CN101467310A - 具有对正导向件的电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明包括对正导向件(16A)，其提供连接器的粗略对正，改变电触头(24)配合滑触距离，并且提供两个配合电连接器(12，14)之间的局部分离。

Description

具有对正导向件的电连接器
技术领域
[0001]本发明涉及一种电连接器。具体地讲，本发明涉及这样的电连接器，其通过使用适宜尺寸的对正导向件而可以改变堆叠高度和触头配合滑触距离(wipe distance)。
背景技术
[0002]夹层(mezzanine)连接器系统典型地包括插头连接器和与插头连接器配合的插座连接器。这种连接器的一个例子公开于授予McNamara的美国专利No.6,152,747。
[0003]夹层连接器系统在配合方向上的总高度通常称作连接器系统的堆叠高度(stack height)。特定的应用通常需要有特定的堆叠高度。如有必要，可通过使用垫片来增加堆叠高度。例如，参看授予Johnescu等的美国专利No.6,869,292。
发明内容
[0004]本发明包括对正导向件，其可提供连接器的粗略(大体)对正，改变电触头配合滑触距离，并且提供两个配合电连接器之间的局部分离。
[0005]电连接器的优选实施方式包括电绝缘壳体以及由壳体承载的两个或更多个电触头。所述两个或更多个电触头具有相对于壳体沿着第一方向延伸的自由配合部分和沿着第二方向延伸穿过由壳体限定的孔的安装部分。所述电连接器还包括对正导向件，其连接着壳体。所述两个或更多个电触头的自由配合部分限定了触头滑触距离，所述对正导向件将所述滑触距离限制在最大滑触距离。
[0006]夹层连接器系统的优选实施方式包括插座连接器，包括：插座连接器，其包括电绝缘的第一壳体和安装在第一壳体上的导电的第一触头；以及插头连接器，其包括电绝缘的第二壳体和安装在第二壳体上的导电的第二触头。插头连接器可在第一和第二配合位置与插座连接器配合。当插头连接器和插座连接器配合于第一配合位置时，第二触头沿着第一触头的第一长度滑触第一触头。当插头连接器和插座连接器配合于第二配合位置，第二触头沿着大于第一触头第一长度的第一触头第二长度滑触第一触头。第一和第二壳体中的至少一个上安装着对正导向件，当插头连接器和插座连接器到达第一配合位置时。所述对正导向件防止插头连接器和插座连接器之间沿配合方向的相对运动。
[0007]可与第二电连接器配合的电连接器的优选实施方式包括：电绝缘壳体；导电的第一触头，其安装在壳体上；以及对正导向件，其在所述电连接器的配合过程中阻止它们之间的相对运动。当所述对正导向件被配置在第一状态时，所述电连接器具有第一堆叠高度，第一触头被第二电连接器的触头滑触第一距离。当所述对正导向件被配置在第二状态时，所述电连接器具有第二堆叠高度，第一触头在配合过程中被第二电连接器的触头滑触第二距离。
附图说明
[0008]结合示意性的附图，可以更好地理解前面的概括描述以及下面对优选实施方式的详细描述。为了解释本发明，显示了当前优选的实施方式。然而，本发明并不局限于附图中公开的特定配置。在附图中：
[0009]图1为根据本发明的具有对正和可变滑触距离特征的夹层连接器系统的透视图；
[0010]图2为示于图1的插头连接器的透视图；
[0011]图3为示于图1的插座连接器的透视图；
[0012]图4为示于图1的连接器系统沿着剖面线I-I所作的剖视图；
[0013]图5为根据本发明第二实施方式的夹层连接器系统的剖视图；
[0014]图6为根据本发明第三实施方式的夹层连接器系统的透视图；
[0015]图7为图6中的区域＂A＂的放大图。
具体实施方式
[0016]如示于图1，根据本发明的一个实施方式的夹层连接器系统10包括插头连接器12和与插头连接器12配合的插座连接器14。插头连接器12可以安装在第一基板上，插座连接器14可以安装在第二基板上。为了清楚起见，第一和第二基板未被示于图中。插头和插座连接器12、14通过配合而将第一和第二基板电连接。插头和插座连接器12、14可以安装在两个平行基板上，并且可以通过表面安装、球栅阵列、压配或其它适宜类型的端子安装在基板上。
[0017]本发明包括一体形成的或可拆下的对正导向件，其提供粗略对正，增大插头和插座连接器12、14之间的空间，并且有助于调节触头滑触距离。所述对正导向件优选为容纳在一个或多个对应中空容置部16B中的一个或多个立柱16A。每个立柱16A或容置部16B优选限定出内螺纹，或者可以具有PEM螺母18和对应的基板紧固件(未示出)，用于相对于基板保持立柱16A、插头连接器12和插座连接器14。立柱16A优选可从插头壳体20拆下，并且可以具有锥形或其它适宜的形状，以有助于将插头连接器12和插座连接器14粗略对正。
[0018]如示于图2，插头连接器12包括一个或多个可拆下的插头镶嵌成型引线框组件(IMLA)22，其优选在插头壳体20内彼此平行定位。每个插头IMLA22包括电插头触头24，它们通过介电材料例如塑料包覆成型件26A而彼此电绝缘。插头IMLA22可以通过与插头壳体20干涉配合、或通过舌槽结构28或其它适宜的连接方式而安装在插头壳体20上。插头IMLA22优选彼此相隔一至二毫米。
[0019]插头触头24彼此相隔着间隙距离GD。间隙距离GD为定位在间隙距离GD中的介电材料和插头触头24本身的材料厚度MT的函数。例如，如果插头触头24的材料厚度为大约0.1至0.4mm，则空气中的间隙距离GD为大约0.1至0.4mm，以便实现高速差分信号传输。材料厚度MT和对应的空气中间隙距离GD优选为大约0.2mm。在塑料中，材料厚度MT通常减小，而间隙距离GD增加。高速信号传输在这里一般定义为2GB/秒以上，例如3-20GB/秒。这样的字节传输速率大体上对应于大约200-30ps的上升时间，其中复合作用或更差的串扰为百分之六或以下。插头触头24还可以配置成承载单端信号。
[0020]继续参看图2，在每个插头IMLA22中插头触头24可以以线性阵列的形式布置，触头间距CP为大约0.7至1.5mm，优选大约1mm。每个插头触头24包括自由端插头配合部分30，与插头配合部分30相连的插头中间部分32，和与插头中间部分32相连的插头安装部分34。插头配合部分30、插头中间部分32和插头安装部分34基本上沿z轴方向排列。如下面结合图3所指出，插头配合部分30在第一方向FD上相对于塑料包覆成型件26A设置尺寸，以当连接器系统10布置在不同堆叠高度时，允许与插座连接器14中的插座触头机械和电互补配合。插头安装部分34沿第二方向SD延伸穿过插头壳体20，焊球、压配尾端或其它适宜的端子靠近插头壳体20的安装表面定位。
[0021]现在参看图1和3，插座连接器14被设计成与插头连接器12电和机械配合。如示于图3，插座连接器14包括插座壳体36，其带有一个或多个容置部16B和一个或多个可拆下的插座IMLA38，所述插座优选在插座壳体36内彼此平行定位。每个插座IMLA38包括自由端电插座触头40，它们通过介电材料例如塑料包覆成型件26B而彼此电绝缘。插座IMLA38可以通过与插座壳体36干涉配合、通过舌槽结构或其它适宜的连接方式安装在插座壳体36上。插座IMLA38优选彼此相隔1至2mm。
[0022]插座触头40优选沿第二方向SD从塑料包覆成型件26B延伸固定距离，并且彼此相隔着间隙距离GD，如前面针对插头连接器12所作描述。
[0023]继续参看图3，在每个插座IMLA38中插座触头40可以以线性阵列的形式布置，触头间距为0.7至1.5mm，优选一毫米。每个插座触头40包括插座配合部分42，与插座配合部分42相连的插座中间部分44，和与插座中间部分44相连的插座安装部分46。每个插座配合部分42在第二方向SD上沿着z轴延伸。插座配合部分42的尺寸被设置成允许与示于图2的插头触头24的插头配合部分30机械和电互补配合。如示于图3，每隔一个的插座触头40的插座配合部分42可以沿着x轴延伸。这允许每隔一个交替表面分别与各个相邻插头触头24的相反侧配合。插座安装部分46沿第一方向延伸穿过插座壳体，并且终止于焊球或某种其它适宜的基板连接部。
[0024]IMLA22、38和触头24、40的特定细节的描述仅仅是出于解释的目的。本发明的原理可以应用于包括其它类型的IMLA和触头的连接器系统，以及应用于不使用IMLA的连接器系统。
[0025]转到图4并简要地回顾图1-3，插头连接器12的插头壳体20被配置成保持一个或多个可拆下的立柱16A。插座壳体36限定出一个或多个容置部16B，当插头连接器12沿着第一方向FD朝向插座连接器14移动时，所述容置部接收相应的立柱16A。立柱16A和容置部16B用于插头连接器12和插座连接器14之间的初始粗略对正，以及在插头和插座连接器12、14的配合过程中最终约束插头连接器12沿第一方向FD相对于插座连接器14的运动。立柱或立柱16A可以沿第一方向FD设置尺寸，以便为夹层连接器系统10产生特定的堆叠高度SH和滑触距离WD1。
[0026]两个基本相同的立柱16A示于图4。如果容置部的深度D1保持恒定，则立柱16A的长度L将限定相应插头和插座触头24、40的插头配合部分30和插座配合部分40之间的第一滑触距离WD1。因此，立柱16A具有两个功能：对正和设定特定的配合部分滑触距离WD1。滑触距离WD1可以为大约1-5mm，优选大约2-4mm。通过改变一或多个导向件16A的长度L并且保持容置部深度D1恒定，可以实现滑触距离的改变。
[0027]本发明的另一实施方式示于图5。在该实施方式中，容置部16B沿第一方向FD具有不同深度D1、D2。因此，如果立柱16A长度L恒定的话，具有不同深度的容置部16B还可以用于实现对正和预期的滑触距离。换言之，本发明可以减小容置部基壁48的深度D1、D2，而非增大导向件16A的长度。还是示于图5，深度D1小于深度D2。因此，立柱16A在具有深度D2的容置部16B中更长。
[0028]本发明并不局限于实心导向件16A。在不同总长度之间伸展和收缩的伸缩式导向件也可被使用。每个伸缩式导向件可以由两个或更多个元件构成。这些元件可以通过螺柱或其它适宜的装置相连，以便于伸缩运动。由互锁元件构成的导向件也可被使用。互锁元件可以叠加以形成导向件。通过向/从叠夹体添加/拆下一个或多个互锁元件，导向件的总长度L可以增加或减小。
[0029]图6和7描绘了替代性实施方式，其形式为连接器100。连接器100包括容置部102，每个容置部上装有对正导向件104。容置部102通过适宜的装置以可拆下的方式安装在连接器100的壳体106上。例如，壳体106可以包括燕尾块110，每个容置部102中可以形成有槽112，以接收相关的一个燕尾块110。
[0030]前面描述的配置允许连接器100被安装在其安装基板上，而不使所述对正导向件104接触基板。所述对正导向件104可以与壳体106配合，或者可以在壳体106上向下移动并且在连接器100通过回流连接工艺被安装后接触基板。所述对正导向件104可以通过下述方式安装在基板上：例如，采用锁定螺钉硬件，其从基板的相反侧触及所述对正销104；或者对基板进行压配处理。
[0031]所述对正导向件104和基板之间的接触可以在连接器100上产生机械力，该力会干扰在回流连接过程中自动对中的能力，从而潜在地降低所产生的焊料连接部的可靠性。在所述对正导向件104和基板之间不接触的情况下安装连接器100的功能可以消除产生这种力的可能性。

Claims (21)

1、一种电连接器，包括：
电绝缘壳体以及由壳体承载的两个或更多个电触头，所述两个或更多个电触头具有相对于壳体沿着第一方向延伸的自由配合部分和沿着第二方向延伸穿过由壳体限定的孔的安装部分；以及
对正导向件，其连接着壳体，
其中，所述两个或更多个电触头的自由配合部分限定了触头滑触距离，所述对正导向件将所述滑触距离限制在最大滑触距离。
2、如权利要求1所述的电连接器，其中，所述对正导向件为电绝缘的立柱，其沿着第一方向延伸超出所述两个或更多个电触头的配合部分。
3、如权利要求2所述的电连接器，其中，所述电绝缘的立柱可在第一方向和与第一方向相反的第二方向上调节长度。
4、如权利要求1所述的电连接器，其中，所述对正导向件可在第一方向和与第一方向相反的第二方向上调节长度。
5、如权利要求1所述的电连接器，进一步包括电绝缘的第二壳体以及由第二壳体承载的两个或更多个配合电触头，所述两个或更多个配合电触头具有第二配合部分，其沿着滑触距离与所述电触头的配合部分电配合。
6、如权利要求5所述的电连接器，其中，所述对正导向件为所述电绝缘壳体和电绝缘的第二壳体提供粗略对正。
7、如权利要求1所述的电连接器，其中，所述对正导向件为中空容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在与第一方向相反的第二方向上调节高度。
8、一种夹层连接器系统，包括：
插座连接器，其包括电绝缘的第一壳体和安装在第一壳体上的导电的第一触头；以及
插头连接器，其包括电绝缘的第二壳体和安装在第二壳体上的导电的第二触头，插头连接器可在第一和第二配合位置与插座连接器配合，其中，当插头连接器和插座连接器配合于第一配合位置时，第二触头沿着第一触头的第一长度滑触第一触头，当插头连接器和插座连接器配合于第二配合位置，第二触头沿着大于第一触头第一长度的第一触头第二长度滑触第一触头，第一和第二壳体中的至少一个上安装着对正导向件，当插头连接器和插座连接器到达第一配合位置时，所述对正导向件防止插头连接器和插座连接器之间沿配合方向的相对运动。
9、如权利要求8所述的电连接器系统，其中，当插头连接器和插座连接器配合于第一配合位置时，插头连接器和插座连接器具有第一堆叠高度，当插头连接器和插座连接器配合于第二位置时，插头连接器和插座连接器具有比第一堆叠高度小的第二堆叠高度。
10、如权利要求8所述的电连接器系统，其中，所述对正导向件为电绝缘立柱。
11、如权利要求10所述的电连接器系统，其中，所述立柱以可拆下的方式安装在第一和第二壳体中的至少一个上。
12、如权利要求11所述的电连接器系统，其中，只有当立柱不被安装时，插头连接器和插座连接器可从第一配合位置移动至第二配合位置，从而可以通过拆下立柱而改变第一和第二触头的滑触距离。
13、如权利要求10所述的电连接器系统，其中，立柱在配合方向上的长度可调。
14、如权利要求8所述的电连接器系统，其中，所述对正导向件为第一和第二壳体提供粗略对正。
15、如权利要求8所述的电连接器系统，其中，所述对正导向件为中空容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在配合方向上调节高度。
16、一种电连接器，其可与第二电连接器配合，包括：
电绝缘壳体；
导电的第一触头，其安装在壳体上；以及
对正导向件，其在所述电连接器的配合过程中阻止它们之间的相对运动，其中，当所述对正导向件被配置在第一状态时，所述电连接器具有第一堆叠高度，第一触头被第二电连接器的触头滑触第一距离，当所述对正导向件被配置在第二状态时，所述电连接器具有第二堆叠高度，第一触头在配合过程中被第二电连接器的触头滑触第二距离。
17、如权利要求16所述的电连接器，其中，所述对正导向件为电绝缘立柱。
18、如权利要求17所述的电连接器，其中，当所述对正导向件被配置在第一状态时，立柱被安装在壳体上，当所述对正导向件被配置在第二状态时，立柱不被安装在壳体上。
19、如权利要求17所述的电连接器，其中，立柱的长度可调，当所述对正导向件被配置在第一状态时，立柱具有第一长度，当所述对正导向件被配置在第二状态时，立柱具有第二长度。
20、如权利要求16所述的电连接器，其中，所述对正导向件为中空容置部，所述中空容置部限定了基壁，所述基壁可在配合方向上调节高度，从而当所述对正导向件被配置在第一状态时基壁具有第一高度，并且当所述对正导向件被配置在第二状态时基壁具有第二高度。
21、如权利要求1所述的电连接器，其中，所述容置部被以可拆下的方式安装在壳体上。
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