DE69103652T3

DE69103652T3 - Connector assembly for printed circuit boards.

Info

Publication number: DE69103652T3
Application number: DE69103652T
Authority: DE
Inventors: Luc B-3000 Leuven Jonckheere; Geert Antoon B-8458 Oostduinkerke Lips; Danny Louis Cornelis B-9000 Gent Morlion
Original assignee: Framatome Connectors Belgium NV
Current assignee: Framatome Connectors Belgium NV
Priority date: 1990-03-14
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: EP0446980A1; CA2037798C; AU7276191A; AU636459B2; EP0446980B2; JPH04220977A; CA2037798A1; JP2959861B2; NL9000578A; ES2062661T3; EP0446980B1; DE69103652T2; DE69103652D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a connector arrangement according to the preamble of claim 1.

Derartige Verbinderanordnungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei der Ausführung der bekannten Verbinderanordnungen wurde den mechanischen Aspekten der Verbinderanordnung, insbesondere hinsichtlich der zum Stecken und Abziehen der Verbinderelemente erforderlichen Kräfte, die größte Aufmerksamkeit geschenkt. Den elektrischen Aspekten wurde insofern Aufmerksamkeit gewidmet, daß man um gute, zuverlässige Verbindungen zwischen den Kontakten beider Verbinderelemente bemüht war. Mit den zunehmenden Geschwindigkeiten der zu übertragenden digitalen Signale, das heißt, mit abnehmenden Anstiegszeiten, wurde die elektrische Leistung der Kontakte als Schaltungselemente wichtig. Bei den bekannten Verbinderanordnungen treten mit den höheren Signalgeschwindigkeiten Probleme wie Nebensprechen zwischen den Signalkontakten, Übertragungsverluste, Reflexionen und Erdungsspannungsprünge oder Schaltgeräusche auf. Trotz einer optimalen Verteilung der Erdungskontakte und der Signalkontakte können diese Probleme in den bekannt Verbinderanordnungen nicht durch Anstiegszeiten unter 0,6 ns beseitigt werden.Such connector arrangements are known in various designs. In the design of the known connector arrangements, the greatest attention was paid to the mechanical aspects of the connector arrangement, in particular with regard to the forces required to plug and unplug the connector elements. The electrical aspects were paid attention to in that an effort was made to ensure good, reliable connections between the contacts of both connector elements. With the increasing speeds of the digital signals to be transmitted, i.e. with decreasing rise times, the electrical performance of the contacts as circuit elements became important. In the known connector arrangements, problems such as crosstalk between the signal contacts, transmission losses, reflections and ground voltage jumps or switching noises occur with the higher signal speeds. Despite an optimal distribution of the ground contacts and the signal contacts, these problems cannot be eliminated in the known connector arrangements by rise times below 0.6 ns.

Eine Verbinderanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus US-A-4 867 707 bekannt. In dieser Verbinderanordnung ist die Kontaktvorrichtung jedes Außenleiters, der zum Kontakt mit den benachbarten Erdungskontakten ausgelegt ist, vom Typ einer Kontaktbuchse zum Aufnehmen und Umschließen eines Erdungskontaktstiftes. Die Signalkontak te bilden mit den gekoppelten Verbinderelementen, zusammen mit den entsprechenden Außenleitern, jeweils mehr oder weniger eine Übertragungsleitung mit einer Geometrie, deren Abmessungskennwerte derart bestimmt werden können, daß die an die Verbinderanordnung gestellten elektrischen Anforderungen erfüllt werden.A connector assembly according to the preamble of claim 1 is known from US-A-4 867 707. In this connector assembly, the contact device of each outer conductor designed to contact the adjacent ground contacts is of the contact socket type for receiving and enclosing a ground contact pin. The signal contact te form with the coupled connector elements, together with the corresponding outer conductors, each more or less a transmission line with a geometry whose dimensional characteristics can be determined such that the electrical requirements placed on the connector arrangement are met.

Es wird ferner auf US-A-4 398 783 Bezug genommen, die einen Koaxialkabelverbinder zum Verbinden eines Koaxialkabels mit den Anschlußstiften einer gedruckten Leiterplatte offenbart. Der Kabelverbinder umfaßt einen Außenleiter mit mehreren Kontaktfedern, die aus dem Außenleiter bestehen und so ausgelegt sind, daß sie die Anschlußkontaktstifte innerhalb des Außenleiters kontaktieren.Reference is also made to US-A-4 398 783 which discloses a coaxial cable connector for connecting a coaxial cable to the terminal pins of a printed circuit board. The cable connector comprises an outer conductor with a plurality of contact springs formed from the outer conductor and adapted to contact the terminal contact pins within the outer conductor.

Die Erfindung zielt auf die Angabe einer Verbinderanordnung vom obengenannten Typ mit einer hohen Dichte von Kontakten ab, wobei der Übertragungsleitungscharakter aufrechterhalten bleibt.The invention aims to provide a connector arrangement of the above-mentioned type with a high density of contacts, while maintaining the transmission line character.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Verbinderanordnung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gekennzeichnet. Auf diese Weise wird eine Verbinderanordnung mit einer hohen Dichte von Kontakten erhalten.For this purpose, the connector arrangement according to the invention is characterized by the features of the characterizing part of claim 1. In this way, a connector arrangement with a high density of contacts is obtained.

Des weiteren weist die erfindungsgemäße Verbinderanordnung den Vorteil auf, daß die Verbinderelemente und die Steck- und Buchsenkontakte auf die übliche Weise hergestellt werden können, so daß die bekannten Konstruktions- und Herstellungstechniken der üblichen Verbinderanordnungen vorteilhafterweise verwendet werden können. Die Verbindung zwischen Steck- und Buchsenkontakten ist mit der Verbindung zwischen den bekannten Verbinderanordnungen vergleichbar, so daß die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften derselben, wie zum Beispiel die Steck- und Abziehkräfte und insbesondere die Toleranzen hinsichtlich der jeweiligen Positionen der Kontakte, aufrechterhalten werden, wenn sie in Gestell- und Konsolenanordnungen verwendet werden. Des weiteren können alle Kontakte und Außenleiter durch Stanzen und Formen aus Metallbändern hergestellt werden, so daß die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung niedrig sind.Furthermore, the connector arrangement according to the invention has the advantage that the connector elements and the plug and socket contacts can be manufactured in the usual way, so that the known design and manufacturing techniques of the usual connector arrangements can be used advantageously. The connection between plug and socket contacts is comparable to the connection between the known connector arrangements, so that the advantageous mechanical properties of the same, such as the plugging and unplugging forces and in particular the tolerances with regard to the respective positions of the contacts, when used in rack and console assemblies. Furthermore, all contacts and outer conductors can be manufactured by stamping and forming from metal strips, so that the manufacturing costs of the connector assembly according to the invention are low.

Jeder Signalkontakt des zweiten Verbinderelements ist mit Hilfe eines dielektrischen Einsatzes im entsprechenden Außenleiter angeordnet. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Montage des Signalkontakts im entsprechenden Außenleiter realisiert Die Impedanz jedes Signalkontakts kann durch Verwendung eines Einsatzes bestimmt werden, in dem durch Vorsehen von mehreren oder wenigeren Ausnehmungen die dielektrische Konstante zwischen dem Signalkontakt und dem Außenleiter bestimmt werden kann. Dadurch kann die Kombination von Signalkontakt und Außenleiter, die als Übertragungsleitung angesehen werden können, mit einer gewünschten Impedanz ausgestattet werden.Each signal contact of the second connector element is arranged in the corresponding outer conductor by means of a dielectric insert. In this way, a reliable assembly of the signal contact in the corresponding outer conductor is realized. The impedance of each signal contact can be determined by using an insert in which the dielectric constant between the signal contact and the outer conductor can be determined by providing more or fewer recesses. This allows the combination of signal contact and outer conductor, which can be considered as a transmission line, to be provided with a desired impedance.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen einige Ausführungsformen schematisch dargestellt sind.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings, in which some embodiments are shown schematically.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Verbinderanordnung, wobei das erste und das zweite Verbinderelement auseinandergezogen gezeigt sind.Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of a connector assembly with the first and second connector elements shown exploded.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht gemäß Fig. 1 einer geänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung.Fig. 2 is a sectional view according to Fig. 1 of a modified embodiment of the connector arrangement according to the invention.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das erste Verbinderelement der Fig. 1 und 2.Fig. 3 is a plan view of the first connector element of Figs. 1 and 2.

Fig. 4a und 4b sind perspektivische Darstellungen der Erdungskontaktplatten des zweiten Verbinderelements der Fig. 1 bzw. Fig. 2.Fig. 4a and 4b are perspective views of the grounding contact plates of the second connector element of Fig. 1 and Fig. 2, respectively.

Fig. 5 ist eine Teilansicht, die perspektivisch einen Ausschnitt des zweiten Verbinderelements der Verbinderanordnung von Fig. 1 zeigt.Fig. 5 is a partial view showing in perspective a portion of the second connector element of the connector assembly of Fig. 1.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer geänderten Ausführungsform des Außenleiters und des entsprechenden Signalkontakts, die im zweiten Verbinderelement verwendet werden können.Fig. 6 is a perspective view of a modified embodiment of the outer conductor and the corresponding signal contact that can be used in the second connector element.

Fig. 7 ist eine Teilansicht, die perspektivisch einen Ausschnitt einer geänderten Ausführungsform des zweiten Verbinderelements einer erfindungsgemäßen Verbinderanordnung zeigt.Fig. 7 is a partial view showing in perspective a section of a modified embodiment of the second connector element of a connector assembly according to the invention.

Fig. 7a ist eine perspektivische Ansicht eines Außenleiters des Verbinderelements von Fig. 7 mit einem dielektrischen Einsatz.Fig. 7a is a perspective view of an outer conductor of the connector element of Fig. 7 with a dielectric insert.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht gemäß Fig. 1 einer geänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung.Fig. 8 is a sectional view according to Fig. 1 of a modified embodiment of the connector assembly according to the invention.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der Außenleiter des zweiten Verbindungselements der Verbinderanordnung gemäß Fig. 8.Fig. 9 is a perspective view of the outer conductors of the second connecting element of the connector assembly according to Fig. 8.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Erdungskontakts des ersten Verbinderelements der Verbinderanordnung gemäß Fig. 8.Fig. 10 is a perspective view of a grounding contact of the first connector element of the connector assembly according to Fig. 8.

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Außenleiters des zweiten Verbinderelements mit zwei Signalkontaktbuchsen.Fig. 11 is a perspective view of an outer conductor of the second connector element with two signal contact sockets.

Fig. 12 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform des ersten erfindungsgemäßen Verbinderelements.Fig. 12 is a plan view of an alternative embodiment of the first connector element according to the invention.

Fig. 13 ist ein Schnitt entlang der Linie XV-XV von Fig. 12.Fig. 13 is a section along the line XV-XV of Fig. 12.

Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung eines Außenleiters mit einem Signalkontakt des ersten Verbinderelements von Fig. 12.Fig. 14 is a perspective view of an outer conductor with a signal contact of the first connector element of Fig. 12.

Fig. 15 ist ein Schnitt durch ein erstes Verbinderelement gemäß Fig. 13 mit einer geänderten Verbindung zu einer gedruckten Leiterplatte.Fig. 15 is a section through a first connector element according to Fig. 13 with a modified connection to a printed circuit board.

Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht der Außenleiter mit Signalkontakten des Verbinderelements von Fig. 15.Fig. 16 is a perspective view of the outer conductors with signal contacts of the connector element of Fig. 15.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Verbinderanordnung 1, die ein erstes Verbinderelement 2 mit einem ersten Gehäuse aus Isoliermaterial und Kontaktstiften 4 und 5 umfaßt, die in parallelen Reihen r und Spalten c (s. Fig. 3) angeordnet sind. Jeder Kontaktstift 4, 5 weist ein Verbinderelement 6 auf, mit dem die Kontaktstifte 4, 5 mit der plattierten Innenwand der Löcher in einer gedruckten Leiterplatte 7 verbunden werden können, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Zu diesem Zweck sind die Verbinderelemente 6 bevorzugt mit einem bekannten Preßsitzteil ausgestattet, das nicht gezeigt ist.Fig. 1 shows a section through a connector assembly 1 comprising a first connector element 2 with a first housing made of insulating material and contact pins 4 and 5 arranged in parallel rows r and columns c (see Fig. 3). Each contact pin 4, 5 has a connector element 6 with which the contact pins 4, 5 can be connected to the plated inner wall of the holes in a printed circuit board 7, which is indicated by a dashed line. For this purpose, the connector elements 6 are preferably equipped with a known press fit part, which is not shown.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, umfaßt das Verbinderelement 2 zwei Reihen mit Signalkontaktstiften 4, die mit einem s bezeichnet sind, wobei an beiden Seiten jeder Reihe mit ausschließlich Signalkontaktstiften 4 eine Reihe mit ausschließlich Erdungskontaktstiften 5, die mit einem g bezeichnet ist, vorgesehen ist. Die Anordnung ist derart, daß eine Spalte mit nur Erdungskontaktstiften 5 an beiden Seiten jeder Spalte c abwechselnd mit Signalkontaktstiften 4 und Erdungskontaktstiften 5 ausgestattet ist. Die Reihen mit den Kontaktstiften 4, 5 weisen einen festgelegten Abstand von 2 mm und in Reihenrichtung liegend weisen die Erdungskontaktstifte 5 in einem festgelegten Abstand von 2 mm auf und die Signalkontaktstifte 4 liegen in einem festgelegten Abstand von 4 mm.As shown in Figs. 1 and 3, the connector element 2 comprises two rows of signal contact pins 4, designated with an s, with a row of ground contact pins 5, designated with a g, being provided on both sides of each row of signal-only contact pins 4. The arrangement is such that a column of ground-only contact pins 5 is provided on both Sides of each column c are alternately provided with signal contact pins 4 and earth contact pins 5. The rows with the contact pins 4, 5 have a fixed pitch of 2 mm and in the row direction the earth contact pins 5 are at a fixed pitch of 2 mm and the signal contact pins 4 are at a fixed pitch of 4 mm.

Des weiteren ist die Verbinderanordnung 1 mit einem zweiten Verbinderelement 8 mit einem zweiten Gehäuse 9 aus Isoliermaterial ausgestattet, das mit einer Steckseite 10 in das erste Gehäuse 3 des Verbinderelements 2 eingeschoben werden kann. Das zweite Verbinderelement 8 ist perspektivisch in Fig. 5 gezeigt und es umfaßt zwei Reihen mit Signalkontaktbuchsen 11 zum Kontakt mit den Signalkontaktstiften 4, wenn das zweite Gehäuse 9 im ersten Gehäuse 3 aufgenommen wurde. Jeder Signalkontakt 11 ist von einem Außenleiter 12 umgeben, der, in Spaltenrichtung gesehen, einander gegenüberliegende Kontaktfedern 13 aufweist. In der Steckstellung haben diese Kontaktfedern 13 Kontakt mit den Erdungskontaktstiften 5 des ersten Verbinderelements 2, die in der gleichen Spalte wie der entsprechende Signalkontaktstift 4 liegen.Furthermore, the connector arrangement 1 is equipped with a second connector element 8 with a second housing 9 made of insulating material, which can be inserted with a plug-in side 10 into the first housing 3 of the connector element 2. The second connector element 8 is shown in perspective in Fig. 5 and it comprises two rows of signal contact sockets 11 for contact with the signal contact pins 4 when the second housing 9 has been received in the first housing 3. Each signal contact 11 is surrounded by an outer conductor 12 which, viewed in the column direction, has contact springs 13 lying opposite one another. In the plug-in position, these contact springs 13 are in contact with the ground contact pins 5 of the first connector element 2, which are located in the same column as the corresponding signal contact pin 4.

Die in Reihenrichtung gesehenen Außenleiter 12 weisen einander gegenüberliegende Kontaktzungen 14 auf, die so ausgelegt sind, daß sie mit den an beiden Seiten jedes Außenleiters 12 im zweiten Gehäuse 9 angeordneten Erdungskontaktplatten 15 in Kontakt stehen. Die an der Steckseite (Fig. 5) liegenden Kontaktzungen 14 leiten den Strom zur Innenseite des Außenleiters 12, während die am anderen Ende liegenden Kontaktzungen 14 den Strom von der Innenseite des Außenleiters 12 zu den Erdungskontaktplatten 15 leiten.The outer conductors 12, viewed in the row direction, have mutually opposing contact tongues 14, which are designed to be in contact with the grounding contact plates 15 arranged on both sides of each outer conductor 12 in the second housing 9. The contact tongues 14 located on the plug-in side (Fig. 5) conduct the current to the inside of the outer conductor 12, while the contact tongues 14 located at the other end conduct the current from the inside of the outer conductor 12 to the grounding contact plates 15.

Fig. 4a zeigt eine Erdungskontaktplatte 15 in der Perspektive. Diese Erdungskontaktplatte 15 weist Kontaktelement buchsen 16 an der einen Seite auf, wobei die Kontaktelemente 16 mit den nur Erdungskontaktstifte 5 des ersten Verbinderelements 2 aufweisenden Spalten kooperieren. Auf diese Weise wird eine sehr gute Erdungsverbindung zwischen den beiden Verbinderelementen 2, 8 und eine vorteilhafte Stromverteilung in den Außenleitern erreicht.Fig. 4a shows a grounding contact plate 15 in perspective. This grounding contact plate 15 has contact element sockets 16 on one side, wherein the contact elements 16 cooperate with the columns having only grounding contact pins 5 of the first connector element 2. In this way, a very good grounding connection between the two connector elements 2, 8 and an advantageous current distribution in the outer conductors is achieved.

Gegenüber der Steckseite erstrecken sich die Erdungskontaktplatten 15 über die Verbinderelemente 17 der Signalkontakte 11 hinaus. An diesen Seiten weisen die Erdungskontaktplatten 15 Verbinderelemente 18 zur Verbindung mit einer gedruckten Leiterplatte 70 auf, die in Fig. 1 mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet ist. Die Verbinderelemente 17 und 18 können mit einem Preßsitzteil ausgestattet sein.Opposite the plug-in side, the grounding contact plates 15 extend beyond the connector elements 17 of the signal contacts 11. On these sides, the grounding contact plates 15 have connector elements 18 for connection to a printed circuit board 70, which is marked with a dashed line in Fig. 1. The connector elements 17 and 18 can be equipped with a press-fit part.

Es ist anzumerken, daß der offene Raum zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Erdungskontaktplatten 15 durch eine Erdungskontaktplatte 15 mit Verlängerungen geschlossen werden kann, die sich von dieser Erdungskontaktplatte 15 bis zur benachbarten Erdungskontaktplatte 15 hin erstrecken. Dadurch werden die Signalkontakte 11 vollständig von den Erdungskontaktplatten umschlossen.It should be noted that the open space between the two consecutive ground contact plates 15 can be closed by a ground contact plate 15 with extensions extending from this ground contact plate 15 to the adjacent ground contact plate 15. As a result, the signal contacts 11 are completely enclosed by the ground contact plates.

Infolge der Tatsache, daß die Signalkontakte 11 von den Außenleitern 12 umschlossen und des weiteren zwischen den Erdungskontaktplatten 15 eingeschlossen sind, bilden die Signalkontakte 11 mit dem Außenleiter 12 / den Erdungskontaktplatten 15 eine Übertragungsleitung mit einer Geometrie, von der die elektrischen Kennwerte und somit die Leistung als Schaltungselement bestimmt werden können. Die Signalkontakte sind mit Hilfe von dielektrischen Einsätzen 19 in den Außenleitern 12 angeordnet. Diese dielektrischen Einsätze 19, die kostengünstig durch Spritzgießen hergestellt werden können, weisen eine vorgegebene dielektrische Konstante auf. Durch Herstellen größerer oder kleinerer Ausnehmungen, so daß mehr oder weniger Luft zwischen den Signalkontakten 11 und den Außenleitern 12 vorhanden ist, kann diese dielektrische Konstante, und dadurch unter anderem die Impedanz der Übertragungsleitung, bestimmt werden, die durch die Signalkontakte 11 und die Außenleiter 12 /die Erdungskontaktplatten 15 erzeugt wird. Auf diese Weise kann eine Verbindung mit einer konstanten Impedanz realisiert werden, in der Nebensprechen zwischen den Signalkontakten nicht auftreten kann, da jeder Signalleiter von einem Erdungsleiter umgeben ist.Due to the fact that the signal contacts 11 are enclosed by the outer conductors 12 and furthermore enclosed between the grounding contact plates 15, the signal contacts 11 with the outer conductor 12/the grounding contact plates 15 form a transmission line with a geometry from which the electrical characteristics and thus the performance as a circuit element can be determined. The signal contacts are arranged in the outer conductors 12 by means of dielectric inserts 19. These dielectric inserts 19, which can be produced inexpensively by injection molding, have a predetermined dielectric constant. By producing larger or smaller recesses so that more or less air can be placed between the signal contacts 11 and the outer conductors 12, this dielectric constant, and thereby, among other things, the impedance of the transmission line generated by the signal contacts 11 and the outer conductors 12/the ground contact plates 15, can be determined. In this way, a connection with a constant impedance can be realized in which crosstalk between the signal contacts cannot occur, since each signal conductor is surrounded by a ground conductor.

Die Verbinderelemente 17, 18 der Signalkontakte 11 und die Erdungskontaktplatten 15 können ebenfalls als Kontaktfedern für eine Oberflächenmontage ausgebildet sein, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die eine Verbinderanordnung zeigt, deren Verbinderelement 2 ganz dem Verbinderelement von Fig. 1 enspricht, und deren Verbinderelement 8 mit Erdungskontaktplatten 20 und mit Signalkontakten 11 für eine Oberflächenmontage versehen ist. Die Verbinderelemente sind mit den Bezugsziffern 17' und 18' bezeichnet. Fig. 4b zeigt perspektivisch eine Erdungskontaktplatte 20, die in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 verwendet wird.The connector elements 17, 18 of the signal contacts 11 and the grounding contact plates 15 can also be designed as contact springs for surface mounting, as can be seen from Fig. 2, which shows a connector arrangement, the connector element 2 of which corresponds entirely to the connector element of Fig. 1, and the connector element 8 of which is provided with grounding contact plates 20 and with signal contacts 11 for surface mounting. The connector elements are designated by the reference numerals 17' and 18'. Fig. 4b shows in perspective a grounding contact plate 20 which is used in the embodiment according to Fig. 2.

Fig. 6 zeigt perspektivisch einen Außenleiter 24, der im zweiten Verbinderelement 8 zur Verbindung von Koaxialkabeln 25 mit der gedruckten Leiterplatte 7 angeordnet ist. Der Außenleiter 24 umfaßt ein Verbinderelement 26 für eine einfache Verbindung mit dem Außenleiter 27 des Koaxialkabels 25. Zu diesem Zweck wird das Verbinderelement 26 zunächst um den Außenleiter 27 herumgelegt. Der nicht weiter gezeigte, und im Außenleiter 24 durch den dielektrischen Einsatz 19 montierte Signalkontakt weist ein Verbinderelement 28 zum Verbinden des Innenleiters 29 des Koaxialkabels 25 auf. Die Verbindung zwischen dem Außenleiter 27 und dem Innenleiter 29 kann durch Löten erfolgen. Nach dem Verbinden des Koaxialkabels 25 werden die Teile 30, die offen sind und von denen eines in Fig. 6 einer besseren Erläuterung wegen gezeigt ist, geschlossen.Fig. 6 shows in perspective an outer conductor 24 which is arranged in the second connector element 8 for connecting coaxial cables 25 to the printed circuit board 7. The outer conductor 24 comprises a connector element 26 for a simple connection to the outer conductor 27 of the coaxial cable 25. For this purpose, the connector element 26 is first placed around the outer conductor 27. The signal contact, not shown further and mounted in the outer conductor 24 by the dielectric insert 19, has a connector element 28 for connecting the inner conductor 29 of the coaxial cable 25. The connection between the outer conductor 27 and the inner conductor 29 can be made by soldering. After the coaxial cable 25 has been connected, the parts 30 which are open and one of which is shown in Fig. 6 for better explanation are closed.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer geänderten Ausführungsform des zweiten Verbinderelements 8 mit dem Gehäuse 9, wobei die Außenleiter 12 an der der Steckseite 10 gegenüberliegenden Seite mit einer Verlängerung 31 ausgestattet sind, die für eine Verbindung mit einer gedruckten Leiterplatte 33 zwei Erdungskontaktstifte 32 aufweist. In Fig. 7a ist einer der Außenleiter mit einem dielektrischen Einsatz 19 und zwei Erdungskontaktstiften 32 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Die Erdungskontaktstifte 32 können mit einem Preßsitzteil ausgestattet sein. Wie aus Fig. 7a hervorgeht, liegen die Kontaktstifte 32 hinsichtlich der Längsrichtung des Außenleiters 12 relativ zueinander diagonal. Genau gegenüber jedem Kontaktstift 32 befindet sich eine Ausnehmung 32, die ein Loch 35 der gedruckten Leiterplatte 33 freiläßt, das zur Aufnahme des Erdungskontaktstiftes 32 eines benachbarten Außenleiters 12 vorgesehen ist.Fig. 7 shows a perspective view of a modified embodiment of the second connector element 8 with the housing 9, wherein the outer conductors 12 are equipped with an extension 31 on the side opposite the plug-in side 10, which has two grounding contact pins 32 for connection to a printed circuit board 33. In Fig. 7a, one of the outer conductors is shown in perspective with a dielectric insert 19 and two grounding contact pins 32. The grounding contact pins 32 can be equipped with a press-fit part. As can be seen from Fig. 7a, the contact pins 32 are located diagonally relative to one another with respect to the longitudinal direction of the outer conductor 12. Exactly opposite each contact pin 32 there is a recess 32 which leaves a hole 35 in the printed circuit board 33 which is intended to receive the ground contact pin 32 of an adjacent outer conductor 12.

Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch eine Verbinderanordnung 39, wobei das erste Verbinderelement 40 im wesentlichen dem ersten Verbinderelement von Fig. 1 entspricht. Hier jedoch sind die Kontaktstifte 4, 5 in Spaltenrichtung mit einem jeweiligen Abstand von 2,5 mm angeordnet. Die Signalkontaktstifte 4 haben einen jeweiligen Abstand von 4,5 mm. Die drei aufeinanderfolgenden Erdungskontaktstifte 5 sind in einer Erdungskontaktlippe 41 vereinigt, wie Fig. 10 zeigt; sie kann drei Verbinderelemente 42 mit einem Abstand voneinander von 1,5 mm aufweisen.Fig. 8 shows a section through a connector arrangement 39, wherein the first connector element 40 corresponds essentially to the first connector element of Fig. 1. Here, however, the contact pins 4, 5 are arranged in the column direction with a respective spacing of 2.5 mm. The signal contact pins 4 have a respective spacing of 4.5 mm. The three consecutive ground contact pins 5 are combined in a ground contact lip 41, as shown in Fig. 10; it can have three connector elements 42 with a spacing of 1.5 mm from one another.

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, umfaßt die Verbinderanordnung 39 ein zweites Verbinderelement 43, das in der gleichen Weise wie das zweite Verbinderelement 8 mit zwei Reihen von Buchsensignalkontakten ausgestattet ist. Des weiteren umfaßt das zweite Verbinderelement 43 für jeden Signalkontakt einen Außenleiter 44 bzw. 45 mit einer Verlängerung 46 bzw. 47. Die Außenleiter 44, 45 sind in Fig. 9 perspek tivisch dargestellt. Die Verlängerungen 46, 47 haben vier Verbinderelemente 48, die mit einem Preßsitzteil ausgestattet sein können. Die Außenleiter 44, 45 weisen ferner zum Kontakt mit den Erdungskontaktlippen 41 zwei Kontaktfedern 49 an beiden Seiten auf, die an den beiden Seiten des entsprechenden Signalkontaktstifts 4 des ersten Verbinderelements 40 anliegen. Dadurch wird die Erdungsverbindung für jede Spalte der Signalkontakte getrennt.As can be seen from Fig. 8, the connector assembly 39 comprises a second connector element 43 which is equipped with two rows of socket signal contacts in the same way as the second connector element 8. Furthermore, the second connector element 43 comprises an outer conductor 44 or 45 with an extension 46 or 47 for each signal contact. The outer conductors 44, 45 are shown in Fig. 9 perspective. tivically. The extensions 46, 47 have four connector elements 48, which can be equipped with a press-fit part. The outer conductors 44, 45 also have two contact springs 49 on both sides for contact with the grounding contact lips 41, which contact the two sides of the corresponding signal contact pin 4 of the first connector element 40. This separates the grounding connection for each column of signal contacts.

Obwohl in Fig. 9 nicht gezeigt, ist jeder Buchsensignalkontakt im entsprechenden Außenleiter 44, 45 ebenfalls mit Hilfe eines dielektrischen Einsatzes in der Verbinderanordnung 39 montiert. In Fig. 8 sind zwei Verbinderelemente 50 der Buchsensignalkontakte des zweiten Verbinderelements 43 gezeigt.Although not shown in Fig. 9, each socket signal contact in the corresponding outer conductor 44, 45 is also mounted by means of a dielectric insert in the connector assembly 39. In Fig. 8, two connector elements 50 of the socket signal contacts of the second connector element 43 are shown.

Es ist anzumerken, daß die Signalkontakte und die Außenleiter des zweiten Verbinderelements in den Ausführungsformen der Fig. 7 und 8 mit Verbinderelementen für eine Montage in den plattierten Löchern einer gedruckten Leiterplatte ausgestattet sind. Natürlich können auch in diesen Ausführungsformen die Verbinderelemente als Kontaktfedern für eine Oberflächenmontage ausgeführt sein.It should be noted that the signal contacts and the outer conductors of the second connector element in the embodiments of Figs. 7 and 8 are provided with connector elements for mounting in the plated holes of a printed circuit board. Of course, in these embodiments too, the connector elements can be designed as contact springs for surface mounting.

Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung jeder aufnehmende Signalkontakt durch einen Außenleiter umschlossen ist, ist es ebenfalls möglich, zwei oder mehrere Signalkontakte in einem Außenleiter anzuordnen. Dadurch können zweiachsige oder dreiachsige Verbindungen mit den gleichen vorteilhaften Eigenschaften erhalten werden. Die erfindungsgemäße Verbinderanordnung ist daher beispielsweise auch für eine Verwendung in Systemen geeignet, die mit Emitteranschlußlogik-Schaltungen ausgestattet sind.Although in the above-described embodiments of the invention each receiving signal contact is enclosed by an outer conductor, it is also possible to arrange two or more signal contacts in one outer conductor. This makes it possible to obtain two-axis or three-axis connections with the same advantageous properties. The connector arrangement according to the invention is therefore also suitable for use in systems equipped with emitter connection logic circuits, for example.

Fig. 11 zeigt perspektivisch einen Außenleiter 51 eines zweiten, nicht gezeigten Verbinderelements als ein Bei spiel, in dem zwei Buchsensignalkontakte 52 mit Hilfe eines Einsatzes 53 angeordnet sind. Der Außenleiter 51 umfaßt Erdungsverbindungselemente 54 und jeder Signalkontakt 52 weist ein Verbinderelement 55 auf. Des weiteren ist der Außenleiter 51 mit Kontaktfedern 56 zum Kontakt mit den Erdungskontakten des entsprechenden Signalkontakts des ersten Verbinderelements, nicht gezeigt, ausgestattet. Es ist einleuchtend, daß der übrige Teil beider Verbinderelemente in der oben beschriebenen Art und Weise hergestellt sein kann.Fig. 11 shows in perspective an outer conductor 51 of a second connector element, not shown, as an example game in which two socket signal contacts 52 are arranged by means of an insert 53. The outer conductor 51 comprises ground connection elements 54 and each signal contact 52 has a connector element 55. Furthermore, the outer conductor 51 is provided with contact springs 56 for contact with the ground contacts of the corresponding signal contact of the first connector element, not shown. It is obvious that the remaining part of both connector elements can be manufactured in the manner described above.

Die beschriebenen Verbinderanordnungen bieten bereits hinsichtlich der Hochfrequenzleistung eine wesentliche Verbesserung. Eine weitere Verbesserung läßt sich dann noch erreichen, wenn die Signalkontakte des ersten Verbinderelements in der gleichen Weise wie die Signalkontakte des zweiten Verbinderelements in einem Außenleiter angeordnet sind.The connector arrangements described already offer a significant improvement in terms of high frequency performance. A further improvement can be achieved if the signal contacts of the first connector element are arranged in an outer conductor in the same way as the signal contacts of the second connector element.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Draufsicht bzw. einen Abschnitt eines ersten Verbinderelements 56, wobei jeder Signalkontakt 4 von einem Außenleiter 57 an dem Abschnitt des Signalkontakts umschlossen ist, der sich in das Isoliermaterial des ersten Gehäuses 3 hinein erstreckt. Die Signalkontakte 4 sind in diesem Fall im Außenleiter 57 mit Hilfe eines Einsatzes 58 angeordnet. Es wird angemerkt, daß in diesem Fall auch zwei oder mehrere Signalkontakte 4 von einem gemeinsamen Außenleiter 57 umschlossen sein können.Figures 12 and 13 show a top view and a section of a first connector element 56, respectively, wherein each signal contact 4 is surrounded by an outer conductor 57 at the portion of the signal contact that extends into the insulating material of the first housing 3. The signal contacts 4 are in this case arranged in the outer conductor 57 by means of an insert 58. It is noted that in this case two or more signal contacts 4 can also be surrounded by a common outer conductor 57.

Jeder Erdungskontakt 5 des Verbinderelements 56 umfaßt einen plattenförmigen Abschnitt 59, der mit dem Außenleiter 57 des benachbarten Signalkontakts 4 in Kontakt steht. An der Stelle der Kontaktpunkte sind die Außenleiter 57 mit einer Kontaktzunge 60 ausgestattet, wie in Fig. 14 gezeigt ist.Each ground contact 5 of the connector element 56 comprises a plate-shaped section 59 which is in contact with the outer conductor 57 of the adjacent signal contact 4. At the location of the contact points, the outer conductors 57 are equipped with a contact tongue 60, as shown in Fig. 14.

Wie in Fig. 13, ist auch in Fig. 15 ein Abschnitt eines ersten Verbinderelements 61 gezeigt, das für eine senkrechte Verbindung mit einer gedruckten Leiterplatte ausgelegt ist, die als gestrichelte Linie gezeigt ist.As in Fig. 13, also in Fig. 15 is shown a portion of a first connector element 61 which is designed for a vertical connection to a printed circuit board, which is shown as a dashed line.

In diesem Fall umfassen die Außenleiter 57 eine Verlängerung 62, die wie die Verlängerung 31 der Außenleiter 12 mit Erdungsverbindungselementen 63 ausgestattet ist. In diesem Fall haben die Erdungskontakte 5 keine Verbinderelemente 6. In Fig. 16 sind die Außenleiter 57 mit den Verlängerungen 62 in der Perspektive gezeigt. Wie aus Fig. 16 hervorgeht, sind die Verbinderelemente 63 in der gleichen Weise ausgestattet wie die Verbinderelemente 32 der Verlängerung 31 der Außenleiter 12. Auch in diesem Fall sind für die Verbinderelemente der benachbarten Außenleiter Ausnehmungen 34 hergestellt. In Fig. 16 sind ebenfalls die Signalkontaktstifte 4 mit ihren Verbinderelementen 6 gezeigt.In this case, the outer conductors 57 comprise an extension 62 which, like the extension 31 of the outer conductors 12, is equipped with grounding connection elements 63. In this case, the grounding contacts 5 have no connector elements 6. In Fig. 16, the outer conductors 57 are shown with the extensions 62 in perspective. As can be seen from Fig. 16, the connector elements 63 are equipped in the same way as the connector elements 32 of the extension 31 of the outer conductors 12. In this case, too, recesses 34 are made for the connector elements of the adjacent outer conductors. In Fig. 16, the signal contact pins 4 with their connector elements 6 are also shown.

Es ist anzumerken, daß in den beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verbinderanordnung das erste Verbinderelement Reihen umfaßt, die ausschließlich Signalkontakte sind. Es ist jedoch auch möglich, einen Erdungskontakt zwischen aufeinanderfolgenden Signalkontakten anzuordnen. In diesem Fall können die Erdungskontaktplatten der entsprechenden zweiten Verbinderelemente weggelassen werden, so daß die in einer Reihe von Signalkontakten liegenden Erdungskontaktplatten direkt über geeignete Kontaktfedern oder dergleichen die Außenleiter kontaktieren können.It should be noted that in the described embodiments of the connector arrangement according to the invention, the first connector element comprises rows which are exclusively signal contacts. However, it is also possible to arrange an earthing contact between successive signal contacts. In this case, the earthing contact plates of the corresponding second connector elements can be omitted, so that the earthing contact plates located in a row of signal contacts can contact the outer conductors directly via suitable contact springs or the like.

Im ersten Verbindungselement gemäß Fig. 12 ist es auch möglich, Erdungskontaktplatten zwischen aufeinanderfolgenden Signalkontakten anzuordnen.In the first connecting element according to Fig. 12 it is also possible to arrange grounding contact plates between successive signal contacts.

Die erfindungsgemäße Verbinderanordnung kann auch mit Signalkontakten ausgestattet sein, die auf die übliche Weise montiert worden sind; sie sind jedoch nur für Signale einer relativ niedrigen Frequenz geeignet.The connector arrangement according to the invention can also be equipped with signal contacts which have been mounted in the usual way; however, they are only suitable for signals of a relatively low frequency.

Aus der obigen Beschreibung geht klar hervor, daß die Erfindung eine Verbinderanordnung angibt, in der die Signalkontakte und die entsprechenden Außenleiter als Übertragungsleitung mit einer derartigen Geometrie angesehen werden können, daß die elektrischen Kennwerte der Verbinderanordnung bestimmt werden können. Dadurch ist es möglich, die Impedanz der Signalkontakte an die Ausgangsimpedanz der Signalquelle und die Eingangsimpedanz des Empfängers anzupassen.From the above description it is clear that the invention provides a connector arrangement in which the signal contacts and the corresponding outer conductors can be considered as a transmission line with a geometry such that the electrical characteristics of the connector arrangement can be determined. This makes it possible to adapt the impedance of the signal contacts to the output impedance of the signal source and the input impedance of the receiver.

Die Verbinderanordnung gemäß den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung gibt eine Verbindung mit einer vorgegebenen Impedanz zwischen gedruckten Leiterplatten oder zwischen einer gedruckten Leiterplatte und einem Mehrleiterkabel an. Die Herstellungskosten dieser Verbinderanordnung sind relativ niedrig, weil alle Signalkontakte, Erdungskontakte und Außenleiter durch Stanzen und Formen hergestellt werden können. Des weiteren sind sowohl Preßsitz- als auch Oberflächenmontageverbindungen mit gedruckten Leiterplatten möglich. Die Verbindung zwischen Stecker- und Buchsenkontakten kann mit den Verbindungen der bekannten Verbinderanordnungen verglichen werden, so daß die vorteilhaften mechanischen Eigenschaften derselben, wie zum Beispiel die Steck- und Abziehkräfte und insbesondere die Toleranzen bezüglich der jeweiligen Stellungen der Kontakte, aufrechterhalten werden, wenn sie in Gestell- und Konsolenanordnungen verwendet werden.The connector assembly according to the described embodiments of the invention provides a connection with a predetermined impedance between printed circuit boards or between a printed circuit board and a multi-conductor cable. The manufacturing costs of this connector assembly are relatively low because all signal contacts, ground contacts and outer conductors can be made by stamping and forming. Furthermore, both press-fit and surface mount connections to printed circuit boards are possible. The connection between plug and socket contacts can be compared with the connections of the known connector assemblies, so that the advantageous mechanical properties of the same, such as the insertion and removal forces and in particular the tolerances with respect to the respective positions of the contacts, are maintained when used in rack and console assemblies.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sie können innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche auf verschiedene Weise variiert werden.The invention is not limited to the embodiments described above, they can be varied in many ways within the scope of the following claims.

Claims

1. Connector arrangement (1, 21, 39) for printed circuit boards (7), with

a first connector element (2, 40, 56, 61) with a first housing (3) made of insulating material and signal and grounding plug contacts (4, 5) arranged evenly in rows and columns which can be connected to the circuit board, and

a second connector element (8, 43) with a second housing (9) made of insulating material, which can be plugged into the first housing with a mating plug side (10), and with signal and ground contact sockets (11, 16, 52) with a connecting element (17, 18), the contact sockets being arranged regularly in rows and columns and connecting the corresponding plug contacts when the second housing is accommodated in the first housing, the second connector element (8, 43) being equipped with a plurality of outer conductors (12, 24, 44, 45, 51), each outer conductor essentially comprising at least one signal contact (11, 52) in a circumferential direction and each outer conductor having contact means (13, 49, 56) which are designed to be connected to the adjacent ground contacts (5) of the/or each corresponding signal contact (4) of the first connector element (2, 40, 56, 61) outside the outer conductor, each outer conductor of the second connector element being equipped with a dielectric insert (19, 53) in which the/or each corresponding signal contact is mounted,

characterized in that

the contact means of each outer conductor (12, 24, 44, 45, 51) of the second connector element (8) is formed from the outer conductor as contact springs (13, 49, 56) in order to contact the grounding contacts (5) of the first connector element (2, 40, 56, 61), wherein the outer conductors of the second connector element are arranged in rows and columns and each column contains at least two outer conductors, wherein in the first connector element a row of grounding contacts (5) is arranged between two rows of signal contacts (4) and the grounding contacts (5) of this row, when brought together, contact two adjacent contact springs (13, 49, 56) of the adjacent outer conductors in a column.

2. Connector arrangement according to claim 1, characterized in that the first connector element (2) has at least two rows of signal contacts (4), wherein a row with exclusively grounding contacts (5) is arranged on both sides of each row of signal contacts (4).

3. Connector arrangement according to claim 1, characterized in that the first connector element (2) is provided with a column with exclusively grounding contacts (5), with signal contacts (4) and grounding contacts (5) being arranged on both sides of each column.

4. Connector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each outer conductor (12, 44, 45, 51) of the second connector element (8) has an extension (31, 46, 47) opposite the mating connector side (10), the extension having grounding connection elements (32, 48, 54).

5. Connector arrangement according to claim 4, characterized in that each outer conductor (12) of the second connector element (8) has two connecting pins (32) for connecting with a printed circuit board (33), wherein the connecting pins are arranged diagonally with respect to the longitudinal direction of the outer conductors, wherein opposite each connecting pin (32) a recess (34) is provided in an outer conductor to receive the connecting pin (32) of an adjacent outer conductor (12).

6. Connector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that, viewed in the direction of the corresponding row of signal contacts (4), each outer conductor (12, 24, 44, 45, 51) is provided with opposing contact tongues (14) to contact the earthing contact plates (15, 20, 23) which can be arranged on both sides of each outer conductor in the second housing (9), the earthing contact plates (15, 20, 23) being provided with contact socket elements (16) on the mating plug side (10) to contact the earthing contacts (5) of the first connecting element (2, 40, 56, 61).

7. Connector arrangement according to claim 6, characterized in that a grounding contact plate (15, 20, 23) is arranged on both sides of each outer conductor (12, 24, 44, 45, 51), the grounding contact plate (15, 20, 23) having grounding connection elements (18, 18') on the side opposite the mating connector side (10).

8. Connector arrangement according to claim 7, characterized in that each grounding contact plate (15, 20, 23) extends on the side opposite to the mating connector side (10) behind the connecting elements (17, 17') of the signal contacts (11).

9. A connector assembly according to claim 4, characterized in that the grounding contacts (5) of the first connector element are connected in groups in each row in grounding contact lips (41), each outer conductor (44, 45) of the second connector element is designed to contact only those ground contact lips (41) which are adjacent to the corresponding signal contact on both sides thereof.

10. Connector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that one or more of the outer conductors (24) and the corresponding signal contacts of the second connector element are provided with connecting elements (26, 28) for connecting a coaxial cable (25).

11. Connector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first connector element (56, 61) is provided with a plurality of outer conductors (57) which substantially surround at least one signal contact (4) in a circumferential direction along at least a portion of the/or each signal contact extending in the insulating material of the first housing, and wherein each of the outer conductors is designed to contact the adjacent ground contacts (5) of the corresponding signal contact or each corresponding signal contact (4) of the first connector element.

12. Connector arrangement according to claim 11, characterized in that each outer conductor (57) of the first contact element (56, 61) is provided with a dielectric insert (58), the corresponding signal contact (4) or the corresponding signal contacts being mounted in the insert.

13. Connector arrangement according to claim 11 or 12, characterized in that each outer conductor (57) is provided with contact tongues (60) for contacting the ground contacts (5).

14. Connector arrangement according to claim 13, characterized in that the grounding contacts (5) of the first connector element (56, 61) each have a plate-like part for contacting a contact tongue (60) of the outer conductor (57) of the adjacent signal contact (4) or the adjacent signal contacts (4).

15. Connector arrangement according to one of claims 11 to 14, characterized in that each outer conductor (57) of the first connector element (61) is provided with an extension (62) on its side opposite the second connector element, the extension (62) being provided with grounding connection elements (63) for connecting the grounding contacts (5) to a printed circuit board, the grounding connection elements (63) extending perpendicular to the longitudinal direction of the outer conductor.