EP1028497A2 - Planar filter - Google Patents

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EP1028497A2
EP1028497A2 EP99125868A EP99125868A EP1028497A2 EP 1028497 A2 EP1028497 A2 EP 1028497A2 EP 99125868 A EP99125868 A EP 99125868A EP 99125868 A EP99125868 A EP 99125868A EP 1028497 A2 EP1028497 A2 EP 1028497A2
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EP
European Patent Office
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signal
planar filter
carrier
openings
pins
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EP99125868A
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EP1028497B1 (en
EP1028497A3 (en
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Meinolf Dingenotto
Frank Wallmeier
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FILTEC GmbH Filtertechnologie fuer die Elektronikindustrie
Original Assignee
FILTEC GmbH Filtertechnologie fuer die Elektronikindustrie
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7195—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with planar filters with openings for contacts

Definitions

  • the invention relates to planar filters for connectors with a variety signal pins arranged in rows and columns to be connected, with a carrier that has an opening for each of these signal pins and in the area of each of these openings a capacitor with a first covering, connected to the assigned signal line, a second covering, for connection to mass, as well as a layered Dielectric between the first and second covering.
  • Each capacitor array is made up from a dielectric ceramic plate, which in turn on one side with the exception of the areas of the pin bushings continuous grounding electrodes and on the other side with the Connector pins of electrically connected island-shaped signal electrodes is provided, the application of the electrodes - as from US Pat. No. 4,007 296 known - done in the screen printing process, with the usual pastes based on precious metals (including palladium).
  • the ground electrodes go in lateral metallizations over that with the metallic casing connected the ground lead for the capacitors of the signal electrodes to the connector housing and then on to the connected device represent.
  • Another filter is formed by the fact that the Carrier either a ground electrode with cutouts for the connector pins or the number of corresponding to the number of pins Signal electrodes is applied, thereon a dielectric layer and finally the other electrode assignment. That is the Number of connector pins corresponding number of signal electrodes or a ground electrode with cutouts for the connector pins (EU-PS 0 124 264; U.S. Patent 3,267,342; U.S. Patent 3,544,434); this arrangement will then with a coating of a durable material, such as one Lacquer protected from external influences.
  • the carrier becomes formed by an aluminum oxide material to which the Electrodes with interposed dielectric layer in general are applied by means of screen printing technology.
  • planar filters lack dielectric strength.
  • thicker ones dielectric layers necessary. Then take them for a coupling decisive cross capacitances to sizes that are crosstalk no longer exclude.
  • Such an arrangement with as classic surface capacitors trained capacitors higher Dielectric strength at which these form interference capacities and in This describes certain cases that can interfere with signal transmission German utility model 297 12 001.8.
  • the object on which the invention is based is derived from this, according to which a generic planar filter is to be proposed, in which interference capacities between the signal electrodes can be suppressed, the economical and simple can be manufactured and used safely.
  • the planar filter has a monolithic structure on, the carrier made of a mechanically rigid and rigid layer a ceramic mass with a higher dielectric constant is.
  • ceramic masses those with a dielectric constant are suitable of not less than 5,000; are such masses for example barium titanate compositions;
  • the dielectric constant is advantageous greater than 10,000.
  • the plate is formed, which is used for carrying out the necessary pins are provided, burned and diminished; after the thermal treatment, the so produced Ground plate to achieve flatness.
  • the thickness of the carrier ensures its dielectric strength.
  • the capacitors for each of the pin feedthroughs are assigned by these associated signal electrodes and a ground electrode.
  • this plate of the ceramic carrier thus prepared carries the ground electrode, the other side is with the signal electrodes of the capacitors provided with conductive printing paste in the Screen printing is applied. You can use it to make a connection to the ground housing of the connector the ground electrode led at least to one of the outer narrow sides of the carrier become.
  • Each signal electrode that has a feed-through opening for the associated one Plug pin surrounds can be inserted into the bushing be what an improved way of soldering to the subject Plug pin results. Because the ground electrode is one of the side faces of the carrier, apart from the signal pin penetration points and their immediate surroundings, completely covered, good shielding is achieved. The one on the other side of the carrier arranged signal electrodes form from the Penetration points of the signal pins island-shaped areas, which essentially surround the signal pin bushing and laterally to Extend the edge of the beam.
  • both sides are facing the Application of the coatings of the capacitors lapped to flatness. This so particularly smooth and even surface ensures one of deviating geometrical relationships undisturbed field course.
  • a ceramic is advantageously used as the mass for this dielectric Titanate base provided; titanates of Alkaline earths, such as from barium. Strontium or a mixture thereof used. These masses - sintered as ceramics - have sufficient mechanical strength and they have higher dielectric constants, so that even with larger thicknesses of the carrier the desired Capacities can be achieved.
  • this planar filter is supported by a support plate, which are arranged on one of the two sides of the planar filter, lies flat against this.
  • the application on the side is advantageous, on which mechanical loads are to be expected.
  • the support plate - An insulating circuit board or a preferably ceramic Substrate plate - has the same hole pattern for those to be carried out Signal wire on how the planar filter.
  • These implementations are metallized at least in the area of one end face, so that the Signal conductors can be soldered to the support plate.
  • the carrier 1 of a planar filter forms a block made of an alkaline earth titanate, such as barium titanate, strontium titanate or barium strontium titanate, with an excess of barium expecting better results leaves.
  • This block shown here rectangular with its Pen bushings 2 is shaped and sintered and - to achieve on a flat surface, at least finely ground.
  • the signal electrodes 3 are applied, which up to, preferably even up to the openings of each assigned pin bushing 2 are performed.
  • the other side surface of the carrier 1 is continuously coated with the ground electrode 4, the pin bushings 2 as well as an immediate environment are spared from it.
  • This ground electrode 4 is when inserted of the planar filter in a (not shown) housing with a metallic counterpart using a silver or palladium conductive adhesive connected so that an electrical ground connection is made.
  • the - shown continuously - ground electrode 4 covers (almost) the total area of the carrier 1, apart from the feed-through recesses 5, make sure that conclusions or rollovers between through the pin bushings 2 (not shown) Pins the implemented signal lines and the ground electrode 4 are prevented.
  • This ground electrode 4 is not immediate here shown on the edge of the side surface of the carrier 1. It understands it goes without saying that this metallic layer also up can be guided on at least one of the edge surfaces for manufacturing the ground connection to the housing of a connector.
  • FIG. 4 shows an advantageous application of a supported filter 10 in a plug connector 15 with the plug housing 16 and the plug pins 17, which are held by means of the insulating pin holder 18: a support plate 11, a printed circuit board, a substrate or the like. is provided with lead-through openings 11.1 for a number of signal conductors 12 and 13 (in the case of 3-row connectors, also the dashed, unmarked signal line) so that the image of these openings 11.1 matches the image of the openings in the carrier of the planar filter 10 and the support plate 11 is flat can be applied to the planar filter 10.
  • the openings 11.1 are metallized at least at the edges, advantageously also in the lumen.
  • the planar filter 10 can thus be used together with the support plate 11 (for example in a plug connector 15).
  • the signal lines 12 and 13 passing through the support plate 11 and planar filter 10 are soldered to the metallizations in the region of the openings 11.1 of the support plate 11; the solder joints 14 fix the signal conductors 12 and 13 on the support plate 11.
  • the openings 11.1 in the support plate 11 are designed such that the solder 14.1 capillary into the gap between the inner wall of the openings 11.1 and the outer surface of the respective signal conductors 12 or 13 is pulled and is thus guided through the individual openings 11.1 provided with the assigned signal conductors 12 or 13 to the assigned exposed signal electrode 3.
  • the electrical connection of the signal conductors 12 and 13 to the assigned one of the signal electrodes is thus ensured.
  • This design has the advantage that the signal lines 12 can initially be installed stretched; subsequent bending in the desired directions no longer mechanically stresses the planar filter 10.

Abstract

A monolithic planar filter comprises a high dielectric constant support (1) with an earth electrode coating on one face and insular signal electrode regions (3) on the other face. A planar filter, for plug connectors with rows of spaced signal connector pins, has a support with corresponding pin-receiving openings (2) and adjacent capacitors, each having a dielectric layer between a first coating, connected to the associated signal line, and a second coating for connection to earth. The filter has a monolithic structure, in which: (a) the support (1) forms the dielectric and comprises a molded, perforated, sintered and ground high dielectric constant material block, onto which the capacitor electrodes are applied; (b) the earth electrode completely covers one face of the support except for the pin openings and their immediate surroundings; and (c) the signal electrodes (3) form insular regions which extend from the signal pins to the support edge on the other side face of the support.

Description

Die Erfindung betrifft Planarfilter für Steckverbinder mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneter, zu verbindender Signalstifte, mit einem Träger, der für jede dieser Signalstifte eine Öffnung und im Bereich jeder dieser Öffnungen einen Kondensator mit einem ersten Belag, verbunden mit der zugeordneten Signalleitung, einem zweiten Belag, zur Verbindung mit Masse, sowie ein schichtförmiges Dielektricum zwischen erstem und zweiten Belag aufweist.The invention relates to planar filters for connectors with a variety signal pins arranged in rows and columns to be connected, with a carrier that has an opening for each of these signal pins and in the area of each of these openings a capacitor with a first covering, connected to the assigned signal line, a second covering, for connection to mass, as well as a layered Dielectric between the first and second covering.

Bei vielpoligen Steckverbindern, wie sie für die Übermittlung von digitalen oder analogen Messsignalen von Vielfach-Messeinrichtungen oder bei Hochgeschwindigkeits-Übermittlung von Informationen eingesetzt werden, besteht die Notwendigkeit einer Filterung, um eingestreute Störsignale auszufiltern. Dieses Ausfiltern von eingestreuten Störsignalen erfolgt im allgemeinen mit Kondensatoren, von denen je einer für jede ein Signal führende Leitung vorgesehen ist. Dazu werden die Kondensatoren vorteilhaft in Planarfilter zusammengefasst und in die Steckverbinder eingesetzt, wobei die Planarfilter von den Signalleitungen durchsetzt sind und für jede der Signalleitungen mindestens ein Kondensator vorgesehen ist, die auf einem im allgemeinen aluminiumoxidischen Träger angeordnet sind. Die FR-PS 2 422 268 beschreibt einen solchen Steckverbinder mit einer Filterung für jeden Steckerstift, die in einer mit Löchern versehenen Keramikplatte eingesetzt und von dieser getragen sind. Jede Kondensatoranordnung besteht aus einem dielektrischen Keramikplättchen, das seinerseits auf der einen Seite mit von den Bereichen der Stiftdurchführungen abgesehen durchgehenden Erdungselektroden und auf der anderen Seite mit den Steckerstiften elektrisch verbundenen inselförmigen Signalelektroden versehen ist, wobei der Auftrag der Elektroden - wie aus US-PS 4 007 296 bekannt - im Siebdruckverfahren erfolgt, mit den üblichen Pasten auf Edelmetall-Basis (u.a. auch Palladium). Die Erdungselektroden gehen in laterale Metallisierungen über, die mit dem metallischen Gehäuse verbunden die Masseableitung für die Kondensatoren der Signalelektroden zum Steckergehäuse und dann weiter zum angeschlossenen Gerät darstellen. Ein anderes Filter wird dadurch gebildet, dass auf den Träger entweder eine Masseelektrode mit Aussparungen für die Steckerstifte oder die der Anzahl der Steckerstifte entsprechende Anzahl von Signalelektroden aufgebracht ist, darauf eine dielektrische Schicht und darauf schließlich die andere Elektroden-Belegung. also die der Anzahl der Steckerstifte entsprechende Anzahl von Signalelektroden bzw. eine Masseelektrode mit Aussparungen für die Steckerstifte (EU-PS 0 124 264; US-PS 3 267 342; US-PS 3 544 434); diese Anordnung wird dann mit einem Überzug aus einem beständigen Material, etwa einem Lack vor äußeren Einflüssen geschützt. Jedoch wird auch hier der Träger von einem aluminiumoxidischen Material gebildet, auf den die Elektroden mit dazwischen liegender dielektrischer Schicht im allgemeinen mittels Siebdrucktechnik aufgebracht sind. Bei diesen Filtern werden die leitenden und auch die dielektrischen Schichten nach Art eines "Sandwiches" mittels Siebdrucktechnik aufgebracht, was wegen der dünnen dielektrischen Schichten Probleme bei der Spannungsfestigkeit bedingt. Da benachbarte Signalelektroden einen nur geringen Abstand voneinander aufweisen, kann eine kapazitive Kopplung über unvermeidbare Kreuzkapazitäten nicht ausgeschlossen werden; diese Kopplung ist jedoch bei den bekannten Planarkondensatoren äußerst gering: die einander zugewandten Stirnflächen der Signalelektroden sind wegen deren geringen Schichtdicke äußerst klein, ebenso sind die Schichtdicken der dielektrischen Schichten äußert gering, so dass auch die dadurch gegebene Kreuzkapazität äußert gering ist und das Problem des Übersprechens in den Hintergrund tritt. Die Herstellung solcher Planarfilter erfordert weiter ein abwechselndes Aufbringen metallischer Beläge und dielektrischer Beläge und ist daher (relativ) aufwendig. Desweiteren mangelt es solchen Planarfiltern an Spannungsfestigkeit. Um die Spannungsfestigkeiten zu verbessern, sind dickere dielektrische Schichten notwendig. Dann nehmen allerdings die für eine Kopplung maßgebenden Kreuzkapazitäten Größen an, die ein Übersprechen nicht mehr aussschließen. Eine solche Anordnung, mit als klassische Flächenkondensatoren ausgebildeten Kondensatoren hoher Spannungsfestigkeit, bei der diese Störkapazitäten bilden und in bestimmten Fällen die Signalübertragung stören können, beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster 297 12 001.8.With multi-pin connectors, such as those for the transmission of digital or analog measuring signals from multiple measuring devices or used for high-speed transmission of information there is a need for filtering in order to interleave Filter out interference signals. This filtering out of interspersed Interference signals generally take place with capacitors, each of which one for each line carrying a signal is provided. To do this the capacitors are advantageously combined in planar filters and inserted in the connector, with the planar filter from the signal lines are enforced and at least for each of the signal lines a capacitor is provided which is on a generally Aluminum oxide carrier are arranged. FR-PS 2 422 268 describes such a connector with filtering for everyone Connector pin inserted in a perforated ceramic plate and are carried by it. Each capacitor array is made up from a dielectric ceramic plate, which in turn on one side with the exception of the areas of the pin bushings continuous grounding electrodes and on the other side with the Connector pins of electrically connected island-shaped signal electrodes is provided, the application of the electrodes - as from US Pat. No. 4,007 296 known - done in the screen printing process, with the usual pastes based on precious metals (including palladium). The ground electrodes go in lateral metallizations over that with the metallic casing connected the ground lead for the capacitors of the signal electrodes to the connector housing and then on to the connected device represent. Another filter is formed by the fact that the Carrier either a ground electrode with cutouts for the connector pins or the number of corresponding to the number of pins Signal electrodes is applied, thereon a dielectric layer and finally the other electrode assignment. that is the Number of connector pins corresponding number of signal electrodes or a ground electrode with cutouts for the connector pins (EU-PS 0 124 264; U.S. Patent 3,267,342; U.S. Patent 3,544,434); this arrangement will then with a coating of a durable material, such as one Lacquer protected from external influences. However, here too the carrier becomes formed by an aluminum oxide material to which the Electrodes with interposed dielectric layer in general are applied by means of screen printing technology. With these filters are the conductive and also the dielectric layers according to Art a "sandwich" applied using screen printing technology, which is because of the dielectric layers Problems with dielectric strength conditionally. Since neighboring signal electrodes have only a small amount Have a distance from each other, a capacitive coupling unavoidable cross capacities cannot be excluded; this However, coupling is extremely low with the known planar capacitors: the mutually facing end faces of the signal electrodes because of their small layer thickness, they are extremely small Layer thicknesses of the dielectric layers are extremely small, so that the resulting cross capacity is extremely low and that Crosstalk problem takes a back seat. The production such a planar filter further requires an alternate application metallic coatings and dielectric coatings and is therefore (relatively) complex. Furthermore, such planar filters lack dielectric strength. To improve the dielectric strength, thicker ones dielectric layers necessary. Then take them for a coupling decisive cross capacitances to sizes that are crosstalk no longer exclude. Such an arrangement, with as classic surface capacitors trained capacitors higher Dielectric strength at which these form interference capacities and in This describes certain cases that can interfere with signal transmission German utility model 297 12 001.8.

Daraus leitet sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ab, nach der ein gattungsgemäßes Planarfilter vorgeschlagen werden soll, bei dem bei erhaltener Spannungsfestigkeit Störkapazitäten zwischen den Signalelektroden unterdrückt werden, das wirtschaftlich und einfach herstellbar und sicher einsetzbar ist.The object on which the invention is based is derived from this, according to which a generic planar filter is to be proposed, in which interference capacities between the signal electrodes can be suppressed, the economical and simple can be manufactured and used safely.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved according to the invention by the in the characteristics of Main features mentioned solved; advantageous further training and preferred embodiments describe the subclaims.

Nach der Erfindung weist das Planarfilter eine monolithische Struktur auf, wobei der Träger eine mechanisch starre und rigide Schicht aus einer keramischen Masse mit einer höheren Dielektrizitätskonstanten ist. Als solche keramischen Massen eignen sich solche mit einer Dielektrizitätskonstanten von nicht unter 5.000; derartige Massen sind beispielsweise Bariumtitanat-Massen; vorteilhaft ist die Dielektrizitätskonstante größer als 10.000.According to the invention, the planar filter has a monolithic structure on, the carrier made of a mechanically rigid and rigid layer a ceramic mass with a higher dielectric constant is. As such ceramic masses, those with a dielectric constant are suitable of not less than 5,000; are such masses for example barium titanate compositions; The dielectric constant is advantageous greater than 10,000.

Aus dieser Masse wird die Platte geformt, die mit den für das Durchführen der Signalstifte notwendigen Löchern versehen ist, gebrannt und gesindert; nach der thermischen Behandlung wird die so erzeugte Platte geschliffen um Ebenheit zu erreichen. Die Dicke des Trägers stellt dabei dessen Spannungsfestigkeit sicher. Die Kondensatoren für jede der Stiftdurchführungen werden von diesen zugeordneten Signalelektroden und einer Masseelektrode gebildet.From this mass, the plate is formed, which is used for carrying out the necessary pins are provided, burned and diminished; after the thermal treatment, the so produced Ground plate to achieve flatness. The thickness of the carrier ensures its dielectric strength. The capacitors for each of the pin feedthroughs are assigned by these associated signal electrodes and a ground electrode.

Die eine Seite dieser so vorbereiteten Platte des keramischen Trägers trägt die Masseelektrode, die andere Seite ist mit den Signalelektroden der Kondensatoren versehen, die mit leitfähiger Druckpaste im Siebdruck aufgebracht wird. Dabei können zur Herstellung eines Anschlusses an das Masse-Gehäuse des Steckverbinders die Masseelektrode zumindest bis an eine der äußeren Schmalseiten des Trägers geführt werden.One side of this plate of the ceramic carrier thus prepared carries the ground electrode, the other side is with the signal electrodes of the capacitors provided with conductive printing paste in the Screen printing is applied. You can use it to make a connection to the ground housing of the connector the ground electrode led at least to one of the outer narrow sides of the carrier become.

Jede Signalelektrode, die eine Durchführungsöffnung für den zugeordneten Steckerstift umgibt, kann in die Durchführung hineingeführt sein, was eine verbesserte Möglichkeit des Verlötens mit dem betreffenden Steckerstift ergibt. Da die Masseelektrode die eine der Seitenflächen des Trägers, abgesehen von den Durchstoßstellen der Signalstifte und deren unmittelbarer Umgebung, ganzflächig überdeckt, wird eine gute Abschirmung erreicht. Die auf der anderen Seitenfläche des Trägers angeordneten Signalelektroden bilden ausgehend von den Durchstoßstellen der Signalstifte inselförmige Bereiche, die im wesentlichen die Signalstiftdurchführung umgeben und sich lateral zum Rand des Trägers hin erstrecken.Each signal electrode that has a feed-through opening for the associated one Plug pin surrounds, can be inserted into the bushing be what an improved way of soldering to the subject Plug pin results. Because the ground electrode is one of the side faces of the carrier, apart from the signal pin penetration points and their immediate surroundings, completely covered, good shielding is achieved. The one on the other side of the carrier arranged signal electrodes form from the Penetration points of the signal pins island-shaped areas, which essentially surround the signal pin bushing and laterally to Extend the edge of the beam.

Um eine möglichst glatte Oberfläche und somit genau definierte elektrische Verhältnisse zu erhalten, werden beiden Seitenflächen vor dem Aufbringen der Beläge der Kondensatoren auf Ebenheit geläppt. Diese so besonders glatte und ebene Oberfläche gewährleistet einen von abweichenden geometrischen Verhältnissen ungestörten Feldverlauf. To make the surface as smooth as possible and thus precisely defined electrical To maintain ratios, both sides are facing the Application of the coatings of the capacitors lapped to flatness. This so particularly smooth and even surface ensures one of deviating geometrical relationships undisturbed field course.

Da die einzelnen Signalelektroden lediglich mit ihren Stirnseiten gegeneinander stehen, deren Flächenanteile vernachlässigbar klein sind, sind auch die eine kapazitive Kopplung zwischen den Signalleitungen bewirkenden Störkapazitäten auch vernachlässigbar klein. Dadurch wird eine kapazitive Kopplung durch Kreuz- oder Störkapazitäten zumindest verringert, wenn nicht gar ausgeschlossen, so dass bei Analog-Übertragungen Übersprechphänomene unterdrückt sind.Since the individual signal electrodes only with their end faces stand against each other, their areas are negligibly small are also a capacitive coupling between the signal lines disruptive capacities also negligibly small. This creates a capacitive coupling due to cross or interference capacities at least reduced, if not excluded, so that crosstalk phenomena are suppressed in analog transmissions.

Als Masse für dieses Dielektricum ist vorteilhaft eine Keramik auf Titanat-Basis vorgesehen; dabei werden insbesondere Titanate von Erdalkalien, etwa von Barium. Strontium oder von einem Gemisch davon eingesetzt. Diese Massen haben - als Keramik gesintert - die hinreichende mechanische Festigkeit und sie besitzen höhere Dielektrizitätskonstanten, so dass auch bei größeren Dicken des Trägers die gewünschten Kapazitäten erreicht werden können.A ceramic is advantageously used as the mass for this dielectric Titanate base provided; titanates of Alkaline earths, such as from barium. Strontium or a mixture thereof used. These masses - sintered as ceramics - have sufficient mechanical strength and they have higher dielectric constants, so that even with larger thicknesses of the carrier the desired Capacities can be achieved.

In einer Anwendung wird dieses Planarfilter durch eine Stützplatte gestützt, die auf einer der beiden Seiten des Planarfilters angeordnet, an dieser flächig anliegt. Vorteilhaft ist die Anwendung auf der Seite, auf der mechanische Beanspruchungen zu erwarten sind. Die Stützplatte - eine isolierende Leiterplatte oder eine vorzugsweise keramische Substratplatte - weist das gleiche Lochbild für die durchzuführenden Signalleiter auf, wie das Planarfilter. Diese Durchführungen sind zumindest im Bereich einer Stirnseite metallisiert, so dass die Signalleiter an der Stützplatte festgelötet werden können. Dabei führt die Metallisierung in die Durchführung hinein, so dass die Kontaktstellen der Signalelektroden des Planarfilter durch kapillar durchgezogenes Lot mit verlötet werden, so dass das Planarfilter mit einer Lötung mit erfasst und kontaktiert wird.In one application, this planar filter is supported by a support plate, which are arranged on one of the two sides of the planar filter, lies flat against this. The application on the side is advantageous, on which mechanical loads are to be expected. The support plate - An insulating circuit board or a preferably ceramic Substrate plate - has the same hole pattern for those to be carried out Signal wire on how the planar filter. These implementations are metallized at least in the area of one end face, so that the Signal conductors can be soldered to the support plate. Here leads the metallization into the bushing so that the contact points the signal electrodes of the planar filter by capillary solid solder to be soldered so that the planar filter with soldering is detected and contacted.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen

Figur 01:
Perspektivische Aufsicht auf die Signalelektrodenseite eines Planarfilters;
Figur 02:
Perspektivische Aufsicht auf die Masseelektrodenseite eines Planarfilters;
Figur 03:
Schnitt durch einen Planarfilter mit Schnittführung durch eine Reihe von Stift-Durchführungen;
Figur 04:
Winkelsteckvorrichtung mit gestütztem Planarfilter (Querschnitt, schematisch).
The essence of the invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 4; show
Figure 01:
Perspective view of the signal electrode side of a planar filter;
Figure 02:
Perspective view of the ground electrode side of a planar filter;
Figure 03:
Cut through a planar filter with cut through a series of pin bushings;
Figure 04:
Angle connector with supported planar filter (cross section, schematic).

Den Träger 1 eines Planarfilters bildet ein Block aus einem Erdalkali-Titanat, etwa Barium-Titanat, Strontium-Titanat oder Barium-Strontium-Titanat, wobei ein Überschuss von Barium bessere Ergebnisse erwarten lässt. Dieser hier rechteckig dargestellte Block mit seinen Stift-Durchführungen 2 ist geformt und gesintert und - zum Erzielen einer ebenen Oberfläche zumindest fein geschliffen. Auf der einen Seitenfläche dieses Trägers 1 sind die Signalelektroden 3 aufgebracht, die bis an, vorzugsweise sogar bis in die Öffnungen der jeweils zugeordneten Stiftdurchführung 2 geführt sind. Die andere Seitenfläche des Trägers 1 ist mit der Masseelektrode 4 durchgehend belegt, wobei die Stiftdurchführungen 2 sowie eine unmittelbare Umgebung davon ausgespart sind. Diese Masseelektrode 4 wird beim Einsetzen des Planarfilters in ein (nicht näher dargestelltes) Gehäuse mit einem metallischen Gegenstück mittels eines Silber- oder eines Palladiumleitklebers verbunden, so dass eine elektrische Masseverbindung hergestellt ist.The carrier 1 of a planar filter forms a block made of an alkaline earth titanate, such as barium titanate, strontium titanate or barium strontium titanate, with an excess of barium expecting better results leaves. This block shown here rectangular with its Pen bushings 2 is shaped and sintered and - to achieve on a flat surface, at least finely ground. on the one Side surface of this carrier 1, the signal electrodes 3 are applied, which up to, preferably even up to the openings of each assigned pin bushing 2 are performed. The other side surface of the carrier 1 is continuously coated with the ground electrode 4, the pin bushings 2 as well as an immediate environment are spared from it. This ground electrode 4 is when inserted of the planar filter in a (not shown) housing with a metallic counterpart using a silver or palladium conductive adhesive connected so that an electrical ground connection is made.

Die - hier rechteckig dargestellten - Signalelektroden 3 bestimmen mit ihrer Fläche, in Verbindung mit der Dicke des Trägers 1 und der Dielektrizitätskonstanten seines Materials. die Kapazität der Filterkondensatoren, Veränderung der Flächen der einzelnen der Signalelektroden 3 erlauben das Herstellen unterschiedlicher Kapazitäten für die einzelnen, mit den Stiften verbundenen Signalleitungen. Die Gesamtkapazität eines Steckverbinders, der mit solchen Planarfiltern versehen ist, kann somit über die Anzahl einzelner, nach diesem Schema aufgebauter Planarfilter als auch über ein Variieren der Flächengröße der Signalelektroden erreicht oder eingestellt werden.Determine the signal electrodes 3, shown here as rectangular with its area, in connection with the thickness of the carrier 1 and the Dielectric constant of its material. the capacitance of the filter capacitors, Change the areas of each of the signal electrodes 3 allow the production of different capacities for the individual signal lines connected to the pins. The total capacity of a connector with such planar filters is provided, can thus on the number of individual, according to this scheme built-up planar filter as well as by varying the area size of the signal electrodes can be reached or adjusted.

Die - durchgehend dargestellte - Masseelektrode 4 deckt (nahezu) die gesamte Fläche des Trägers 1, abgesehen von den Durchführungs-Aussparungen 5, die sicher stellen, dass Schlüsse oder Überschläge zwischen den durch die Stiftdurchführungen 2 geführten (nicht dargestellten) Stiften der durchgeführten Signalleitungen und der Masseelektrode 4 unterbunden sind, ab. Diese Masselektrode 4 ist hier als nicht unmittelbar an den Rand der Seitenfläche des Trägers 1 dargestellt. Es versteht sich dabei von selbst, dass diese metallische Schicht auch bis auf zumindest eine der Randflächen geführt sein kann, zum Herstellen des Masseanschlusses zum Gehäuse eines Steckverbinders.The - shown continuously - ground electrode 4 covers (almost) the total area of the carrier 1, apart from the feed-through recesses 5, make sure that conclusions or rollovers between through the pin bushings 2 (not shown) Pins the implemented signal lines and the ground electrode 4 are prevented. This ground electrode 4 is not immediate here shown on the edge of the side surface of the carrier 1. It understands it goes without saying that this metallic layer also up can be guided on at least one of the edge surfaces for manufacturing the ground connection to the housing of a connector.

Die Figur 4 zeigt eine vorteilhafte Anwendung eines gestützten Filters 10 in einem Steckverbinder 15 mit dem Steckergehäuse 16 und den Steckerstiften 17, die mittels des isolierenden Stifthalters 18 gehalten sind: Eine Stützplatte 11, eine Leiterplatte, ein Substrat o.dgl. ist mit Durchführungsöffnungen 11.1 für eine Anzahl von Signalleitern 12 und 13 (bei 3-reihigen Steckverbindern auch die gestrichelt angedeutete unbezeichnete Signalleitung) so versehen, dass das Bild dieser Öffnungen 11.1 mit dem Bild der Öffnungen im Träger des Planarfilters 10 übereinstimmt und die Stützplatte 11 flächig anliegend an das Planarfilter 10 angelegt werden kann. Die Öffnungen 11.1 sind zumindest an den Rändern, vorteilhaft auch im Lumen metallisiert. So kann das Planarfilter 10 mit der Stützplatte 11 gemeinsam (z.B. in einen Steckverbinder 15) eingesetzt werden. Die durch Stützplatte 11 und Planarfilter 10 hindurchgehenden Signalleitungen 12 und 13 sind mit den Metallisierungen im Bereich der Öffnungen 11.1 der Stützplatte 11 verlötet; die Lötstellen 14 legen die Signalleiter 12 bzw. 13 an der Stützplatte 11 fest. Zur Verlötung auch mit den Signalelektroden 3 (Fig. 2) des Planarfilters 10 ist es hinreichend, wenn die Öffnungen 11.1 in der Stützplatte 11 so ausgebildet sind, dass das Lot 14.1 kapillar in den Spalt zwischen Innenwandung der Öffnungen 11.1 und der Außenfläche der jeweiligen Signalleiter 12 bzw. 13 gezogen und so durch die einzelnen mit dem zugeordneten der Signalleiter 12 bzw. 13 versehenen Öffnungen 11.1 bis an die zugeordnete, freiliegende Signalelektrode 3 geführt wird. Der elektrische Anschluss der Signalleiter 12 bzw. 13 an die zugeordnete der Signalelektroden ist so sicher gestellt. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die Signalleitungen 12 zunächst gestreckt eingebaut werden können; nachträgliches Biegen in gewünschte Richtungen beansprucht das Planarfilter 10 mechanisch nicht mehr.FIG. 4 shows an advantageous application of a supported filter 10 in a plug connector 15 with the plug housing 16 and the plug pins 17, which are held by means of the insulating pin holder 18: a support plate 11, a printed circuit board, a substrate or the like. is provided with lead-through openings 11.1 for a number of signal conductors 12 and 13 (in the case of 3-row connectors, also the dashed, unmarked signal line) so that the image of these openings 11.1 matches the image of the openings in the carrier of the planar filter 10 and the support plate 11 is flat can be applied to the planar filter 10. The openings 11.1 are metallized at least at the edges, advantageously also in the lumen. The planar filter 10 can thus be used together with the support plate 11 (for example in a plug connector 15). The signal lines 12 and 13 passing through the support plate 11 and planar filter 10 are soldered to the metallizations in the region of the openings 11.1 of the support plate 11; the solder joints 14 fix the signal conductors 12 and 13 on the support plate 11. For soldering to the signal electrodes 3 (FIG. 2) of the planar filter 10, it is sufficient if the openings 11.1 in the support plate 11 are designed such that the solder 14.1 capillary into the gap between the inner wall of the openings 11.1 and the outer surface of the respective signal conductors 12 or 13 is pulled and is thus guided through the individual openings 11.1 provided with the assigned signal conductors 12 or 13 to the assigned exposed signal electrode 3. The electrical connection of the signal conductors 12 and 13 to the assigned one of the signal electrodes is thus ensured. This design has the advantage that the signal lines 12 can initially be installed stretched; subsequent bending in the desired directions no longer mechanically stresses the planar filter 10.

Claims (9)

Planarfilter für Steckverbinder mit einer Vielzahl von in Reihen und Spalten angeordneter, zu verbindender Signalstifte, mit einem Träger, der für jede dieser Signalstifte eine Öffnung und im Bereich jeder dieser Öffnungen einen Kondensator mit einem ersten Belag. verbunden mit der zugeordneten Signalleitung, einem zweiten Belag, zur Verbindung mit Masse, sowie ein schichtförmiges Dielektricum zwischen erstem und zweiten Belag aufweist, gekennzeichnet durch einen monolithischen Aufbau, bei dem der Träger (1) das Dielektricum bildet und aus einer Masse mit höheren Dielektrizitätskonstanten besteht, die zum Block geformt, nach Formung und Lochung gesintert und geschliffen ist, und auf die die Elektroden der Kondensatoren aufgebracht sind, wobei die Masseelektrode (4) die eine der Seitenflächen des Trägers (1), abgesehen von den Stiftdurchführungen (2) der Signalstifte und deren unmittelbarer Umgebung, ganzflächig überdeckt, und wobei die Signalelektroden (3) auf der anderen Seitenfläche des Trägers (1) angeordnet, ausgehend von den Stiftdurchführungen (2) der Signalstifte, inselförmige Bereiche bilden, die sich im wesentlichen von den Signalstiften ausgehend zum Rand des Trägers (1) hin erstrecken. Planar filter for connectors with a multiplicity of signal pins to be connected arranged in rows and columns, with a carrier which has an opening for each of these signal pins and a capacitor with a first coating in the area of each of these openings. connected to the assigned signal line, a second covering, for connection to ground, and has a layered dielectric between the first and second covering, characterized by a monolithic structure in which the carrier (1) forms the dielectric and consists of a mass with higher dielectric constants , which is formed into a block, sintered and ground after shaping and perforation, and to which the electrodes of the capacitors are applied, the ground electrode (4) being one of the side faces of the carrier (1), apart from the pin bushings (2) of the signal pins and their immediate surroundings, covered over the entire area, and the signal electrodes (3) arranged on the other side surface of the carrier (1), starting from the pin bushings (2) of the signal pins, form island-shaped regions which essentially extend from the signal pins to the edge of the carrier (1) extend. Planarfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Trägers (1) vor dem Aufbringen der Beläge der Kondensatoren auf Ebenheit geläppt ist.Planar filter according to claim 1, characterized in that the surface of the carrier (1) is lapped to flatness before the deposits on the capacitors are applied. Planarfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dielektrizitätskonstante des Trägermaterials größer als 5.000, vorzugsweise größer als 10.000 ist.Planar filter according to claim 1 or 2, characterized in that the dielectric constant of the carrier material is greater than 5,000, preferably greater than 10,000. Planarfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als dielektrisches Trägermaterial eine Keramik auf Titanat-Basis vorgesehen ist.Planar filter according to claim 3, characterized in that a ceramic based on titanate is provided as the dielectric carrier material. Planarfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Titanat-Basis für die Keramik Bariumtitanat oder Strontiumtitanat vorgesehen ist.Planar filter according to Claim 3, characterized in that barium titanate or strontium titanate is provided as the titanate base for the ceramic. Planarfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Titanat-Basis für die Keramik Barium-Strontiumtitanat vorgesehen ist, vorzugsweise mit einem Barium-Überschuss.Planar filter according to Claim 3, characterized in that barium-strontium titanate is provided as the titanate base for the ceramic, preferably with an excess of barium. Vielpolige Winkelsteckvorrichtung mit einem Planarfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere zum Auflöten auf eine Platine, wobei jedem Pol ein durchgehender Signalleiter zugeordnet ist, dessen Enden auf einer Seite mit korrespondierenden Lötpunkten der Platine verlötbar sind, und dessen andere Enden als Steckerstifte oder Steckbuchsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Planarfilters (10) mit einer an einer seiner Seiten flächig anliegende Stützplatte (11) abgestützt ist, die Durchführungsöffnungen (11.1) in einer Anordnung aufweist, die der Anordnung der Durchführungsöffnungen (2) in dem Träger (1) des Planarfilters (10) bzw. der Anordnung der Signalleitungen (12, 13) entspricht. Multipole angle plug device with a planar filter according to one of claims 1 to 6, in particular for soldering onto a circuit board, each pole being assigned a continuous signal conductor, the ends of which can be soldered on one side to corresponding soldering points on the circuit board, and the other ends of which are plug pins or sockets are formed, characterized in that the planar filter (10) is supported by a support plate (11) lying flat on one of its sides, which has lead-through openings (11.1) in an arrangement which corresponds to the arrangement of the lead-through openings (2) in the carrier (1 ) of the planar filter (10) or the arrangement of the signal lines (12, 13). Winkelsteckvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsöffnungen (11.1) der Stützplatte (11) zumindest im Bereich einer Stirnseite metallisiert sind.Angled plug device according to claim 7, characterized in that the through openings (11.1) of the support plate (11) are metallized at least in the region of one end face. Winkelsteckvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalleitungen (12, 13) im Bereich der Stützplatte (11) so verlötet werden, dass das Lot jeder der Lötstellen (14) kapillar durch die Spalte zwischen den Signalleitern (12, 13) und der Stützplatte (11) gezogen wird und die dazu korrespondierende metallisierte Anschluss-Stelle der korrespondierenden Signalelektrode (3) des Planarfilters (10) mit erfasst.Angled plug device according to claim 8, characterized in that the signal lines (12, 13) are soldered in the region of the support plate (11) such that the solder of each of the solder points (14) capillary through the gap between the signal conductors (12, 13) and Support plate (11) is pulled and the corresponding metallized connection point of the corresponding signal electrode (3) of the planar filter (10) also detected.
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