CN100517871C

CN100517871C - 电连接器

Info

Publication number: CN100517871C
Application number: CNB2005100923366A
Authority: CN
Inventors: 韦恩·S·戴维斯; 小罗伯特·N·怀特曼; 道格拉斯·W·格洛弗
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-07-22
Also published as: DE602005020715D1; US7172461B2; CN1728463A; EP1619758A3; EP1619758B1; EP1619758A2; US20060019538A1

Abstract

本发明公开了一种电连接器(50)。该电连接器包括固定多个触点模块(62)的外壳(52)，每个所述触点模块包含触点引线框(80)，该触点引线框包括设置为第一和第二模式之一的信号引线(102)和接地引线(104)，所述第一和第二模式都包括数对信号引线和数根单独接地引线，其中信号引线对与单独接地引线以交替顺序设置，其中每对所述信号引线电连接于相邻触点模块中的相应所述接地引线，所述相邻触点模块中的所述被连接的接地引线在空间上居中地位于与其电连接的所述对信号引线的之间。

Description

电连接器

技术领域

本发明主要涉及一种电连接器，尤其涉及一种用于传输差动信号对的电连接器。

背景技术

对于当前趋向于更小、更快、更高性能的电连接器元件来说，例如使用于计算机、路由器、开关等等中的处理器，沿着电路径的电接口进行高速和大密度操作变得日益重要。

在互连电路板的传统方法中，一个电路板作为底板，另一个作为子插件板。底板通常具有连接器，该连接器常被称为端板，包括多个连接到底板导电轨道上的信号插脚或者触点。子插件板连接器，通常被称为插座，也包括多个触点和插脚。通常，插座是互连底板和子插件板的直角连接器，因此信号可以在两个板之间传递。直角连接器通常包括从底板上的端板接收多个信号插脚的配合面以及连接到子插件板的触点。

至少一些板对板连接器是差动连接器，其中每个信号都需要被称为差动对的两根传输线。为了获得更好的性能，接地触点与每个差动对相联。插座连接器通常包括大量的具有接触边缘的模块，其中接触边缘相互成直角。模块可以包括或者不包括接地屏蔽。当通过这些连接器的信号传输频率增加时，更期望平衡触点之间的阻抗以使信号衰减最小。接地屏蔽有时位于模块上以减少干扰或串扰。另外，接地屏蔽可以添加到端板连接器的接地触点上。不增加连接器的尺寸而改进连接器的性能并且增加触点密度从而增加信号传送容量是具有挑战性的问题。

一些旧式连接器，也就是现在遗留下来的连接器，在每秒一千兆或者更小的速度下操作。相反，现在的许多高性能连接器能够在高达每秒十千兆或者更高的速度下操作。如预料的那样，更高性能的连接器也需要更大的成本。

仍然需要低成本的差动连接器，该连接器可以提供高密度的互连并以合理的成本传递足够的电性能。

发明内容

根据本发明，提供了一种电连接器，包括固定多个触点模块的外壳，每个所述触点模块包含触点引线框，该触点引线框包括设置为第一和第二模式之一的信号引线和接地引线，所述第一和第二模式都包括数对信号引线和数根单独接地引线，其中信号引线对与单独接地引线以交替顺序设置，其中每对所述信号引线电连接于相邻触点模块中的相应所述接地引线，所述相邻触点模块中的所述被连接的接地引线在空间上居中地位于与其电连接的所述对信号引线之间。

优选地，所述信号引线中的至少一个包括一凸出，从而使所述至少一个信号引线的长度基本上等于同一所述对信号引线中另一个所述信号引线的长度。

附图说明

现在将通过实施例的方式参照附图来描述本发明，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例形成的端板连接器的透视图；

图2是图1所示的端板连接器的触点的透视图；

图3是根据本发明的一个示例性实施例形成的插座连接器的透视图；

图4是图3所示的插座连接器的外壳的背部透视图；

图5是根据本发明的一个示例性实施例形成的触点模块的透视图；

图6是根据本发明的一个示例性实施例形成的触点引线框的透视图；

图7是以虚线轮廓示出内部引线路径的触点模块A的侧视图；

图8是以虚线轮廓示出内部引线路径的触点模块B的侧视图；以及

图9是沿图3的B-B线所示的连接器的剖面图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例形成的电连接器10的透视图。连接器10是端板连接器，设置成安装在电路板(未示出)上。连接器10包括分别具有底部16以及上部和下部挡板18和20的介电外壳14。连接器10包括配合面22以及连接到电路板的安装面24。连接器10还固定有电触点阵列，其中一些电触点是信号触点26，另一些是接地触点28。

接地触点28比信号触点26长，因此当端板连接器10分别被配合和被分隔时，接地触点28首先与配合连接器50配合，最后与配合连接器50断开(参见图3)。触点26和28按列设置，包括交替设置的数对信号触点26以及单独接地触点28。在一个实施例中，数对信号触点26传送差动信号对。每一列的触点26、28都设置为第一或第二模式之一，其中数对信号触点26被单独接地触点28分隔开。模式从一列到另一列交替变化，因此相邻的列被设置成具有不同的模式，而每个其它的列都示出相同的模式。例如，第一列30为第一模式，并且以一对信号触点26开始，随后是接地触点28。第二列32为第二模式，并且以接地触点28开始，随后是一对信号触点26。列34与列30具有相同的模式，依此类推。换句话说，从一列到另一列的触点模式，例如从列30到列32，都是类似的但是相互具有偏差。

如图1所示，每个触点阵列30、32包括五对信号触点26和五对单独接地触点28。但是应当理解，在备选实施例中，可以使用较多或较少的数对信号触点26和单独接地触点28。接地触点28的外形与信号触点相似。由于接地触点28和信号触点26之间具有共用的特定特征，接地触点28和信号触点26可以相互距离较近，从而使连接器10的触点密度增加。在一个实施例中，连接器10的触点的中心线相隔1.9毫米。但是，在备选实施例中，触点可以具有其它的间隔。但是，由于触点间隔较小，所以连接器10可以增加信号传送能力而不增加连接器10的整体尺寸。因此，可以提供一种成本低密度高的端板连接器10，从而以可接受的噪音水平传递足够的性能。

图2示出了示例性信号触点26，其可使用于例如端板连接器10(图1所示)中。触点26包括叶片剖面40、主体部分42以及尾部44。叶片剖面40设置成可与配合连接器50(见图3)中的触点配合。主体部分42被压配合到连接器10的基底16中(图1)。主体部分42包括将触点26固定在基底16中的保持倒钩46。尾部44用作将连接器10安装到电路板(未示出)上。在一个示例性实施例中，尾部44是针式设计中的适应孔。从箭头A的方向上测量，接地触点28(图1所示)和信号触点26相比，接地触点28具有较长的叶片剖面40，但是在其它方面基本上相同。

图3示出了根据本发明的一个示例性实施例形成的插座连接器50的透视图。该插座连接器50包括具有配合面54的介电外壳52，该配合面包括多个触点通道56。触点通道56设置成容纳例如图1所示的端板连接器10的配合端板连接器的配合触点26和28(图1)。插座连接器50还包括从配合面54后面延伸的上部挡板58。外壳52容纳多个具有触点和导电路径的接触模块62，所述触电和导电路径将安装面64连接于配合面54。在一个示例性实施例中，安装面64基本上垂直于配合面54，从而使插座连接器50连接基本上互相成直角的电元件。

触点模块62包括两种类型的模块62A和62B。模块62A和62B包括对应于端板连接器10的触点26和28(图1)的模式的触点和电路径。触点模块62A和62B以交替的顺序装载在外壳52上。尤其是，触点模块62A和62B以预定的顺序被装载在外壳52上。外壳52上的挡板58包括多个挂钩66，每个触点模块位置上都设置有一个该挂钩。每个触点模块62A和62B包括一个锁闭凹处68。当触点模块62A和62B安装或容纳于外壳52内时，每个挂钩66都位于各个触点模块62A和62B的锁闭凹处68中。当挂钩66容纳于锁闭凹处68内时会固定触点模块62A和62B在外壳52内。进而，当触点模块62B容纳外壳52中时，触点模块62B阻碍挂钩66A的移动，从而挂钩66A被禁止从锁闭凹处68A移出。因此，一旦安装触点模块62B，相邻的触点模块62A可以不预先安装在外壳52中也不从外壳52中移去。因此，触点模块被以预定的顺序从外壳52的第一侧70开始到外壳52的第二侧72安装于外壳52中。对于每个触点模块62A和62B，挂钩66和锁闭凹处68相配合以将触点模块62A和62B固定在外壳52中。一旦每个触点模块62A和62B都被安装，那么就可阻止安装预先相邻的触点模块62A和62B。挂钩66和锁闭凹处68也相互配合以防止预先相邻的触点模块62A和62B被移去。

图4是外壳52的后透视图。外壳52包括多个容纳每个触点模块62A和62B的向前配合端的室76。室76包括多个将触点模块62A和62B的配合端84(见图5)上的触点相互分隔开的连接板78。当触点模块62A和62B装入外壳52中时，室76限制触点模块62A和62B的配合端84的移动。

图5示出了根据本发明的一个示例性实施例形成的触点模块62的透视图。触点模块62包括模制并包装在由介电材料制造的触点模块外壳82内的触点引线框80(见图6)。包括触点引线框80的触点模块62具有向前配合端84和相反的向后端86，该向前配合端位于插座连接器外壳52的室76(图4)中，向后端包括槽88。在一个实施例中，在向后端86中的槽88设置成容纳连接杆96，以共同定位并连接触点模块62。尽管其它几何形状也可以使用，但是在一个实施例中，连接杆96是U型的。安装边缘90基本上垂直于配合端84延伸。配合触点92从配合端84延伸并构造成与端板连接器10的触点26和28相配合。触点尾部94从触点模块62的安装边缘90延伸，以与电路板或者其它电元件连接。在一个示例性实施例中，插座连接器50和端板连接器10连接相互成直角的电路板，例如子插件板和底板。可选择地，端板和插座连接器10和50可分别被用于连接不都是电路板的元件。

对于端板触点26和28来说，配合触点92以列设置为第一或第二模式之一，并且在相邻触点模块中的配合触点92设置为第一和第二模式中的另一个。两个模式都包括数对信号触点，该信号触点与单独接地触点相互交替。在一个示例性实施例中，触点模块62不包括接地屏蔽板，因此分隔开的接地引线均位于每个触点引线框80上。在图5中，触点92A和92B可以是信号触点，触点92C可以是接地触点，它们组成了第一模式。可选择地，触点92A可以是接地触点，如果这样的话，触点92B和92C是信号触点，它们组成第二模式。在每个触点模块中，安装触点94的模式与配合触点92的模式相配合。也就是，安装触点94A是配合触点92A的安装端，同样的，安装触点94B和94C分别是配合触点92B和92C的安装端。

图6示出了触点引线框80。触点引线框如图所示装接到承载带98，其中当引线框组装在触点模块62中时，该承载带98被移去。触点引线框80包括多个导电引线100，所述导电引线一端终止于配合触点92，另一端终止于安装触点94。触点引线框80包括设置为第一和第二模式之一的信号引线102和接地引线104。第一和第二模式中每个都包括数对交替的信号引线102和单独接地引线104。在任一模式中，信号引线102与一个接地引线104成对设置，该接地引线使成对的信号引线102相互分隔开。当传输差动信号时，期望信号对的信号路径长度尽可能紧密地配合，以最小化被传输的信号偏移。在图6中，信号对中的信号引线102之间长度差足够产生不可接受水平的偏移，凸出108形成在所述对信号引线中较短的信号引线102中，以增加所述对信号引线中较短引线102的长度。一些接地引线，例如接地引线94E，也设置有凸出110，该凸出设置成允许接地引线104被定位成最小化接地引线104和相邻触点模块62中的信号对之间的不平衡，其中接地引线104连接到相邻触点模块62，下面将予以描述。

图7示出了触点模块62A的侧视图。在插座连接器50(图4)中，触点模块62包括设置成第一和第二交替模式之一的信号引线和接地引线，其中在相邻的引线框中的引线进而在相邻触点模块中的引线布置成第一和第二模式中的不同模式。模块62A显示为模式中的一个，而模块62B(图8)显示为另一个模式。图7示出了触点模块62A中的引线框模式。触点模块62A包括触点模块外壳82，在外壳82中包含具有第一引线框模式的引线框80A。每个引线102和104都具有接近触点模块62A的配合端84的配合端，该配合端的顶点为配合触点92之一。每个引线102和104都具有一个接近触点模块62A的安装边缘90的安装端，该安装端的顶点为安装触点94之一。沿着触点模块配合端84的配合触点92的模式以及沿着触点模块配合边缘90的安装触点94的模式对应于通过触点模块62A的触点引线102和104的模式，下面将参照具有共同原点O的箭头I、J和K对其进行描述。

以箭头J的方向从原点O开始并且经过触点模块62A，第一引线框模式被认为包括一对信号引线102D，之后紧跟着单独接地引线104E。该模式续以交替顺序设置的信号引线102和单独接地引线104，其中单独接地引线104分开数对信号引线102。

回到原点O查看安装触点94，可见安装触点94显示为一个沿着箭头I方向的模式，该模式对应于引线102和104的模式，其中一对信号安装触点94D后紧跟着单独接地安装触点94E。该模式还续以交替排列的数对信号安装触点94D和单独接地安装触点94E，其中单独接地安装触点94E将数对信号安装触点94D分开。

同样地，在箭头K方向上从原点O开始的，配合触点92布置成一定模式，其中一对信号配合触点92D后紧跟着单独接地配合触点92E。该模式还续以交替排列的数对信号配合触点92D和单独接地配合触点92E，其中单独接地配合触点92E将数对信号配合触点92D分开。

图8示出了触点模块62B中的引线框模式。触点模块62B包括触点模块外壳82，在外壳82中包含具有第二引线框模式的引线框80B。每个引线102和104都具有接近触点模块62B的配合端84的配合端，该配合端的顶点为配合触点92之一。每个引线102和104也具有接近触点模块62B的安装边缘90的安装端，该安装端的顶点为安装触点94之一。沿着触点模块配合端84的配合触点92的模式以及沿着触点模块配合边缘90的安装触点94的模式对应于通过触点模块62B的触点引线102和104的模式，下面将参照具有共同原点O的箭头I、J和K对其进行描述。

以箭头J的方向从原点O开始并且经过触点模块62B，第一引线框模式从单独接地引线104E开始，之后紧跟着一对信号引线102D。该模式还续以交替顺序设置的单独接地引线104和成对信号引线102，其中单独接地引线104分开数对信号引线102。

回到原点O查看安装触点94，可见安装触点94显示为一个沿着箭头I方向的模式，该模式对应于引线102和104的模式，其中单独接地安装触点94E后紧跟着一对信号配合触点94D。该模式还续以交替排列的单独接地配合触点94E和成对信号配合触点94D，其中单独接地安装触点94E将数对信号配合触点94D分开。

同样，在箭头K方向上从原点O开始的配合触点92布置为一定模式，其中单独接地配合触点92E后紧跟着一对信号配合触点92D。该模式还续以交替排列的单独接地配合触点94E和成对信号配合触点94D，其中单独接地配合触点92E将数对信号配合触点92D分开。

参照图7和图8，当触点模块62A和62B相邻放置时，在触点模块62A和62B中的接地引线104紧跟着该路径，并且几乎位于相邻触点模块62A和62B中的信号引线102的中心，其中接地引线连接到所述相邻触点模块。另外，当所述对信号引线中的信号引线102之一包括凸出108时，在相邻触点模块62A和62B中的、与所述对信号引线连接的接地引线104也包括一个凸出110，该凸出设置成允许接地引线104被定位为最小化接地引线104与相邻触点模块62A和62B中的信号对之间的不平衡，其中接地引线104连接到所述相邻触点模块62A和62B。

例如，在图8中，触点模块62B的后向边缘86向内的第二触点对包括具有凸出108的较短引线102。设置有该凸出以使得所述对信号引线的较短引线102的长度大致等于该信号引线102另一个引线的长度，从而最小化传输信号中的偏移。触点模块62B中的第二对信号引线102连接到触点模块62A中的第二接地引线104(即，来自后向边缘86的第二引线)，如图7所示。接地引线包括凸出110，该凸出设置成允许接地引线104被定位为最小化接地引线104和相邻触点模块62B中的信号对之间的不平衡，其中接地引线104连接到所述相邻触点模块62B。

图9示出了沿图3的线B-B的插座连接器50的截面图。该截面图示出了插座连接器50中的相邻触点模块62中的信号引线102和接地引线104的相对位置。触点模块62C中的信号引线102A和102B与相邻触点模块62D中的接地引线104A连接。信号引线102A具有在它本身和接地引线104A之间的间隔S_A。信号引线102B具有在它本身和接地引线104A之间的间隔S_B。为了减少连接器50中的不平衡，期望信号引线102A和102B与接地引线104A相等间隔。信号引线102A和102B以及接地引线104A相互相对设置，以使得间隔S_A和S_B基本上相同。也就是，接地引线104A在空间上位于信号引线102A和102B的中心，从而减少插座连接器50的不平衡。

这里描述的实施例提供了一种用于传送差动信号的低成本连接器。该连接器通过减少的触点间隔来提供一种高密度的互连，这是通过除去触点模块上的接地屏蔽板来获得。通过将接地引线相对于相邻触点模块中的多对信号引线定位以减小连接器的不平衡，从而使得接地引线在空间上位于一对信号引线的中心。

Claims

1、一种电连接器(50)，包括固定多个触点模块(62)的外壳(52)，每个所述触点模块包含触点引线框(80)，该触点引线框包括设置为第一和第二模式之一的信号引线(102)和接地引线(104)，所述第一和第二模式都包括数对信号引线和数根单独接地引线，其中信号引线对与单独接地引线以交替顺序设置，其中每对所述信号引线电连接于相邻触点模块中的相应所述接地引线，其特征在于：

所述相邻触点模块中的所述被连接的接地引线在空间上居中地位于与其电连接的所述对信号引线之间。

2、如权利要求1所述的电连接器，其中所述信号引线中的至少一个包括一凸出(108)，从而使所述至少一个信号引线的长度基本上等于同一所述对信号引线中另一个所述信号引线的长度。