DE10260287A1

DE10260287A1 - Interconnection System / Verbindungssystem

Info

Publication number: DE10260287A1
Application number: DE10260287A
Authority: DE
Inventors: Michael P Driscoll; Stephen Vetter; Robert M Bradley; Lee A Wolfel; Robert O Beadle
Original assignee: Litton Systems Inc
Current assignee: Winchester Interconnect Corp
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2003-08-07
Also published as: KR20030060796A; NO20030048L; NL1022316A1; TW200402173A; FI20030006A0; CA2415979A1; US7019984B2; NL1022316C2; CN100350677C; US20050245105A1; TWI246231B; SE525544C2; FI20030006A; FR2834587A1; SE0203852L; GB2383904A; HK1054819A1; GB2383904B; US20030073328A1; US6910897B2

Abstract

Ein Verbindungssystem verfügt über Abstandshalter, die in einer Reihe benachbart zueinander beabstandet sind und in denen Kabelabschnitte angeordnet sind. Jeder Kabelabschnitt verfügt über mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung. Alle Kabelabschnitte verfügen über ein in einer ersten Ebene frei liegendes Ende und ein in einer zweiten Ebene frei liegendes Ende. Innerhalb Öffnungen in einem Paar von Einfügeteilen sind elektrisch leitende Kontakte so angeordnet, dass ein Ende einen elektrischen Kontakt mit einem der Kabelabschnitte bildet und sich das andere Ende durch die jeweilige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil erstreckt.

Description

Prioritätsbeanspruchung und Querverweis auf einschlägige Anmeldungen

Die vorliegende Anmeldung ist eine Continuation-in-Part-Anmeldung der Parent-US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 10/036,796, die am 7. Januar 2002 beim U. S. Patent and Trademark Office eingereicht wurde, und hiermit werden gemäß 35 USC 120 die Prioritäten der Grundanmeldung und der vorläufigen Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/260,893, die am 12. Januar 2001 mit dem Titel "HIGH SPEED, HIGH DENSITY INTERCONNECT SYSTEM FOR DIFFERENTAL AND SINGLE-ENDED TRANS- MISSION APPLICATIONS" beim U. S. Patent and Trademark Office eingereicht wurde, und der vorläufigen Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 60/328,396, die am 12. Oktober 2001 mit dem Titel "HIGH SPEED, HIGH DENSITY INTERCONNECT SYSTEM FOR DIF- FERENTIAL AND SINGLE-ENDED TRANSMISSION APPLICATIONS" beim U. S. Patent and Trademark Office eingereicht wurde, auf denen die Grundanmeldung beruht, beansprucht. Die Offenbarungen dieser Anmeldungen werden hierbei durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in die vorliegende Beschreibung eingeschlossen.

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft elektrische Verbindungssysteme, und insbesondere betrifft sie ein Hochgeschwindigkeits-Verbindungssystem hoher Dichte für differenzielle und asymmetrische oder einseitig geerdete Übertragungsanwendungen.

Beschreibung der einschlägigen Technik

Rückwandplatine-Systeme bestehen aus einer komplexen gedruckten Leiterplatte, die als Rückwandplatine oder Motherboard bezeichnet wird, und mehreren kleineren gedruckten Leiterplatten, die als in die Rückwandplatine eingesteckte Tochterkarten bezeichnet werden. Jede der Tochterkarten kann über einen Chip verfügen, der als Treiber/Empfänger bezeichnet wird. Der Treiber/Empfänger sendet und empfängt Signale von Treibern/Empfängern an anderen Tochterkarten. Zwischen dem Treiber/Empfänger auf einer ersten Tochterkarte und einem Treiber/Empfänger auf einer zweiten Tochterkarte wird ein Signalpfad erzeugt. Der Signalpfad beinhaltet einen elektrischen Verbinder, der die erste Tochterkarte mit der Rückwandplatine verbindet, die Rückwandplatine, einen zweiten elektrischen Verbinder, der die zweite Tochterkarte mit der Rückwandplatine verbindet, und die zweite Tochterkarte mit dem Treiber/Empfänger, der das transportierte Signal empfängt. Verschiedene Treiber/Empfänger, wie sie heutzutage verwendet werden, können Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s und höher übertragen. Der begrenzende Faktor (Datenübertragungsrate) im Signalpfad sind die elektrischen Verbinder, die jede Tochterkarte mit der Rückwandplatine verbinden. So existieren in der Technik Bedarf an einem elektrischen Hochgeschwindigkeitsverbinder, der die erforderliche Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten bewältigen kann.

Ferner sind die Empfänger dazu in der Lage, Signale zu empfangen, die nur 5% der ursprünglichen, vom Treiber gesendeten Signalstärke haben. Diese Verringerung der Signalstärke erhöht die Bedeutung einer Minimierung von Übersprechen zwischen Signalpfaden, um zu vermeiden, dass Signalbeeinträchtigung oder Fehler in digitale Datenströme eingebracht werden. Bei elektrischen Hochgeschwindigkeitsverbindern hoher Dichte ist es noch bedeutender, Übersprechen zu beseitigen oder zu verringern. So besteht in der Technik Bedarf an einem elektrischen Hochgeschwindigkeitsverbinder, der Hochgeschwindigkeitssignale handhaben kann, bei denen Übersprechen zwischen Signalpfaden verringert ist.

Es existieren verschiedene Typen elektrischer Verbinder. Ein Typ ist ein Durchgangslochverbinder, der entweder aus einem nachgiebigen Stift oder Durchgangslochlot besteht. Bei Rückwandplatine-Systemen wurden typischerweise Verbinder verwendet, die aus mehreren Kontakten mit Stiften bestehen, die in das Durchgangsloch eingeführt werden, das in den anzuschließenden gedruckten Leiterplatten vorhanden ist. Die Stifte können nachgiebig passen oder sie können am Ort eingelötet sein. Zum Aufnehmen der Stifte des Verbinders ist ein Loch relativ großen Durchmessers in der gedruckten Leiterplatte erforderlich. Je größer das Loch ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Fehlern durch den Plattiervorgang und umso größer ist die Kapazität die die Signalgeschwindigkeit verringert, die von diesen Verbindern bewältigt werden kann. Zum Beispiel können plattierte Durchgangslöcher nicht korrekt plattiert sein, und so können durch die elektrischen Verbinder eingeführte Stifte zu Unterbrechungen, Kurzschlüssen usw. führen. Ein plattiertes Durchgangsloch sorgt für einen kapazitiven Effekt, der die Datenrate verringert, die durch den Stift und das Loch übertragen werden kann. Ferner bestehen viele Verbinder vom Kontakttyp aus gestanzten Teilen mit variierenden Geometrien, was die Signalreflexion erhöht und die Signalgeschwindigkeit verringert. So ist es von Vorteil, den Durchmesser der plattierten Durchgangslöcher unter Verwendung von Verbindern für Kompressionsmontage zu verringern, die sich auf eine Feder stützen, die mit einem Kontaktfleck auf einer Platine einen Kontakt bildet.

Viele dieser Probleme können unter Verwendung eines elektrischen Verbinders vom Typ mit Kompressionsmontage gelöst werden. Dieser Verbindertyp überwindet viele der Mängel des Typs mit Durchgangslochkontakt, jedoch benötigen Verbinder für Kompressionsmontage voluminöse und teure Hardware zum Befestigen derselben an der gedruckten Leiterplatte. Zwischen den Kontakten für Kompressionsmontage und der PC-Platinenfläche muss enger Kontakt ohne Verwendung zusätalicher Befestigungseinrichtungen wie Spannschrauben aufrecht erhalten werden.

Außerdem muss der elektrische Verbinder, unabhängig von seinem Typ, dazu in der Lage sein, mindestens 250Mal und vielleicht über 1000Mal eingesteckt/ausgesteckt zu werden. Wenn die Kontakte abnutzen, nimmt der Kontaktwiderstand zu. Die Kontaktabnutzung kann durch Metall-Metall-Kontakt entweder an einem Punkt oder entlang einer Linie auftreten. Zum Beispiel kann ein bestimmtes Gebiet dauernd abgewischt werden, wenn der Verbinder eingesteckt/ausgesteckt wird, und es besteht die Tendenz, dass der Kontakt durch den Metallgleitvorgang, der auch zu Abnutzung führen kann, abnutzt. Auch verwenden einige Verbinder vom Typ für Kompressionsmontage Dendritenkontakte auf flexiblen Leiterbahnen. Eine Schwierigkeit bei Dendritenkontakten besteht darin, dass diese die Tendenz einer Abnutzung zeigen und dass sie nur für ein halbes Dutzend Steckzyklen gut sind, und die Dendriten beginnen abzuflachen und die mehreren Kontaktpunkte gehen verloren, wodurch die Zuverlässigkeit abnimmt. So besteht Bedarf an einem Verbinder vom Typ für Kompressionsmontage, der die Kontaktabnutzung beseitigt oder verringert.

Ein anderes Problem bei bekannten elektrischen Verbindern besteht darin, dass Impedanzänderungen über die Länge des Signalpfads die mögliche Signalgeschwindigkeit verringern. Es besteht Bedarf an einem elektrischen Verbinder, dessen Impedanz auf einen speziellen Wert kontrolliert werden kann, der über die Länge des Signalpfads relativ konstant bleibt.

Zusammengefasst gesagt, leiden elektrische Verbinder, wie sie dazu verwendet werden, Leiterplatten, wie Rückwandplatinen mit Tochterkarten zu verbinden, unter mehreren Mängeln einschließlich schlechter Abschirmung, die zu elektrischen Störsignalen führt, Impedanzänderungen und fehlender Fähigkeit, häufig verbunden und getrennt zu werden, ohne dass der elektrische Verbinder beschädigt wird. Diese Mängel begrenzen die Datenrate, die über den Verbinder übertragen werden kann. So besteht in der Technik Bedarf an einem elektrischen Verbinder hoher Dichte, der die oben genannten Probleme in großem Ausmaß überwindet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Verbindungssystem zu schaffen, das Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s und mehr führen kann.

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

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Koaxialkabelverbinder mit konstanter Impedanz über den Signalpfad zu schaffen, der Signale mit Datenraten zwischen 5-10 Gb/s und mehr führen kann.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder zu schaffen, bei dem Übersprechen zwischen Signalpfaden benachbarter Twinaxkabel oder benachbarter Koaxialkabel innerhalb des elektrischen Verbinders verringert und/ oder beseitigt ist.

Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Verbinder vom Kompressionstyp unter Verwendung einer leitenden Federkonfiguration zu schaffen.

Die Erfindung ist auf einen elektrischen Verbinder hoher Dichte gerichtet, der für 40 oder mehr Twinaxverbindungen pro Linearzoll bei einem Kartenschlitz von 25 mm oder weniger sorgen kann. Bei einem typischen Elektroniksystemgehäuse sind 20 mm der Abstand von einer Mittellinie zur nächsten benachbarter, paralleler Tochterkarten. Ein Twinaxkabel ist ein Koaxialkabel, das zwei Innenleiterdrähte statt eines einzelnen enthält. Die zwei Innenleiterdrähte sorgen für zwei physikalische Kanäle. Ein Koaxialkabel wird als "koaxial" bezeichnet, da es einen physikalischen Kanal enthält, der das Signal umgibt und von einem anderen konzentrischen physikalischen Kanal umgeben ist (nach einer Isolierschicht), wobei beide entlang derselben Achse laufen. Der Außenkanal dient als Masse.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung können dadurch gelöst werden, dass ein Verbindungssystem mit Folgendem geschaffen ist: mehreren Abstandshaltern, die so beschaffen sind, dass sie benachbart zueinander in einer Reihe mit zwei Enden angeordnet werden, wobei jeder Abstandshalter über mindestens eine Vertiefung verfügt, die so ausgebildet ist, dass darin ein Kabelabschnitt über einem Abstandshalter angeordnet werden kann, der benachbart zu einem anderen der mehreren Abstandshalter angeordnet ist; mehreren Kabelabschnitten, die jeweils innerhalb der Vertiefungen der mehreren Abstandshalter angeordnet sind und jeweils über ein erstes und ein zweites Ende und mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügen, wobei die Vertiefungen der mehreren Abstandshalter so ausgebildet sind, dass sie in einer ersten Ebene alle ersten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei lassen und auf einer zweiten Ebene alle zweiten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei lassen; einem Paar von Endstücken, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie benachbart zu den Enden der Reihe mehrerer Abstandshalter angeordnet werden; einem ersten und einem zweiten Einfügeteil, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie benachbart zur ersten und zweiten Ebene angeordnet werden, wobei jedes Einfügeteil über eine Öffnung für jeden zentralen Leiter der mehreren Kabelabschnitte sowie mindestens eine Öffnung für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt; und mehreren elektrisch leitenden Kontakten, von denen jeder über ein erstes und ein zweites Ende verfügt und jeweils in einer der Öffnungen des ersten und des zweiten Einfügeteils angeordnet ist, wobei das erste Ende der mehreren elektrisch leitenden Kontakte jeweils einen elektrischen Kontakt zu einem der mehreren Kabelabschnitte herstellt, und wobei sich das zweite Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte durch die jeweils zugehörige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil über eine Ebene desselben hinaus erstreckt.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung können auch dadurch gelöst werden, dass ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssystems, mit den folgenden Schritten geschaffen wird: Anordnen mehrerer Abstandshalter benachbart zueinander in einer Reihe mit zwei Enden; Ausbilden jedes Abstandshalters in solcher Weise, dass er mindestens eine Vertiefung enthält, in der ein Kabelabschnitt über einem Abstandshalter angeordnet werden kann, der benachbart zu einem anderen der mehreren Abstandshalter angeordnet ist; jeweiliges Anordnen mehrerer Kabelabschnitte innerhalb der Vertiefungen der mehreren Abstandshalter, wobei jeder Kabelabschnitt über ein erstes und ein zweites Ende sowie mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt; Ausbilden der Vertiefungen in den mehreren Abstandshaltern in solcher Weise, dass in einer ersten Ebene alle ersten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei liegen und in einer zweiten Ebene alle zweiten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei liegen; jeweiliges Anordnen eines Paars von Endstücken benachbart zu den Enden der zwei Reihen mehrerer Abstandshalter; jeweiliges Anordnen eines ersten und eines zweiten Einfügeteils benachbart zur ersten und zweiten Ebene, wobei jedes Einfügeteil über eine Öffnung für jeden zentralen Leiter der mehreren Kabelabschnitte und mindestens eine Öffnung für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt; und jeweiliges Anordnen mehrerer elektrisch leitender Kontakte, von denen jeder über ein erstes und ein zweites Ende verfügt, in einer der Öffnungen des ersten und des zweiten Einfügeteils; wobei das erste Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte jeweils einen elektrischen Kontakt mit einem der mehreren Kabelabschnitte bildet; und wobei sich das zweite Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte durch seine jeweilige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil über eine Ebene desselben hinaus erstreckt.

Noch ferner können diese und andere Aufgaben der Erfindung dadurch gelöst werden, dass ein Verbindungssystem mit Folgendem geschaffen wird: mehreren Abstandshaltern, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind; mehreren Kabelabschnitten, von denen jeder über mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt und jeder innerhalb mindestens eines der mehreren Abstandshalter angeordnet ist, wobei alle der mehreren Kabelabschnitte über ein Ende, das in einer ersten Ebene frei liegt, und ein zweites Ende, das in einer zweiten Ebene frei liegt, verfügen; einem Paar von Einfügeteilen mit darin angebrachten Öffnungen, wobei das Paar von Einfügeteilen jeweils auf Flächen der mehreren Abstandshalter angeordnet ist; und elektrisch leitenden Kontakten, die jeweils innerhalb der Öffnungen im Paar von Einfügeteilen so angeordnet sind, dass ein Ende einen elektrischen Kontakt mit einem der Kabelabschnitte bildet und sich ein anderes Ende durch die zugehörige Öffnung im zugehörigen Einfügeteil erstreckt.

Schließlich können diese und andere Aufgaben der Erfindung dadurch gelöst werden, dass ein Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssystems mit den folgenden Schritten geschaffen wird: Anordnen mehrerer Abstandshalter benachbart zueinander in einer Reihe; Anordnen jeweils eines von mehreren Kabelabschnitten innerhalb mindestens einer der mehreren Abstandshalter, wobei jeder der mehreren Kabelabschnitte über mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt und alle der mehreren Kabelabschnitte über ein Ende, das in einer ersten Ebene frei liegt, und ein zweites Ende, das in einer zweiten Ebene frei liegt, verfügen; jeweiliges Anordnen eines Paars von Einfügeteilen auf Flächen der mehreren Abstandshalter, wobei jedes Paar von Einfügeteilen über darin angebrachte Öffnungen verfügt; und jeweiliges Anordnen elektrisch leitender Kontakte innerhalb der Öffnungen im Paar von Einfügeteilen in solcher Weise, dass ein Ende einen elektrischen Kontakt zu einem der Kabelabschnitte bildet und sich das andere Ende durch seine jeweilige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil erstreckt.

Bei der Erfindung kann jeder der elektrisch leitenden Kontakte über einen Federkontakt verfügen, der innerhalb einer oberen Haube angeordnet ist, wobei ein frei liegendes Ende des Federkontakts über das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts verfügt und ein geschlossenes Ende der oberen Haube das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts enthält, wobei jede obere Haube in einer Ebene rechtwinklig zu einer Achse derselben einen Schulterabschnitt aufweisen kann.

Ferner kann bei der Erfindung jeder der elektrisch leitenden Kontakte einen einstückigen, halb starren Federkontakt mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweisen, wobei das erste Ende des Federkontakts das genannte erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts aufweist und das zweite Ende des Federkontakts das genannte zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts aufweist, wobei jeder Federkontakt in einer Ebene rechtwinklig zu einer seiner Achsen einen Schulterabschnitt aufweist und wobei jeder - Kabelabschnitt zwei zentrale Leiter aufweisen kann.

Schließlich kann bei der Erfindung jedes Einfügeteil über zwei Öffnungen für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügen, wobei ein frei liegendes jeweiliges Ende des mindestens einen zentralen Leiters und eine leitende Außenabschirmung des ersten Endes und des zweiten Endes jedes Kabelabschnitts in einer Ebene liegen können.

Noch andere Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, in der Ausführungsformen der Erfindung nur zur Veranschaulichung dargestellt und beschrieben sind. Wie es zu erkennen ist, kann die Erfindung mit anderen und verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden, und einige Einzelheiten können in verschiedener Hinsicht modifiziert werden, alles, ohne dass dadurch vom Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abgewichen würde. Demgemäß sind die Zeichnungen und die zugehörige Beschreibung als der Art nach veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird in den Figuren der beigefügten Zeichnungen, in denen Elemente mit denselben Bezugszahlbezeichnungen durchgehend gleiche Elemente repräsentieren, beispielhaft, also nicht beschränkend, veranschaulicht.
Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Verbinders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie in der Grundanmeldung offenbart, in einem an eine Tochterkarte und eine Rückwandplatine montierten Zustand, wobei ein Überzugsguss der Deutlichkeit halber weggelassen ist.
Fig. 1B entspricht der Ansicht der Fig. 1A, wobei jedoch der Überzugsguss dargestellt ist.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Verbinders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie in der Grundanmeldung offenbart, wobei das halb starre Twinaxkabel nur mit dem Rückwandplatine-Einfügeteil verbunden ist, wobei die Rückwandplatine und der Überzugsguss der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
Fig. 3 ist eine perspektivische Unteransicht zur Fig. 2.
Fig. 4 entspricht der Ansicht der Fig. 2, wobei das Rückwandplatine-Einfügeteil der Deutlichkeit halber weggelassen ist.
Fig. 5 entspricht der Ansicht der Fig. 4, wobei einige der Federkontakte der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
Fig. 6 entspricht der Ansicht der Fig. 4, wobei zusätzliche Federkontakte der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
Fig. 7 ist eine perspektivische Unteransicht, wobei die Federkontakte der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Tochterkarte und der Rückwandplatine mit PC-Platinenmustern.
Fig. 9 veranschaulicht eine Rückwandplatine, eine Mittelplatine und eine Tochterkarte bei einer tatsächlichen Anwendung.
Fig. 10 ist eine Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines elektrischen Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung, wie in der Grundanmeldung offenbart.
Fig. 11 ist eine vergrößerte Explosionsansicht der Kabelaufnehmer-Einfügeteile.
Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht der Vorderseite des in der Fig. 10 dargestellten Einfügeteil-Kabelaufnehmers.
Fig. 13A ist eine perspektivische Ansicht des elektrischen Verbinders gemäß der Grundanmeldung, der an einer Tochterkarte montiert ist, wobei sich der Schieber des Tochterkarte-Einfügeteils in einer zurückgezogenen Stellung befindet und sich der Schieber des Rückwandplatine-Einfügeteils in einer vorgeschobenen Position befindet.
Fig. 13B ist eine Schnittansicht von Federkontakten, die durch eine Mylarfolie gehalten werden, wobei ein Ende der Federkontakte innerhalb des Einfügeteilschiebers dargestellt ist, wenn sich dieser in einer vorgeschobenen Stellung befindet.
Fig. 13C ist eine der Fig. 13B ähnliche Schnittansicht, und sie veranschaulicht ein Ende der Federkontakte, die sich über den Einfügeteilschieber hinaus erstrecken, wenn sich dieser in einer zurückgezogenen Stellung befindet.
Fig. 14 ist eine Explosionsansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines elektrischen Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung.
Fig. 15 ist eine Ansicht eines teilweise zusammengebauten Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung.
Fig. 16 ist eine Ansicht von Teilen des Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung.
Fig. 17 ist eine Ansicht des Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung vor der Anbringung der Einfügeteile.
Fig. 18 ist eine Ansicht eines Einfügeteils des Verbinders der Fig. 14.
Fig. 19 ist eine Ansicht des Einfügeteils der Fig. 18, wobei ein Satz von oberen Hauben darin eingesetzt ist.
Fig. 20 ist eine Ansicht des Einfügeteils der Fig. 19, wobei ein Satz von Federn jeweils in einem Satz von oberen Hauben anliegt.
Fig. 21 ist eine Ansicht des Einfügeteils der Fig. 20, wobei ein Ende eines einzelnen Twinaxkabels mit einem Satz von Federkontakten und oberen Hauben angeordnet ist.
Fig. 21A ist eine Nahansicht eines Teils der Anordnung der Fig. 21, wobei einige Elemente der Deutlichkeit halber weggelassen sind.
Fig. 22 ist eine der Fig. 21 entsprechende Ansicht, wobei jedoch alle Twinaxkabel mit ihren jeweiligen Federkontakten und oberen Hauben angeordnet sind.
Fig. 23 ist eine Ansicht des Verbinders der Figur. 22 nach der Einkapselung.
Fig. 24 ist eine Ansicht des Verbinders der Fig. 23 nach dem Anbringen der Einfügeteile.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung sorgt für eine einzigartige abgeschirmte Twinax-Koaxialstruktur mit konstanter Impedanz von einer Tochterkarte-Schnittstelle zur Rückwandplatine-Schnittstelle. Die Koaxialstruktur sargt für konstante Impedanz von 65 Ohm bei asymmetrischer Impedanz, für 50 Ohm bei Odd-Mode-Impedanz und für 100 Ohm bei Differenzimpedanz. Vorteilhafterweise ist durch die Erfindung ein Verbinder mit gesteuerter Impedanz aufgrund der Fähigkeit geschaffen, die charakteristische Impedanz des elektrischen Verbinders durch Ändern der dielektrischen Dicke und der Dielektrizitätskonstante zu ändern. Dies erlaubt es, anwendungsspezifische Verbinder mit verschiedenen Impedanzwerten im Bereich von 35 Ohm bis 150 Ohm oder höher herzustellen.
Ein asymmetrischer Verbindungspfad nutzt einen Leiter zum Übertragen von Daten. Ein Differenzverbindungspfad nutzt zwei Leiter zum Übertragen derselben Daten. Der Vorteil eines Differenzverbindungspfads in Bezug auf einen asymmetrischen Verbindungspfad besteht darin, dass die Übertragungsgeschwindigkeit erhöht ist und Bedenken hinsichtlich der Störsignal-Unanfälligkeit und der elektromagnetischen Interferenz (EMI) verringert sind.
Wenn ein Twinaxdesign gemäß der Erfindung verwendet wird, sorgt das hier beschriebene Verbinderdesign für die beste bekannte Vorgehensweise zum Übertragen von Differenzdaten unter Verwendung von Kupferleitungen. Dasselbe gilt für die asymmetrische Version. Das asymmetrische Design nutzt einen Koaxialleiter zum Übertragen von Daten. Dies ermöglicht es, analoge (HF) oder digitale Daten mit einer Signalbeeinträchtigung zu übertragen, die derjenigen bei einem Koaxialkabel vergleichbar ist.
Es wird als Erstes auf die Fig. 1A und 1B Bezug genommen, in denen ein Verbindungssystem für einen Hochgeschwindigkeits-Verbindungspfad hoher Dichte dargestellt ist. Die Fig. 1A zeigt den elektrischen Verbinder unter Weglassung des Überzugsgusses zum Vereinfachen der Erläuterung. Der Verbinder 18 wird dazu verwendet, eine Tochterkarte 20 elektrisch mit einer Rückwandplatine 22 zu verbinden. Der Verbinder 18 beinhaltet, wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, ein Tochterkarte-Einfügeteil 30, ein Rückwandplatine-Einfügeteil 32, einen Überzugsguss 34, der halb starre Twinax- oder Koaxialkabel überzieht. Der Überzugsguss 34 ist vorzugsweise spritzgegossen, z. B. aus PBT (Polybutylenterephthalat). Gemäß der Darstellung der Fig. 1A und 18 sind nur zwei Twinaxkabel 40, 42 zur Vereinfachung der Darstellung gezeigt, wobei jedoch davon auszugehen ist, dass 80 Paare oder mehr von Twinaxkabeln im elektrischen Verbinder verwendet sein können. Diese Ausführungsform verwendet ein Twinaxkabel, das auf eine gewünschte Form gebogen ist. Es kann auch eine starrere Konstruktion verwendet werden, die in ein einzelnes Teil gegossen ist. Bei den Kabeln 40 und 42 ist der zentrale Leiter Kupfer, das dielektrische Material kann Teflon™ sein, und der Außenmantel kann aus Litze bestehen. 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 Dielektrizitätskonstante variiert werden. In der Fig. 1A ist der Überzugsguss 34 der Deutlichkeit halber weggelassen. Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, sind innerhalb der Einfügeteile 30 und 32 jeweilige Federkontaktanordnungen 50, 52, 60, 62 positioniert, die die Enden der Twinaxkabel 40 und 42 umgeben, um diese abzuschirmen und die Impedanz des Verbinders zu kontrollieren.
Federkontakte und deren Gebrauch sind im am 29. Januar 1991 mit dem Titel "LOW-LOSS ELECTRICAL INTERCONNECTS" erteilten US-Patent Nr. 4,993,306, im am 23. März 1999 mit dem Titel "MICROSTRIP TO COAX VERTICAL LAUNCHER USING FUZZ BUTTON AND SOLDERLESS INTERCONNECTS" erteilten US-Patent Nr. 5,886,590, im am 21. März 2000 mit dem Titel "RF CONNECTOR HAVING A COMPLIANT CONTACT" erteilten US-Patent Nr. 6,039,530, im am 15. Mai 1990 mit dem Titel "MACHTNE FOR MANUFACTURING BUTTON CONNECTOR AND METHOD THEREFOR" erteilten US-Patent Nr. 4,924,918 und im am 16. April 1991 mit dem Titel "HIGH-DEN- SITY CONTACT AREA ELECTRICAL CONNECTORS" erteilten US-Patent Nr. 5,007,843 erläutert, wobei diese alle hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit in die vorliegende Beschreibung eingeschlossen werden. Obwohl die hier beschriebene Erfindung in Bezug auf den dargestellten Typ von Federkontakten beschrieben wird, ist zu beachten, dass es sich um einen veranschaulichenden Typ eines leitenden Elements oder Kontakts handelt und dass bei der Erfindung andere Typen elektrisch leitender Elemente oder Federn verwendet werden können. Das leitende Element sorgt für mehrere Kontaktpunkte hoher Zuverlässigkeit, und es wird zufällig auf eine Form zusammengedrückt, die für mehrere elektrische Kontaktpunkte an einer passenden Fläche sorgt.
Das leitende Element kann verschiedene geeignete Formen einnehmen. Zum Beispiel kann das leitende Element über ein "Uhrband" oder einen "Springstab"-Stift verfügen, d. h. mindestens einen federbelasteten Stift, der zusammengedrückt werden kann. Bei einer weiteren Alternative kann das leitende Element ein Balgbauteil mit mehreren verformbaren Falzen, die zusammendrückbar sind, aufweisen. Ein weiteres geeignetes leitendes Element verfügt über einen Leiter, der zu einem steckerförmigen, zusammendrückbaren Gitter ausgebildet ist. Alternativ kann das leitende Element über Belleville- Federscheiben oder ein Element aus einem Elastomer, das mit leitenden Teilchen gefüllt ist, verfügen. Vorzugsweise ist das leitende Element mit Gold plattiert, um für niedrige, stabile HF-Verluste in gutartigen oder auch schädlichen Umgebungen zu sorgen.
Das leitende Element kann über ein einzelnes Element, wie oben beschrieben, oder andere Typen verfügen, die dazu geeignet sind, mindestens ein nachgiebiges Ende bereitzustellen, oder es kann alternativ mehr als ein Element aufweisen, in welchem Fall mindestens eines der Elemente über mindestens ein nachgiebiges Ende verfügt.
Obwohl ein rechtwinkliger Verbinder 18 dargestellt ist, ist zu beachten, dass andere Konfigurationen, wie gerade Konfigurationen zwischen parallelen Leiterplatten, möglich sind. Obwohl die folgende Beschreibung hinsichtlich Tochterkarten und Rückwandplatinen erfolgt, gilt dies nur der Zweckdienlichkeit halber, und es ist zu beachten, dass der unten erörterte elektrische Verbinder dazu geeignet ist, alle Typen von Leiterplatten zu verbinden und er auch bei anderen Hochgeschwindigkeitsanwendungen verwendbar ist.
Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, kann der Verbinder 18 dadurch zusammengebaut werden, dass das Einfügeteil 30 und das Rückwandplatine-Einfügeteil 32 verbunden werden. Wie es in der Fig. 1B dargestellt ist, wird der Verbinder 18 wie folgt zusammengebaut. Als Erstes werden die Twinaxkabel 40, 42 hergestellt. Alle Federkontakte werden in den Einfügeteilen 30 und 32 installiert. Dann werden die Twinaxkabel 40 und 42 in den Einfügeteilen 30 und 32 installiert. Die Baugruppe wird dann einsatzgegossen, um den Überzugsguss 34 herzustellen, der den gesamten elektrischen Verbinder 18 starr macht. Der Überzugsguss 34 besteht vorzugsweise aus PBT. Dann kann der elektrische Verbinder 18 unter Verwendung von Befestigungsteilen wie Schrauben, Nieten, Druckstützen und dergleichen mit der Tochterkarte 20 verbunden werden.
Die Federverbinder 50, 52, 60 und 62 können aus einem einzelnen, mit Gold plattierten, feinen Draht bestehen, der auf sehr kleine Form zusammengedrückt wird. Der sich ergebende Gegenstand ist eine Drahtmasse mit Federfunktion, die hervorragende elektrische Signalleitung von starkem Gleichstrom bis zu Mikrowellenfrequenzen zeigt. Die typische Größe eines derartigen Federkontakts beträgt 0,01 Zoll im Durchmesser auf 0,060 in der Länge. Die signalführenden Federkontakte verfügen vorzugsweise über denselben Außendurchmesser wie das signalführende Zentralkabel. Die Massekontakt-Federkontakte müssen nicht denselben Durchmesser oder dieselbe Länge wie die signalführenden Federkontakte aufweisen. Die bei den veranschaulichenden Ausführungsformen verwendeten Federkontakte 50, 52, 60 und 62 bestehen vorzugsweise jeweils aus einem Strang Metalldraht, wobei alle Stränge zusammengebauscht sind, um einen gewünschten zylinderförmigen "Knopf" aus einem Material mit einer Dichte zwischen 20% und 30% herzustellen. Wie es in den Fig. 1A und 1B dargestellt ist, passt jeder durch einen gebauschten Draht angeschlossene Federkontakt eng in Öffnungen des Tochterkarte-Einfügeteils 30 und des Rückwandplatine-Einfügeteils 32. Jeder Federkontakt 50, 52, 60 und 62 mit einem gebauschten Draht bildet an mehreren Punkten einen elektrischen Kontakt, wenn er gegen die Kontaktfläche gedrückt wird. Verbinder dieses Typs zeigen deutliche Vorteile gegenüber anderen Typen von Verbindern, und sie sorgen für Verbindung hoher Beständigkeit und Zuverlässigkeit. Im Gegensatz zu anderen Typen von Verbindungen zeigt dieses mechanische Verbinderelement wenige zugehörige Variable, die die Qualität der Verbindung beeinträchtigen könnten. Die einzigen wesentlichen Variablen sind die Größe des Verbinderelements und die zum Herstellen der Verbindung verwendete Druckkraft, wobei beide dadurch genau kontrolliert werden können, dass das Volumen kontrolliert wird, in dem der Federkontakt platziert wird. Alternativ kann, in Umgebungen mit starken Schwingungen, der Federkontakt unter Verwendung eines leitenden Epoxidmaterials am Ort befestigt werden.
Die bei den veranschaulichenden Ausführungsformen verwendeten Federkontakte können unter Verwendung eines Nickeldrahts oder eines Drahts aus Legierungen wie Beryllium und Kupfer, Silber und Kupfer oder Phosphor und Bronze hergestellt werden. Die Kompression des gebauschten Drahts der Federkontakte ist im Wesentlichen elastisch, so dass dann, wenn die Druckkraft der Twinaxkabel weggenommen wird, die Federkontakte in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Der Draht wird zufällig zu Zylinderform zusammengedrückt, und er ist mit einer gewissen Federkonstante versehen, um für Nachgiebigkeit zu sorgen, wenn Druck ausgeübt wird. In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, den elektrischen Verbinder 18 so oft wie erforderlich zu verbinden und zu trennen. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen können die aus einem gebauschten Draht bestehenden Verbinderelemente 50, 52, 60 und 62 Komponenten aufweisen, wie sie von Technical Wire Products, Inc., Piscataway, New Jersey unter der Handelsbezeichnung Fuzz Button™ vertrieben werden.
Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen, gemäß der die Twinaxkabel 40 und 42 in das Rückwandplatine-Einfügeteil 32 eingefügt werden. Die Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 dadurch, dass zwei Twinaxkabel 40 und 42 anstelle eines einzelnen dargestellt sind. Es ist wichtig, zu beachten, dass zentrale Leiter 120 und 122 nicht gegeneinander abgeschirmt sind. Jedoch ist es wichtig, die Twinaxpaare gegeneinander abzuschirmen, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist.
Wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, verfügt das Rückwandplatine-Einfügeteil 32 über zwei entgegengesetzte U-förmige Öffnungen 100 und 102 mit jeweils einer U-förmigen Außenumfangswand 110 bzw. 112, einer U-förmigen Innenumfangswand 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 sind jeweils mehrere Federkontakte 200, 202, 204 und 206 eingesetzt, die jeweils halbe U-Form aufweisen, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Zum Beispiel weisen die Federkontakte 200 und 202 jeweils halbe U-Form auf, und wenn sie gemeinsam platziert sind, bilden sie ein U, das das Twinaxkabel 40 teilweise umgibt. Es ist zu beachten, dass andere Abschirmungsmethoden dazu verwendet werden können, die Federkontakte zu ersetzen.
Das Twinaxkabel 40 verfügt über zwei zentrale Leiter 120 und 122, die z. B. durch eine Umhüllung 124 aus Teflon™ umgeben sind. Vorzugsweise verfügen die signalführenden Federkontakte 300-306 (siehe die Fig. 3) über dieselben Außendurchmesser wie die zwei zentralen Leiter 120, 122. Die Umhüllung 124 aus Teflon™ kann durch eine elektrisch leitende Kupferschicht oder durch ein starres oder halb starres Außengehäuse 128 aus Kupfer und Aluminium oder eine mit Zinn gefüllte Litze bedeckt sein. Das Gehäuse 128 kann unter Verwendung eines Plattierprozesses hergestellt werden. Wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, ist das starre Außengehäuse 128 über eine Länge E abgezogen, um dadurch die Umhüllung 124 aus Teflon™ freizulegen. Die Umhüllung 124 aus Teflon™ ist über eine Länge F vom zentralen Leiter abgezogen. Dieses Abstreifen ist an den beiden Enden der Twinaxkabel 40 und 42 symmetrisch erfolgt. Die Federkontakte 200, 202, 204 und 206 stehen mit der Schicht 128 in elektrischem Kontakt, um eine Abschirmung zu bilden.
Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen, die eine Unteransicht zur Fig. 2 zeigt. Innerhalb des Einfügeteils 32 sind Federkontakte montiert, die mit halber U-Konfiguration über die Dicke des Einfügeteils 32 aufeinander gestapelt sind, um die zentralen Twinaxleitungen 120 bzw. 122 der Twinaxkabel 40 bzw. 42 zu umgeben und abzuschirmen. Es sind auch mehrere sich vertikal erstreckende zylindrische Federkontakte 210, 212 und 214 dargestellt, die zwischen den Wänden 114 und 116 positioniert sind. Die Federkontakte 210 und 214 erstrecken sich über die Dicke des Einfügeteils 32, und sie werden dazu verwendet, die Twinaxkabel 40 und 42 gegeneinander abzuschirmen. Wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, ist zu beachten, dass für die Twinaxkabel 40 und 42 in den abgezogenen Abschnitten der Twinaxkabeln 40 und 42, die sich durch das Einfügeteil 32 erstrecken, eine vollständige Abschirmung über 360° vorliegt. Wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, existieren vier Federkontakte 300, 302, 304 und 306 in Kontakt mit den frei gelegten Abschnitten der zentralen Leiter 120 und 122 der Twinaxkabel 40 und 42.
Die Fig. 4 ist eine den Fig. 2 und 3 ähnliche Darstellung, bei der das Tochterkarte-Einfügeteil 32 der Deutlichkeit halber weggelassen ist. Wie es aus der Fig. 4 erkennbar ist, existieren vier Stapel von Federkontakten 200, 222, 224, 226, 228; 202, 232, 234, 236, 238; und 204, 242, 244, 246, 248, 206, 252, 254, 256 und 258 (nicht dargestellt) mit halber U-Form. Diese vier Stapel bilden gemeinsam mit den sich vertikal erstreckenden Federkontakten eine vollständige Abschirmung von 360° um die Twinaxkabel 40 und 42. Es wird in Betracht gezogen, dass der oberste und der unterste Federkontakt verwendet werden. Jedoch ist es möglich, andere Strukturen als Federkontakte zum elektrischen Verbinden des obersten und des untersten Federkontakts zu verwenden. Zum Beispiel kann eine gestanzte und geformte Metallkomponente (nicht dargestellt) dazu verwendet werden, den obersten und den untersten Federkontakt elektrisch zu verbinden.
Die Fig. 5 ist der Fig. 4 mit der Ausnahme ähnlich, dass die Federkontakte 200, 222, 224, 226 und 228 weggelassen sind, um die Federkontakte 306 und 304 in Kontakt mit den zentralen Leitungen 122 bzw. 120 zu zeigen.
Aus der Fig. 6 ist es erkennbar, dass die Federkontakte 300 und 302 und auch 304 und 306 (nicht dargestellt) die frei gelegten Abschnitte der zentralen Signalträger 120 und 122 kontaktieren. Diese Federkontakte 300-306 sind die signalführenden Federkontakte. Es ist wesentlich, dass die signalführenden Federkontakte im Wesentlichen denselben Durchmesser wie die zentralen Twinaxleiter 120 und 122 aufweisen, um konstante Impedanz aufrecht zu erhalten. Es wird auch in Betracht gezogen, dass bei der Erfindung andere Typen von Federkontakten verwendet werden können. Zum Beispiel könnten leitende Textilien verwendet werden. Es könnten auch Druckfedern verwendet werden. Eine leitende Textilie kann in den Verbinder eingespritzt werden, um die Federkontakte zu ersetzen.
Es wird nun auf die Fig. 7 Bezug genommen, die eine perspektivische Unteransicht des elektrischen Verbinders 18 zeigt. Wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, ist zwischen der geraden Wand 114 und dem Boden der U-förmigen Außenwand 110 ein zentraler Abschnitt 701 ausgebildet. Dieser zentrale Abschnitt 701 verfügt über Durchgangslöcher 700 und 702, die die sich vertikal erstreckenden Federkontakte 300 und 302 aufnehmen. Im U-förmigen Gebiet ist eine Wand 704 zentral ausgebildet, um eine erste U-förmige Halböffnung 710 und eine zweite U-förmige Öffnung 712 zu bilden, die jeweils die Federkontakte 206, 252, 254, 256 und 258 sowie 204, 242, 244, 246 und 248 aufnehmen. Es wird in Betracht gezogen, dass eine zweiteilige Konstruktion vorliegen könnte und die zentrale Haltestruktur ein gesondertes Element sein könnte, das aus einem Dielektrikum aus Teflon™ besteht. Auch könnten mit Metall plattierte Kunststoffkomponenten verwendet werden.
Wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, befinden sich mehrere elektrisch nicht leitende Muster 402 und 404 auf der Tochterkarte 20 bzw. der Rückwandplatine 22. Das Muster 402 verfügt über ein elektrisch leitendes Gebiet 410, das grob die Konfiguration der Zahl Acht aufweist. Die Muster können unter Verwendung bekannter Lithografietechniken hergestellt werden. Ein erstes nicht leitendes Gebiet 412 und ein zweites nicht leitendes Gebiet 414 sind voneinander beabstandet, und sie befinden sich innerhalb des Außenumfangs 420 des Musters 402. Das erste nicht leitende Gebiet 412 verfügt über zwei Gebiete 430 und 432 mit leitenden Kontaktflecken 440 und 442. Das zweite nicht leitende Gebiet 414 verfügt über zwei Gebiete 434 und 436 mit leitenden Kontaktflecken 444 und 446. Öffnungen 430, 432, 434 und 436 nehmen die zentralen Leiter 120 und 122 der Twinaxkabel 40 und 42 auf, die sich ausgehend vom Einfügeteil 30 erstrecken, so dass die Federkontakte 300, 302, 304 und 306 jeweils mit den leitenden Kontaktflecken 440, 442, 444 bzw. 446 in Kontakt gebracht sind. Es wird erneut auf die Fig. 4 Bezug genommen, gemäß der die Federkontakte 228, 238, 248 und 258 in elektrischem Kontakt mit dem elektrisch leitenden Gebiet 410 stehen. Auf diese Weise sorgen die Federkontakte für einen Abschirmungspfad gegen Masse. Das elektrisch leitende Gebiet 410 ist mit der Masseebene auf der Tochterkarte und der Rückwandplatine verbunden. Die Innenflächen der Öffnungen 430, 432, 434 und 436 sind elektrisch leitend, und sie sind mit Signalpfaden verbunden, so dass die Federkontakte 306, 304, 302 und 300 damit in elektrischem Kontakt stehen, wenn das Einfügeteil 30 dazu verwendet wird, die Tochterkarte 20 und die Rückwandplatine 22 zu verbinden. Die Federkontakte werden im Einfügeteil 32 montiert. Vorteilhafterweise werden die Federkontakte 300, 302, 304 und 306 zusammengedrückt, wenn die Tochterkarte und die Rückwandplatine zusammengesetzt werden, was für eine Normalkraft auf die Signalleitung und das Kabel sorgt. Die Federkontakte 300, 302, 304 und 306 sowie 228, 238, 248 und 258 werden gegen die Karte 20 gedrückt, um Normalkräfte in Bezug auf das Muster 402 der Tochterkarte aufrecht zu erhalten. Das Muster 404 auf der Rückwandplatine 22 ist dasselbe wie das Muster 402, und es muss hier nicht detailliert beschrieben werden. Das Muster 404 verfügt über einen elektrisch leitenden Teil 458 und ein erstes nicht leitendes Gebiet 460 und ein zweites nicht leitendes Gebiet 462. Vorteilhafterweise kann der elektrische Verbinder 18 mehrfach verbunden und wiederverbunden werden, ohne dass die Signalkontakte 300, 302 beeinträchtigt werden.
Es wird nun auf die Fig. 9 Bezug genommen, in der eine Rückwandplatine 700 mit einer Tochterkarte 710 verbunden dargestellt ist. Eine derartige Anordnung ist auch bei Mittelplatine-Verbindern verwendbar, wie bei dem in der Fig. 9 dargestellten Mittelplatine-Verbinder 600, der mit einer Tochterkarte 610 verbunden ist.
Es wird nun auf die Fig. 10 Bezug genommen, die einen elektrischen Verbinder 1000 veranschaulicht. Am Anfang sei darauf hingewiesen, dass die elektrischen Verbinder 1020, 1022 und 1024 dieselben elektrischen Eigenschaften wie die oben erörterten elektrischen Verbinder 40 und 42 aufweisen. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, weist der elektrische Verbinder 124 den kürzesten Pfad auf, und der elektrische Verbinder 1020 weist den längsten Pfad auf. Gemäß der Fig. 11 verfügt z. B. der Verbinder 1020 über einen sich nach unten erstreckenden geraden Abschnitt 1020', einen abgewinkelten Abschnitt 1020" und einen sich horizontal erstreckenden geraden Abschnitt 1020'''. Die geraden Abschnitte 1020' und 1020" erleichtern die Installation von Enden des Leiters 1020 in Kabelaufnehmer-Einfügeteilen 1030 und 1032, wie es unten erläutert wird. Der Einfachheit der Erläuterung halber wird hier nur der Aufnehmer für die Leiter 1020, 1022 und 1024 erläutert, obwohl andere Sätze von Leitern dargestellt sind, die über dieselben Aufnehmer verfügen. Die Fig. 11-13C Veranschaulichen zusätzliche Einzelheiten der oben genannten Anordnung.
Es wird erneut auf die Fig. 10 Bezug genommen, gemäß der der elektrische Verbinder 1000 über entgegengesetzte Führungsblöcke 1002 und 1004 verfügt, die an entgegengesetzten Enden desselben angebracht sind, wie es unten detailliert erörtert ist. Die Führungsblöcke 1002 und 1004 sowie die Kabelaufnehmer 1006-1014 können entweder aus einzelnen Formteilen bestehen, wie dargestellt, und zusammengebaut werden, oder sie können als übergossene Baugruppe hergestellt werden, wie es bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1B beschrieben wurde. Zwischen den Führungsblöcken 1002 und 1004 befinden sich mehrere Sätze elektrischer Verbinder. So wie hier verwendet, bilden die Leiter 1020, 1022 und 1024 einen vertikalen Satz von Leitern. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, existieren vier horizontale Sätze von drei vertikal aufgestapelten elektrischen Leitern, wodurch ein vertikales und horizontales Array von Twinaxkabelleitern gebildet ist, wobei jedoch zu beachten ist, dass jede beliebige Anzahl elektrischer Leiter verwendet werden kann. Zum Beispiel könnten anstelle von vier Sätzen von Leitern acht Leitersätze vorhanden sein. Alternativ könnten anstelle eines Stapels mit drei Leitern Stapel von zwei Leitern oder vier oder fünf Leitern, abhängig von der Anwendung, vorhanden sein.
Jeder der elektrischen Leiter 1020, 1022 und 1024 wird durch Kabelaufnehmer 1006 und 1008 gehalten, und die anderen elektrischen Leiter werden durch die jeweiligen Kabelaufnehmer 1008-1014 gehalten. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, ist der Kabelaufnehmer 1006 speziell so ausgebildet, dass er unter Verwendung horizontaler Stifte 1006', 1006" und 1000''' zum Führungsblock 1002 passt, wobei diese Stifte in entsprechende Löcher 1002', 1002" und 1002''' im Führungsblock 1002 passen. Die Aufnehmer 1006 und 1008 verfügen jeweils über Aussparungen 1007, 1009 und 1011 bzw. 1013, 1015 und 1017. Jeder Kabelaufnehmer verfügt über einen Zapfen und ein Loch, und z. B. befinden sich im Kabelaufnehmer 1008 ein Zapfen 1023 und ein Loch 1025 für Kopplung mit dem Kabelaufnehmer 1006.
Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, ist der elektrische Verbinder 1000 ein rechtwinkliger (d. h. 90 Grad) elektrischer Verbinder, obwohl andere Konfigurationen wie ein gerader Verbinder ausgebildet werden können.
Der elektrische Verbinder 1000 verfügt über einen zentralen Twinax- oder Koaxialabschnitt 1001, der alle Kupferdrahtleiter 1020, 1022 und 1024 sowie alle gekoppelten Kabelaufnehmer 1006-1012 und die Führungsblöcke 1002 und 1004 enthält. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, existieren an der zusammengebauten zentralen Baugruppe 1001 eine vordere Rechteckfläche 1026 und eine untere Rechteckfläche 1028. Entgegengesetzte Enden der Leiter 1020, 1022 und 1024 erstrecken sich geringfügig über die Flächen 1026 bzw. 1028 hinaus, wobei der Außenmantel 128 jedes der Twinaxleiter 1020 und 1024 frei gelegt ist. Die zentralen Leiter 120 und 122 erstrecken sich geringfügig über das Dielektrikum 124 und den Außenmantel 128 der Twinaxleiter 1020 und 1024 hinaus.
Ein rechteckiges Einfügeteil 1030 verfügt über eine Vorderseite 1030' und eine Rückseite 1030". Das Einfügeteil 1030 (d. h. die Fläche 1030') passt zur Vorderseite 1026 der Baugruppe 1001. Ein zweites rechteckiges Einfügeteil 1032 mit einer Vorderseite 1032' und einer Rückseite 1032" passt (d. h. die Fläche 1032') zur Unterseite 1028 der Baugruppe 1001. Die Kupferdrahtleiter 120 und 122 stehen mit den Einfügeteilen 1030 und 1032 in Eingriff, wie es unten erläutert ist.
Federkontakte 1034 und 1036 werden durch Mylar-Halter 1038 bzw. 1040 gehalten. Die Mylar-Halter 1038 und 1040 könnten aus jedem geeigneten Material einschließlich einem durch Wärme schrumpfbaren Kunststoff bestehen. Die Federkontakte 1034 und 1036 werden strategisch platziert, und sie erstrecken sich innerhalb des Einfügeteil-Kabelaufnehmers 1030 bzw. 1032 und Einfügeteilschiebern 1042 bzw. 1044. Die Vorderseite 1030' des Einfügeteils 1030 ist durch Presssitzzapfen, Ultraschallverschweißen oder Epoxid starr mit der Vorderseite 1026 verbunden. Ein Paar sich gegenüberstehender Stifte 1009 und 1009' erstreckt sich ausgehend von der Fläche 1026 und den Führungsblöcken 1002 bzw. 1004 in ausgesparte Löcher, die sich (was nicht dargestellt ist) ausgehend von der Fläche 1030' nach innen erstrecken. Die Stifte 1009 und 1009' halten das Einfügeteil 1030 mit den Kabelaufnehmern 1006-1014 ausgerichtet. Stifte (nicht dargestellt) erstrecken sich ausgehend von der Fläche 1026 der Führungsblöcke 1002, 1004, um das Einfügeteil 1032 mit den Kabelaufnehmern 1006-1014 ausgerichtet zu halten. Die Federkontakte 1034 und 1036 verfügen über Massekontakt-Federkontakte und signalführende Federkontakte, wie unten erläutert. Ein Paar Führungsstifte 1046 und 1048 ist an der Rückwandplatine vorhanden, um daran den elektrischen Verbinder 1000 anzumontieren. Führungsstifte 1046 und 1048 erstrecken sich durch Löcher 1050 und 1035 sowie 1048 und 1033, und sie passen zu den Verriegelungsmechanismen. Wie es in der Fig. 10 dargestellt ist, erstreckt sich ein zylindrischer Führungsbuchsenkörper 1003 ausgehend vom Führungsblock 1002, um den Führungsstift 1048 aufzunehmen. Der Block 1004 verfügt über einen ähnlichen Führungsbuchsenkörper (nicht dargestellt), um den Führungsstift 1046 aufzunehmen. Die Führungsblöcke 1002 und 1004 verfügen jeweils über einen Gewindeeinsatz 1027 bzw. 1029, der rechtwinklig zum Führungsbuchsenkörper 1003 angeordnet ist und mit den entsprechenden Löchern 1061 und 1063 im Einfügeteil 1030 und Löchern 1080 und 1082 im Einfügeteilschieber 1042 ausgerichtet ist. Gewindebefestigungen erstrecken sich ausgehend von der Tochterkarte, um den elektrischen Verbinder 1000 zu befestigen, wobei sie in die Gewindeeinsätze 1027 und 1029 zu schrauben sind.
Es wird nun auf die Fig. 11 Bezug genommen, aus der es deutlicher erkennbar ist, dass die Mylarfolie 1038 über mehrere ausgestanzte Löcher verfügt. Die Stanzlöcher liegen mit einem speziellen Muster zum Festhalten und Platzieren der Federkontakte in Löchern in den Einfügeteilen 1030 und 1032und den Einfügeteilschiebern 1042 und 1044 vor. Die zum Halten der signalführenden Federkontakte verwendeten Löcher müssen mit engen Toleranzen gehalten werden, um die Federkontakte sicher zu halten, jedoch nicht zu eng, um sie nicht übermäßig zusammenzudrücken und ihren Außendurchmesser wesentlich zu ändern.
Ausgestanzte Löcher 1070, 1072, 1074 und 1076 befinden sich in vertikaler Ausrichtung zum Aufnehmen von Festhaltezinken 1090, 1092, 1094 und 1096 im Einfügeteil 1030. Die Löcher 1404 und 1406 und die Festhaltezinken 1090-1096 halten den Einfügeteilschieber 1042 mit dem Einfügeteil 1030 ausgerichtet. Die Festhaltezinken 1090-1096 verfügen über ausreichende Länge, um es zu ermöglichen, dass der Einfügeteilschieber 1042 durch Federn 1091 und 1093, die in Löchern 1095 und 1097 in der Oberfläche 1030" des Einfügeteils 1030 vorhanden sind, in die vorgeschobene Position vorgespannt wird. Die Festhaltezinken 1090-1096 fluchten in der zurückgezogenen Stellung mit der Fläche 1092, oder sie liegen unter dieser. Die Federkontakte 1034 halten die Ausrichtung der Mylarfolie 1038 relativ zum Einfügeteil 1030 und dem Einfügeteilschieber 1042 aufrecht. Das Einfügeteil 1030 verfügt über eine obere Gruppe von Löchern 1110 zum Aufnehmen der Leitungen der Leiter 1020, über mittlere Löcher 1112 zum Aufnehmen der zentralen Leitungen des Leiters 1022 und eine untere Gruppe von Löchern 1114 zum Aufnehmen der Leitungen des Leiters 1024. Jedes Einfügeteil verfügt über mehrere Masselöcher, z. B. vier Masselöcher, in denen die Federkontakte platziert werden, um die leitende Außenschicht 128 jedes der Leiter 1020, 1022 und 1024 zu kontaktieren. Zum Beispiel verfügt, wie es in der Fig. 11 dargestellt ist, hinsichtlich des Leiters 1020, das Einfügeteil 1030 über Löcher 1120, 1122, 1124 und 1126. Die Mylarfolie verfügt über entsprechende Löcher 1130, 1132, 1134 und 1136. Jedes Einfügeteil 1030 und 1032 verfügt über mehrere Aussparungen, die so geformt sind, dass sie zum Äußeren jedes der Leiter 1020, 1022 und 1024 passen. Wie es in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist, verfügen die elektrischen Leiter über einen geraden zentralen Abschnitt und gerundete Außenabschnitte. Die in den Löchern 1130, 1132, 1134 und 1136 platzierten Federkontakte treten mit dem Außenmantel 128 des Leiters in Kontakt, und sie bilden einen Massepfad und eine elektrische Abschirmung zwischen benachbarten Twinaxkabeln. Die Aussparung 1150 erstreckt sich ausgehend von der Vorderseite 1032' des Einfügeteils 1032 nach innen. Zum Beispiel kann die Aussparung 1150 über entgegengesetzte gekrümmte Wände 1160 und 1162 verfügen, die durch gerade Abschnitte 1170 und 1172 verbunden sind. Es ist dargestellt, dass sich die geraden Abschnitte 1170 und 1172 horizontal erstrecken. 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 Einfügeteil 132 in größerem Maßstab dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass die Einfügeteile 1030 und 1032 mit Ausnahme der entgegengesetzten Löcher identisch sind, die für die Führungsstifte 1046 und 1048 verwendet werden, die sich jeweils durch das Einfügeteil 1032 in die Führungsblöcke 1002 und 1004 erstrecken. Die Löcher 1048 und 1050 sind relativ zur Längsmittellinie des Einfügeteilschiebers 1044 versetzt, wie dies für die damit ausgerichteten Löcher 1033 und 1035 gilt. Demgegenüber befinden sich die Löcher 1066 und 1068 im Einfügeteil 1030 auf der Mittellinie, wie dies für die Löcher im Einfügeteilschieber 1048 gilt.
Jeder zentrale Leiter 120 und 122 verfügt über mehrere ihm zugeordnete Federkontakte. Zum Beispiel existieren, wie es in der Fig. 12 dargestellt ist, zwei Löcher 1260 und 1262, die mit den zentralen Leitern 120 und 122 ausgerichtet sind. Es existieren auch zwei zentrale Federkontakte (nicht dargestellt), die mit den zentralen Leitungen der Leiter 120 und 122 kontaktieren und die über ein Ende in den Löchern 1260 und 1262 verfügen. Die Vorderseite des Isolators 124 kann nach unten in die Aussparung 1150 übergehen. Hinsichtlich der Aussparung 1150 existieren vier Federkontakte 1250, 1252, 1254 und 1256, die in Löchern 1280-1284 installiert sind. Die Löcher 1280-1284 sind Blindlöcher, die den Umfang der Aussparung 1150 schneiden. In jedem der Löcher 1250-1256 ist ein Massekontakt, vorzugsweise ein Federkontakt (nicht dargestellt) installiert, und diese Federkontakte werden als Massekontakte mit dem elektrisch leitenden Außenmantel 128 des zentralen Leiters verwendet. Vier Massekontakte sorgen für hervorragende Abschirmung. Zusätzliche Löcher und Federkontakte können hinzugefügt werden, um die Verringerung eines Übersprechens zu verbessern.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Loch 1250 zentral zwischen den signalführenden Federkontakten 1260 und 1262 liegt. Das Loch 1254 ist relativ zum Zentrum der Aussparung 1150 näher am Loch 1260 versetzt, wohingegen in der benachbarten Aussparung 1152 das Loch 1270 in der entgegengesetzten Richtung versetzt ist. Es ist zu beachten, dass hervorragende elektrische Abschirmung erzielt wird, ohne dass für eine Abdeckung über 360° für jedes der Twinaxkabel zu sorgen wäre. Demgemäß verfügen benachbarte vertikal ausgerichtete Aussparungen über versetzte Löcher für Federkontakte. Durch Versetzen der Löcher wird ein größerer Prozentsatz des Umfangs abgeschirmt.
Es wird nun auf die Fig. 13A, B und C und den Einfügeteilschieber 1042 Bezug genommen, und es ist erkennbar, dass vier vertikal ausgerichtete Löcher 1370, 1372, 1374 und 1376 zum jeweiligen Aufnehmen der Zinken 1090, 1092, 1094 bzw. 1096 vorliegen. Vorzugsweise wird das Einfügeteil in eine Richtung weg vom Einfügeteil 1030 federbelastet. Dies schützt die Federkontakte davor, dass sie während des Versands und des Zusammenbaus beschädigt oder verschoben werden. Es ist zu beachten, dass die Erläuterung nur für die ganz linke Gruppe von Löchern erfolgt und dass sich das Lochmuster wiederholt. Der oberste Leiter 1020 verfügt über eine Gruppe entsprechender Löcher im Einfügeteil 1042. Das Loch 1330 zum Aufnehmen eines Massefederkontakts ist mit dem Loch 1130 in der Mylarfolie und dem Loch 1120 im Einfügeteil 1030 ausgerichtet. Das Loch 1332 ist mit dem Loch 1132 in der Mylarfolie und dem Loch 1122 im Einfügeteil ausgerichtet. Das Loch 1334 ist mit dem Loch 1134 in der Mylarfolie und dem Loch 1124 im Einfügeteil 1030 ausgerichtet. Das Loch 1336 ist mit dem Loch 1136 in der Mylarfolie und dem Loch 1126 im Einfügeteil 1030 ausgerichtet. In ähnlicher Weise sind Löcher 1380 mit Löchern 1080 in der Mylarfolie 1038 und Löchern 1110 im Einfügeteil 1030 ausgerichtet. Wie es in der Fig. 13A dargestellt ist, befindet sich das Einfügeteil 1032 in einer vorgeschobenen Stellung, in der die Fuzz Buttons unter der Fläche 1042" oder maximal 0,020 über dieser liegen, wodurch sie während des Versands des elektrischen Verbinders 1000 geschützt sind. Wie es in der Fig. 13A dargestellt ist, existiert zwischen der Fläche 1032" des Einfügeteils 1032 und der Fläche 1042 des Einfügeteilschiebers ein Zwischenraum. Die Federkontakte, die zwischen dem Einfügeteil 1030 und dem Einfügeteilschieber 1048 gehalten werden, stehen mit der Tochterkarte 20 in Kontakt. Demgegenüber stehen das Einfügeteil 1032 und der Einfügeteilschieber 1044 mit der Rückwandplatine 22 in Kontakt.
Die gedruckte Leiterplatte der Rückwandplatine mit Führung verfügt über mehrere leitende Kontaktflecke 1390. Die Kontaktflecke verfügen über zwei signalführende Leiter 1392 und 1394, die mit den signalführenden Federkontakten in Kontakt zu bringen sind, und einen äußeren Masseabschnitt 1396 (siehe die Fig. 14). Die Kontaktflecke 1390 verfügen vorteilhafterweise über keine plattierten Durchgangslöcher. Die Kontaktflecke 1390 können für Oberflächenmontage dienen, oder sie können über blinde Durchführungen verfügen. Durch Vermeiden plattierter Durchgangslöcher werden kapazitive Effekte in Zusammenhang mit Löchern verringert, und die Geschwindigkeit kann erhöht werden.
Es ist wesentlich, über die Länge des frei liegenden zentralen Leiters und die Länge der signalführenden Federkontakte für Abschirmung zu sorgen, um Übersprechen zwischen benachbarten Twinaxkabeln zu verhindern. Der oben genannte Verbinder erzielt diese Abschirmung in vorteilhafter Weise unter Verwendung von vier mit Masse verbundenen Federkontakten. Diese Federkontakte bilden eine Abschirmung von weniger als 360°, jedoch haben Tests gezeigt, dass das Niveau der erzielten Abschirmung dazu ausreicht, für Datenraten bis zu 10 Gb/s und mehr zu sorgen.
Ferner hält die Mylarfolie 1038 die signalführenden Federkontakte durch Zusammendrücken des Federkontakts um den Umfang herum, ohne den Außendurchmesser wesentlich zu verringern. So wird der Durchmesser des Federkontakts nicht wesentlich geändert, wenn er in die PC-Platine gedrückt wird. Auch ist vorteilhafterweise die durch die Federkontakte in einer Richtung weg von der PC-Platine ausgeübte Kraft relativ klein, was die Verwendung eines einfachen Rastmechanismus erlaubt. Durch Ändern der Form, der Anzahl und der Starrheit der leitenden Elemente können der Kontaktwiderstand, die Kontaktkraft und die Kompressibilität innerhalb eines weiten Bereichs ausgewählt werden, um den Erfordernissen einer speziellen Anwendung zu genügen. Die kumulative Gesamtkontaktkraft der Federkontakte 1039 und 1036 gegen die Kontaktflächen 1030 ist wegen des elastischen Aufbaus und der Kompressibilität der Federn gering.
Während die oben beschriebenen Verbindungssysteme gemäß der Grundanmeldung über zahlreiche Vorteile im Vergleich mit bekannten Verbindungssystemen verfügen, ergaben sich bei praktischen Anwendungen derartiger Verbindungssysteme zahlreiche Nachteile. D. h., dass eine erhebliche Anzahl präziser Komponenten erforderlich war, um derartige Verbindungssysteme herzustellen, was die Herstellkosten erhöhte und die Produktionsausbeute verringerte. Ferner ergab es sich, dass der Zusammenbau derartiger Verbindungssysteme mit nicht geschützten Federkontakten angesichts der Zerbrechlichkeit der Federkontakte extrem schwierig war, was ebenfalls die Herstellkosten erhöhte und die Herstellausbeute senkte.
Angesichts des Vorstehenden wurde eine detaillierte Untersuchung der oben beschriebenen Verbindungssysteme vorgenommen, um zu ermitteln, wie ihre Nachteile beseitigt werden könnten. Die Anmelderinnen ermittelten, dass unter Verwendung von "oberen Hauben" in Verbindung mit den Federkontakten das sich ergebende, verbesserte Verbindungssystem wesentlich vereinfacht werden konnte und die Anzahl benötigter Komponenten im Vergleich zu den oben beschriebenen Verbindungssystemen wesentlich verringert werden konnte, um dadurch die Herstellkosten zu senken und die Herstellausbeute zu erhöhen. Ferner vereinfachte der Zusammenbau derartiger verbesserter Verbindungssysteme unter Verwendung oberer Hauben in Zusammenhang mit Federkontakten den Zusammenbau derartiger verbesserter Verbindungssysteme, wodurch ebenfalls die Herstellprobleme gesenkt wurden und die Herstellausbeute erhöht wurde.
Eine obere Haube ist ein massiver Metallzylinder, der mit den Federkontakten und dem Kontaktfleck auf dem PCB einen Kontakt bildet. Ein Ende des Zylinders verfügt über eine Schulter, die sich in einer Ebene erstreckt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse des Zylinders verläuft.
Derartige obere Hauben werden mit Größen hergestellt, die das Einsetzen von Federkontakten erlauben. Zum Beispiel werden obere Hauben von Technical Wire Products, Inc., Piscataway, New Jersey zur Verwendung mit ihren Fuzz Buttons™ hergestellt. Das geschlossene Ende des oberen Haubenzylinders kann eben, halbkugelig, kegelförmig sein, oder es kann über Zacken oder Spitzen verfügen, um das Herstellen eines guten elektrischen Kontakts mit dem dazu passenden Kontakt zu erleichtern.
Es folgt nun eine Beschreibung eines Beispiels einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Es ist zu beachten, dass die unten erörterte Ausführungsform lediglich zu veranschaulichenden Zwecken dient, und es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt ist.
Die Fig. 14 ist eine Explosionsansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines elektrischen Verbinders gemäß den Prinzipien der Erfindung. Wenn der Verbinder 2000 der Fig. 14 mit dem Verbinder 1000 der Fig. 10 verglichen wird, ist unmittelbar erkennbar, dass am Verbinder 2000 der Fig. 14 wesentlich wenigere Element vorliegen. Diese Verringerung von Elementen verringert die Herstellkosten, während der Zusammenbau des Verbinders vereinfacht ist.
Gemäß der Fig. 14 entsprechen Elemente 2001 im Wesentlichen Elementen 1001 der Fig. 10, jedoch mit einer Ausnahme. Bei den Twinaxkabel-Abschnitten 2020, 2022 und 2024 liegen nämlich die zentralen Leiter in derselben Ebene wie die jeweiligen Außenleiter. D. h., es wurde herausgefunden, dass es nicht erforderlich ist, dass sich die zentralen Leiter über die Ebene ihrer jeweiligen Außenleiter hinaus erstrecken. Dies vereinfacht die Herstellung der Twinaxkabel-Abschnitte 2020, 2022 und 2024 und senkt ihre Kosten, während sie stärker gemacht sind, da die frei gelegten zentralen Leiter der Twinaxkabel-Abschnitte 1020, 1022 und 1024 der Fig. 10 anfällig für Verbiegungen oder Beschädigungen waren.
Es wird erneut auf die Fig. 14 Bezug genommen, gemäß der die Elemente 2036 und 2034 nicht lediglich die Federkontakte 1036 und 1034 der Fig. 10 sind, sondern sie vielmehr über Federkontakte und zugehörige obere Hauben verfügen, wozu Einzelheiten unten erörtert werden. Einfügeteile 2042 und 2044 verfügen über vier Führungsöffnungen 2048, 2050, 2080 und 2082, die dazu verwendet werden, ihre jeweiligen Einfügeteile unter Verwendung von Führungsstiften 2048 und 2046, im Fall des Einfügeteils 2044, zu positionieren. Die Führungsstifte für das Einfügeteil 2042 sind nicht dargestellt. Wie es später erörtert wird, können die Elemente 2036 und 2034 auch über einstückige, halb starre Federkontakte verfügen.
Die Fig. 15 ist eine Ansicht eines teilweise zusammengebauten Verbinders. Endstücke 2100 sind an Enden von Abstandshaltern 2110 positioniert. Beim in der Fig. 15 dargestellten Verbinder verfügen die Abstandshalter 2110 über eine größere Anzahl von Twinaxkabel-Abschnitten, als sie in der Fig. 14 vorhanden sind. Da die Abstandshalter 2110 identisch sind, erlaubt dies die Herstellung von Verbindern variabler Größe unter Verwendung derselben Komponenten. Auch dies verringert die Herstell- und Produktionskosten, während der Zusammenbau von Verbindern variierender Größen vereinfacht ist. Ferner ist zwar für jeden Abstandshalter eine spezielle Anzahl von Twinaxkabel-Abschnitten dargestellt, jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Es können auf einfache Weise Verbinder variabler Größe dadurch hergestellt werden, dass eine kleinere Anzahl verschiedener, identischer Elemente verwendet wird. Für jedes Endstück 2100 sind mehrere Führungsstiftöffnungen 2150 dargestellt. Wie es unten erörtert wird, werden bei der Herstellung des Verbinders nur zwei dieser drei Öffnungen 2150 verwendet.
Die Fig. 16 ist eine andere Ansicht der Abstandshalter 2110 und ihrer Beziehung zu entsprechenden Twinaxkabel-Abschnitten. Während es in dieser Zeichnung nicht deutlich dargestellt ist, können die Abstandshalter 2110 über kleine Stifte und passende Öffnungen verfügen, damit sie ausgerichtet und zusammengeschnappt werden können. Es können andere Ausrichtungs- und Befestigungstechniken verwendet werden.
Wie es in der Fig. 17 dargestellt ist, werden, nachdem die in den Fig. 15 und 16 dargestellten Elemente zusammengebaut wurden, dieselben durch Übergießen oder Einkapselung dauerhaft verbunden, um eine einheitliche Unterbaugruppe herzustellen, die mechanischen und Wärmeschocks standhalten kann und im Wesentlichen unempfindlich gegen Feuchtigkeit ist.
Die Fig. 18 ist eine Ansicht eines Teils eines Einfügeteils 2300 des Verbinders der Fig. 14. Das Einfügeteil 2300 verfügt über ein Paar Öffnungen 2305, die zu entsprechenden, in der Fig. 17 dargestellten Führungen 2210 passen. Das Einfügeteil 2300 verfügt über vier Öffnungen, die so liegen, dass sie den Öffnungen 2220 des in der Fig. 17 dargestellten Verbinders entsprechen. Dies erlaubt es, ein Paar der Einfügeteile 2300 am in der Fig. 17 dargestellten Verbinder unter Verwendung von z. B. Schrauben oder Stiften zu befestigen, die durch die Öffnungen der Einfügeteile 2300 in die Öffnungen 2220 des in der Fig. 17 dargestellten Verbinders eingeführt werden.
Das Muster der Öffnungen 2310, 2320, 2330 und 2340 für jeden Twinaxkabel-Abschnitt ist in der Fig. 18 dargestellt. Die Öffnungen 2320 und 2340 enthalten jeweils obere Hauben, die Federkontakte enthalten, die Verbindungen zu den zentralen Leitern eines jeweiligen Twinaxkabel-Abschnitts herstellen, während die Öffnungen 2310 und 2330 jeweils obere Hauben aufnehmen, die Federkontakte enthalten, die Kontakte zu dem Abschirmungsleiter eines jeweiligen Twinaxkabel-Abschnitts herstellen. Die Anzahl oberer Hauben, die Federkontakte enthalten, die Verbindungen zum Abschirmungsleiter und einem jeweiligen Twinaxkabel-Abschnitt herstellen, ist nicht auf zwei beschränkt wie bei dieser beispielhaften Ausführungsform.
Gemäß der Fig. 19 sind vier obere Hauben 2410, 2420, 2430 und 2440, von denen drei dargestellt sind, in jeweilige Öffnungen 2310, 2320, 2330 und 2340 im Einfügeteil 2300 eingesetzt. Auf ähnliche Weise werden obere Hauben in die restlichen jeweiligen Öffnungen im Einfügeteil 2300 eingesetzt. Die Öffnungen sind ausreichend groß gemacht, um eine vertikale Bewegung in Bezug auf das Einfügeteil 2300 zu erlauben, wie es unten erörtert wird.
Wie es in der Fig. 20 dargestellt ist, sind Federkontakte 2510, 2520, 2530 und 2540 jeweils gegen die zugehörigen oberen Hauben 2410, 2420, 2430 bzw. 2440 eingeführt. Diese Federkontakte sind ausreichend nachgiebig, um durch die oberen Hauben festgehalten zu werden, wobei sie sich jedoch immer noch in Bezug auf diese bewegen können. Da ein wesentlicher Anteil der Federkontakte 2510, 2520, 2530 und 2540 innerhalb der jeweiligen Kerne im Einfügeteil 2300 angeordnet ist, ist es im Vergleich zu den frei liegenden Federkontakten 1034 und 1036 des Verbinders in der Fig. 10 weniger wahrscheinlich, dass sie beschädigt werden.
Die Fig. 21 zeigt einen einzelnen Twinaxkabel-Abschnitt 2600, der mit seinen entsprechenden oberen Hauben 2410, 2420, 2430 und 2440 sowie Federkontakten 2510, 2520, 2530und 2540 ausgebildet ist. Wie es erkennbar ist, sind die Federkontakte 2520 und 2540 mit den Innenleitern des einzelnen Twinaxkabel-Abschnitts 2600 verbunden, während die Federkontakte 2530 und 2510 mit dem Außenabschirmungsleiter des einzelnen Twinaxkabel-Abschnitts 2600 verbunden sind.
Die Fig. 21A ist eine Teil-Nahansicht, die die Beziehung zwischen dem einzelnen Twinaxkabel-Abschnitt 2600 und den jeweiligen Federkontakten 2520, 2530 und 2540 sowie den jeweiligen oberen Hauben 2420, 2430 und 2440 zeigen. Es ist zu beachten, dass in der Fig. 21A die oberen Hauben 2420, 2430 und 2440 mit spitzen Enden dargestellt sind. Wie oben angegeben, hat es sich herausgestellt, dass halbkugelige oder kegelförmige Enden für ausreichenden elektrischen Kontakt hinsichtlich der oberen Hauben sorgen können, wodurch ihre Herstellkosten verringert werden.
Die Fig. 22 veranschaulicht ein Einfügeteil 2300 mit allen jeweiligen Twinaxkabel-Abschnitten und Federkontakten und oberen Hauben an ihrer Position, das benachbart zu einer bedruckten Leiterplatte 2600 angeordnet ist. Die Fig. 23 veranschaulicht die Anordnung der Fig. 22, wobei der Überzugsguss oder die Einkapselung dargestellt ist, jedoch kein Einfügeteil, während die Fig. 24 die Anordnung der Fig. 23 mit positionierten Einfügeteilen 2300 zeigt, wobei der Verbinder an einer gedruckten Leiterplatte 2600 befestigt ist.
Es folgt eine Beschreibung zum Zusammenbauen eines Verbinders gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wozu auf die Fig. 14-24 Bezug genommen wird.
Zunächst werden Abstandshalter, wie die Abstandshalter 2110 der Fig. 15, und Twinaxkabel-Abschnitte, wie die Abschnitte 2020, 2022 und 2024 der Fig. 14, zusammengeschnappt, bis ein Verbinderabschnitt geeigneter Größe zusammengebaut ist.
Da die Abstandshalter 2110 identisch sind, ist es, wenn sie so konzipiert wurden, dass sie Twinaxkabel-Abschnitte mit z. B. sieben verschiedenen Größen aufnehmen, lediglich erforderlich, sieben verschiedene Größen von Twinaxkabel-Abschnitten herzustellen, die dazu verwendet werden können, einen Verbinder beliebiger geeigneter Größe zusammenzubauen, wodurch eine Skala wirtschaftlich dadurch hergestellt werden kann, dass die Anzahl verschiedener Komponenten minimiert ist, die zum Zusammenbauen von Verbindern verschiedener Größen erforderlich sind.
Wie es in der Fig. 15 dargestellt ist, werden dann die Endstücke 2100 an jedem Ende der Abstandshalter-Baugruppe befestigt, und die sich ergebende Baugruppe wird verbunden, normalerweise durch Übergießen oder Einkapseln unter Verwendung eines geeigneten Kapselungsmittels. Es können auch andere Maßnahmen, wie Schrauben, Stifte, Nieten oder Kleber, dazu verwendet werden, die Endstücke und die Abstandshalter- Baugruppe zu verbinden. Nach dem Zusammenbau erscheint die sich ergebende Struktur so, wie es in der Fig. 17 dargestellt ist.
Der nächste Zusammenbauschritt besteht darin, zwei Einfügeteile, wie das in der Fig. 18 dargestellte Einfügeteil 2300, zu verwenden und obere Hauben geeigneter Größe in jede der geeigneten Öffnungen in den zwei Einfügeteilen einzufügen, wie die oberen Hauben 2410, 2420, 2430 und 2440 in das in der Fig. 19 dargestellte Einfügeteil 2300. Dann werden, wie es in der Fig. 20 dargestellt ist, Federkontakte in jeder oberen Haube in jedem Einfügeteil platziert. Da die oberen Hauben über Schultern verfügen, die größer als die Öffnungen in den Einfügeteilen sind, und da die Elastizität der Federkontakte dieselben daran hindert, aus den obigen Hauben herauszufallen, ist die sich ergebende, in der Fig. 20 dargestellte Konstruktion relativ stabil, und sie kann ohne Gefahr des Verlierens von Komponenten, insbesondere dann, wenn das Einfügeteil horizontal gehalten wird, bewegt werden. Die Federkontakte können in ihre jeweiligen oberen Hauben eingesetzt werden, bevor diese in ihre jeweiligen Öffnungen eingesetzt werden.
Dann wird eine sich ergebende Einfügeteilkonstruktion, wie sie in der Fig. 20 dargestellt ist, mit jedem Ende der in der Fig. 17 dargestellten Konstruktion unter Verwendung der Führungen 2210 und der entsprechenden Öffnungen 2305 zu Ausrichtungszwecken zusammengesetzt. Die Nachgiebigkeit der Federkontakte erleichtert es, dass sie mit den Innenleitern und der Außenabschirmung jedes der Twinaxkabel-Abschnitte einen guten elektrischen Kontakt bilden. Ferner erleichtert es die Nachgiebigkeit der Federkontakte, dass sich die oberen Hauben nach außen über ihre Öffnungen der jeweiligen Einfügeteile erstrecken, um es zu ermöglichen, dass sie mit den gedruckten Leiterplatten, an die sie anzusetzen sind, einen guten elektrischen Kontakt bilden.
Dann werden die Einfügeteile an der Konstruktion, wie es in der Fig. 24 dargestellt ist, unter Verwendung geeigneter Befestigungsmittel, wie Schrauben, Niete, Stifte oder Klebern, befestigt. Die sich ergebende Konstruktion wird dann an den passenden gedruckten Leiterplatten, wie es in der Fig. 24 dargestellt ist, unter Verwendung von Führungsstiften und Öffnungen 2150 zu Ausrichtungszwecken befestigt. Die Führungsstifte selbst können zu Verrastungszwecken genutzt werden, oder andere geeignete Verbinder-Rasteinrichtungen können dazu verwendet werden, den Verbinder an der zu ihm passenden gedruckten Leiterplatte zu befestigen. Wie oben angegeben, dient die Elastizität der Federkontakte dazu, ihre jeweiligen oberen Hauben zu den passenden Kontaktpunkten auf der gedruckten Leiterplatte zu drücken, um gute elektrische Verbindung dazwischen zu erleichtern.
Ferner ist, wie bereits angegeben, da die fertiggestellte Verbinderbaugruppe über keine frei liegenden Federkontakte verfügt, sondern da nur relativ kleine Abschnitte der oberen Hauben frei liegen, die fertiggestellte Verbinderbaugruppe relativ stabil, und sie kann der Handhabung ohne Beschädigung standhalten.
Während diese Verbindungssysteme für die Verwendung bei Rückwandplatinesystemen als vorteilhaft beschrieben wurden, finden sie auch bei vielen anderen Anwendungen ihren Einsatz, bei denen gedruckte Leiterplatten über wechselseitige elektrische Verbindungen hoher Dichte verfügen müssen.
Ferner wurde zwar beim veranschaulichenden Beispiel dargestellt, dass Federkontakte innerhalb oberer Hauben angeordnet sind, jedoch wird in Betracht gezogen, dass bei der Erfindung einstückige, halb starre Federkontakte anstelle der Anordnung mit Federkontakt/oberer Haube verwendet werden können, wie in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. . . . mit dem Titel One-Piece Semi-Rigid Electrical Contact, die gleichzeitig mit dieser Anmeldung eingereicht wurde und für die der Rechtsnachfolger derselbe ist.
Der Fachmann erkennt, dass die Erfindung alle oben dargelegten Aufgaben erfüllt. Nach dem Lesen der vorstehenden Beschreibung ist der Fachmann dazu in der Lage, verschiedene Änderungen, Ersetzungen von Äquivalenten und verschiedene andere Erscheinungsformen der Erfindung, wie sie hier in weitem Umfang offenbart ist, herbeizuführen. Daher soll der hierauf gewährte Schutz nur durch die in den beigefügten Ansprüchen enthaltene Definition und deren Äquivalente beschränkt sein.

Claims

1. Verbindungssystem mit:
mehreren Abstandshaltern, die so beschaffen sind, dass sie benachbart zueinander in einer Reihe mit zwei Enden angeordnet werden, wobei jeder Abstandshalter über mindestens eine Vertiefung verfügt, die so ausgebildet ist, dass darin ein Kabelabschnitt über einem Abstandshalter angeordnet werden kann, der benachbart zu einem anderen der mehreren Abstandshalter angeordnet, ist;
mehreren Kabelabschnitten, die jeweils innerhalb der Vertiefungen der mehreren Abstandshalter angeordnet sind und jeweils über ein erstes und ein zweites Ende und mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügen, wobei die Vertiefungen der mehreren Abstandshalter so ausgebildet sind, dass sie in einer ersten Ebene alle ersten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei lassen und auf einer zweiten Ebene alle zweiten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei lassen;
einem Paar von Endstücken, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie benachbart zu den Enden der Reihe mehrerer Abstandshalter angeordnet werden;
einem ersten und einem zweiten Einfügeteil, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie benachbart zur ersten und zweiten Ebene angeordnet werden, wobei jedes Einfügeteil über eine Öffnung für jeden zentralen Leiter der mehreren Kabelabschnitte sowie mindestens eine Öffnung für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt; und
mehreren elektrisch leitenden Kontakten, von denen jeder über ein erstes und ein zweites Ende verfügt und jeweils in einer der Öffnungen des ersten und des zweiten Einfügeteils angeordnet ist, wobei das erste Ende der mehreren elektrisch leitenden Kontakte jeweils einen elektrischen Kontakt zu einem der mehreren Kabelabschnitte herstellt, und wobei sich das zweite Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte durch die jeweils zugehörige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil über eine Ebene desselben hinaus erstreckt.

2. System nach Anspruch 1, bei dem jeder der elektrisch leitenden Kontakte einen innerhalb einer oberen Haube angeordneten Federkontakt aufweist, wobei ein frei liegendes Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und ein geschlossenes Ende der oberen Haube das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

3. System nach Anspruch 2, bei dem jede obere Haube einen Schulterabschnitt in einer Ebene rechtwinklig zu einer ihrer Achsen aufweist.

4. System nach Anspruch 1, bei dem jeder der elektrisch leitenden Kontakte einen einteiligen, halb starren Federkontakt mit einem ersten und einem zweiten Ende bildet, wobei das erste Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und das zweite Ende; des Federkontakts das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

5. System nach Anspruch 4, bei dem jeder Federkontakt in einer Ebene rechtwinklig zu einer seiner Achsen einen Schulterabschnitt aufweist.

6. System nach Anspruch 1, bei dem jeder Kabelabschnitt zwei zentrale Leiter aufweist.

7. System nach Anspruch 1, bei dem jedes Einfügeteil über zwei Öffnungen für jede äußere leitende Masseabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt.

8. System nach Anspruch 1, bei dem sich ein frei liegendes jeweiliges Ende des mindestens einen zentralen Leiters und eine äußere leitende Masseabschirmung des ersten Endes und des zweiten Endes jedes Kabelabschnitts in einer Ebene befinden.

9. Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssystems, mit den folgenden Schritten:

- Anordnen mehrerer Abstandshalter benachbart zueinander in einer Reihe mit zwei Enden;

- Ausbilden jedes Abstandshalters in solcher Weise, dass er mindestens eine Vertiefung enthält, in der ein Kabelabschnitt über einem Abstandshalter angeordnet werden kann, der benachbart zu einem anderen der mehreren Abstandshalter angeordnet ist;

- jeweiliges Anordnen mehrerer Kabelabschnitte innerhalb der Vertiefungen der mehreren Abstandshalter, wobei jeder Kabelabschnitt über ein erstes und ein zweites Ende sowie mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt;

- Ausbilden der Vertiefungen in den mehreren Abstandshaltern in solcher Weise, dass in einer ersten Ebene alle ersten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei liegen und in einer zweiten Ebene alle zweiten Enden der mehreren Kabelabschnitte frei liegen;

- jeweiliges Anordnen eines Paars von Endstücken benachbart zu den Enden der zwei Reihen mehrerer Abstandshalter;

- jeweiliges Anordnen eines ersten und eines zweiten Einfügeteils benachbart zur ersten und zweiten Ebene, wobei jedes Einfügeteil über eine Öffnung für jeden zentralen Leiter der mehreren Kabelabschnitte und mindestens eine Öffnung für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt; und

- jeweiliges Anordnen mehrerer elektrisch leitender Kontakte, von denen jeder über ein erstes und ein zweites Ende verfügt, in einer der Öffnungen des ersten und des zweiten Einfügeteils;

- wobei das erste Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte jeweils einen elektrischen Kontakt mit einem der mehreren Kabelabschnitte bildet; und

- wobei sich das zweite Ende jedes der mehreren elektrisch leitenden Kontakte durch seine jeweilige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil über eine Ebene desselben hinaus erstreckt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem es zum Anordnen jeder der elektrischen Kontakte gehört, einen Federkontakt anliegend an einer oberen Haube anzubringen, wobei ein frei liegendes Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und ein geschlossenes Ende der oberen Haube das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner mit dem Versehen jeder oberen Haube mit einem Schulterabschnitt in einer Ebene rechtwinklig zu einer Achse derselben.

12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem es zum Anordnen jedes der elektrisch leitenden Kontakte gehört, einen einteiligen halb starren Federkontakt mit einem ersten und einem zweiten Ende anzubringen, wobei das erste Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und das zweite Ende des Federkontakts das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner jeder Federkontakt in einer Ebene rechtwinklig zu einer seiner Achsen mit einem Schulterabschnitt versehen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner jeder Kabelabschnitt mit zwei zentralen Leitern versehen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ferner jedes Verbindungssystem mit zwei Öffnungen für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte versehen wird.

16. Verbindungssystem mit:
mehreren Abstandshaltern, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind;
mehreren Kabelabschnitten, von denen jeder über mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt und jeder innerhalb mindestens eines der mehreren Abstandshalter angeordnet ist, wobei alle der mehreren Kabelabschnitte über ein Ende, das in einer ersten Ebene frei liegt, und ein zweites Ende, das in einer zweiten Ebene frei liegt, verfügen;
einem Paar von Einfügeteilen mit darin angebrachten Öffnungen, wobei das Paar von Einfügeteilen jeweils auf Flächen der mehreren Abstandshalter angeordnet ist; und
elektrisch leitenden Kontakten, die jeweils innerhalb der Öffnungen im Paar von Einfügeteilen so angeordnet sind, dass ein Ende einen elektrischen Kontakt mit einem der Kabelabschnitte bildet und sich ein anderes Ende durch die zugehörige Öffnung im zugehörigen Einfügeteil erstreckt.

17. System nach Anspruch 16, bei dem jeder der elektrisch leitenden Kontakte einen innerhalb einer oberen Haube angeordneten Federkontakt aufweist, wobei ein frei liegendes Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und ein geschlossenes Ende der oberen Haube das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

18. System nach Anspruch 16, bei dem jede obere Haube einen Schulterabschnitt in einer Ebene rechtwinklig zu einer ihrer Achsen aufweist.

19. System nach Anspruch 16, bei dem jeder der elektrisch leitenden Kontakte einen einteiligen, halb starren Federkontakt mit einem ersten und einem zweiten Ende bildet, wobei das erste Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und das zweite Ende des Federkontakts das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

20. System nach Anspruch 16, bei dem jeder Federkontakt in einer Ebene rechtwinklig zu einer seiner Achsen einen Schulterabschnitt aufweist.

21. System nach Anspruch 16, bei dem jeder Kabelabschnitt zwei zentrale Leiter aufweist.

22. System nach Anspruch 16, bei dem jedes Einfügeteil über zwei Öffnungen für jede äußere leitende Masseabschirmung der mehreren Kabelabschnitte verfügt.

23. System nach Anspruch 16, bei dem sich ein frei liegendes jeweiliges Ende des mindestens einen zentralen Leiters und eine äußere leitende Masseabschirmung des ersten Endes und des zweiten Endes jedes Kabelabschnitts in einer Ebene befinden.

24. Verfahren zum Herstellen eines Verbindungssystems, mit den folgenden Schritten:

- Anordnen mehrerer Abstandshalter benachbart zueinander in einer Reihe;

- Anordnen jeweils eines von mehreren Kabelabschnitten innerhalb mindestens einer der mehreren Abstandshalter, wobei jeder der mehreren Kabelabschnitte über mindestens einen zentralen Leiter und eine leitende Außenabschirmung verfügt und alle der mehreren Kabelabschnitte über ein Ende, das in einer ersten Ebene frei liegt, und ein zweites Ende, das in einer zweiten Ebene frei liegt, verfügen;

- jeweiliges Anordnen eines Paars von Einfügeteilen auf Flächen der mehreren Abstandshalter, wobei jedes Paar von Einfügeteilen über darin angebrachte Öffnungen verfügt; und

- jeweiliges Anordnen elektrisch leitender Kontakte innerhalb der Öffnungen im Paar von Einfügeteilen in solcher Weise, dass ein Ende einen elektrischen Kontakt zu einem der Kabelabschnitte bildet und sich das andere Ende durch seine jeweilige Öffnung im jeweiligen Einfügeteil erstreckt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem es zum Anordnen jeder der elektrischen Kontakte gehört, einen Federkontakt anliegend an einer oberen Haube anzubringen, wobei ein frei liegendes Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und ein geschlossenes Ende der oberen Haube das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

26. Verfahren nach Anspruch 25, ferner mit dem Versehen jeder oberen Haube mit einem Schulterabschnitt in einer Ebene rechtwinklig zu einer Achse derselben.

27. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem es zum Anordnen jedes der elektrisch leitenden Kontakte gehört, einen einteiligen halb starren Federkontakt mit einem ersten und einem zweiten Ende anzubringen, wobei das erste Ende des Federkontakts das erste Ende des jeweiligen elektrisch leitenden Kontakts bildet und das zweite Ende des Federkontakts das zweite Ende des elektrisch leitenden Kontakts bildet.

28. Verfahren nach Anspruch 26, wobei ferner jeder Federkontakt in einer Ebene rechtwinklig zu einer seiner Achsen mit einem Schulterabschnitt versehen wird.

29. Verfahren nach Anspruch 26, wobei ferner jeder Kabelabschnitt mit zwei zentralen Leitern versehen wird.

30. Verfahren nach Anspruch 26, wobei ferner jedes Verbindungssystem mit zwei Öffnungen für jede leitende Außenabschirmung der mehreren Kabelabschnitte versehen wird.