Disposición de conector enchufable y placa de circuito impreso multicapa.

Disposición constituida por una placa de circuito impreso multicapa y un conector enchufable multipolar destinado a establecer contacto con una placa de circuito impreso multicapa (40),

que presenta unos contactos de señal (11a, 11b; 12a, 12b), a los cuales están asociados un primer y por lo menos un segundo elemento de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a', 17b'; 18a, 18b, 18a', 18b') y que están dispuestos de manera adyacente al contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b), y un anillo de apantallamiento (20) eléctricamente conductor está previsto por lo menos en la zona de los elementos de contacto (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b, 17a', 17b'; 18a, 18b, 18a', 18b'; 60; 61) prevista para establecer contacto, rodeando dicho anillo por lo menos en parte el contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) que se debe apantallar, de manera que el anillo de apantallamiento (20) entre en contacto con el primer y segundo elemento de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a', 17b'; 18a, 18b, 18a', 18b'), estando previstos unos vaciados (54, 54', 54'') por lo menos en la capa superior (41) de la placa de circuito impreso multicapa (40), caracterizada porque los vaciados están dimensionados para el alojamiento y el paso de por lo menos dos elementos de contacto (17a', 17b'; 18a, 18b) dispuestos separados entre sí, que están asociados con los contactos de señal (11a, 11b; 12a, 12b) adyacentes, y porque varios anillos de apantallamiento (20) están unidos entre sí.

Disposición de conector enchufable y placa de circuito impreso multicapa.

La presente invención se refiere a una disposición constituida por una placa de circuito impreso multicapa y un conector enchufable multipolar para entrar en contacto con una placa de circuito impreso multicapa del tipo de acuerdo con la reivindicación independiente.

Estado de la técnica

En el documento DE 699 15 882 T2, se describe un conector enchufable, que es apto para la transmisión de datos de alta frecuencia. Cada elemento de contacto de señal está asociado con un elemento de contacto a tierra o de apantallamiento. La alineación de los elementos de contacto se realiza de tal manera que sea posible ajustar la impedancia.

En la patente US nº 6.976.886 B2, se describe un conector enchufable, en el que se debe conseguir un elevado efecto de apantallamiento de las líneas de señal entre sí y del conector enchufable generalmente como resultado de una disposición especial y/o alineación especial de los elementos de contacto de apantallamiento y señal unos con respecto a otros. El conector enchufable conocido resulta particularmente adecuado para las señales de alta frecuencia, estando asimismo la disposición de los elementos de contacto a tierra y de señal particularmente predeterminada para alcanzar una impedancia específica.

Una disposición de plano medio es conocida por el documento US 2006/0024984 A1, en el que los denominados “antipads” están previstos para mejorar la calidad de la transmisión alrededor de los pasos de contacto, es decir, los vaciados en la placa de circuito impreso, con el fin de mejorar, de este modo, el comportamiento de la señal. Este documento divulga el preámbulo de la reivindicación independiente.

La patente US nº 6.776.659 B1 divulga un conector enchufable para establecer contacto con un placa de circuito impreso que permite unas elevadas tasas de transmisión de datos a alta velocidad.

La conexión enchufable de alta frecuencia multipolar descrita en el documento DE 39 36 466 A1 contiene un conector enchufable que presenta una pantalla metálica que está conectada a dos elementos de contacto previstos para establecer contacto con una placa de circuito impreso. Los dos elementos de contacto a tierra están dispuestos en ambos lados externos del conector enchufable. No hay asociación entre la pantalla y el elemento de contacto de señal seleccionado.

El documento DE 29 49 013 A2 describe un conector optimizado de frecuencia entre un cable coaxial y una placa de circuito impreso. El conductor central de un cable coaxial está conectado con un conductor de banda que está dispuesto sobre una placa de circuito impreso. La pantalla del cable coaxial conduce a una superficie de toma a tierra que está dividida, en la zona del conductor de banda de señal, en dos conductores de banda de toma a tierra que están respectivamente dispuestos de manera adyacente al conductor de banda de señal. Un conector enchufable multipolar está soldado sobre la placa de circuito en el otro extremo de la placa de circuito. Un elemento de contacto de conector enchufable está soldado con el conductor de banda de señal. Además del elemento de contacto de señal, cuatro elementos de contacto adyacentes están soldados con la superficie de toma a tierra de la disposición del conductor de banda.

Los documentos DE 39 04 461 C1 y DE 39 36 466 A1 describen unos conectores enchufables de alta frecuencia multipolar, comprendiendo por lo menos uno de los correspondientes conectores enchufables una pantalla metálica, estando conectados a dos elementos de contacto previstos para establecer contacto con una placa de circuito impreso. Los dos elementos de contacto a tierra están dispuestos en ambos lados exteriores del conector enchufable.

El documento DE 198 07 713 A1 describe un conector enchufable que contiene un gran número de elementos de contacto. El conector enchufable conocido está previsto entre las tarjetas base (en inglés, “backplanes”) y las tarjetas enchufables para producir unas conexiones enchufables, siendo las conexiones enchufables producidas en la forma de realización específica entre las tarjetas base y las tarjetas enchufables de los denominados sistemas PCI compactos.

La invención se basa en el objetivo de proporcionar una disposición constituida por una placa de circuito impreso multicapa y un conector enchufable para establecer contacto con una placa de circuito impreso, que conjuntamente posibilitan un buen apantallamiento hasta elevadas frecuencias.

Este objetivo se alcanza mediante las características mencionadas en la reivindicación independiente.

Sumario de la invención La disposición constituida por una placa de circuito impreso y un conector enchufable multipolar que presenta unas señales de contacto para establecer contacto con una placa de circuito impreso multicapa, estando dichos contactos de señal asociados con un primer y por lo menos un segundo elemento de contacto de apantallamiento y estando dispuestos de manera adyacente al contacto de señal, está caracterizada porque están previstos unos vaciados por lo menos en la capa superior de la placa de circuito impreso multicapa que están dimensionados para el alojamiento y el paso de por lo menos dos elementos de contacto de apantallamiento que están dispuestos para estar separados entre sí y están asociados con unos contactos de señal adyacentes, y varios anillos de apantallamiento están unidos entre sí.

Se determinó sobre la base de simulaciones que una división de la pantalla en por lo menos dos elementos de contacto de apantallamiento asociados con un contacto de señal mejora considerablemente el nivel de apantallamiento en comparación con un único elemento de contacto de apantallamiento. Con el objetivo de ajustar la placa de circuito impreso multicapa al conector enchufable, la placa de circuito impreso multicapa comprende dichos vaciados continuos que están dimensionados para el alojamiento y el paso de dichos por lo menos dos elementos de contacto de apantallamiento. Además, la asociación de por lo menos dos elementos de contacto de apantallamiento a un respectivo contacto de señal proporciona una inductividad localmente constante dentro del conector enchufable y también dentro de la placa de circuito multicapa. Por consiguiente, la impedancia en el conector enchufable y la placa de circuito impreso multicapa está distribuida de manera homogénea.

Por lo tanto, el conector enchufable, junto con la placa de circuito multicapa equipada con el conector enchufable, es apto para conducir frecuencias de señal hasta bien entrado el intervalo de gigahercios. Los resultados de la simulación se confirmaron mediante experimentos.

En las reivindicaciones subordinadas, se proporcionan unas formas de realización ventajosas y unos desarrollos adicionales del conector enchufable según la invención para establecer contacto con una placa de circuito impreso multicapa junto con una placa de circuito impreso multicapa especialmente dispuesta.

Una forma de realización prevé que el contacto de señal apantallado por al menos dos elementos de contacto de apantallamiento contenga un par de elementos de contacto de señal, que está configurado según un desarrollo adicional de esta forma de realización para conducir señales diferenciales.

Una forma de realización prevé que los elementos de contacto de apantallamiento asociados con un contacto de señal y dicho por lo menos un elemento de contacto de señal del contacto de señal estén dispuestos de manera adyacente entre sí por lo menos aproximadamente en una fila y/o columna del conector enchufable. La disposición geométricamente uniforme aumenta la homogeneidad de la impedancia en el conector enchufable, incluyendo la placa de circuito impreso multicapa equipada con el conector enchufable.

Una forma de realización adicional prevé que los elementos de contacto de apantallamiento entren en contacto con una superficie de toma a tierra prevista sobre una capa o varias capas de la placa de circuito impreso multicapa, pudiendo las superficies de toma a tierra ser opcionalmente divididas en varias zonas parciales con el fin de poder influir en el efecto de apantallamiento y/o en la impedancia de manera intencionada.

Una utilización preferida del conector enchufable con la placa de circuito impreso destinada a establecer contacto prevé que la placa de circuito impreso multicapa sea insertada a modo de tarjeta base. Los detalles a este respecto están previstos en el estado de la técnica mencionado anteriormente según el documento DE 198 07 713 A1.

Un desarrollo adicional prevé que el conector enchufable esté compuesto de unos segmentos que contienen los... [Seguir leyendo]

1. Disposición constituida por una placa de circuito impreso multicapa y un conector enchufable multipolar destinado a establecer contacto con una placa de circuito impreso multicapa (40) , que presenta unos contactos de señal (11a, 11b; 12a, 12b) , a los cuales están asociados un primer y por lo menos un segundo elemento de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’) y que están dispuestos de manera adyacente al contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) , y un anillo de apantallamiento (20) eléctricamente conductor está previsto por lo menos en la zona de los elementos de contacto (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b, 17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’; 60; 61) prevista para establecer contacto, rodeando dicho anillo por lo menos en parte el contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) que se debe apantallar, de manera que el anillo de apantallamiento (20) entre en contacto con el primer y segundo elemento de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’) , estando previstos unos vaciados (54, 54’, 54’’) por lo menos en la capa superior (41) de la placa de circuito impreso multicapa (40) , caracterizada porque los vaciados están dimensionados para el alojamiento y el paso de por lo menos dos elementos de contacto (17a’, 17b’; 18a, 18b) dispuestos separados entre sí, que están asociados con los contactos de señal (11a, 11b; 12a, 12b) adyacentes, y porque varios anillos de apantallamiento (20) están unidos entre sí.

2. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) apantallado por al menos dos elementos de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b') contiene un par de elementos de contacto de señal (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b) .

3. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque un elemento de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’) asociado con un contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) , así como dicho por lo menos un elemento de contacto de señal (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b; 60; 61) del contacto de señal (11a, 11b; 12a, 12b) están dispuestos uno al lado del otro por lo menos de manera aproximada en una fila y/o columna del conector enchufable (10a, 10b) .

4. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque los elementos de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’) entran en contacto con unas superficies de toma a tierra (55, 56, 57) previstas en una capa (41, 43, 43) de la placa de circuito impreso multicapa (40) .

5. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque el conector enchufable (10a, 10b) entra en contacto con una placa de circuito impreso (40) , que se utiliza a modo de tarjetas base.

6. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque los pares de elementos de contacto de señal (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b) conducen a señales diferenciales.

7. Disposición según la reivindicación 3, caracterizada porque el conector enchufable (10a) está constituido por unos segmentos (30) , los cuales contienen los contactos de señal (11a, 11b, 12a, 12b) dispuestos unos junto a otros en una fila o columna y unos elementos de contacto de apantallamiento (17a, 17b, 17a’, 17b’; 18a, 18b, 18a’, 18b’) .

8. Disposición según la reivindicación 7, caracterizada porque los segmentos (30) presentan una chapa de apantallamiento (31) por lo menos en un lado.

9. Disposición según la reivindicación 1, caracterizada porque la placa de circuito impreso (40) presenta un vaciado (58, 59) pasante respectivamente para el alojamiento y el paso de por lo menos unos pares de elementos de contacto de señal (13a, 13b, 14a, 14b; 15a, 15b, 16a, 16b) individuales.