DE102013225794A1

DE102013225794A1 - Kontaktanbindung von geschirmten Datenleitungen an einer Platine sowie Verfahren zur Kontaktierung mehrerer geschirmter Datenleitungen an einer Platine

Info

Publication number: DE102013225794A1
Application number: DE102013225794.5A
Authority: DE
Inventors: Christoph Untiedt; Bernd Janssen
Original assignee: Leoni Kabel Holding GmbH
Current assignee: Leoni Kabel GmbH
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2015-06-18
Also published as: CN105814743B; CN105814743A; US20160294122A1; EP3080872B1; EP3080872A1; US9887496B2; WO2015086833A1

Abstract

Bei der Kontaktanbindung von vorzugsweise mehreren geschirmten Adernpaaren (4) an einer Platine (2) insbesondere eines Steckers (36) für High Speed-Datenverbindungen ist die Platine (2) mehrschichtig aufgebaut und umfasst eine Leiterbahnebene (18) sowie eine Masseebene (26). Die Masseebene (26) steht nach Art einer Zunge in Richtung zu den angeschlossenen Adernpaaren (4) mit einer Massekontaktzone (28) über. Im Bereich der Massekontaktzone (28) sind die einzelnen Adernpaare (4) mit ihrer jeweiligen Paarschirmung (10) kontaktierend gepresst. Hierzu ist insbesondere ein Klemmelement (32) vorgesehen, welches ebenfalls ergänzend zur Schirmkontaktierung dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktanbindung von geschirmten Datenleitungen an einer Platine sowie ein Verfahren zur Kontaktierung mehrerer geschirmter Datenleitungen an einer Platine.
Im Bereich der Datenübertragung, beispielsweise in Computer-Netzwerken, werden zur Datenübertragung Datenkabel eingesetzt, bei denen typischerweise mehrere Datenleitungen in einem gemeinsamen Kabelmantel zusammengefasst sind. Bei High-Speed-Datenübertragungen werden als Datenleitungen jeweils geschirmte Adernpaare verwendet, wobei die beiden Adern insbesondere parallel zueinander verlaufen oder alternativ miteinander verdrillt sind. Eine jeweilige Ader besteht hierbei aus dem eigentlichen Leiter, beispielsweise ein massiver Leiterdraht oder auch ein Litzendraht, welcher jeweils von einer Isolierung umgeben ist. Das Adernpaar einer jeweiligen Datenleitung ist von einer (Paar-)Abschirmung umgeben. Die Datenkabel weisen typischerweise eine Vielzahl derartig geschirmte Adernpaare auf, die von einem gemeinsamen Kabelmantel umgeben sind.
Derartige Datenkabel werden vorkonfektioniert an Steckern angeschlossen. Bei Anwendungen für Hochgeschwindigkeitsübertragungen sind die Stecker dabei häufig als sogenannte Small Form Pluggable-Stecker, kurz SFP-Stecker ausgebildet. Hierbei gibt es unterschiedliche Ausführungsvarianten beispielsweise sogenannte SFP–, SFP+, oder CXP– QSFP-Stecker. Diese Stecker weisen spezielle Steckergehäuse auf, wie sie beispielsweise aus der WO 2011 072 869 A1 oder der WO 2011 089 003 A1 zu entnehmen sind.
Im Inneren weisen derartige Steckergehäuse eine Leiterplatte oder Platine teilweise mit integrierter Elektronik auf. An dieser Platine ist das jeweilige Datenkabel an einer Steckerrückseite anzuschließen. Hierbei werden die einzelnen Adern des Datenkabels an die Platine angelötet. Am gegenüberliegenden Ende der Platine bildet diese typischerweise eine Steckzunge mit Anschlusskontakten aus, welche in einen Gegenstecker eingesteckt wird. Derartige Platinen werden auch als paddle cards bezeichnet.
Bei derartigen Datenverbindungen mit sehr hoher Übertragungsfrequenz ist eine zuverlässige Abschirmung von entscheidender Bedeutung. Die Abschirmung der einzelnen Datenleitungen, also der einzelnen Adernpaare, muss dabei zuverlässig am jeweiligen Stecker, insbesondere an der Platine angeschlossen werden.
Häufig ist in einer jeweiligen Datenleitung ein sogenannter Beilaufdraht angeordnet, welcher mit der Abschirmung elektrisch verbunden ist und über den letztendlich die elektrische Kontaktierung der Abschirmung an einen Masse-Anschluss der Platine erfolgt. Üblicherweseise ist pro Adernpaar, die typischerweise nach Art von twisted pair miteinander paarweise verseilt sind, ein BEilaufdraht vorgesehen und es sind mehrere Adernpaare angeschlossen. Eine solche Datenleitung mit Beilaufdraht ist beispielsweise aus der EP 21 12 669 A2 zu entnehmen. Die Kontaktierung des Beilaufdrahts ist jedoch herstellungstechnisch mit Aufwand verbunden, zudem ist durch die einzelweise Kontaktierung der Beidrähte der verschiedenen Datenleitungen ein gewisser Bauraum erforderlich, der bei den vergleichsweise kleinbauenden Steckern störend ist. Auch ist eine Ausrichtung des Beilaufdrahts erforderlich, um diesen zu der gewünschten Anschlussposition zu führen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu fertigende und kompaktbauende Kontaktanbindung von geschirmten Datenleitungen eines Datenkabels an einer Platine insbesondere bei der Herstellung derartiger Stecker zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kontaktanbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Platine, insbesondere eine Steckerplatine eines Steckers des Typs small form pluggable ist typischerweise mehrschichtig ausgebildet und weist zumindest eine Leiterbahnebene, insbesondere mit integrierter Elektronik, sowie eine Masseebene auf. Die Masseebene der Platine ist dabei nach Art einer Zunge in Richtung zu den anzuschließenden Datenleitungen überstehend ausgebildet und weist im überstehenden Teilbereich eine Massekontaktzone auf, mit der die zumindest eine, vorzugsweise mehrere Datenleitungen mit ihrer Schirmung kontaktiert ist. Hierzu ist die Schirmung an der Massekontaktzone in geeigneter Weise fixiert, insbesondere ist sie gegen die Massekontaktzone gepresst und/oder mit dieser verklebt, verlötet, verschweißt. Die Kontaktanbindiung ist grundsätzlich für alle Steckertypen geeignet, welche mit sogenannten paddle cards ausgestattet sind, bei denen also unmittelbar an eine Platine die Leiter der Leitung kontaktiert werden.
Anstelle einer einzelweisen Kontaktierung eines jeweiligen Beilaufdrahts einer Datenleitung werden die einzelnen Datenleitungen mit ihrer Abschirmung nunmehr jeweils gemeinsam nebeneinander auf der Massekontaktzone in einfacher Weise aufgelegt und mit dieser Massekontaktzone kontaktiert, insbesondere gegen diese gepresst und geeignet fixiert. Dadurch entfällt zum Einen die Notwendigkeit der einzelweisen Kontaktierung der Beilaufdrähte, wodurch der Fertigungs- und Anschlussaufwand deutlich reduziert ist. Zudem ist dadurch auch die Fertigungssicherheit erhöht, da bei Verwendung von Beidrähten häufig das Problem von Kurzschlüssen über den Beilaufdraht auftritt.
Bei den Datenleitungen handelt es sich insbesondere jeweils um ein von einer Paarschirmung umgebenes Adernpaar, wobei üblicherweise mehrere derartige von einer Paarschirmung umgebene Adernpaare in einem Datenkabel zusammengefasst sind und von einem gemeinsamen Kabelmantel umgeben sind. Bei der Paarschirmung handelt es sich typischerweise um einen auch mehrlagigen Folien-Aufbau mit zumindest einer metallischen Folie, welche um das Adernpaar angebracht ist, vorzugsweise längsgefaltet ist. Neben der metallischen Folie, insbesondere Aluminiumfolie, weist diese Folienschirmung eine zusätzliche Kunststoff-Folie, beispielsweise Polyesterfolie auf, die häufig zu Montagezwecken klebend ausgeführt ist. Die Adern sind vorzugsweise parallel zueinander geführt.
In zweckdienlicher Weiterbildung wird auf die Verwendung eines Beilaufdrahtes verzichtet. Neben der Einsparung der Materialkosten sowie der Fertigungskosten für den Beilaufdraht ist damit der zusätzliche Vorteil einer Durchmesserreduzierung des gesamten Datenkabels im Vergleich zu einem Datenkabel mit Beilaufdrähten erzielt. Aufgrund der einfachen Anbindung der Abschirmungen an die Massekontaktzone ist ein derartiger Beilaufdraht für eine zuverlässige Masseverbindung nicht mehr erforderlich. Diese wird vielmehr über die flächige Massekontaktzone gewährleistet.
Zweckdienlicherweise erstreckt sich die Massekontaktzone zumindest über einen Großteil der Breite und vorzugsweise über die gesamte Breite der Platine. In zweckdienlicher Ausbildung ist sie dabei in einfacher Weise als eine beispielsweise aufgespritzte Metallschicht ausgebildet. Alternativ ist die Massekontaktzone durch Aufdampfen oder auch durch Aufbringen, insbesondere Aufkleben einer Folie, ausgebildet. als Insgesamt ist daher eine sehr großflächige Massekontaktzone ausgebildet. Bei der Kontaktanbindung sind daher keine besonderen Positionieranforderungen gegeben.
Im Hinblick auf eine möglichst zuverlässige und sichere Massekontaktierung sind die Abschirmungen der Datenleitungen mittels eines vorzugsweise gemeinsamen Klemmelements gegen die Massekontaktzone gepresst. Durch die Verwendung eines gemeinsamen Klemmelements ist zudem auch eine einfache Montage ermöglicht. Die einzelnen Datenleitungen brauchen mit ihren Abschirmungen lediglich zunächst auf die Massekontaktzone aufgelegt und anschließend mit einem als Klemmelement ausgebildeten Befestigungselement klemmend mit der Platine verbunden werden.
Das Klemmelement ist dabei zweckdienlicherweise leitend und insbesondere als ein Metall-Streifen ausgebildet, welcher quer zur Platinenlängsrichtung verläuft. Dieser Metall-Streifen dient zur zusätzlichen Schirmkontaktierung und ist vorzugsweise zusätzlich mit der Massekontaktzone oder mit einem anderen Masseleiter verbunden. Das Klemmelement ist dabei beispielsweise nach Art eines Bogens ausgeführt, welcher an seinen gegenüberliegenden Enden etwas nach unten zur Masseebene hin abgebogen und in diesen gegenüberliegenden Endbereichen vorzugsweise an der Platine, insbesondere an der Masseebene befestigt ist. Hierzu sind beispielsweise in den gegenüberliegenden Endbereichen Befestigungslöcher für eine Schraubbefestigung angeordnet. Alternativ kann dieser Metallbogen auch angelötet oder angeklebt werden. Bevorzugt weist das Klemmelement Führungen für die einzelnen Datenleitungen auf und ist hierzu beispielsweise wellenförmig ausgebildet.
Wie bereits ausgeführt ist die Schirmung zweckdienlicherweise als eine mehrschichtige Folie mit einer Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie, sowie mit einer Isolationsfolie ausgebildet oder auch als metallisierte Isolationsfolie ausgebildet. Beim Anschluss einer jeweiligen Datenleitung ist zunächst erforderlich, dass in einem vorderen Leiteranschlussbereich die Abschirmung vom Adernpaar entfernt wird, so dass dieses für die eigentliche Leiterkontaktierung freigelegt ist. Zweckdienlicherweise wird die Abschirmung hierzu nach hinten umgeschlagen oder umgestülpt, so dass die Schirmung im Bereich der Massekontaktzone, also in einem Massekontaktbereich, doppellagig ausgebildet ist. Dies ist zum Einen fertigungstechnisch vergleichsweise einfach und zudem ist dadurch eine hohe Kontaktsicherheit erreicht.
Bei Anwendungsfällen, bei denen die Isolationsfolie nach innen zum Adernpaar orientiert ist, wäre diese aufgrund des Umklappens nach außen orientiert und würde als Isolierung zur Massekontaktzone wirken. Insbesondere in diesem Fall ist im Bereich der Massekontaktzone die Isolationsfolie entfernt. Dies erfolgt zweckdienlicherweise beispielsweise mit Hilfe eines Lasers durch lokale thermische Behandlung. Alternativ erfolgt in diesem Fall, bei dem die leitende Schicht bereits nach Außen zeigt, vorzugsweise kein Umklappen und die leitende Schicht wird direkt kontaktiert.
Ergänzend zu der Kontaktierung der Abschirmungen sind die einzelnen Datenleiter mit der Platine elektrisch leitend verbunden. Hierzu sind diese in Längsrichtung des Datenkabels bzw. der Platine über die Massekontaktzone hinweg geführt und mit einer Leiterbahn der Leiterbahnebene kontaktiert. Die Kontaktierung erfolgt dabei üblicherweise mittels einer Lötverbindung. Zuvor wird die Aderisolation einer jeweiligen Ader entfernt, so dass ein blanker Datenleiter im Leiterkontaktbereich vorliegt.
Die Masseebene ist zweckdienlicherweise durch eine mittlere Ebene der Platine gebildet, auf der also beidseitig weitere Ebenen, insbesondere die Leiterbahnebenen mit Leiterbahnen und/oder integrierter Elektronik angeordnet sind. Diese mittlere Ebene ist wie bereits erwähnt zungenartig in rückwärtiger Richtung über die anderen Leiterbahnebenen hinaus geführt. Zweckdienlicherweise weist diese Masseebene dabei beidseitig eine Massekontaktzone mit daran angeschlossenen Abschirmungen auf. Die mehreren Datenleitungen des Datenkabels sind daher beidseitig an der Massekontaktzone angeschlossen. Gleiches gilt vorzugsweise auch für die einzelnen Datenleiter, die jeweils an gegenüberliegenden Außenschichten (Leiterbahnebenen) angeschlossen sind. Dadurch ergibt sich insgesamt ein kompakter Aufbau.
Bei der Masseebene handelt es sich vorzugsweise um einen mechanischen Träger, beispielsweise aus einem nicht leitfähigen Trägermaterial, insbesondere ein Leiterplattenmaterial, beispielsweise mit der Materialkennung FR4. Auf diesen nicht leitfähigen Träger ist bevorzugt beidseitig jeweils ein Masseleiter aufgebracht. Der Masseleiter ist dabei insbesondere als eine vollflächige Metallisierungsschicht beidseitig auf dem Träger aufgebracht. Der Masseleiter besteht dabei vorzugsweise aus Kupfer. Alternativ wird ein einen leitfähiger Träger insbesondere aus Vollmetall verwendet, der dann selbst als Masseleiter wirkt.
Im Bereich der Massekontaktzone erstreckt sich der Träger vorzugsweise zusammen mit dem darauf angebrachten Masseleiter über den weiteren Schichtaufbau zungenartig hinaus. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante bildet der Masseleiter selbst die Massekontaktzone aus. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist jedoch im Bereich der Massekontaktzone eine zusätzliche Metall- oder Kontaktschicht aus einem Material mit sehr hoher Leitfähigkeit und guten Kontakteigenschaften aufgebracht. Insbesondere ist als zusätzliche Metallschicht eine Goldschicht aufgebracht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest die Massekontaktzone zusammen mit der daran kontaktierten Schirmung von einer Dichtmasse umschlossen. Hierdurch werden zuverlässig Korrosionsprobleme vermieden, die aufgrund der Materialpaarung zwischen den unterschiedlichen Metallen der Massekontaktzone, üblicherweise Gold, und der Abschirmung, üblicherweise Aluminium, bei Feuchtigkeit auftreten können. Zweckdinelicherweise ist ergänzend auch noch der sich anschließende Bereich von der Dichtmasse umschlossen, in dem die einzelnen Leiteradern mit der Platine kontaktier, insbesonder angelötet sind. Zweckdienlicherweise sind die Abschirmungen und die Massekontaktzone in der Dichtmasse eingebettet. Diese ist bevorzugt als eine Gieß- ode Spritzmasse, als Kleber, als Epoxidharz oder auch als sogenannter Hot melt ausgebildet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Kontaktierung mehrerer geschirmter Datenleitungen an einer Platine mit den Merkmalen des Anspruchs 14.
Die im Hinblick auf die Kontaktanbindung ausgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:
1 eine Schnittdarstellung durch eine Kontaktanbindung von geschirmten Adernpaaren an einer Platine,
2 eine stark vereinfachte Prinzipskizze auf eine Aufsicht auf eine derartige Kontaktanbindung,
3 eine stark vereinfachte Schnittansicht durch ein Datenkabel mit einem daran angeschlossenen Stecker, sowie
4 eine perspektivische ausschnittsweise Darstellung eines geschirmten Adernpaares.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die nachfolgend zu den 1 und 2 beschriebene Kontaktanbindung umfasst eine Platine 2 sowie mehrere daran elektrisch kontaktierte und jeweils als geschirmte Adernpaare 4 ausgebildete Datenleitungen. Ein derartiges geschirmtes Adernpaar 4 ist insbesondere auch anhand der 4 dargestellt. Das geschirmte Adernpaar 4 umfasst Datenleiter 6, die jeweils von einer Isolierung 8 umgeben sind. Das Adernpaar 4 ist von einer gemeinsamen Paarschirmung 10 umgeben, die als Folienschirmung ausgebildet ist. Die Paarschirmung 10 weist dabei typischerweise einen mehrschichtigen Aufbau aus einer Metallschicht (Aluminium) und einer Kunststoffschicht auf. Beispielsweise ist die Metallschicht durch Metallisierung auf einer Kunststoffschicht aufgebracht. Bei der Kunststoffschicht kann es sich um eine Kunststofffolie, insbesondere PET-Folie handeln.
Wie insbesondere aus 4 zu entnehmen ist, verlaufen die einzelnen Adern bestehend aus dem Datenleiter 6 mit der jeweiligen Ioslierung 8 parallel zueinander. Die Paarschirmung 10 ist als eine längs gefaltete Folie ausgebildet, wobei im Zwickelbereich zwischen den beiden Adern ein Überlappungsbereich ausgebildet ist. Wie weiterhin aus 4 zu entnehmen ist, ist bei dem geschirmten Adernpaar 4 auf einen ansonsten üblichen Beilaufdraht verzichtet, welcher typischerweise ebenfalls in Längsrichtung des Adernpaars 4 verlaufend beispielsweise im Zwickelbereich zwischen den einzelnen Adern angeordnet ist.
Die Platine 2 weist einen mehrschichtigen oder mehrlagigen Aufbau auf und ist symmetrisch zu einer Mittenebene ausgebildet. Der Schichtaufbau umfasst dabei einen zentral angeordneten Träger 12, auf den beidseitig jeweils eine Schichtabfolge aufgebaut ist. Auf den Träger 12 ist vorzugsweise vollflächig ein Masseleiter 14 aufgebracht, welcher insbesondere als eine Metallisierung des Trägers 12, beispielsweise als eine Kupfer-Metallisierung ausgebildet ist. Dieser Masseleiter 14 erstreckt sich über die gesamte Länge des Trägers 12. Der Träger selbst besteht aus einem üblichen, isolierenden Leiterplattenmaterial, beispielsweise mit der Materialkennzeichnung FR 4. An den Masseleiter 14 schließen sich alternierend weitere Isolationsschichten 16 sowie Leiterbahnebenen 18 an. Die weiteren Isolationsschichten 16 bestehen dabei vorzugsweise aus einem speziellen isolierenden Leiterplattenmaterial welches für Hochfrequenz-Anwendungen geeignet ist. Die äußerste Leiterbahnschicht 18 ist in einem Mittenbereich mit elektronischen Bauteilen 20 bestückt, die miteinander über die einzelnen Leiterbahnen 20 elektrisch kontaktiert sind. Weiterhin weist die äußerste Leiterbahnschicht 18 mehrere Anschlusspads 24 auf, an denen die Datenleiter 6 der einzelnen Adernpaare 4 angeschlossen sind. Auf der den Adernpaaren 4 gegenüberliegenden Vorderseite der Platine 2 sind ebenfalls Anschlusspads 24 ausgebildet. Über diese erfolgt eine elektrische Verbindung mit entsprechenden Kontaktelementen eines Kontaktsteckers, in die die Platine 2 zur Ausbildung einer Steckverbindung eingesteckt wird. Die Anschlusspads 24 sind dabei vorzugsweise durch das Aufbringen einer zusätzlichen Metallschicht, insbesondere Goldschicht ausgebildet.
Wie insbesondere aus der 1 zu erkennen ist, ist der Träger 12 in einem rückwärtigen Bereich der Platine 2, welcher zu den Adernpaaren 4 hin orientiert ist, über den restlichen Schichtaufbau hinausgezogen, sodass eine Art überstehende Zunge ausgebildet ist. Gemeinsam mit dem Träger 12 ist auch der Masseleiter 14 in diesen überstehenden Bereich herausgezogen. Der Träger 12 bildet mit dem Masseleiter 14 eine Masseebene 26 aus. Der überstehende Teilbereich bildet eine Massekontaktzone 28 der Masseebene 26 aus.
Im Bereich der Massekontaktzone 28 ist auf den Masseleiter 14 eine zusätzliche Metallschicht 30, insbesondere aus Gold, aufgebracht.
Auf dieser Massekontaktzone 28 liegt das jeweilige Adernpaar 4 mit der Paarschirmung 10 kontaktierend auf. Ergänzend ist an der der Massekontaktzone 28 gegenüberliegenden Seite jeweils ein Klemmelement 32 angeordnet welches in den 1 und 2 lediglich schematisch und stark vereinfacht dargestellt ist. Mit diesem Klemmelement wird das Adernpaar 4 im Bereich der freigelegten Paarschirmung 10 gegen die Platine 2 gepresst. Das Klemmelement 32 ist dabei insbesondere leitend ausgebildet, so dass auch über das Klemmelement 32 eine ergänzende Kontaktierung der Paarschirmung 10 erfolgt. Das Klemmelement 32 ist dabei beispielsweise als ein Metallstreifen oder Metallbügel ausgebildet, welcher zur Ausübung der gewünschten Klemmkraft beispielsweise mit der Platine verbunden ist. Hierzu kann eine Schraubbefestigung oder auch eine Klebebefestigung vorgesehen sein.
Durch diese Maßnahme ist insgesamt eine einfache Anbindung der Paarschirmung 10 an die Masseebene 26 der Platine 2 ermöglicht. Es brauchen lediglich mehrere Adernpaare 4 nebeneinander auf die Massekontaktzone 28 aufgelegt und mit dem Klemmelement 32 gegen die Massekontaktzone 28 verspannt werden.
Gegenüber den bisher üblichen Kontaktierungen über einzelne Beilaufdrähte ist dadurch eine deutlich vereinfachte Montage erzielt. Auch ist die Kontaktsicherheit im Vergleich zur Kontaktierung von Beilaufdrähten deutlich erhöht und es besteht nicht die Gefahr, dass durch eine ungenaue Positionierung der Beilaufdrähte Kurzschlüsse etc. auftreten. Schließlich ist durch den Verzicht auf Beilaufdrähte auch insgesamt eine Durchmesserverringerung des Adernpaars 4 und insbesondere eines aus einer Vielzahl von derartigen Adernpaaren 4 bestehenden Datenkabels ermöglicht.
Ergänzend zu der Kontaktierung der Paarschirmung 10 werden auch die einzelnen Datenleiter 6 mit den jeweiligen Anschlusspads 24 einzelweise elektrisch kontaktierend beispielsweise durch Löten verbunden.
Zur Ausbildung der Schirmkontaktierung wird bei Bedarf die evtl. störende Kunststoff-Folie der Paarschirmung 10 entfernt. Je nach Ausführungsvariante kann die Kunststoff-Folie die innen liegende oder außen liegende Schicht der Paarschirmung 10 darstellen. Sofern diese Kunststoff-Folie außenseitig ist, wird sie vor der Schirmanbindung entfernt. Hierzu ist insbesondere eine thermische Laserbehandlung vorgesehen.
Zur Verbesserung der Kontaktverbindung wird die Paarschirmung 10 zweckdienlicherweise im vorderen Bereich zurückgeschlagen, so dass sie insgesamt doppellagig ausgebildet ist. Bei Paarschirmungen 10 mit innen liegender Kunststoff-Folie führt dies dazu, dass diese nunmehr außen liegend ist und daher wie beschrieben entfernt wird.
Zumindest im Bereich der Massekontaktzone 28 und im Ausführungsbeispiel auch im Bereich der Anschlusspads 24 ist eine durch eine Dichtmasse 33 gebildet Abdichtung ausgebildet, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Diese umgibt insbesondere die Massekontaktzone 28 mit den darauf kontaktieren Schirmungen 10, die also gemeinsam in der Dichtmasse 33 eingebettet sind. Ergänzend ist im Ausführungsbeispiel auch noch das Klemmelement 32 eingebettet. Durch die Dichtmasse 33 wird insbesondere der kritische Kontaktbereich zwischen der Gold-Massekontaktzone 28 und den Aluminium-Schirmen 10 gegen Feuchtigkeit abgedichtet. Die Dichtmasse 33 wird beispielsweise durch ein (Spritz-)Gießverfahren oder auch nach Art eines Klebers als Epoxidharz oder ein Hotmelt aufgebracht. Die Dichtmasse 33 ist ausschließlich im Kontaktbereich angebracht, wo die Datenleiter 6 und die Schirmung 10 mit der Platine 2 kontaktiert sind.
Die hier beschriebene Kontaktanbindung zwischen Adernpaaren 4 und einer Platine 2 wird insbesondere bei High-Speed-Datenkabeln eingesetzt, bei denen an einem entsprechenden Datenkabel 34 (vgl. 3) ein Stecker 36 angeschlossen ist. Bei diesen Steckern 36 handelt es sich insbesondere um sogenannte Small Form Plugable-Stecker, die unter den Kurzbezeichnungen SFP–, SFP+-,QSFP- oder auch CXP-Stecker bekannt sind. Ein derartiger Stecker 36 ist in 3 stark vereinfacht dargestellt. Ein solcher Stecker 36 nimmt die Platine 2 in seinem Innenraum auf. Das Datenkabel 34 umfasst einen Kabelmantel 38 und vorzugsweise mehrere der in 4 dargestellten Adernpaare 4. Bei einem QSFP-Stecker wird beispielsweise ein Datenkabel 34 mit insgesamt acht Adernpaaren 4 eingesetzt. Im Stecker 36 werden alle Adernpaare 4 des Datenkabels 34 mit der Platine 2 verbunden. Hierbei erfolgt sowohl jeweils eine Kontaktierung der Paarschirmung 10 mit der Masseebene 26 als auch eine elektrische Verbindung jedes einzelnen Datenleiters 6 mit den entsprechenden Anschlusspads 24.
Derartig vorkonfektionierte Kabel mit angeschlossenen Steckern 36 werden beispielsweise als sogenannte Patch-Kabel in Computernetzwerken eingesetzt. Zur Ausbildung der Datenverbindung werden die Stecker 36 in Steckerbuchsen eingeführt. Hierbei erfolgt automatisch die Datenverbindung. Hierbei werden die frontseitigen Anschlusspads 24 (vgl. 2) automatisch vom entsprechenden Kontaktelement der Kontaktbuchse kontaktiert. Die Platine 2 ist daher insgesamt nach Art einer Steckplatine ausgebildet.
Bezugszeichenliste

2: Platine
4: Adernpaar
6: Datenleiter
8: Isolierung
10: Paarschirmung
12: Träger
14: Masseleiter
16: Isolationsebene
18: Leiterbahnebene
20: Bauteil
22: Leiterbahn
24: Anschlusspad
26: Masseebene
28: Massekontaktzone
30: Metallschicht
32: Klemmelement
33: Dichtmasse
34: Datenkabel
36: Stecker
38: Kabelmantel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011072869 A1 [0003]
WO 2011089003 A1 [0003]
EP 2112669 A2 [0006]

Claims

Kontaktanbindung von zumindest einer geschirmten Datenleitung (4) an einer Platine (2), bei der die Datenleitung (4) eine Schirmung (10) aufweist und die Platine (2) mehrschichtig ist und eine Leiterbahnebene (18) sowie eine Masseebene (26) umfasst und die Masseebene (26) nach Art einer Zunge in Richtung zu der zumindest einen Datenleitung (4) mit einer Massekontaktzone (28) übersteht und die Datenleitung (4) mit ihrer Schirmung (10) mit der Massekontaktzone (28) kontaktiert ist.
Kontaktanbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Datenleitung (4) ein von einer Paarschirmung (10) umgebenes Adernpaar (4) verwendet ist und insbesondere mehrere der Datenleitungen (4) in einem Datenkabel (34) zusammengefasst sind, welches an der Platine (2) angeschlossen ist.
Kontaktanbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Datenleitung (4) auf einen Beilaufdraht verzichtet ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massekontaktzone (28) eine sich über zumindest einen Großteil der Breite der Platine (2) durchgehend erstreckende Metallschicht ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmungen (10) der Datenleitungen (4) mittels eines vorzugsweise gemeinsamen Klemmelements (32) gegen die Massekontaktzone (28) gepresst sind.
Kontaktanbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (32) leitend ist und ergänzend zur Kontaktierung der Schirmung (10) dient.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmung (10) eine mehrschichtige Folie mit einer Metallschicht sowie mit einer Isolationsschicht umfasst, und die Schirmung (10) im Bereich der Massekontaktzone (28) infolge eines rückwärtigen Umklappens doppellagig ist, wobei die Isolationsschicht im Bereich der Massekontaktzone (28) vorzugsweise entfernt ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jede Datenleitung (4) zumindest einen Datenleiter (6) aufweist, der über die Massekontaktzone (28) hinweg geführt ist und mit einer Leiterbahn (22) der Leiterbahnebene (18) kontaktiert ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseebene (26) eine mittlere Ebene der Platine (2) darstellt und auf gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Massekontaktzone (28) mit daran angeschlossenen Abschirmungen (10) ausgebildet ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseebene (26) einen Träger (12) mit einem darauf angebrachten Masseleiter (14) umfasst, wobei der Masseleiter (14) insbesondere eine Metallisierungsschicht ist.
Kontaktanbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass für die Massekontaktzone (28) eine zusätzliche Metallschicht (30), insbesondere aus Gold, auf den Masseleiter (14) aufgebracht ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massekontaktzone (28) zusammen mit der daran kontaktierten Schirmung (10) von einer Dichtmasse (33) umschlossen ist.
Kontaktanbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (2) in einem Stecker (36) für eine Datenverbindung integriert ist.
Verfahren zur Kontaktierung zumindest einer geschirmten Datenleitung (4) an eine Platine (2), wobei eine mehrschichtige Platine (2) mit einer Leiterbahnebene (18) sowie mit einer Masseebene (26) bereitgestellt wird und die Masseebene (26) nach Art einer Zunge in Richtung zu den Datenleitungen (4) übersteht und eine Massekontaktzone ausbildet, die einzelnen Datenleitungen (4) zumindest einen Datenleiter (6) sowie eine Schirmung (10) aufweisen und die Schirmung (10) mit der Massekontaktzone (28) kontaktiert wird.