CN100541917C - 电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电连接器，其包括壳体(12)，该壳体容纳多个相互平行设置的触头模块(50)，每个所述触头模块包括以第一模式和第二模式中的其中一种模式排列的一排导体(102)。所述第一模式和所述第二模式各自包括按交替次序排列的信号导体对(106、206)和单个接地导体(104、204)。每个信号导体和接地导体在所述的触头模块内沿各自的导电通路延伸，并且相邻的触头模块(50A、50B)各自具有所述第一和第二模式中的不同的一种模式。每个所述接地导体具有横向于其所述导电通路的宽度(140、240)，该宽度大致等于跨过相邻触头模块中的相邻信号导体对的组合横向宽度(142、242)，由此，每个所述接地导体屏蔽所述相邻触头模块中的所述相邻信号导体对。

Description

电连接器
技术领域
本发明涉及一种用于在差分对中传输信号的电连接器。
背景技术
随着诸如使用在计算机、路由器以及转换器中的处理器等电元件朝着更小、更快、性能更高的趋势方向发展，电气通路上的电气接口在增强容许能力的情况下以更高频率和更高密度工作变得日益重要。
在电路板进行互连的传统方法中，一个电路板用作底板，另一块电路板用作子板。底板典型地具有连接器，一般称作为端板(header)，其包括多个与底板上的导电路径相连接的信号插头或触头。子板连接器一般被称为插座，也包括多个触头或插头。典型地，插座是将底板和子板连接在一起的直角连接器，以使得信号可以在底板和子插件板之间传输。
至少一些板对板连接器是差分连接器，其中每个信号需要两条线路，这两条线路被称为差分对。为了得到更好的性能，接地触头与每个差分对连接。插座连接器典型地包括多个模块，这样模块具有相互成直角的接触边缘。模块可以包括也可以不包括接地罩。当通过这些连接器的信号的传送频率增加时，更希望能保持通过连接器的所期望的阻抗，以使信号衰减最小化。有时在模块上设置接地罩，以减少干扰或者串扰，。另外，接地罩可以加在端板连接器的接地触头上。在没有增加连接器的尺寸的情况下，改善连接器性能以及增加触头密度来提高信号的传送能力，这是具有挑战性的。
现在仍然使用的一些较老连接器以每秒一千兆位(gigabit)或者更低的速度运行。相反，许多现在的高性能连接器能够以高达每秒10千兆位(gigabit)或者更高的速度运行。如预期的那样，更高性能的连接器也伴随着更高的成本。
需要一种能够在减少串扰的情况下以高的电气速度传输差分信号的低成本连接器。
发明内容
一种电连接器包括壳体，该壳体容纳多个相互平行设置的触头模块。每个所述触头模块包括以第一模式和第二模式中的其中一种模式排列的一排导体。所述第一模式和所述第二模式各自包括按交替次序排列的信号导体对和单个接地导体。每个信号导体和接地导体在所述的触头模块内沿各自的导电通路延伸，并且相邻的触头模块各自具有所述第一和第二模式中的不同的一种模式。每个所述接地导体具有横向于其所述导电通路的宽度，该宽度大致等于跨过相邻触头模块中的相邻信号导体对的组合横向宽度，由此，每个所述接地导体屏蔽所述相邻触头模块中的所述相邻信号导体对。
附图说明
图1是根据本发明示范性实施例形成的电连接器的透视图。
图2是图1所示的连接器壳体的后透视图。
图3是根据本发明示范性实施例形成的触头模块的透视图。
图4和图5是根据本发明一个实施例的触头模块的侧视图，其用虚线轮廓示出了内部引线通路。
图6是图4所示触头模块中的引线框的侧视图。
图7是图5所示触头模块中的引线框的侧视图。
图8是部分引线框的侧视图，其显示了根据本发明可替换实施例形成的接地导体。
图9是部分引线框的侧视图，其显示了根据本发明另一可替换实施例形成的接地导体。
图10是在图1所示的连接器上沿A-A线截取的局部剖视图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明示范性实施例形成的电连接器10。虽然将特别地参考插座连接器来说明连接器10，但是可以理解的是，在此所说明的优点也适用于可替代实施例中的其它连接器。因此，以下的说明出于说明的目的，而不是限制性的，并且仅仅是本发明构思中的一种可能的应用。
连接器10包括具有前配合端14的绝缘壳体12，该前配合端14包括罩16和配合面18。配合面18包括多个触头孔22，其用于接收配合连接器(未示出)上的配合触头(未示出)。罩16包括在两相对侧面32之间的上表面26和下表面28。上和下表面26和28分别各自包括切成斜面的前边缘34。每个侧面32包括切成斜面的侧边缘38。在罩上表面26和罩下表面28上形成有定位肋42。切成斜面的边缘34和38以及定位肋42协作使连接器10在配合过程中与相配合的连接器对准，以使得相配合连接器上的触头可以容纳在触头孔22中而不会受到损坏。
壳体12还包括向后延伸的护罩48。多个触头模块50从后端部54容纳在壳体12中。触头模块50形成有连接器安装面56。在示范性实施例中，安装面56与配合面18大体垂直，以使得连接器10与电元件相互之间大体以直角互连。触头模块50包括两种模块类型50A和50B，其将在如下说明。
图2示出了壳体12的后部透视图。壳体12包括多个分隔壁60，其限定出多个腔室62。腔室62接收触头模块50(图1)的前部。在护罩48中形成有多个槽64。当触头模块50装入到壳体12中时，腔室62和槽64一起协作使触头模块50稳定。
图3示出了根据本发明示范性实施例所形成的触头模块50的透视图。触头模块50包括包裹成形在绝缘壳体70中的引线框(图3中未示出)。触头模块50具有前配合端72和安装边74。壳体70包括贴近配合端72形成的定位肋76。配合端72容纳在壳体12中的一个腔体62(图2)中。定位肋76制成合适的尺寸以容纳到壳体12中的一个槽64中。触头模块50的配合端72包括配合边缘80，其将一排线性的配合触头82保持住。每个配合触头82从紧邻配合边缘80的保持块84开始延伸。保持块84与壳体12中紧邻配合端14的内部网状物(未示出)啮合，以将触头模块50固定在壳体12中。在一个实施例中，配合触头82是弹性触头。然而，在其它的实施例中也可以采用其它的触头结构。
一排安装触头86沿触头模块安装边缘74延伸。在一个示范性实施例中，安装触头86是针眼式(eye-of-the-needle)触头，并用于安装到电路板(未示出)上。在其他实施例中，安装边缘74可以采用其它公知的接触类型连接到电元件上。触头模块50中的电通路与配合和安装触头82和86分别相互连接。在示范性实施例中，配合边缘80和安装边缘74大体相互垂直。
配合触头82和安装触头86包括以第一和第二模式中的其中一种模式排列的信号触头和接地触头，所述第一和第二模式各自包括按交替次序排列的成对的信号触头和单个的接地触头。例如，在第一模式中，配合触头82A是接地触头，触头82B是信号触头。类似地，沿着安装边缘74，安装触头86A是接地触头，安装触头86B是信号触头。触头模块50之中的导体使配合的接地和信号触头82A和82B分别与对应的接地和信号安装触头86A和86B互连。相邻的信号触头对82B和86B在配合边缘80和安装边缘74处分别形成了传送差动信号的差动信号对。在第二触头模式中，触头82和86设置成图3中两个最上面的配合触头都是信号触头，而第三个是接地触头。类似地，两个最右边的安装触头为信号触头，而第三个为接地触头。从其外观上看，触头模块50中的具体触头模式不能分辨出来。
图4是触头模块50A的侧视图，其包括以虚线表示的内部引线框100。引线框100确定了触头模式，因此决定了触头模块50A的特点，该引线框100为上述的第一模式。引线框100包括多个导体102，导体102包括接地导体104和信号导体106，接地导体104和信号导体106沿导电通路延伸以将各配合边缘触头82与相应的安装边缘触头86电连接。过渡区108将各配合触头82与导体102中的一个连接，而过渡区110将各安装触头86与导体102中的一个连接。在示范性实施例中，接地导体104具有在相应过渡区108和110之间的纵向延伸的槽112，其将接地导体104分成两部分。
图5是触头模块50B的侧视图，其包括以虚线表示的内部引线框200。引线框200确定了触头模式，因此决定了触头模块50B的特点，该引线框200为上述的第二模式。引线框200与引线框100(图4)类似，其包括多个导体202，导体202包括接地导体204和信号导体206，接地导体204和信号导体206沿导电通路延伸以将各配合边缘触头82与相应的安装边缘触头86电连接。过渡区108和110将各配合触头和安装触头分别与导体202中的一个连接。在示范性实施例中，接地导体204还具有在相应过渡区108和110之间的纵向延伸的槽212，其将接地导体204分成两部分。
图6是引线框100的侧视图，引线框100用于形成触头模块50A。图7是引线框200的侧视图，引线框200用于形成触头模块50B。所示的引线框100和引线框200的每一个分别与托架条120和220相连，在制造触头模块50A和50B的包襄成形工艺后，托架条120和220被拆除并丢弃。当各配合触头82从托架条120和220切除时形成保持块84(图3)。
引线框100包括第一排触头82，其为配合触头并且其形成引线框100的前配合边缘130。第二排触头86是安装触头并且形成引线框100的安装边缘132。配合触头82和安装触头86都包括以第一种模式排列的信号触头82B、86B和接地触头82A、86A，该第一种模式包括信号触头对82B、86B以及单个的接地触头82A和86A，如前所述，这些接地触头按交替次序排列。各配合触头82通过导体102与相应的安装触头86进行电连接，该导体102沿过渡区108、110之间的导电通路延伸，过渡区108、110将导体102连接到触头82、86上。导体102在引线框100中的排列方式与触头82和86在引线框100中的排列方式相同。
引线框200与引线框100相似，并且引线框200包括第一排触头82，其为配合触头并且其形成引线框200的前配合边缘230。第二排触头86是安装触头并形成引线框200的安装边缘232。配合触头82和安装触头86都包括以第二种模式排列的信号触头82B、86B和接地触头82A、86A。该模式包括信号触头对82B、86B以及单个的接地触头82A和86A，如前所述，这些触头按交替次序排列。各配合触头82通过导体202与相应的安装触头86电连接，该导体202沿过渡区108、110之间的导电通路延伸，过渡区108、110将导体202连接到触头82、86上。导体102在引线框200中的排列方式与触头82和86在引线框200中的排列方式相同。
在图6和图7的实施例中，接地导体104、204各自包括在过渡区108和110之间的纵向延伸槽112、212，该纵向延伸槽112、212将接地导体104、204分成两部分。接地导体102、204具有横向于其纵向通路的宽度140、240，该宽度140、240基本上等于相邻触头模块50A、50B中的相邻引线框100、200上的信号导体对106、206的组合横向宽度142、242。按照这种方式，接地导体104、204屏蔽相邻引线框100，200中的信号导体106，206。此外，槽112、212制成合适的尺寸以使得接地导体对104、204的各分开部分的宽度与单个信号导体106、206的宽度大体相等。然而，在某些实施例中，槽112、212的尺寸可以进行调整以使引线框100、200中的信号导体106、206保持所期望的阻抗。此外，某些实施例中，取决于引线框100、200内的电通路的结构，接地导体104、204的宽度140、240在导体102、202的长度上可以变化。也可以改变接地导体104、204的宽度140、240以使引线框100、200中的信号导体106、206保持所期望的阻抗。
图8示出了接地导体300的可替换实施例，其是例如铜的导电材料的固体引线。固体接地导体300具有横向于其纵向通路的宽度302，该宽度302大致等于相邻引线框(未示出)中的相邻信号导体对(未示出)的组合横向宽度。
图9示出了接地导体350的另一可替换实施例，其包括在过渡区356和358之间沿接地导体350的长度方向上在加固条354之间的多个槽352。接地导体350也具有横向于其纵向通路的宽度360，该宽度360大致等于相邻引线框(未示出)中的相邻信号导体对(未示出)的组合横向宽度。
图10示出了沿图1中的线A-A截取的连接器10的局部剖视图。某些导体标记为S(信号)或G(接地)，以帮助识别导体。在装配连接器10时，包括有引线框100的触头模块50A和包括有引线框200的触头模块50B以交替次序的方式装入到壳体12(图1)中，以使得相邻的触头模块50A、50B中的引线框100、200具有不同的触头模式，并且更重要的是具有不同的导体模式。具体来说，引线框100和200设定成，在触头模块50A，50B装入到壳体12中时每个引线框100中的信号导体106与相邻触头模块50B的相邻引线框200中的接地导体204在空间上对准。同样，每个引线框200中的信号导体206与相邻触头模块50A的相邻引线框100中的接地导体104在空间上对准。按照这种方式，按差分对设置的信号导体106、206通过相邻的接地导体104、204屏蔽以减少连接器10的串扰，并便于增加经由连接器的容许能力。此外，在同一的引线框100、200中，在信号导体106、206上方和下方的接地导体104、204为信号导体106、206提供屏蔽，所述接地导体104、204与相邻模块50A，50B中的相邻引线框100、200中的接地导体104、204一起协作以将连接器10中的每个差动信号对与其它的差动信号对隔离。
在此说明的实施例提供了一种电连接器10，该连接器10具有用于传送差动信号的改进的引线框100、200。该引线框包括接地导体104、204，该接地导体104、204的横向宽度基本上等于相邻引线框中的信号导体对106、206的组合宽度。接地导体对信号导体进行屏蔽，进而减少连接器中的串扰。该引线框还使连接器能在提高容许能力的情况下更高频率地工作。

Claims (3)

1、一种电连接器，其包括壳体，该壳体容纳多个相互平行设置的触头模块，每个所述触头模块包括以第一模式和第二模式中的其中一种模式排列的一排导体，所述第一模式和所述第二模式各自包括按交替次序排列的信号导体对和单个接地导体，每个所述的信号导体和所述的接地导体在所述的触头模块内沿各自的导电通路延伸，并且相邻的触头模块各自具有所述第一和第二模式中的不同的一种模式，其特征在于：
每个所述接地导体具有横向于其所述导电通路的宽度，该宽度大致等于跨过相邻触头模块中的相邻信号导体对的组合横向宽度，由此，每个所述接地导体屏蔽所述相邻触头模块中的所述相邻信号导体对。
2、根据权利要求1所述的电连接器，其中，每个所述接地导体包括沿其所述导电通路纵向延伸的槽。
3、根据权利要求1所述的电连接器，其中，每个所述接地导体包括沿其所述导电通路纵向延伸的多个槽，所述多个槽由其间的多个加固条分开。
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