können unter Verwendung eines elektri schen Verbinders vom Druckmontagetyp überwunden werden. Die ser Typ eines Verbinders überwindet viele der Mängel beim Durchgangsloch-Kontakttyp, jedoch benötigen Verbinder mit Druckmontage sperrige und teure Hardware zum Befestigen der selben an einer gedruckten Leiterplatte. Zwischen Druckmon tagekontakten und der Oberfläche der PC-Platine muss enger Kontakt aufrecht erhalten werden, ohne dass zusätzliche Be festigungseinrichtungen wie Steckerschrauben verwendet wer den.

Außerdem muss der elektrische Verbinder, unabhängig von sei nem Typ, dazu in der Lage sein, mindestens 250 mal, und vielleicht über 1000mal zusammengesteckt/auseinandergezo gen zu werden. Wenn die Kontakte abnutzen, nimmt der Kon taktwiderstand zu. Kontaktabnutzung kann durch Metall-Me tall-Kontakt entweder an einem Punkt oder entlang einer Li nie auftreten. Z. B. kann ein bestimmtes Gebiet kontinuier lich abgewischt werden, wenn der Verbinder zusammengesteckt/ auseinandergezogen wird, und die Kontakte neigen durch die Metallkleidwirkung zu Abnutzung. Auch verwenden einige Ver binder vom Druckmontagetyp verästelte Kontakte auf flexiblen Leiterplatten. Eine Schwierigkeit bei verästelten Kontakten besteht darin, dass diese zur Abnutzung neigen und nur für ein halbes Dutzend von Zusammensteckzyklen geeignet sind, und die Verästelungen beginnen abzuflachen, und die zahlrei chen Kontaktpunkte gehen verloren, wodurch die Zuverlässig keit abnimmt. So existiert Bedarf an einem Verbinder vom Druckmontagetyp, bei dem Kontaktabnutzung beseitigt oder verringert ist.

Ein anderes Problem bei bekannten elektrischen Verbindern besteht darin, dass sich die Impedanz über die Länge des Signalpfads ändert, was die mögliche Signalgeschwindigkeit verringert. Es besteht Bedarf an einem elektrischen Verbin der, bei dem die Impedanz auf einen speziellen Wert kontrol liert werden kann und der spezielle Wert über die Länge des Signalpfads im Wesentlichen konstant bleibt.

Zusammengefasst gesagt, leiden elektrische Verbinder, die dazu verwendet werden, Leiterplatten wie Rückplatinen elek trisch mit Sekundärkarten zu verbinden, unter verschiedenen Mängeln einschließlich einer zu elektrischen Störsignalen führenden schlechten Abschirmung, Impedanzänderungen und der Unfähigkeit, Zusammensteck- und Trennvorgänge oft auszufüh ren, ohne den elektrischen Verbinder zu beschädigen. Diese Mängel begrenzen die Datenrate für die Übertragung über den Verbinder. So besteht in der Technik Bedarf an einem elek trischen Verbinder hoher Dichte, mit dem die oben genannten Probleme in großem Umfang überwunden werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Verbin dungssystem zu schaffen, das Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s oder mehr transportieren kann.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen Verbinder vom Druckmontagetyp mit einem einfachen und eleganten Rast mechanismus zum Halten des elektrischen Verbinders in Kon takt mit jeder PC-Platine zu schaffen.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elek trischen Verbinder mit einem Differenzpaar konstanter Impe danz über den Signalpfad zu schaffen, der Signale zwischen 5-10 Gb/s oder mehr führen kann.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ko axialkabel-Verbinder mit konstanter Impedanz über den Sig nalpfad zu schaffen, der Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s oder mehr führen kann.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder zu schaffen, bei dem Übersprechen zwischen Signal pfaden benachbarter Twinax- oder Koaxkabel innerhalb des elektrischen Verbinders verringert und/oder beseitigt ist.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elek trischen Verbinder vom Drucktyp unter Verwendung von Faser- Druckkontaktknöpfen oder mit irgendeiner anderen leitenden Federkonfiguration zu schaffen.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrich tung zum Schützen von Faser-Druckkontaktknöpfen zu schaffen, wenn der elektrische Verbinder nicht angeschlossen ist.

Die Erfindung ist auf einen elektrischen Verbinder hoher Dichte gerichtet, der in einem Kartenschlitz von 20 Millime tern für 80 oder mehr Twinaxverbindungen pro Zoll entlang einem geraden Stück sorgen kann. Bei einem typischen Gehäuse eines elektronischen Systems sind 20 Millimeter der Abstand von einer Mittellinie zur nächsten benachbarter paralleler Sekundärkarten. Ein Twinaxkabel ist ein Koaxialkabel, das zwei innere Leiterdrähte statt eines einzelnen enthält. Die zwei inneren Leiterdrähte sorgen für zwei physikalische Ka näle. Ein Koaxialkabel wird als "koaxial" bezeichnet, da es einen physikalischen Kanal beinhaltet, der das Signal trans portiert, der von einem anderen, konzentrischen physikali schen Kanal umgeben ist (nach einer Isolierschicht), wobei beide entlang derselben Achse verlaufen. Der äußere Kanal dient als Masse.

Bei einer ersten Ausführungsform verwendet der erfindungsge mäße elektrische Verbinder Faser-Druckkontaktknöpfe, die in einem Sekundärkarte-Zwischenstück und einem Rückplatine-Zwi schenstück angeordnet sind, um die zwei inneren, signalfüh renden Leiterdrähte mit leitenden Kontaktflecken auf einer gedruckten Leiterplatte elektrisch zu verbinden. Abschir mungselemente der Faser-Druckkontaktknöpfe werden dazu ver wendet, abgezogene (nicht abgeschirmte) Abschnitte des Twi naxkabels zu umgeben und den Außenmantel mit Masseebenen in der Sekundärkarte und der Rückplatine elektrisch zu verbin den und für eine Abschirmung zwischen den eng beabstandeten Leitern zu sorgen. In vorteilhafter Weise erlaubt es die Er findung, die Impedanz des Leiters durch Ändern der Dicke des Dielektrikums und der Dielektrizitätskonstanten zu kontrol lieren.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden durch ein Verbindungssystem mit einem ersten Zwischenstückgehäuse, das eine erste Anzahl von Abschirmungselementen, die für eine Abschirmung über die Dicke des ersten Zwischenstücks sorgen, gelöst. Ein zweites Zwischenstückgehäuse beinhaltet eine zweite Anzahl von Abschirmungselementen, die für Abschirmung über die Dicke des zweiten Zwischenstücks sorgen. Mindestens ein Kabel verfügt über einen zentralen Leiter, einen leiten den Außenmantel und ein den zentralen Leiter und den leiten den Außenmantel trennendes Dielektrikum. Der Außenmantel steht mit mindestens einigen der mehreren Abschirmungsele mente im ersten Zwischenstückgehäuse und im zweiten Zwi schenstückgehäuse in elektrischem Kontakt. Mit dem ersten Zwischenstück und dem Zwischenstück zum Festhalten des min destens einen Kabels ist ein Kabelgehäuse verbunden. Das mindestens eine Kabel verfügt über freigelegte Abschnitte, die sich über das Kabelgehäuse hinaus in das erste bzw. zweite Zwischenstück hinein erstrecken. Mindestens ein lei tendes Element steht mit dem zentralen Leiter des mindestens einen Kabels in Kontakt.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Verbinder gelöst, der über ein zen trales Kabel verfügt, das von einer dielektrischen Schicht und einem elektrisch leitenden Mantel umgeben wird. Das zen trale Kabel verfügt über freigelegte entgegengesetzte Enden. Eine erste Anzahl von Abschirmungselementen steht in elek trischem Kontakt mit einem Ende des elektrisch leitenden Mantels. Eine zweite Anzahl von Abschirmungselementen steht in elektrischem Kontakt mit einem entgegengesetzten Ende des elektrisch leitenden Mantels. Ein erstes leitendes Element steht mit einem der freiliegenden entgegengesetzten Enden des zentralen Kabels in Kontakt. Ein zweites leitendes Ele ment steht mit einem entgegengesetzten freigelegten Ende des zentralen Kabels in Kontakt.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Twinaxverbinder gelöst, der über ein Twinaxkabel mit zwei elektrischen, voneinander beabstan deten Leitern mit einem diese umgebenden Dielektrikum und einer elektrisch leitenden Schicht, die das Dielektrikum um gibt, verfügt. Die zwei elektrischen Leiter verfügen jeweils über freigelegte entgegengesetzte Enden. Eine erste Anzahl von Abschirmungselementen steht mit einem Ende des elek trisch leitenden Mantels in elektrischem Kontakt. Eine zwei te Anzahl von Abschirmungselementen steht mit einem entge gengesetzten Ende des elektrisch leitenden Mantels in elek trischem Kontakt. Ein erster Satz leitender Elemente steht in jeweiligem Kontakt mit einem entsprechenden freigelegten Ende der zwei elektrischen Leiter. Ein zweiter Satz leiten der Elemente steht in Kontakt mit einem entsprechenden zwei ten freigelegten Ende der zwei elektrischen Leiter.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch ein Verfahren zum Übertragen eines Differenzsignals unter Verwendung eines elektrisch abgeschirmten Twinaxkabels gelöst, das ein erstes und ein zweites Signal auf jeweils einem getrennten Leiter des Twinaxkabels transportiert, wo bei die getrennten Leiter von benachbarten Leitern abge schirmt sind, ohne dass die getrennten Leiter gegeneinander abgeschirmt sind, wobei die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal am Empfänger gemessen wird, um einen tatsächlichen Signalimpuls zu vermitteln.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen Zusammensteckmechanismus für einen Druckmontage- Verbinder gelöst. Der Druckmontage-Verbinder ist an einer gedruckten Leiterplatte anbringbar. Auf der gedruckten Lei terplatte ist ein Führungsstift montiert. Um den Führungs stift herum ist eine Nut ausgebildet. Ein Führungsblock ver fügt über eine vorgespannte Rastvorrichtung zum Eingreifen in die Nut, wenn die Führungsstiftnut damit in Eingriff ge bracht wird. Der elektrische Verbinder verfügt über Kontak te, die eine Kraft in einer Richtung weg vom elektrischen Verbinder aus führen, wenn sich dieser in einem zusammenge steckten Zustand befinden, wobei die Kontakte auf der Lei terplatte und der Rastmechanismus der Kraft standhalten kön nen, so dass die Kontakte im elektrischen Verbinder in Kon takt mit den Kontakten auf der Leiterplatte verbleiben.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Verbinder mit einer Anzahl von in einem vertikalen und horizontalen Array angeordneten Twinax kabeln gelöst. Ein erster Satz von Twinaxkabeln ist in einem vertikalen Array mit gegenseitigem Abstand angeordnet. Jedes Twinaxkabel verfügt über ein Paar Leiter, eine dielektrische Schicht und einen elektrisch leitenden Mantel. Ein zweiter Satz von Twinaxkabeln ist in einem vertikalen Array mit ge genseitigem Abstand angeordnet und horizontal vom ersten Satz von Twinaxkabeln beabstandet. Eine erste Anzahl leiten der Elemente ist jeweils an einem entsprechenden Leiter po sitioniert. Eine zweite Anzahl leitender Elemente ist je weils an einem entsprechenden Leiter positioniert. Ein Ka belgehäuse hält den ersten und den zweiten Satz von Twinax kabeln. Ein erstes Zwischenstück befindet sich auf der Seite des Kabelgehäuses, um ein Ende des ersten Satzes und des zweiten Satzes der Twinaxkabel aufzunehmen. Auf der anderen Seite des Kabelgehäuses befindet sich ein zweites Zwischen stück, um das entgegengesetzte Ende des ersten Satzes und des zweiten Satzes von Twinaxkabeln aufzunehmen. Eine erste Festhaltefolie hält die Signalfederkontakte in Kontakt mit jedem Paar von Leitern an einem Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Eine zweite Festhaltefolie hält Signalfederkontakte in Kontakt mit jedem Paar von Leitern am entgegengesetzten Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Ein erster Zwischenstückschieber wird in einer Richtung weg vom ersten Zwischenstück gedrückt, und er nimmt das entgegengesetzte Ende der Signalleiter auf, wobei er über eine zurückgezogene und eine normale, vorgeschobene Po sition verfügt. Ein zweiter Zwischenstückschieber wird in einer Richtung weg vom zweiten Zwischenstück gedrückt, und er nimmt das entgegengesetzte Ende der Signalleiter auf, wo bei er über eine zurückgezogene und eine vorgeschobene Posi tion verfügt. Die leitenden Elemente werden durch die erste und die zweite Festhaltefolie festgehalten, und sie werden durch den ersten bzw. den zweiten Zwischenstückschieber ge schützt, wenn sich der jeweilige Schieber in der zurückgezo genen Position befindet. Die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente erstrecken sich über den ersten bzw. den zweiten Zwischenstückschieber hinaus, wenn sich der jeweili ge Schieber in der normalen, vorgeschobenen Position befin det.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch ein elektrisches Verbindungssystem mit mindestens ei nem Kabel mit mindestens einem zentralen Leiter und einem leitenden Außenmantel mit einem Isolator dazwischen, gelöst. Ein Satz von Kabelgehäusen hält mindestens ein Kabel. Ein erstes Zwischenstück-Kabelgehäuse verfügt über eine Anzahl von Durchgangslöchern, die dem mindestens einen zentralen Leiter entsprechen, und eine zweite Anzahl von Löchern, die teilweise in radialer Richtung mit einem jeweiligen der lei tenden Außenmäntel überlappen. Ein zweites Zwischenstück-Ka belgehäuse verfügt über eine dritte Anzahl von Durchgangslö chern, die den mindestens einen zentralen Leiter entspre chen, und eine vierte Anzahl von Löchern, die in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außen mäntel überlappen. Eine erste Anzahl elektrisch leitender Elemente ist in die erste Anzahl von Durchgangslöchern im ersten Zwischenstück eingesetzt. Eine zweite Anzahl elek trisch leitender Elemente ist in die zweite Anzahl von Lö chern im ersten Zwischenstück eingesetzt. Ein erster Zwi schenstückschieber beinhaltet ein erstes Zwischenstück-Ka belgehäuse mit einer ersten Anzahl von Durchgangslöchern, die dem mindestens einen zentralen Leiter entsprechen. Eine zweite Anzahl von Löchern überlappt in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel. Eine erste Festhalteeinrichtung zwischen dem ersten Zwi schenstück-Kabelgehäuse und dem ersten Zwischenstückschieber hält die erste und die zweite Anzahl elektrisch leitender Elemente fest. Ein zweites Zwischenstück-Kabelgehäuse ver fügt über eine dritte Anzahl von Durchgangslöchern, die dem mindestens einen zentralen Leiter entsprechen. Eine vierte Anzahl von Löchern überlappt in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel. Eine dritte Anzahl elektrisch leitender Elemente ist in die dritte An zahl von Durchgangslöchern im zweiten Zwischenstück einge setzt. Eine vierte Anzahl elektrisch leitender Elemente ist in die vierte Anzahl von Löchern im zweiten Zwischenstück eingesetzt. Ein zweiter Zwischenstückschieber verfügt über ein drittes Zwischenstück-Kabelgehäuse mit einer dritten An zahl von Durchgangslöchern, die dem mindestens einen zentra len Leiter entsprechen. Eine vierte Anzahl von Löchern über lappt in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen Rastmechanismus für einen Verbinder vom Druck montagetyp mit einer in sich geschlossenen ringförmigen Schraubenfeder, die in ihm festgehalten wird, gelöst. Ein Führungsstift erstreckt sich ausgehend von einer Leiterplat te und er verfügt über eine sich ringförmig nach innen er streckende Nut zum Aufnehmen des Innendurchmessers der in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfeder.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Verbinder zur Druckmontage gelöst, der an einer gedruckten Leiterplatte mit einem Führungsstift und einem Gehäuse mit einer Anzahl von Signalpfaden montier bar ist. Ein Rastmechanismus verfügt über eine Rastvorrich tung im Gehäuse für Verrastung auf dem Führungsstift.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Twinaxverbinder mit einer Rastvor richtung gelöst. Ein Twinaxkabel verfügt über zwei voneinan der beabstandete elektrische Leiter, die von einem Dielek trikum umgeben werden, und eine elektrisch leitende, das Di elektrikum umgebende Schicht. Die zwei elektrischen Leiter verfügen über freigelegte entgegengesetzte Enden. Eine erste Anzahl von Abschirmelementen befindet sich mit einem Ende des elektrisch leitenden Mantels in elektrischem Kontakt. Eine zweite Anzahl von Abschirmelementen befindet sich mit dem entgegengesetzten Ende des elektrisch leitenden Mantels in elektrischem Kontakt. Ein erster Satz leitender Elemente steht mit einem entsprechenden freigelegten Ende der zwei elektrischen Verbinder in Kontakt. Ein zweiter Satz leiten der Elemente steht mit einem entsprechenden freigelegten En de der zwei elektrischen Leiter in Kontakt. Ein zweiter Satz leitender Elemente steht mit einem entsprechenden zweiten freigelegten Ende der zwei elektrischen Leiter in Kontakt. Ein Rastmechanismus verfügt über eine Rastvorrichtung im Ge häuse für Verrastung auf dem Führungsstift.

Die vorstehenden und andere Aufgaben der Erfindung werden durch einen elektrischen Verbinder mit einer Anzahl von Twi naxkabeln in einem vertikalen und horizontalen Array mit ei nem Rastmechanismus gelöst. Ein erster Satz von Twinaxkabeln ist in einem vertikalen Array voneinander beabstandet ange ordnet. Jedes Twinaxkabel verfügt über ein Paar Leiter, eine dielektrische Schicht und einen elektrisch leitenden Mantel. Ein zweiter Satz von Twinaxkabeln ist in einem vertikalen Array voneinander beabstandet angeordnet und horizontal vom ersten Satz von Twinaxkabeln beabstandet. Eine erste Anzahl leitender Elemente ist jeweils an einem entsprechenden Lei ter positioniert. Eine zweite Anzahl leitender Elemente ist jeweils an einem entsprechenden Leiter positioniert. Im ers ten und zweiten Satz von Twinaxkabeln wird ein Kabelgehäuse festgehalten. Ein erstes Zwischenstück auf einer Seite des Kabelgehäuses dient zum Aufnehmen eines Ende des ersten und des zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Ein zweites Zwischen stück auf der anderen Seite des Kabelgehäuses dient zum Auf nehmen des entgegengesetzten Ende des ersten und des zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Eine erste Festhaltefolie dient zum Festhalten von Signalfederkontakten in Kontakt mit jedem Paar von Leitern an einem Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Eine zweite Festhaltefolie dient zum Fest halten von Signalfederkontakten in Kontakt mit jedem Paar von Leitern am entgegengesetzten Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinaxkabeln. Ein erster Zwischenstückschieber wird in einer Richtung weg vom ersten Zwischenstück ge drückt, und er nimmt ein entgegengesetztes Ende der Signal leiter auf, wobei er über eine zurückgezogene Position und eine normale, vorgeschobene Position verfügt. Ein zweiter Zwischenstückschieber wird in einer Richtung weg vom zweiten Zwischenstück gedrückt, und er nimmt ein entgegengesetztes Ende der Signalleiter auf, wobei er über eine zurückgezogene und eine vorgeschobene Position verfügt. Die leitenden Ele mente werden durch die erste und die zweite Festhaltefolie festgehalten und durch den ersten bzw. den zweiten Zwischen stückschieber geschützt, wenn sich der jeweilige Schieber in der zurückgezogenen Position befindet. Die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente erstreckt sich über den ersten bzw. zweiten Zwischenstückschieber hinaus, wenn sich der jeweilige Schieber in der normalen, vorgeschobenen Posi tion befindet. Ein Rastmechanismus verfügt über eine Rast vorrichtung im Gehäuse für Verrastung auf dem Führungsstift.

In vorteilhafter Weise nutzt die Erfindung den Raum einer ge druckten Leiterplatte effizienter als herkömmlicher Verbin der mit Presssitz, und sie sorgt für verbesserte Abschirmung der signalführenden zentralen Leiter.

Die Erfindung ist auch auf ein Gehäusesystem zum Festhalten von Faser-Druckkontaktknöpfen gerichtet, die entweder als Massekontakte oder Signalkontakte im elektrischen Verbinder hoher Dichte verwendet werden.

Die Erfindung ist auch auf eine Einrichtung zum Schützen von Faser-Druckkontaktknöpfen gerichtet, wenn diese nicht mit einer Leiterbahn auf einer gedruckten Leiterplatte in Kon takt stehen, und/oder wenn der elektrische Verbinder nicht mit einer gedruckten Leiterplatte verbunden ist.

Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, Faser-Druck kontaktknöpfen zu schützen. Wie erkennbar, werden Faser- Druckkontaktknöpfen oder verkittete Drahtzylinder leicht be schädigt, wenn sie freigelegt sind. Um die Faser-Druckkon taktknöpfe zu schützen, wurden an entgegengesetzten Enden derselben Buchsen und/oder genau gebohrte Löcher zum Aufneh men der Faser-Druckkontaktknöpfe verwendet.

Die Buchsen schützen entgegengesetzte Enden der Faser-Druck kontaktknöpfen, die in Durchgangsbohrungen installiert sind. Der Faser-Druckkontaktknopf wird in der Durchgangsbohrung platziert, und die beweglichen Buchsen oder obere Abdeckun gen werden an entgegengesetzten Enden der Durchgangsbohrung positioniert und durch die Faser-Druckkontaktknöpfe federbe lastet, um sich über die Durchgangsbohrung hinaus zu er strecken. So werden die Faser-Druckkontaktknöpfe vollständig umgeben, und sie sind geschützt.

Z. B. wurden zylindrische Druckkontaktknöpfe aus verkitteten feinen Leiterdrähten axial in im Wesentlichen gleichmäßige Zylinderlöcher eingeführt, die im Substrat z. B. durch Ätzen mit Säure von als Keramik ausgebildeten Glassubstraten oder durch einen Bohrvorgang an laminierten oder lagenförmigen Kunststoff-Isolierlagen hergestellt wurden. Die Druckkon taktknopf-Füllungen füllen die jeweiligen Löcher aus, und sie werden in ihren entsprechenden Löchern durch radialen Druck-Reibungseingriff mit den Seitenwänden jedes der Löcher gehalten. Wegen dieser Beziehung war das Einsetzen der Druckkontaktknopf-Füllungen in ihre jeweiligen Löcher ein schwieriger Prozess.

Noch andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersicht lich, in der die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung angegeben und beschrieben sind, und zwar nur zur Veranschau lichung der vermutlich besten Art zum Ausführen der Erfin dung. Wie erkennbar, kann die Erfindung durch andere und verschiedene Ausführungsformen realisiert werden, und ihre verschiedenen Einzelheiten können gemäß verschiedenen offen sichtlichen Gesichtspunkten modifiziert werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Demgemäß sind die Zeichnungen und die Beschreibung derselben der Art nach als veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist beispielhaft, also nicht beschränkend, in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in de nen Elemente mit denselben Bezugszahlbezeichnungen durchge hend gleiche Elemente sind.

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsge mäßen elektrischen Verbinders, der an einer Sekundärkarte und einer Rückplatine angebracht ist, wobei der Deutlichkeit halber ein Überzugsverguss weggelassen ist;

Fig. 1B ist dieselbe Ansicht wie die Fig. 1A, jedoch mit dargestelltem Überzugsverguss;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemä ßen elektrischen Verbinders, wobei das semi-starre Twinaxka bel nur mit dem Rückplatine-Zwischenstück und der Rückplati ne verbunden ist und der Überzugsverguss der Deutlichkeit halber weggelassen ist;

Fig. 3 ist eine perspektivische Unteransicht zur Fig. 2;

Fig. 4 ist dieselbe Ansicht wie die Fig. 2, wobei der Deut lichkeit halber das Rückplatine-Zwischenstück weggelassen ist;

Fig. 5 ist dieselbe Ansicht wie die Fig. 4, wobei einige der Faser-Druckkontaktknöpfe der Deutlichkeit halber weggelassen sind;

Fig. 6 ist dieselbe Ansicht wie die Fig. 5, wobei weitere Faser-Druckkontaktknöpfe der Deutlichkeit halber weggelassen sind;

Fig. 7 ist eine perspektivische Unteransicht, bei der die Faser-Druckkontaktknöpfe der Deutlichkeit halber weggelassen sind;

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Sekundärkarte und der Rückplatine mit PC-Platinenmustern;

Fig. 9 veranschaulicht eine Rückplatine, eine Mittelplatine und eine Sekundärplatte bei einer tatsächlichen Anwendung;

Fig. 10 ist eine Explosionsansicht einer zweiten Ausfüh rungsform eines elektrischen Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung;

Fig. 11 ist eine vergrößerte Explosionsansicht der kabelauf nehmenden Zwischenstücke gemäß der Erfindung;

Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorderseite des in der Fig. 10 dargestellten Zwischenstück-Kabelgehäuses gemäß der Erfindung;

Fig. 13A ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsge mäßen elektrischen Verbinders, der an einer Sekundärkarte angebracht ist, wobei sich der Schieber des Sekundärkarte- Zwischenstücks in einer zurückgezogenen Stellung befindet und sich der Schieber des Rückplatine-Zwischenstücks in ei ner vorgeschobenen Position befindet;

Fig. 13B ist eine Schnittansicht von Faser-Druckkontaktknöp fen, die durch eine Mylarfolie festgehalten werden, wobei ein Ende der Faser-Druckkontaktknöpfe innerhalb des Zwi schenstückschiebers dargestellt ist, wenn sich dieser in ei ner vorgeschobenen Position befindet;

Fig. 13C ist eine Schnittansicht ähnlich der der Fig. 13B, und sie veranschaulicht das eine Ende der Faser-Druckkon taktknöpfe, die sich über den Zwischenstückschieber hinaus erstrecken, wenn sich dieser in einer zurückgezogenen Posi tion befindet;

Fig. 14 ist eine Ansicht der Zwischenstückschieber-Passflä che;

Fig. 15 ist eine Explosionsansicht eines Rast-Führungs-Mo duls gemäß der Erfindung;

Fig. 16 zeigt den an einer Sekundärkarte angebrachten elek trischen Verbinder, wobei sich der Zwischenstückschieber der Sekundärkarte in einer zurückgezogenen Eingriffsposition be findet und sich ein Zwischenstückschieber der Rückplatine in einer vorgeschobenen Position außer Eingriff befindet;

Fig. 17 zeigt den an einer Sekundärkarte montierten und mit einer Rückplatine zusammengesteckten elektrischen Verbinder;

Fig. 18 zeigt das Führungsmodul, in voll eingestecktem Zu stand, wobei eine Hälfte des Gehäuses weggelassen ist, um die Funktionskomponenten der Baugruppe freizulegen;

Fig. 19 zeigt das Führungsmodul in nicht eingestecktem Zu stand, wobei eine Hälfte des Gehäuses weggelassen ist und die Führungsbuchse weggelassen ist, um die Funktionskompo nenten der Baugruppe freizulegen;

Fig. 20 zeigt das Führungsmodul, in teilweise eingestecktem Zustand, wobei eine Hälfte des Gehäuses weggelassen ist und die Führungsbuchse weggelassen ist, um die Funktionskompo nenten der Baugruppe freizulegen. Dies veranschaulicht die Bewegung der Federn und der Rastvorrichtungen während des Einsteckprozesses;

Fig. 21 zeigt das Führungsmodul, von der Rückseite her, wo bei sich der Führungsstift in der vollständig installierten Position befindet;

Fig. 22 zeigt das Führungsmodul, von der Rückseite her, ohne installierten Führungsstift und mit entfernter Führungsbuch se mit den Rastvorrichtungen in "geschlossener Position";

Fig. 23 stimmt mit der Fig. 22 überein, wobei die Führungs buchse vorhanden ist und sich die Rastvorrichtungen in der "geschlossenen" Position befinden;

Fig. 24 ist eine Ansicht aus derselben Richtung wie bei den Fig. 21-23. Sie veranschaulicht die Rastvorrichtungen in der vollständig "offenen" Position während des Einsteckzyk lus;

Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, wobei der Füh rungsstift mit einer Rastvorrichtung in Eingriff steht und das Kabelgehäuse sowie einige Rastvorrichtungen und Federn der Deutlichkeit halber weggelassen sind; und

Fig. 26 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Rastmecha nismus gemäß Prinzipien der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung ist eine einzigartige abgeschirmte Koaxstruktur mit Doppelachse mit konstanter Impedanz von einer Sekundärkarten-Schnittstelle zur Rückplatinen-Schnittstelle geschaffen. Die Koaxialstruk tur sorgt für eine konstante Impedanz von 65 Ohm bei einsei tiger Erdung, 50 Ohm bei asymmetrischem Betrieb und 100 Ohm bei Differenzbetrieb. In vorteilhafter Weise ist durch die Erfindung ein Verbinder mit gesteuerter Impedanz aufgrund der Fähigkeit geschaffen, die charakteristische Impedanz des elektrischen Verbinders durch Ändern der Dielektrikumsdicke und der Dielektrizitätskonstante zu ändern. Diese erlaubt es, kundenspezifische Verbinder mit verschiedenen Impedanz werten im Bereich von 35 Ohm bis 150 Ohm oder mehr herzu stellen.

Ein einseitig geerdeter Verbindungspfad nutzt einen Leiter zum Übertragen von Daten. Ein Differenzverbindungspfad nutzt zwei Leiter zum Übertragen derselben Daten. Der Vorteil ei nes Differenzverbindungspfads in Bezug auf einen einseitig geerdeten Verbindungspfad besteht darin, dass die Übertra gungsgeschwindigkeit erhöht ist und Bedenken hinsichtlich der Immunität gegen Störsignale und elektromagnetischer Stö rungen (EMI) verringert sind.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Twinaxdesigns bildet das hier beschriebene Verbinderdesign die beste bekannte Vorgehensweise zum Übertragen von Differenzdaten unter Ver wendung von Kupferleitern. Dasselbe gilt für die einseitig geerdete oder asymmetrische Version. Das einseitig geerdete Design nutzt einen Koaxialleiter zum Übertragen von Daten. Dies ermöglicht es, analoge (HF) oder digitale Daten mit ei ner Signalbeeinträchtigung zu übertragen, die mit derjenigen bei einem Koaxialkabel vergleichbar ist.

Es wird als Erstes auf die Fig. 1A und 1B Bezug genommen, in denen ein Verbindungssystem für einen mit hoher Geschwindig keit und hoher Dichte arbeitenden Verbindungspfad veran schaulicht ist. Die Fig. 1A zeigt den elektrischen Verbin der, wobei der Einfachheit der Erläuterung halber der Über zugsverguss weggelassen ist. Der Verbinder 18 wird dazu ver wendet, eine Sekundärkarte 20 elektrisch mit einer Rückpla tine 22 zu verbinden. Der Verbinder 18 beinhaltet, wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, ein Sekundärkarte-Zwischenstück 30, ein Rückplatine-Zwischenstück 32 und einen Überzugsver guss 34, der semi-starre Twinax- oder Koaxkabel überziehend vergießt. Der Überzugsverguss 34 wird vorzugsweise spritzge gossen, z. B. aus PBT (Polybutylenterephthalat). Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, sind der Einfachheit der Darstellung halber nur zwei Twinaxkabel 40, 42 dargestellt, jedoch ist davon auszugehen, dass bei einem erfindungsgemä ßen elektrischen Verbinder 80 Paare oder mehr von Twinaxka beln verwendet werden. Die aktuell bevorzugte Ausführungs form verwendet ein Twinaxkabel, das auf gewünschte Form ge bogen ist. Die Erfindung zieht auch die Verwendung einer starreren Konstruktion in Betracht, die einteilig gegossen wird. Bei den Kabeln 40, 42 besteht der zentrale Leiter aus Kupfer, das dielektrische Material ist vorzugsweise Teflon™ und der Außenmantel besteht aus einer Litze. Vorzugsweise beträgt die Differenzimpedanz zwischen den zentralen Leitern ungefähr 100 Ohm. Unter Verwendung von Standardformeln kann die Impedanz leicht dadurch eingestellt werden, dass z. B. der Abstand zwischen den zentralen Leitern und die Dielek trizitätskonstante variiert werden. In der Fig. 1A ist der Überzugsverguss 34 der Deutlichkeit halber weggelassen. Wie es in den Fig. 1A und 18 dargestellt ist, sind innerhalb der Verbinder 30, 32 Anordnungen 50, 52, 60, 62 von Faser-Druck kontaktknöpfen positioniert, die Enden der Twinaxkabel 40, 42 umgeben, um diese abzuschirmen und die Impedanz des Lei ters zu steuern.

Faser-Druckkontaktknöpfe und deren Verwendungen sind im am 19. Januar 1991 erteilten US-Patent Nr. 4,998,306 mit dem Titel "LOW-LOSS ELECTRICAL INTERCONNECTS", im am 23. März 1999 erteilten US-Patent Nr. 5,886,590 mit dem Titel "MICRO- STRIP TO COAX VERTICAL LAUNCHER USING FUZZ BUTTON AND SOL DERLESS INTERCONNECTS", im am 21. März 2000 erteilten US-Pa tent Nr. 6,039,580 mit dem Titel "RF CONNECTOR HAVING A COM PLIANT CONTACT", im am 15. Mai 1990 erteilten US-Patent Nr. 4,924,918, mit dem Titel "MACHINE FOR MANUFACTURING BUTTON CONNECTOR AND METHOD THEREFOR" und im am 16. April 1991 er teilten US-Patent Nr. 5,007,843 mit dem Titel "HIGH-DENSITY CONTACT AREA ELECTRICAL CONNECTORS" erteilt, die hier alle durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in die vorliegenden Be schreibung eingeschlossen werden. Obwohl die hier beschrie bene Erfindung in Bezug auf Faser-Druckkontaktknöpfe be schrieben wird, ist zu beachten, dass Faser-Druckkontakt knöpfe ein veranschaulichender Typ leitender Elemente oder Kontakte sind und das andere Typen elektrisch leitender Ele mente oder Federn bei der Erfindung verwendet werden können. Das leitende Element bildet mit hoher Zuverlässigkeit viele Punktkontakte und es wird willkürlich in eine Form zusammen gedrückt, die für viele elektrische Kontaktpunkte zu einer passenden Fläche sorgt.

Das leitende Element kann verschiedene geeignete Formen ein nehmen. Als ein Beispiel beinhaltet das leitende Element ei nen "Uhrband"- oder "POGO"-Stift mit mindestens einem feder belasteten Stift, der zusammengedrückt werden kann. Bei ei ner weiteren Alternative beinhaltet das leitende Element ei ne Balgvorrichtung mit einer Anzahl verformbarer Falze, die zusammengedrückt werden können. Ein weiteres geeignetes lei tendes Element beinhaltet einen Faser-Druckkontaktknopf, der über einen Leiter verfügt, der als pfropfenförmiges, zusam mendrückbares Gitter ausgebildet ist. Alternativ kann das leitende Element Federscheiben oder ein Element aus einem mit leitenden Teilchen gefüllten Elastomer enthalten. Vor zugsweise ist das leitende Element mit Gold platiert, um in unschädlichen oder schädlichen Umgebungen für niedrige, sta bile HF-Verluste zu sorgen.

Das leitende Element kann ein einzelnes Element eines der oben beschriebenen Typen oder von anderen Typen sein, die dazu geeignet sind, für mindestens ein nachgiebiges Ende zu sorgen, oder es kann alternativ mehr als ein Element bein halten, in welchem Fall mindestens eines der Elemente über mindestens ein nachgiebiges Ende verfügt.

Obwohl die Erfindung hinsichtlich eines rechtwinkligen Ver binders 18 veranschaulicht ist, ist zu beachten, dass die Erfindung in gleicher Weise bei anderen Konfigurationen ver wendbar ist, z. B. bei gestreckten Konfigurationen zwischen parallelen Leiterplatten. Auch wird zwar die Verwendung der Erfindung hinsichtlich Sekundärkarten und Rückplatinen erör tert, jedoch erfolgt dies nur der Zweckdienlichkeit halber und es ist zu beachten, dass der erfindungsgemäße elektri sche Verbinder dazu verwendbar ist, alle Arten von Leiter platten zu verbinden, und dass er auch bei anderen Hochge schwindigkeits-Anwendungen verwendbar ist.

Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, würde der Ver binder 18 dadurch zusammengebaut werden, dass das Zwischen stück 30 und das Rückplatine-Zwischenstück 32 verbunden wer den. Wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, wird der Verbin der 18 wie folgt zusammengebaut. Als Erstes werden die Twinaxkabel 40, 42 hergestellt. Alle Faser-Druckkontaktknöp fe werden in die Zwischenstücke 30, 32 eingebaut. Dann wer den die Twinaxkabel 40, 42 in den Zwischenstücken 30, 32 in stalliert. Dann wird die Baugruppe einsatz-gegossen, um den Überzugsverguss 34 herzustellen, der den gesamten elektri schen Verbinder 18 stabil macht. Der Überzugsverguss 34 be steht vorzugsweise aus PBT. Dann kann der elektrische Ver binder 18 unter Verwendung von Befestigungsmitteln wie Schrauben, Nieten, zusammendrückbare Nasen und dergleichen mit der Sekundärkarte 20 verbunden werden.

Die Faser-Druckkontaktknöpfe 50, 62, 60, 62 können aus einem einzelnen goldplatierten, feinen Draht hergestellt werden, der zu sehr kleiner Form zusammengedrückt wird. Das sich er gebende Objekt ist eine Drahtmasse mit Federfunktion, und sie zeigt von starkem Gleichstrom bis zu Mikrowellenfrequen zen hervorragende elektrische Signalleitung. Die typische Größe eines Faser-Druckkontaktknopfs beträgt 0,01 Zoll als Durchmesser und 0,060 als Länge. Die signalführenden Faser- Druckkontaktknöpfe verfügen vorzugsweise über denselben Au ßendurchmesser wie das signalführende zentrale Kabel. Die den Massekontakt bildenden Faser-Druckkontaktknöpfe müssen nicht denselben Durchmesser oder dieselbe Länge wie die sig nalführenden Faser-Druckkontaktknöpfe haben. Bei der veran schaulichenden Ausführungsform werden die Faser-Druckkon taktknöpfe 60, 50, 52, 60, 62 verwendet, die vorzugsweise jeweils aus einer Metalldrahtfaser bestehen, wobei alle Fa sern verkittet sind, um einen gewünschten, zylindrisch ge formten "Druckkontaktknopf" aus einem Material mit einer Dichte zwischen 20% und 30% zu bilden. Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, passt jeder Faser-Druckkontakt knopf aus verkitteten Drähten eng in Öffnungen des Sekundär karte-Zwischenstücks 30 und des Rückplatine-Zwischenstücks 32. Die aus verkitteten Drähten bestehenden Faser-Druckkon taktknöpfe 50, 62, 60, 62 stellen an vielen Punkten elektri schen Kontakt her, wenn sie gegen die Kontaktfläche gedrückt werden. Verbinder dieses Typs zeigen beträchtliche Vorteile gegenüber anderen Verbindertypen, und sie sorgen für Verbin dungen hoher Unverletzlichkeit und Zuverlässigkeit. Im Ge gensatz zu anderen Verbindungstypen weist dieses mechanische Verbinderelement sehr wenige zugeordnete Variable auf, die die Verbindungsqualität beeinflussen könnten. Die einzigen wesentlichen Variablen sind die Größe des Verbinderelements und die Kompressionskraft, die dazu verwendet wird, die Ver bindung herzustellen, wobei beide dadurch genau gesteuert werden können, dass das Volumen kontrolliert wird, in das der Faser-Druckkontaktknopf eingesetzt wird. Alternativ kön nen die Faser-Druckkontaktknöpfe in Umgebungen mit starken Schwingungen unter Verwendung eines leitenden Epoxids ver klebt werden.

Die bei den veranschaulichenden Ausführungsformen verwende ten Faser-Druckkontaktknöpfe können unter Verwendung von Nickeldraht oder eines Drahts aus Legierungen wie Beryllium und Kupfer, Silber und Kupfer oder Phosphor und Bronze her gestellt werden. Das Kompressionsverhalten des eingekitteten Drahts der Faser-Druckkontaktknöpfe ist im Wesentlichen elastisch, so dass dann, wenn die Kompressionskraft der Twinaxkabel weggenommen wird, die Faser-Druckkontaktknöpfe in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Der Draht wird willkürlich zu Zylinderform zusammengedrückt, und er verfügt über eine gewisse Federkonstante in Zusammenhang mit dieser, um für Elastizität zu sorgen, wenn Druck ausgeübt wird. In vorteilhafter Weise erlaubt dies, dass der erfindungsgemäße elektrische Verbinder 18 so oft verbunden und getrennt wird, wie es erforderlich ist. Bei den beschriebenen Ausführungs formen können die aus verkitteten Drähten bestehenden Ver binderelemente 50, 52, 60, 62 von Technical Wire Products, Inc., Piscataway, New Jersey, unter der Handelsbezeichnung Fuzz Button™ hergestellt werden.

Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen, gemäß der die Twinaxkabel 40, 42 in das Rückplatine-Zwischenstück 32 ein gesetzt werden. Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, dass anstelle eines Twinaxkabels zwei Twinaxkabel 40, 42 dargestellt sind. Es ist wesentlich, darauf hinzuwei sen, dass die zentralen Leiter 120, 122 nicht gegeneinander abgeschirmt sind. Jedoch ist es wesentlich, Twinaxpaare ge geneinander abzuschirmen, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist.

Wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, verfügt das Rückplati ne-Zwischenstück 32 über zwei einander zugewandte U-förmige Öffnungen, 100, 102 mit jeweils einer äußeren U-förmigen Um fangswand 110 bzw. 112, einer inneren U-förmigen Umfangswand 117 bzw. 118 und einer geraden Wand 114 bzw. 116. Die Wände 114 und 116 sind einander zugewandt, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. In die U-förmigen Öffnungen ist eine Anzahl von Faser-Druckkontaktknöpfen 200, 202, 204 bzw. 206 einge setzt, die jeweils die Form eines halben U aufweisen, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Z. B. verfügen die Faser- Druckkontaktknöpfe 200, 202 jeweils über die Form eines hal ben U, und wenn sie gemeinsam platziert sind, bilden sie ein das Twinaxkabel 40 teilweise umgebendes U. Es ist zu beach ten, dass andere Abschirmungsverfahren verwendet werden könnten, um die Faser-Druckkontaktknöpfe zu ersetzen.

Das Twinaxkabel 40 verfügt über zwei zentrale Leiter 120, 122, die von einer Hülle 124 aus Teflon™ umgeben sind. Vor zugsweise weisen signalführende Faser-Druckkontaktknöpfe 300-306 (siehe die Fig. 3) dieselben Außendurchmesser wie die zwei zentralen Leiter 120, 122 auf. Die Hülle 124 aus TEFLON™ ist ihrerseits von einer elektrisch leitenden Kup ferschicht umgeben, die ein starres oder semi-starres Außen gehäuse 128 aus Kupfer oder Aluminium oder einer mit Zinn gefüllten Litze bildet. Das Gehäuse 128 kann unter Verwen dung eines Platierprozesses aufgebracht werden. Wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, ist das stabile Außengehäuse 128 über die Länge E abgezogen, um dadurch die Hülle 124 aus Teflon™ freizulegen. Die Hülle 124 aus Teflon™ wird über die Länge F vom zentralen Leiter abgezogen. Dieses Abziehen erfolgt an beiden Enden der Twinaxkabel 40, 42 auf symmetri sche Weise. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 200, 202, 204, 206 stehen elektrisch mit der Schicht 128 in Kontakt, um eine Abschirmung zu bilden.

Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen, die eine Unteran sicht zur Fig. 2 ist. Innerhalb des Zwischenstücks 32 sind Faser-Druckkontaktknöpfe angebracht, die mit der Konfigura tion eines halben U über die Dicke des Zwischenstücks 32 aufeinandergestapelt sind, um die zentralen Twinaxleiter 120, 122 der Twinaxkabel 40 bzw. 42 zu umgeben und abzu schirmen. Auch sind mehrere sich vertikal erstreckende, zy lindrische Faser-Druckkontaktknöpfe 210, 212, 214 darge stellt, die zwischen den Wänden 114, 116 positioniert sind. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 210, 214 erstrecken sich über die Dicke des Zwischenstücks 32, und sie werden dazu verwen det, die Twinaxkabel 40, 42 gegeneinander abzuschirmen. Wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, ist zu beachten, dass für die Twinaxkabel 40, 42 hinsichtlich der abgezogenen Ab schnitte derselben, die sich durch das Zwischenstück 32 er strecken, eine Abschirmung über volle 360° existiert. Wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, existieren vier Faser-Druck kontaktknöpfe 300, 302, 304, 306, die mit den freigelegten Abschnitten der zentralen Leiter 120, 122 der Twinaxkabel 40, 42 in Kontakt stehen.

Die Fig. 4 ist eine Darstellung ähnlich den Fig. 2 und 3, wobei das Rückplatine-Zwischenstück 32 der Deutlichkeit hal ber weggelassen ist. Wie es aus der Fig. 4 ersichtlich ist, existieren vier Stapel von Faser-Druckkontaktknöpfe 200, 222, 224, 226, 228; 202, 232, 234, 236, 238; und 204, 242, 244, 246, 248, 206, 252, 254, 256, 258 (nicht dargestellt) in Form eines halben U. Diese vier Stapel bilden gemeinsam mit den sich vertikal erstreckenden Faser-Druckkontaktknöp fen eine Abschirmung über volle 360°, um die Twinaxkabel 40, 42 herum. Es wird in Betracht gezogen, dass bei der Erfin dung der oberste und der unterste Faser-Druckkontaktknopf verwendet werden. Jedoch ist es möglich, andere Strukturen als Faser-Druckkontaktknöpfe zu verwenden, um den obersten und den untersten Faser-Druckkontaktknopf zu verbinden. Z. B. kann eine gestanzte und geformte Metallkomponente (nicht dargestellt) dazu verwendet werden, den obersten und den un tersten Faser-Druckkontaktknopf elektrisch zu verbinden.

Es wird nun auf die Fig. 5 Bezug genommen, die der Fig. 4 mit der Ausnahme ähnlich ist, dass die Faser-Druckkontakt knöpfe 200, 222, 224, 226 und 228 weggelassen sind, um die Faser-Druckkontaktknöpfe 306, 304 in Kontakt mit den zentra len Leitern 122 bzw. 120 zu zeigen.

Aus der Fig. 6 ist es erkennbar, dass die Faser-Druckkon taktknöpfe 300, 302 sowie 304, 306 (nicht dargestellt) mit den freigelegten Abschnitten der zentralen signalführenden Leitungen 120, 122 in Kontakt stehen. Diese Faser-Druckkon taktknöpfe 300-306 sind die signalführenden Faser-Druck kontaktknöpfe. Es ist wichtig, dass die signalführenden Fa ser-Druckkontaktknöpfe im Wesentlichen denselben Durchmesser wie die zentralen Twinaxleiter 120, 122 aufweisen, um kons tante Impedanz aufrecht zu erhalten. Es ist auch in Betracht gezogen, dass bei der Erfindung andere Arten von Federkon takten verwendet werden können. Z. B. können leitende Texti lien verwendet werden. Es könnten auch Druckfedern verwendet werden. Eine leitende Textilie kann in den Verbinder einge spritzt werden, um die Faser-Druckkontaktknöpfe zu ersetzen.

Es wird nun auf die Fig. 7 Bezug genommen, in der eine pers pektivische Unteransicht des elektrischen Verbinders 18 dar gestellt ist. Wie es in der Fig. 7 gezeigt ist, ist zwischen der geraden Wand 114 und dem Boden der äußeren U-förmigen Wand 110 ein zentraler Abschnitt 701 ausgebildet. Dieser zentrale Abschnitt 701 verfügt über Durchgangslöcher 700 und 702, die sich vertikal erstreckende Faser-Druckkontaktknöpfe 300, 302 aufnehmen. Im U-förmigen Gebiet ist zentral eine Wand 704 ausgebildet, um eine erste Öffnung 710 in Form ei nes halben U sowie eine zweite, U-förmige Öffnung 712 zu bilden, die die Faser-Druckkontaktknöpfe 206, 252, 254, 256, 258 bzw. 204, 242, 244, 246, 248 aufnehmen. Es ist in Be tracht gezogen, dass eine zweiteilige Konstruktion vorliegen könnte, und die zentrale Haltestruktur könnte ein gesonder tes Element aus dem Dielektrikum Teflon™ sein. Auch könnten mit Metall platierte Kunststoffkomponenten verwendet werden.

Wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, befinden sich auf der Sekundärkarte 20 und der Rückplatine 22 mehrere elektrisch nicht leitende Muster 402 bzw. 404. Das Muster 402 verfügt über ein elektrisch leitendes Gebiet 410 mit grob der Konfi guration der Zahl 8. Die Muster können unter Verwendung be kannter Fotolithografietechniken hergestellt werden. Ein erstes nichtleitendes Gebiet 412 und ein zweites nichtlei tendes Gebiet 414 sind voneinander beabstandet, wobei sie sich innerhalb des Außenumfangs 420 des Musters 402 befin den. Das erste nichtleitende Gebiet 412 verfügt über zwei Gebiete 430, 432, die leitende Kontaktflecken 440, 442 bein halten. Das zweite nichtleitende Gebiet 414 verfügt über zwei Gebiete 434, 436, die leitende Kontaktflecken 444, 446 beinhalten. Öffnungen 430, 432, 434, 436 nehmen die mittle ren Leiter 120, 122 der Twinaxkabel 40, 42 auf, die sich ausgehend vom Zwischenstück 30 erstrecken, so dass die Fa ser-Druckkontaktknöpfe 300, 302, 304, 306 jeweils mit den leitenden Kontaktflecken 440, 442, 444 bzw. 446 in Kontakt gebracht werden. Es wird erneut auf die Fig. 4 Bezug genom men, gemäß der die Faser-Druckkontaktknöpfe 228, 238, 248 und 258 mit dem elektrisch leitenden Gebiet 410 in elektri schem Kontakt stehen. Auf diese Weise bilden die Faser- Druckkontaktknöpfe einen Abschirmungspfad nach Masse. Das elektrisch leitende Gebiet 410 ist mit einer Masseebene auf der Sekundärkarte und der Rückplatine verbunden. Die Innen seiten der Öffnungen 430, 432, 434, 436 sind elektrisch lei tend, und sie sind mit Signalpfaden verbunden, so dass die Faser-Druckkontaktknöpfe 306, 304, 302, 300 mit ihnen in elektrischem Kontakt stehen, wenn das Zwischenstück 30 dazu verwendet wird, die Sekundärkarte 20 und die Rückplatine 22 zu verbinden. Im Zwischenstück 32 sind Faser-Druckkontakt knöpfe montiert. In vorteilhafter Weise werden die Faser- Druckkontaktknöpfe 300, 302, 304, 306 zusammengedrückt, wenn die Sekundärkarte und die Rückplatine zusammengesteckt wer den, was für eine normale Kraft auf der Signalleitung und dem Kabel führt. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 300, 302, 304, 306 sowie 228, 238, 248, 258 werden an die Platte 20 ge drückt, wobei normale Kräfte in Bezug auf das Muster 402 der Sekundärkarte aufrecht erhalten werden. Das Muster 404 auf der Rückplatine 22 ist dasselbe wie das Muster 202, und es muss hier nicht im Einzelnen beschrieben werden. Das Muster 404 beinhaltet einen elektrisch leitenden Abschnitt 458 so wie ein erstes nichtleitendes Gebiet 460 und ein zweites nichtleitendes Gebiet 462. In vorteilhafter Weise kann der erfindungsgemäße elektrische Verbinder 18 viele Male ange schlossen und abgetrennt werden, ohne dass die Signalkontak te 300, 302 beeinträchtigt werden.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht nur bei Anwen dungen mit Sekundärkarten und Rückplatinen oder Mittelplati nen anwendbar ist, sondern auch bei vertikalen Motherboards, parallelen Platinen und Kabelverbindungsstrecken. Es ist auch zu beachten, dass bei der Verbindung Faseroptik-Verbin der verwendet werden könnten, um dafür zu sorgen, dass opti sche und elektrische Signale gleichzeitig über den Verbinder übertragen werden.

Es wird nun auf die Fig. 9 Bezug genommen, in der eine mit einer Sekundärkarte 710 verbundene Rückplatine 700 darge stellt ist. Die Erfindung ist auch bei Mittelplatine-Verbin dern anwendbar, wie als in der Fig. 9 dargestellter Mittel platine-Verbinder 600, der mit einer Sekundärplatine 610 verbunden ist.

Es wird nun auf die Fig. 10 Bezug genommen, die eine zweite Ausführungsform eines elektrischen Verbinders 1000 gemäß den Prinzipien der Erfindung veranschaulicht. Zunächst sei dar auf hingewiesen, dass die elektrischen Verbinder 1020, 1022, 1024 dieselben elektrischen Eigenschaften wie die elektri schen Verbinder 40, 42 aufweisen, die hinsichtlich der ers ten Ausführungsform dargestellt wurden. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, verfügt der elektrische Leiter 124 über den kürzesten Weg und der elektrische Verbinder 1020 über den längsten Weg. Gemäß der Fig. 11 verfügt z. B. der Leiter 1020 über einen sich nach unten erstreckenden geraden Ab schnitt 1020', einen abgewinkelten Abschnitt 1020" und einen sich horizontal erstreckenden geraden Abschnitt 1020'''. Die geraden Abschnitte 1020' und 1020" erleichtern die Installa tion der Enden des Leiters 1020 in Kabelgehäuse-Zwischen stücken 1030, 1032 wie unten erläutert. Der Einfachheit der Erläuterung halber wird hier nur das Gehäuse für die Leiter 1020, 1022, 1024 erläutert, wobei jedoch andere Sätze von Leitern dargestellt sind, die über dieselben Gehäuse verfü gen. Die Fig. 11-14 veranschaulichen zusätzliche Einzel heiten der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Es wird erneut auf die Fig. 10 Bezug genommen, gemäß der der elektrische Verbinder über einander gegenüberstehende Füh rungsblöcke 1002, 1004 verfügt, die an entgegengesetzten Enden des elektrischen Verbinders 1000 angebracht sind, wie es unten im Einzelnen erörtert ist. Die Führungsblöcke 1002, 1004 und die Kabelgehäuse 1006-1014 können entweder als einzelne Formteile, wie dargestellt, ausgebildet werden, und sie können zusammengebaut werden, oder sie können als Über zugsverguss-Baugruppe hergestellt werden, wie es oben im Hinblick auf die Fig. 1B beschrieben ist. Zwischen den Füh rungsblöcken 1002, 1004 befinden sich mehrere Sätze elektri scher Leiter. Wie hier verwendet, bilden die Leiter 1020, 1022, 1024 einen vertikalen Satz von Leitern. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, existieren vier horizontale Sätze von drei in vertikaler Richtung aufgestapelten elektrischen Leitern, wodurch ein vertikales und horizontales Array von Twinaxkabel-Leitern gebildet ist, wobei jedoch zu beachten ist, dass bei der Erfindung jede beliebige Anzahl elektri scher Leiter verwendet werden kann. Z. B. könnten anstelle von vier Sätzen von Leitern acht Sätzen von Leitern vorhan den sein. Alternativ könnten anstelle eines Stapels von drei Leitern Stapel von zwei Leitern oder vier oder fünf Leitern abhängig von der Anwendung vorhanden sein.

Jeder der elektrischen Leiter 1020, 1022, 1024 wird durch Kabelgehäuse 1006, 1008 festgehalten, und die anderen elek trischen Leiter werden durch die jeweiligen Kabelgehäuse 1008-1014 festgehalten. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, ist das Kabelgehäuse 1006 speziell so ausgebildet, dass es zum Führungsblock 102 passt, wobei horizontale Stifte 1006', 1006" und 1006''' verwendet werden, die in entspre chende Löcher 1002', 1002" und 1002''' im Führungsblock 1002 eingreifen. Die Gehäuse 1006, 1008 beinhalten jeweils Aus sparungen 1007, 1009, 1011 bzw. 1013, 1015, 1017. Jedes Ka belgehäuse verfügt über eine Nase und ein Loch, und z. B. Kabelgehäuse 1008 befinden sich eine Nase 1023 und ein Loch 1025 für Zusammenfügung mit dem Kabelgehäuse 1006.

Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, ist der elektrische Verbinder 1000 ein rechtwinkliger, elektrischer 90°-Verbin der, wobei jedoch entsprechend der Erfindung andere Konfigu rationen wie ein gerader Verbinder gestaltet werden können.

Der elektrische Verbinder 1000 verfügt über einen zentralen Twinax- oder Koaxabschnitt 1001, der alle Kupferdrahtleiter 1020, 1022, 1024 und alle zusammengefügten Kabelgehäuse 1006-1012 sowie die Führungsblöcke 1002, 1004 enthält. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, existiert an der zusammenge bauten zentralen Baugruppe 1001 eine vordere Rechteckfläche 1026 und eine untere Rechteckfläche 1028. Entgegengesetzte Enden der Leiter 1020, 1022, 1024 erstrecken sich bis ge ringfügig über die Flächen 1026, 1028 hinaus, wodurch der Außenmantel 128 jedes der Twinaxleiter 1020, 1024 freigelegt ist. Die zentralen Leiter 120, 121 erstrecken sich geringfü gig über das Dielektrikum 122 und den Außenmantel 128 der Twinaxleiter 1020, 1024 hinaus.

Ein rechteckiges Zwischenstück 1030 verfügt über eine Vor derseite 1030' und eine Rückseite 1030". Das Zwischenstück 1030 passt (mit der Fläche 1030') zur Vorderseite 1026 der Baugruppe 1001. Ein zweites rechteckiges Zwischenstück 1032 mit einer Vorderseite 1032' und einer Rückseite 1032" passt (mit der Fläche 1032') zur Unterseite 1028 der Baugruppe 1001. Die Kupferdrahtleiter 120, 122 stehen mit den Zwi schenstücken 1030, 1032 in Eingriff, wie es unten erläutert ist.

Eine Anzahl von Faser-Druckkontaktknöpfen 1034, 1036 wird durch Mylar-Befestigungen 1038 bzw. 1040 festgehalten. Die Mylar-Befestigungen 1038, 1040 könnten aus jedem anderen geeigneten Material, einschließlich durch Wärme schrumpfba rem Kunststoff, bestehen. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 1034, 1036 sind strategisch platziert, und sie erstrecken sich innerhalb der Kabelgehäuse 1030, 1032 bzw. der Zwischen stückschieber 1042, 1044. Die Vorderseite 1030' des Zwi schenstücks 1030 ist entweder durch Presssitz-Zapfen, Ultra schallverschweißung oder Epoxid stabil an der Vorderseite 1026 angebracht. Ein Paar entgegengesetzter Stifte 1009, 1009' erstreckt sich von der Fläche 1026 bzw. den Führungs blöcken 1002, 1004 aus in ausgesparte Löcher, die sich (nicht dargestellt) einwärts ausgehend von der Fläche 1030' erstrecken. Die Stifte 1009, 1009' halten das Zwischenstück 1030 in Ausrichtung mit den Kabelgehäusen 1006-1014. Stifte (nicht dargestellt) erstrecken sich von der Fläche 1026 der Führungsblöcke 1002, 1004 aus, um das Zwischenstück 1032 in Ausrichtung mit den Kabelgehäusen 1006-1014 zu halten. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 1034, 1036 beinhalten solche für den Massekontakt und solche zur Signalführung, wie unten erläutert. An der Rückplatine ist ein Paar Führungsstifte 1046, 1048 vorhanden, um daran den elektrischen Verbinder 1000 zu montieren. Die Führungsstifte 1046, 1048 erstrecken sich durch Löcher 1050, 1035 bzw. 1048, 1033, und sie passen zu den unten beschriebenen Rastmechanismen. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, erstreckt sich ein zylindrischer Führungsbuchsenkörper 1003 ausgehend vom Führungsblock 1002, um den Führungsstift 1048 aufzunehmen. Der Führungsblock 1004 verfügt über einen ähnlichen Führungsbuchsenkörper (nicht dargestellt) zum Aufnehmen des Führungsstifts 1046.

Die Führungsblöcke 1002, 1004 verfügen jeweils über einen mit Gewinde versehenen Einsatz 1027 bzw. 1029, die recht winklig zum Führungsbuchsenkörper 1003 positioniert sind und mit entsprechenden Löchern 1061, 1063 im Zwischenstück 1030 und Löchern 1080, 1082 im Zwischenstückschieber 1042 ausge richtet sind. Mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtun gen erstrecken sich ausgehend von der Sekundärkarte, um den elektrischen Verbinder 1000 mit Einschraubung in die mit Gewinde versehenen Einsätze 1027, 1029 zu befestigen.

Es wird nun auf die Fig. 11 Bezug genommen, aus der deutli cher erkennbar ist, dass die Mylarfolie 1038 eine Anzahl gestanzter Löcher enthält. Die gestanzter Löcher existieren mit einem speziellen Muster zum Festhalten und Platzieren der Faser-Druckkontaktknöpfe in Löchern in den Zwischenstü cken 1030, 1032 und den Zwischenstückschiebern 1042, 1044. Die zum Festhalten der signalführenden Faser-Druckkontakt knöpfe verwendeten Löcher müssen innerhalb enger Toleranzen gehalten werden, um die Faser-Druckkontaktknöpfe sicher, jedoch nicht zu fest zu halten, so dass sie nicht übermäßig zusammengedrückt würden und sich ihr Außendurchmesser deut lich ändern würde.

Die gestanzten Löcher 1070, 1072, 1074 und 1076 befinden sich in vertikaler Ausrichtung, um Festhaltezähne 1090, 1092, 1094, 1096 im Zwischenstück 1030 aufzunehmen. Die Lö cher 1404, 1406 und die Festhaltezähne 1090-1096 halten den Zwischenstückschieber 1042 in Ausrichtung mit dem Zwischen stück 1030. Die Festhaltezähne 1090-1096 verfügen über aus reichende Länge, um es dem Zwischenstückschieber 1042 zu ermöglichen, durch Federn 1091, 1093, die in Löcher 1095, 1097 in der Fläche 1030" des Zwischenstücks 1030 eingesetzt sind, in die vorgeschobene Position vorzuspannen. Die Fest haltezähne 1090-1096 fluchten in der zurückgezogenen Posi tion mit der Fläche 1092, oder sie liegen unter dieser. Die Faser-Druckkontaktknöpfe 1034 erhalten die Ausrichtung der Mylarfolie 1039 relativ zum Zwischenstück 1030 und zum Zwi schenstückschieber 1042. Das Zwischenstück 1030 verfügt über einen oberen Satz von Löchern 1110 zum Aufnehmen der Adern des Leiters 1020, mittlere Löcher 1112 zum Aufnehmen der zentralen Adern des Leiters 1022 und einen unteren Satz von Löchern 1114 zum Aufnehmen der Adern des Leiters 1024. Jedes Zwischenstück verfügt über mehrere Masselöcher, z. B. vier Masselöcher, in denen Faser-Druckkontaktknöpfe plat ziert werden, um Kontakt zur äußeren leitenden Schicht 1028 jedes der Leiter 1020, 1022, 1024 herzustellen. Z. B. ver fügt, wie es in der Fig. 11 für den Leiter 1020 dargestellt ist, das Zwischenstück 1030 über Löcher 1120, 1122, 1124, 1126. Die Mylarfolie verfügt über entsprechende Löcher 1130, 1132, 1134, 1136. Jedes Zwischenstück 1030, 1032 beinhaltet eine Anzahl von Aussparungen, die so geformt sind, dass sie zum Inneren jedes der Leiter 1020, 1022, 1024 passen. Wie es in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, verfügen die elektri schen Leiter über einen geraden zentralen Abschnitt und ge rundete äußere Abschnitte. Die in die Löcher 1130, 1132, 1134, 1136 eingesetzten Faser-Druckkontaktknöpfe stehen mit dem Außenmantel 128 des Leiters in Kontakt, und sie sorgen zwischen benachbarten Twinaxkabeln für einen Massepfad und eine elektrische Abschirmung. Die Aussparung 1150 erstreckt sich einwärts von der Vorderseite 1032' des Zwischenstücks 1032. Z. B. besteht die Aussparung 1150 aus einander zuge wandten gekrümmten Wänden 1160, 1162, die über gerade Ab schnitte 1170, 1172 verbunden sind. Die geraden Abschnitte 1170, 1172 erstrecken sich, wie dargestellt, horizontal. Die Aussparung 1150 ist so geformt, dass sie den Außenmantel 128 des Twinaxkabels aufnimmt.

Es wird nun auf die Fig. 12 Bezug genommen, in der das Zwi schenstück 1032 groß dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass die Zwischenstücke 1030, 1032 mit der Ausnahme der ge genüberstehenden Löcher identisch sind, die für die Füh rungsstifte 1046, 1048 verwendet werden, die sich durch das Zwischenstück 1032 in die Führungsblöcke 1002 bzw. 1004 er strecken. Die Löcher 1048, 1050 sind in Bezug auf eine sich in der Längsrichtung erstreckende Mittellinie des Zwischen stückschiebers 1044 versetzt, wie dies für die damit ausge rüsteten Löcher 1033, 1035 gilt. Demgegenüber befinden sich die Löcher 1066, 1068 im Zwischenstück 1030 auf der Mittel linie, wie dies für die Löcher im Zwischenstückschieber 1048 gilt.

Jedem zentralen Leiter 120, 122 sind mehrere Faser-Druckkon taktknöpfe zugeordnet. Z. B. existieren, wie es in der Fig. 12 dargestellt ist, zwei Löcher 1260, 1262, die mit den zen tralen Leitern 120, 122 ausgerichtet sind. Es existieren auch zwei zentrale Faser-Druckkontaktknöpfe (nicht darge stellt), die Kontakt zu den zentralen Adern der Leiter 120, 122 herstellen und deren eines Ende sich in den Löchern 1260, 1262 befindet. Die Vorderseite des Isolators 124 kann unten in der Aussparung 1150 enden. Hinsichtlich der Ausspa rung 1150 existieren vier Faser-Druckkontaktknöpfe 1250, 1252, 1254, 1256, die in Löchern 1280-1284 installiert sind. Die Löcher 1280-1284 sind Blindlöcher, und sie bil den am Umfang der Aussparung 1150 eine Schnittstelle. In den Löchern 1250-1256 ist ein Massekontakt, vorzugsweise ein Faser-Druckkontaktknopf (nicht dargestellt) installiert, und diese Kontakte werden als Massekontakte zum elektrisch lei tenden Außenmantel 128 des zentralen Leiters verwendet. Vier Massekontakte sorgen für hervorragende Abschirmung. Es kön nen zusätzliche Löcher und Faser-Druckkontaktknöpfe hinzuge fügt werden, um das Absenken von Übersprechen zu verbessern.

Es sei darauf hingewiesen, dass sich das Loch 1250 zentral zwischen den signalführenden Faser-Druckkontaktknöpfen 1260, 1262 befindet. Das Loch 1254 ist in Bezug auf das Zentrum der Aussparung 1150, näher zum Loch 1260, versetzt, wohinge gen in der benachbarten Aussparung 1152 das Loch 1270 in der entgegengesetzten Richtung versetzt ist. Es sei darauf hin gewiesen, dass hervorragende elektrische Abschirmung erzielt wird, ohne dass jedes der Twinaxkabel über 360° abgedeckt werden müsste. So verfügen benachbarte, vertikal ausgerich tete Aussparungen über versetzte Löcher für Faser-Druckkon taktknöpfe. Durch Versetzen der Löcher wird ein größerer Prozentsatz des Umfangs abgeschirmt.

Es wird nun auf die Fig. 13A, B und C und den Zwischenstück schieber 1042 Bezug genommen, und es sollte erkennbar sein, dass vier vertikal ausgerichtete Löcher 1370, 1372, 1374, 1376 vorhanden sind, um die Zähne 1090, 1092, 1094 bzw. 1096 aufzunehmen. Vorzugsweise wird das Zwischenstück in der Richtung weg vom Zwischenstück 1030 federbelastet. Dies schützt die Faser-Druckkontaktknöpfe vor Beschädigung oder Verschiebung während des Versands und des Zusammenbaus. Es ist zu beachten, dass die Erläuterung nur für den ganz lin ken Satz von Löchern erfolgt und dass sich das Lochmuster wiederholt. Der oberste Leiter 1020 verfügt über einen Satz entsprechender Löcher im Zwischenstück 1042. Das Loch 1330 zum Aufnehmen eines Faser-Druckkontaktknopfs für Massekon takt ist mit dem Loch 1130 in der Mylarfolie und dem Loch 1120 im Zwischenstück 1130 ausgerichtet. Das Loch 1332 ist mit dem Loch 1132 in der Mylarfolie und dem Loch 1122 im Zwischenstück ausgerichtet. Das Loch 1334 ist mit dem Loch 1134 in der Mylarfolie und dem Loch 1124 im Zwischenstück 1030 ausgerichtet. Das Loch 1336 ist mit dem Loch 1136 in der Mylarfolie und dem Loch 1126 im Zwischenstück 1030 aus gerichtet. In ähnlicher Weise sind die Löcher 1380 mit den Löchern 1080 in der Mylarfolie 1038 und den Löchern 1110 im Zwischenstück 1030 ausgerichtet. In der Fig. 13A ist das Zwischenstück 1032 in der vorgeschobenen Position darge stellt, in der sich die Faser-Druckkontaktknöpfe unter der Fläche 1042" oder maximal 0,020 über dieser befinden, und sie sind dadurch während des Versands des elektrischen Lei ters geschützt. Wie es in der Fig. 13A dargestellt ist, existiert zwischen der Fläche 1032" des Zwischenstücks 1032 und der Fläche 1042 des Zwischenstückschiebers ein Zwischen raum. Die Faser-Druckkontaktknöpfe, die zwischen dem Zwi schenstück 1030 und dem Zwischenstückschieber 1048 gehalten werden, stehen mit der Sekundärkarte 20 in Kontakt. Demge genüber stehen das Zwischenstück 1032 und der Zwischenstück schieber 1044 mit der Rückplatine 22 in Kontakt.

Die gedruckte Leiterplatte mit Führung der Rückplatine ver fügt über eine Anzahl leitender Kontaktflecken 1390. Die Kontaktflecken verfügen über zwei signalführende Leiter 1392, 1394, die mit den signalführenden Faser-Druckkontakt knöpfen und einem äußeren Masseabschnitt 1396 (siehe die Fig. 14) in Kontakt zu bringen sind. Die Kontaktflecken 1390 müssen in vorteilhafter Weise keine durchplatierten Löcher sein. Die Kontaktflecken 1390 können für Oberflächenmontage ausgebildet sein, oder sie können über blinde Durchführungen verfügen. Dadurch, dass platierte Löcher vermieden sind, sind kapazitive Effekte in Zusammenhang mit Löchern verrin gert und die Geschwindigkeit kann erhöht werden.

Es ist von Bedeutung, für eine Abschirmung über die Länge des freiliegenden zentralen Leiters und die Länge der sig nalführenden Faser-Druckkontaktknöpfe zu sorgen, um Über sprechen zwischen benachbarten Twinaxkabeln zu verhindern. Bei der Erfindung wird diese Abschirmung in vorteilhafter Weise unter Verwendung von vier mit Masse verbundenen Faser- Druckkontaktknöpfen erzielt. Diese Faser-Druckkontaktknöpfe sorgen für weniger als 360° Abschirmung, jedoch haben Tests gezeigt, dass das Niveau der erzielten Abschirmung dazu aus reicht, für Datenraten von bis zu 10 Gb/s und mehr zu sor gen.

Ferner hält die Mylarfolie 1038 die signalführenden Faser- Druckkontaktknöpfe durch Zusammenpressen derselben um den Umfang herum, ohne dass ihr Außendurchmesser deutlich ver ringert wäre. So ändert sich der Durchmesser eines Faser- Druckkontaktknopfs nicht wesentlich, wenn er in die PC-Pla tine gedrückt wird. Auch ist in vorteilhafter Weise die vom Faser-Druckkontaktknopf in einer Richtung von der PC-Platine weg ausgeübte Kraft relativ klein, was die Verwendung eines Rastmechanismus gemäß der Erfindung ermöglicht. Durch Ändern der Form, der Anzahl und der Stabilität der leitenden Ele mente können der Kontaktwiderstand, die Kontaktkraft und die Kompressibilität innerhalb eines weiten Bereichs ausgewählt werden, um den Erfordernissen der speziellen Anwendung zu genügen. Die gesamte, kumulative Kontaktkraft der Faser- Druckkontaktknöpfe 1039, 1036 gegen die Kontaktflächen 1390 ist wegen des elastischen Aufbaus und der Kompressibilität der Druckkontaktknöpfe niedrig.

Da der erfindungsgemäße elektrische Verbinder ein solcher für Druckmontage ist, wird beim in den Fig. 10-14 darge stellten elektrischen Verbinder vorzugsweise eine einzigar tige Rastvorrichtung verwendet. Um für gute elektrische Verbindung zwischen den Faser-Druckkontaktknöpfen und den Kontaktflecken der PC-Platine zu sorgen, dürfen die Sekun därkarten im Schlitz nicht über einen vorbestimmten Weg aus ihrer Position verschoben sein. Dieser vorbestimmte Weg wird so berechnet, dass für die minimale Normalkraft gesorgt ist, die für akzeptierbare elektrische Verbindung benötigt wird. Die Rastvorrichtung kann in vorteilhafter Weise bei allen Verbindern für Druckmontage verwendet werden, und es besteht keine Beschränkung auf den hier beschriebenen Verbinder vom Druckkontakttyp. Als Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer Rastposition für ein Verbindungssystem wird ein Verbinder führungsmodul verwendet. Die Rastvorrichtung hält engen Kon takt zwischen Kontakten (Faser-Druckkontaktknöpfen) mit Druckmontage und der Fläche der PC-Platine aufrecht, ohne dass zusätzliche Befestigungseinrichtungen erforderlich sind. Die Rastvorrichtung arbeitet sehr ähnlich wie ein Schlauch-Schnellverschluss, verfügt jedoch nicht notwendi gerweise über eine Zwangsverriegelung, die mehr als gerade die ausreichende Kraft zum Lösen der Rastvorrichtung benö tigt. Die Federelemente und die Form des Führungsstifts sind so konzipiert, dass die Rastvorrichtung mit minimaler Kraft in eine Rastposition gesteckt werden kann. Eine Nut im Füh rungsstift und der Rastvorrichtung sind so konzipiert, dass mehr Kraft zum Trennen erforderlich ist, als es der Kraft entspricht, wie sie durch die Druckkontakte gegen die PC- Platine in einer Richtung zum Wegdrücken der Verrastung in eine nichtverrastete Position erzeugt wird.

Zu anderen Anordnungen des Rastmechanismus könnte es gehö ren, ohne dass hierauf eine Beschränkung besteht, die darge stellten Federelemente durch irgendeine andere Art von Feder zu ersetzen, wie eine langgestreckte Schraubenfeder (in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder), wie in der Fig. 26 dargestellt. Die hier dargestellten Rastvorrichtungen verfügen über zylindrischen Querschnitt, jedoch können sie durch eine Kugelkomponente ersetzt werden. Die "Nut" im Füh rungsstift ist hier mit einer Form dargestellt, die gut zur Form der Rastvorrichtungen passt, jedoch kann sie durch eine einfache "V"-Nut und/oder eine "U"-Nut zum Festhalten er setzt werden.

Es wird nun auf die Fig. 15 Bezug genommen, in der ein Rast- Führungs-Modul 1500 in perspektivischer Explosionsansicht dargestellt ist. Das Rast-Führungs-Modul ist von besonderem Nutzen, wenn es in Kombination mit der in den Fig. 10-14 dargestellten zweiten Ausführungsform verwendet wird. Wie es in der Fig. 15 dargestellt ist, existieren ein Gehäuse- oder Führungsblock 1002 und ein Kabelgehäuseblock 1006. Das Ge häuse 1002 und das Gehäuse 1006 verfügen jeweils über einen Teil oder die Hälfte einer Durchgangsbohrung 1502 bzw. 1504. Innerhalb der durch 1502, 1504 gebildeten Bohrung ist ein Führungsbuchsenkörper 1510 montiert, der darin so festgehal ten wird, wie es unten im Einzelnen erörtert ist.

Jedes Gehäuse 1502, 1504 verfügt über einen Schlitz 1512 und 1514 (nicht dargestellt). Die Schlitze 1512, 1514 verlaufen quer zur Durchgangsbohrung. Der Führungsbuchsenkörper ver fügt über drei in Umfangsrichtung beabstandete bogenförmige Schlitze 1532 (nicht dargestellt), 1534 und 1536, die durch Wände 1533, 1535 bzw. 1537 voneinander beabstandet sind. Die Rastvorrichtungen 1522, 1524, 1526 passen in die Schlitze 1532, 1534 bzw. 1536. Die Rastvorrichtungen 1522-1526 ver fügen jeweils über Ringbogenform mit einer Innenseite 1522'-1526' und einer Außenseite 1522"-1526". Der Führungs stift 1048 verfügt über eine zylindrische Außenseite 1550 und eine Ringnut 1552. Die Nut 1552 verfügt über zwei einan der gegenüberstehende abgewinkelte Abschnitte 1552, 1554 und einen diese verbindenden geraden Abschnitt 1576. Die Innen seite 1522' - 1526' sind so geformt, dass sie zur Form der Ringnut 1552 passen. Innerhalb der Nuten 1512, 1514 sind drei bogenförmige Blattfederelemente 1563, 1564 und 1566 montiert, die mit den Rastvorrichtungen 1522, 1524 bzw. 1526 in Kontakt stehen. Der Führungsbuchsenkörper 1510 wird durch eine Kombination der drei Rastvorrichtungen 1522, 1524, 1526 und der Federn 1562, 1564, 1566, die die Rastvorrichtungen nach innen drücken, in der Durchgangsbohrung festgehalten.

Jede der Twinaxkabel-Ausführungsformen ist für Differenzsig nalführung besonders geeignet. Ein Treiber auf einer Platine sendet zwei Signale aus, und auf der Empfangsplatine wird die Differenz zwischen den zwei Signalen gemessen und es wird der tatsächliche Signalimpuls bestimmt. Da die zwei Leiter durch den leitenden Mantel gegen benachbarte Twinax kabel abgeschirmt sind, ist das Twinaxkabel für Differenz signalführung besonders geeignet. Durch ein Differenzpaar wird jedes Signal gleichzeitig auf zwei Leitungen 140, 142 übertragen. Auf der einen wird das Signal als positiv 10261 00070 552 001000280000000200012000285911015000040 0002010200858 00004 10142es (+) Signal übertragen, und auf der anderen als negatives (-) Signal. Am Empfangsende des Signalpfads erhält das Empfangs bauteil zwei Signale. Beide Signale wurden jedoch durch Störsignale geändert, die durch den Außenmantel 128 und die Abschirmung durch den Faser-Druckkontaktknopf über den Sig nalpfad eindrangen. Die Änderungen treffen in Form einer un erwünschten Spannung ein, die zum erwünschten Signal addiert ist. Dabei ist es von Bedeutung, darauf hinzuweisen, dass die unerwünschte Spannung gleichzeitig und mit demselben Ausmaß auf beiden Leitungen addiert wird. Das Wesen des Dif ferenzsystems besteht darin, dass der Empfänger so konzi piert ist, dass er die Differenz zwischen den zwei Signalen auf den zwei Leitungen bildet. Durch diese Vorgehensweise wird der Störsignalteil des Signals, der auf beiden Leitun gen gleich ist, eliminiert, und es verbleibt ein deutliches Signal. Wie oben angegeben, arbeitet das Differenzsystem gut, wenn das hinzugefügte Störsignal auf beiden Leitungen gleich ist, d. h. auf der positiven (+) und negativen (-). Um zu gewährleisten, dass Störungen diese beiden Leitungen identisch treffen, müssen die beiden theoretisch denselben physikalischen Raum belegen. Dies gilt bei der Erfindung, bei der sich die zwei körperlichen Leitungen innerhalb der Twinaxkabel-Struktur befinden.

Es wird nun auf die Fig. 16 Bezug genommen, in der der elek trische Verbinder 1000 in Eingriff mit der Sekundärkarte 20 dargestellt ist. Der Zwischenstückschieber 1042 ist in der zurückgezogenen Eingriffsposition dargestellt. Der Zwischen stückschieber 1044 ist in einer vorgeschobenen Position au ßer Eingriff dargestellt. Die Mylarfolie 1038 steht mit der Fläche 1030" in Kontakt. Wenn der Zwischenstückschieber 1044 mit der Oberseite der Rückplatine 22 in Eingriff steht, gleitet er nach innen in eine zurückgezogene Eingriffsposi tion. Der Rastmechanismus steht mit den Nuten 1552 der Stif te 1501, 1503 in Eingriff, so dass sich alle Faser-Druckkon taktknöpfe in geeignetem Kontakt mit den Kontaktflecken der Sekundärkarte und der Rückplatine befinden. Dies ist in der Fig. 17 dargestellt, in der der elektrische Verbinder 1000 mit der Sekundärkarte 20 und der Rückplatine 22 verbunden ist.

Es wird nun auf die Fig. 18 Bezug genommen, in der das Füh rungsmodul in vollständig eingestecktem Zustand dargestellt ist, wobei eine Hälfte des Gehäuses entfernt ist, um den Rastmechanismus besser freizulegen. Die Federn 1564-1566 und die Rastvorrichtungen 1564, 1566 sind in der normalen Rast-Eingriffsposition dargestellt. Die Federn 1562, 1566 drücken die Rastvorrichtungen in die Nut 1552 hinein.

Die Fig. 19 zeigt das Führungsmodul mit dem Rastmechanismus im normalen, nicht zusammengesteckten Zustand.

Die Fig. 20 zeigt das Führungsmodul in einem teilweisen zu sammengesteckten Zustand, wobei eine Hälfte des Gehäuses entfernt ist und die Führungsbuchse 1510 weggelassen ist, um den Rastmechanismus freizulegen. Dies veranschaulicht, wie die Federn und die Rastvorrichtungen während des Zusammen steckprozesses arbeiten. In der Fig. 20 drücken die Feder elemente 1562-1566 die Rastvorrichtungen 1522-1526 nach innen. Im teilweise zusammengesteckten Zustand stehen die Innenseiten 1522'-1526' mit der zylindrischen Fläche 1558 des Führungsstifts 1550 in Kontakt. Wenn der Führungsstift 1550 mit den Rastvorrichtungen 1522-1526 in Eingriff steht, werden diese radial nach innen gedrückt, wie es in der Fig. 23 dargestellt ist, und sie erstrecken sich über die Schlitze 1512-1516 hinaus nach innen, so dass die In nenseiten 1522'-1526' mit der Nut 1552 in Kontakt stehen. Der Führungsstift 1501 verfügt über einen sich verjüngenden oberen Abschnitt 1558, um den Kontakt mit den Rastvorrich tungen 1522-1526 zu erleichtern. Die Eindrückkraft über windet die durch die Federelemente 1562-1566 ausgeübte Fe derkraft, so dass sich die Rastvorrichtungen 1522-1526 ra dial nach außen bewegen, bis sie nach innen in die Nuten 1552 gedrückt werden. In vorteilhafter Weise reicht die durch die Federn 1562-1566 ausgeübte Kraft dazu aus, die Kraft auf die Faser-Druckkontaktknöpfe aufrecht zu erhalten, um diese in Eingriff mit den Kontaktflecken zu halten. Je doch existiert unter Verwendung dieser Rastvorrichtung keine Zwangsverriegelung, sondern lediglich ein Formschluss, der dazu ausreicht, den elektrischen Verbinder an seiner Posi tion in Bezug auf die Sekundärkarte zu halten.

Die Fig. 21 zeigt das Führungsmodul in Draufsicht mit dem Führungsstift 1501 in vollständig installierter Position. In der Fig. 21 sind die Nuten 1512, 1514 in Draufsicht darge stellt. Gemeinsam bilden die Schlitze 1512, 1514 ein Sechs eck mit Wänden 2102, 2104, 2106, 2108, 2110 und 2112. In der Fig. 21 stehen die Federn 1562, 1564, 1566 mit den Wänden 2104, 2108 bzw. 2112 in Eingriff. Wie es in den Fig. 15-25 dargestellt ist, existieren drei dargestellte Rastvorrich tungen und Federn, jedoch kann jede beliebige Anzahl verwen det werden. Wie es in den Fig. 15-25 dargestellt ist, sind die Rastvorrichtungen und die Federn um 120° beabstandet.

Die Fig. 22 zeigt die Rastvorrichtungen in der normalen Po sition.

Die Fig. 23 stimmt der Fig. 22 überein, wobei die Führungs buchse platziert ist und sich die Rastvorrichtungen in der "geschlossenen Position" befinden.

Die Fig. 24 ist eine Ansicht aus derselben Richtung wie bei den Fig. 21-23. Sie zeigt die Rastvorrichtungen in der vollständig "offenen" Position während des Zusammensteckzyk lus.

Die Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, wobei der Füh rungsstift mit einer Rastvorrichtung in Eingriff steht und das Kabelgehäuse und einige Rastvorrichtungen und Federn der Deutlichkeit halber weggelassen sind.

In vorteilhafter Weise werden die Federelemente 1562-1566 und die Rastvorrichtungen 1522-1526 sowie die Form des Führungsstifts so konzipiert, dass der elektrische Verbinder mit minimaler Kraft in die Rückplatine 22 eingesteckt werden kann. Die Nut 1552 und der Führungsstift 1501 sowie die Fe dern 1562-1566 sind so konzipiert, dass zum Trennen der Komponenten mehr Kraft erforderlich ist, als sie durch die Druckkontakte gegen die PC-Platine ausgeübt wird. Andere Op tionen für die Konstruktion können unter Verwendung von Fe derelementen mit anderem Federtyp, wie einer in sich ge schlossenen, ringförmigen Schraubenfeder (langgestreckte Schraubenfeder) realisiert werden. Die dargestellten und be schriebenen Rastvorrichtungen verfügen über zylindrischen Querschnitt, jedoch kann dieser durch eine Kugelkomponente ersetzt werden. Es ist dargestellt, dass die Nut im Füh rungsstift über eine Grundform verfügt, die eng zur knapp vorbeigehenden Rastvorrichtungen passt, jedoch kann sie zum Festhalten durch eine einfache "V"-Nut ersetzt werden.

Wie es in der Fig. 26 dargestellt ist, kann die gesamte Rastvorrichtung durch eine einzelne in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder 2602 ersetzt werden. Die in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder 2602 wird in Nuten 1512, 1514 der Blöcke 1502, 1504 festgehalten. Die Feder 2602 wirkt auf ähnliche Weise wie die unter Bezugnahme auf die Fig. 15 beschriebene Rastvorrichtungen, ist jedoch hin sichtlich des Zusammenbaus beträchtlich einfacher. Während des Betriebs verbleibt die in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder 2602 in den Nuten 1512, 1514. Wenn der elek trische Verbinder in vollständigem Eingriff mit dem Füh rungsstift 1048 steht, wird die in sich geschlossene, ring förmige Schraubenfeder 2602 in der Ringnut 1552 festgehal ten, um dadurch den elektrischen Verbinder in einer mit der gedruckten Leiterplatte zusammengesteckten Position zu hal ten.

Es wird davon ausgegangen, dass der erfindungsgemäße elek trische Verbinder in einem 20-Millimeter-Kartenschlitz für Twinaxleitungen im Bereich von 80 pro Zoll auf geradem Stück sorgen kann. Für Hochfrequenz-Koaxialanwendungen kann dieser Verbinder bei Frequenzen von 10 Gb/s und höher mit einseitig geerdeter Konfiguration verwendet. Während diese Verbinder als vorteilhaft zur Verwendung bei Rückplatinensystemen be schrieben wurden, finden sie auch bei vielen anderen Anwen dungen Einsatz, bei denen gedruckte Schaltungen über elek trische Verbindungen hoher Dichte zwischen benachbarten ge druckten Leiterplatten verfügen müssen.

Der Fachmann erkennt leicht, dass die Erfindung die oben dargelegten Aufgaben erfüllt. Nachdem der Fachmann die vor stehende Beschreibung gelesen hat, ist er dazu in der Lage, verschiedene Änderungen, Ersetzungen durch Äquivalente und verschiedene andere Erscheinungsformen der Erfindung, wie sie hier in weitem Umfang offenbart ist, zu erdenken. Daher soll der darauf gewährte Schutz nur durch die in den beige fügten Ansprüchen enthaltene Definition und deren Äquivalen te begrenzt sein.

Claims

1. Verbindungssystem mit:
einem ersten Zwischenstückgehäuse mit einer ersten Anzahl von Abschirmungselementen, die für Abschirmung über die Di cke des ersten Zwischenstücks sorgen;
einem zweiten Zwischenstückgehäuse mit einer zweiten An zahl von Abschirmungselementen, die für Abschirmung über die Dicke des zweiten Zwischenstücks sorgen;
mindestens einem Kabel mit einem zentralen Leiter, einem leitenden Außenmantel und einem den zentralen Leiter und den leitenden Außenmantel trennenden Dielektrikum, wobei der Au ßenmantel mit mindestens einigen der mehreren Abschirmungs elemente im ersten und im zweiten Zwischenstückgehäuse in elektrischem Kontakt steht;
einem Kabelgehäuse, das mit dem ersten Zwischenstück und dem Zwischenstück zum Festhalten des mindestens einen Kabels verbunden ist;
wobei das mindestens eine Kabel über freigelegte Abschnit te verfügt, die sich über das Kabelgehäuse hinaus in das erste bzw. zweite Zwischenstück erstrecken;
mindestens einem leitenden Element in Kontakt mit einem zentralen Leiter des mindestens einen Kabels.

2. Elektrischer Verbinder mit:
einem durch eine dielektrische Schicht und einen elek trisch leitenden Mantel umgebenes zentrales Kabel mit frei gelegten entgegengesetzten Enden;
einer ersten Anzahl von Abschirmungselementen in elektri schem Kontakt mit einem Ende des elektrisch leitenden Man tels;
einer zweiten Anzahl von Abschirmungselementen in elektri schem Kontakt mit einem entgegengesetzten Ende des elek trisch leitenden Mantels;
einem ersten leitenden Element in Kontakt mit einem der freigelegten entgegengesetzten Enden des zentralen Kabels; und
einem zweiten leitenden Element mit einem entgegengesetz ten freigelegten Ende des zentralen Kabels.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem das erste und das zweite leitende Element Faser-Druckkontakt knöpfe sind.

4. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem die Ab schirmelemente Faser-Druckkontaktknöpfe sind.

5. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem die leitende Feder und das zentrale Kabel ungefähr denselben Durchmesser aufweisen.

6. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem die zweite Anzahl von Abschirmelementen für eine Abschirmung des zentralen Kabels über 360° sorgen.

7. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem die zweite Anzahl von Abschirmelementen für eine Abschirmung des zentralen Kabels über weniger als 360° sorgen.

8. Elektrischer Twinaxverbinder mit:
einem Twinaxkabel mit zwei elektrischen Verbindern, die voneinander beabstandet sind, und einem diese zwei elektri schen Leiter umgebenden Dielektrikum und einer dieses umge benden elektrisch leitenden Schicht, wobei die zwei elektri schen Leiter über freigelegte entgegengesetzte Enden verfü gen;
einer ersten Anzahl von Abschirmungselementen in elektri schem Kontakt mit einem Ende des elektrisch leitenden Man tels;
einer zweiten Anzahl von Abschirmungselementen in elektri schem Kontakt mit einem entgegengesetzten Ende des elek trisch leitenden Mantels;
einem ersten leitenden Element in Kontakt mit einem der freigelegten entgegengesetzten Enden des zentralen Kabels; und
einem zweiten leitenden Element mit einem entgegengesetz ten freigelegten Ende des zentralen Kabels.

9. Elektrischer Twinaxverbinder nach Anspruch 8, ferner mit:
einem ersten Zwischenstückgehäuse zum Aufnehmen eines Teils der ersten Anzahl von Abschirmelementen;
einem zweiten Zwischenstückgehäuse zum Aufnehmen eines Teils der zweiten Anzahl von Abschirmelementen;
einer ersten Festhaltefolie zum Festhalten der ersten An zahl von Abschirmelementen und der ersten leitenden Elemen te;
einer zweiten Festhaltefolie zum Festhalten der zweiten Anzahl von Abschirmelementen und der zweiten leitenden Ele mente;
einem ersten verstellbaren Zwischenstückschieber zum Auf nehmen eines anderen Teils der ersten Anzahl von Abschirm elementen;
einem zweiten verstellbaren Zwischenstückschieber zum Auf nehmen eines anderen Teils der zweiten Anzahl von Abschirm elementen.

10. Elektrischer Twinaxverbinder nach Anspruch 8, bei dem die leitenden Elemente leitende Federn sind.

11. Elektrischer Twinaxverbinder nach Anspruch 8, bei dem die zweite Anzahl von Abschirmelementen für eine Abschirmung des zentralen Kabels über weniger als 360° sorgen.

12. Verfahren zum Übertragen eines Differenzsignals unter Verwendung eines elektrisch abgeschirmten Twinaxkabels, um fassend:
Transportieren eines ersten und eines zweiten Signals auf jeweils einem gesonderten Leiter des Twinaxkabels und Ab schirmen der gesonderten Leiter von benachbarten Leitern, ohne die gesonderten Leiter gegeneinander abzuschirmen, und
Messen der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Signal im Empfänger, um zu einem tatsächlichen Signalimpuls zu gelangen.

13. Rastmechanismus für einen Druckmontageverbinder, wobei dieser Druckmontageverbinder an einer gedruckten Leiterplat te montierbar ist, mit:
einem an der gedruckten Leiterplatte montierten Führungs stift, um den herum sich eine Nut befindet;
einem Führungsblock mit einer vorgespannten Rastvorrich tung für Eingriff in die Nut, wenn die Führungsstiftnut in Kontakt mit ihm gebracht wird;
wobei der elektrische Verbinder über Kontakte verfügt, die eine Kraft in einer Richtung weg vom elektrischen Verbinder ausüben, wenn sich dieser in einem zusammengesteckten Zu stand mit Kontakten auf der Leiterplatte befindet, wobei der Rastmechanismus der Kraft standhalten kann, so dass die Kon takte im elektrischen Verbinder mit den Kontakten auf der Leiterplatte in Kontakt bleiben.

14. Elektrischer Verbinder mit einer Anzahl von Twinaxka beln, die in einem vertikalen und einem horizontalen Array angeordnet sind, mit:
einem ersten Satz von Twinaxkabeln, die in einem vertika len Array voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei je des Twinaxkabel über ein Paar von Leitern, eine dielektri sche Schicht und einen elektrisch leitenden Mantel verfügt;
einem zweiten Satz von Twinaxkabeln, die in einem vertika len Array voneinander beabstandet sind und horizontal vom ersten Satz von Twinaxkabeln beabstandet sind;
einer ersten Anzahl leitender Elemente, die jeweils an ei nem entsprechenden Leiter positioniert sind;
einer zweiten Anzahl leitender Elemente, die jeweils an einem entsprechenden Leiter positioniert sind;
einem Kabelgehäuse zum Festhalten des ersten und des zwei ten Satzes von Twinaxkabeln;
einem ersten Zwischenstück auf einer Seite des Kabelgehäu ses zum Aufnehmen eines Endes des ersten und des zweiten Satzes von Twinaxkabeln;
einem zweiten Zwischenstück auf einer anderen Seite des Kabelgehäuses, um ein entgegengesetztes Ende des ersten und des zweiten Satzes von Twinaxkabeln aufzunehmen;
einer ersten Festhaltefolie zum Festhalten von signalfe derkontakten in Kontakt mit jedem Paar von Leitern am ge nannten einen Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinax kabeln;
einer zweiten Festhaltefolie zum Festhalten von Signalfe derkontakten in Kontakt mit jedem Paar von Leitern am ge nannten entgegengesetzten Ende des ersten und zweiten Satzes von Twinaxkabeln;
einem ersten Zwischenstückschieber, der in einer Richtung weg vom ersten Zwischenstück gedrückt wird und ein entgegen gesetztes Ende der Signalleiter aufnimmt, wobei er über eine zurückgezogene Position und eine normale, vorgeschobene Po sition verfügt;
einem zweiten Zwischenstückschieber, der in einer Richtung weg vom zweiten Zwischenstück gedrückt wird und ein entge gengesetzes Ende der Signalleiter aufnimmt, wobei er über eine zurückgezogene und eine vorgeschobene Position verfügt;
wobei die durch die erste Festhaltefolie und die zweite Festhaltefolie festgehaltenen leitenden Elemente durch den ersten bzw. zweiten Zwischenstückschieber geschützt werden, wenn sich der jeweilige Schieber in der zurückgezogenen Po sition befindet, und wobei die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente sich über den ersten bzw. Zwischenstück schieber hinaus erstrecken, wenn sich jeder derselben in seiner normalen, vorgeschobenen Position befindet; und
wobei die erste und zweite Anzahl leitender Elemente Fa ser-Druckkontaktknöpfe sind.

15. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 14, bei dem die zweite Anzahl von Abschirmungselementen für eine Abschirmung des zentralen Kabels über weniger als 360° sorgt;
wobei die erste und zweite Anzahl leitender Elemente Fa ser-Druckkontaktknöpfe sind.

16. Elektrisches Verbindungssystem mit:
mindestens einem Kabel mit mindestens einem zentralen Lei ter und einem leitenden Außenmantel mit einem dazwischen vorhandenen Isolator;
einem Satz von Kabelgehäusen, die das mindestens eine Ka bel festhalten;
einem ersten Zwischenstück-Kabelgehäuse mit einer ersten Anzahl von Durchgangslöchern entsprechend dem mindestens ei nen zentralen Leiter sowie einer zweiten Anzahl von Löchern, die in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel überlappen;
einem zweiten Zwischenstück-Kabelgehäuse mit einer dritten Anzahl von Durchgangslöchern entsprechend dem mindestens ei nen zentralen Leiter sowie einer vierten Anzahl von Löchern, die in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel überlappen;
einer ersten Anzahl elektrisch leitender Elemente zum Ein setzen in die erste Anzahl von Durchgangslöchern im ersten Zwischenstück;
einer zweiten Anzahl elektrisch leitender Elemente zum Einsetzen in die zweite Anzahl von Löchern im ersten Zwi schenstück;
einem ersten Zwischenstückschieber mit einem ersten Zwi schenstück-Kabelgehäuse mit einer ersten Anzahl von Durch gangslöchern entsprechend dem mindestens einen zentralen Leiter sowie einer zweiten Anzahl von Löchern, die in radia ler Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel überlappen;
einer ersten Festhalteeinrichtung zwischen dem ersten Zwi schenstück-Kabelgehäuse und dem ersten Zwischenstückschieber zum Festhalten der ersten und der zweiten Anzahl elektrisch leitender Elemente;
einem zweiten Zwischenstück-Kabelgehäuse mit einer dritten Anzahl von Durchgangslöchern entsprechend dem mindestens ei nen zentralen Leiter sowie einer vierten Anzahl von Löchern, die in radialer Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel überlappen;
einer dritten Anzahl elektrisch leitender Elemente zum Einsetzen in die dritte Anzahl von Durchgangslöchern im zweiten Zwischenstück;
einer vierten Anzahl elektrisch leitender Elemente zum Einsetzen in die vierte Anzahl von Löchern im zweiten Zwi schenstück;
einem zweiten Zwischenstückschieber mit einem dritten Zwi schenstück-Kabelgehäuse mit einer dritten Anzahl von Durch gangslöchern entsprechend dem mindestens einen zentralen Leiter sowie einer vierten Anzahl von Löchern, die in radia ler Richtung teilweise mit einem jeweiligen der leitenden Außenmäntel überlappen;
einer zweiten Festhalteeinrichtung zwischen dem zweiten Zwischenstück-Kabelgehäuse und dem zweiten Zwischenstück schieber zum Festhalten der dritten und der vierten Anzahl elektrisch leitender Elemente.

17. Elektrische Verbindung nach Anspruch 16, bei der die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente Faser-Druck kontaktknöpfe sind.

18. Rastmechanismus für einen Verbinder vom Druckmontage typ, mit:
einer im Verbinder vom Druckmontagetyp festgehaltenen, in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfeder;
einem sich ausgehend von einer Leiterplatte erstreckenden Führungsstift mit einer sich nach innen erstreckenden Ring nut zum Aufnehmen eines Innendurchmessers der in sich ge schlossenen, ringförmigen Schraubenfeder;
wobei die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente Faser-Druckkontaktknöpfe sind.

19. Elektrischer Verbinder zur Druckmontage zum Anbringen an einer gedruckten Leiterplatte mit einem Führungsstift, mit:
einem Gehäuse mit einer Anzahl von Signalpfaden;
einem Rastmechanismus mit einer Rastvorrichtung im Gehäuse zum Verrasten auf dem Führungsstift;
wobei die erste und die zweite Anzahl leitender Elemente Faser-Druckkontaktknöpfe sind.