CN101764313A - 多极连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在电子设备间高效地传输高速差动信号的多极连接器，并提供能够加强差动对间的结合力，削弱来自对外端子的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号的高速传输特性良好的多极连接器。多极连接器(1)具有用绝缘材料形成的台架(2)和保持在该台架(2)上的多个端子(P1～P6)，多个端子(P1～P6)包括以第一间隔(A)相邻的两个端子(P3、P4)形成为一对的端子对(P3、P4)和与该端子对(P3、P4)以第二间隔(B)相邻的一个对外端子(P2)或者(P5)，所述端子对(P3、P4)用于传输一对差动信号，所述第一间隔(A)窄于所述第二间隔(B)。

Description

多极连接器
技术领域
本发明涉及用于在电子设备间高效地传输高速差动信号的多极连接器。
背景技术
在高速差动信号传输用的多极连接器中，若将差动信号端子和其他端子(例如电源端子、接地端子等对外端子(即，除成对的端子以外的端子))配置成等间距，则不能充分确保差动对之间的结合力，传输模式比较接近单模(single mode)。单模传输与差动模式(differential-mode)传输相比，信号速度、偏移(skew)、噪声等各特性较差。并且，若为了加强所述结合力而单纯地缩小所述间距，则受所述其他端子的影响，阻抗相对设定的阻抗或额定值过低，由此难以在差动阻抗为100Q系列的连接器部以所述等间距实现差动模式传输。
另一方面，在专利文献1中公开了如下的端子结构，即，通过改变差动信号端子的宽度或者弯曲差动信号端子，使与该差动信号端子的配合端子连接的接触部间的间距间隔窄于该差动信号端子的接触部和与该差动信号端子相邻的其他端子的接触部间的间距间隔。
专利文献1：JP特开2005-149770号公报。
在上述专利文献1的端子结构中，虽然能够加强差动对间的结合力，并削弱来自其他端子的影响，但是因为改变差动信号端子的宽度或者弯曲差动信号端子，所以因差动对间隔的不均匀而使阻抗不连续，担心会影响信号质量，另外，在通过嵌件(insert)成型将用绝缘材料形成的台架和端子形成一体时，存在因端子形状不一致等而导致模难以制作而难以确保精度的问题。
发明内容
本发明是考虑上述情况而提出的，其目的在于提供如下那样的高速传输特性好的多极连接器，即，该多极连接器能够避免阻抗不连续，或者在通过嵌件成型将用绝缘材料形成的台架和端子形成一体时，不会因模难于制作而难以确保精度，以这种方式能够加强差动对间的结合力，削弱来自对外端子的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号。
为了解决上述课题，本发明的多极连接器特征在于，具有用绝缘材料形成的台架2和保持在该台架2上的多个端子P1～P6，多个端子P1～P6包括以第一间隔A相邻的两个端子P3、P4形成为一对的端子对P3、P4和与该端子对P3、P4以第二间隔B相邻的一个对外端子P2或者P5，所述端子对P3、P4用于传输一对差动信号，所述第一间隔A窄于所述第二间隔B，所述端子对P3、P4内的端子P3、P4和所述对外端子P2或者P5各自设置有与配合端子连接的接触部9、与连接对象100连接的端子部11和连接所述接触部9和所述端子部11的支撑部10，所述端子对P3、P4内的端子P3、P4和所述对外端子P2或者P5各自的中心线L2、L3、L4、L5在俯视下沿着与配合连接器的插拔方向延伸成一直线。
具有上述结构的本发明的多极连接器优选附加如下的结构，即，多个端子P1～P6包括两对以上如端子对P1、P2、端子对P3、P4、端子对P5、P6的端子对，至少一对端子对P3、P4用于传输一对差动信号，相邻的两对端子对P1、P2和P3、P4、端子对P3、P4和P5、P6间的间隔为第二间隔B，多个端子P1～P6构成为每两个为一对的结构；在多个端子P1～P6各自的接触部9的前端部设置有以用绝缘材料(电介体)包围该前端部周围的方式埋设在台架2内的埋设部13的结构；在台架2上，在多个端子P1～P6的接触部9相互之间，设置有比该接触部9的接触面更突出的隔壁部16的结构；该多极连接器具有覆盖台架2周围的金属制的屏蔽罩4，由台架2、多个端子P2、P3、P4、P5和屏蔽罩4形成有共面结构的结构等。
根据本发明，通过缩小端子对P3、P4内的端子P3、P4间隔(第一间隔A)，加强差动对的结合力，通过扩大端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2或者P5间的端子间隔(第二间隔B)，能够削弱对外端子P2或者P5对端子对P3、P4的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号。此时，因为端子对P3、P4内的端子P3、P4和对外端子P2或者P5各自的中心线L2、L3、L4、L5在俯视下沿着与配合连接器的插拔方向延伸成一直线，所以容易确保端子对P3、P4内的端子间隔(第一间隔A)的均匀性而使阻抗难以变得不连续，端子P1～P6形状一致，在通过嵌件成型将台架2和端子P1～P6形成一体时，模易于制作而易于确保精度。这样，能够提供如下那样的高速传输特性好的多极连接器，即，避免阻抗不连续，或者在通过嵌件成型将用绝缘材料形成的台架2和端子P1～P6形成一体时，不会因模难于制作而难以确保精度，以这种方式能够加强差动对间的结合力，削弱来自对外端子P2或者P5的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号。
另外，多个端子P1～P6包括两对以上如端子对P1、P2、端子对P3、P4、端子对P5、P6的端子对，至少一对端子对P3、P4用于传输一对差动信号，相邻的两对端子对P1、P2和P3、P4、端子对P3、P4和P5、P6间的间隔为第二间隔B，多个端子P1～P6构成为每两个为一对，在这种情况下，即使在各对间未配置接地端子，各对也能够对应高速信号。在多个端子P1～P6各自的接触部9的前端部上设置有以用绝缘材料包围该前端部周围的方式埋设在台架2内的埋设部13，或者在台架2上，在多个端子P1～P6的接触部9相互之间，设置有比该接触部9的接触面更突出的隔壁部16，在这种情况下差动对的结合力进一步加强。多极连接器具有覆盖台架2周围的金属制的屏蔽罩4，由台架2、多个端子P2、P3、P4、P5和屏蔽罩4形成了共面结构，在这种情况下形成最适于传输高速信号的传输线路。
附图说明
图1是从斜前方观察本发明的一个实施方式的多极连接器的外观图。
图2是从斜后方观察本发明的一个实施方式的多极连接器的外观图。
图3是本发明的一个实施方式的多极连接器的剖切后的主视图。
图4是本发明的一个实施方式的多极连接器的剖切后的俯视图。
图5是本发明的一个实施方式的多极连接器的剖切后的侧视图。
图6A～图6C示出了本发明的一个实施方式的多极连接器的端子，图6A是俯视图，图6B是剖切后的主视图，图6C是侧视图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是从斜前方观察本发明的一个实施方式的多极连接器的外观图，图2是从斜后方观察图1中的连接器的外观图，图3是图1中的多极连接器的剖切后的主视图，图4是图1中的多极连接器的剖切后的俯视图，图5是图1中的多极连接器的剖切后的侧视图。此外，在下面的说明中，以图1中的箭头a-b方向作为连接器的前后方向(长度方向)，以箭头c-d方向作为连接器的上下方向(高度方向)，以箭头e-f方向作为连接器的左右方向(宽度方向)进行说明。
图1～图5所示的多极连接器1是在形成有带状线(strip line)的印刷电路基板(连接对象的一个例子)100的边缘被表面安装并装载在便携式电话机上的小型低背的插座，该多极连接器1的配合连接器是安装在用于连接便携式电话机和数字电视等其他电子设备的一根电缆的末端上的小型低背的插头。上述的一对插座和插头实现了利用大画面的显示器观看例如用便携式电话机拍摄的HD(high definition)影像。
多极连接器1具有：台架2，用合成树脂等绝缘材料形成；多个端子(管脚)P…，通过嵌件成型与台架2形成一体而被保持和固定；金属制的屏蔽罩(shield case)4，除了开口部3之外覆盖台架2的周围。
开口部3设置在台架2的前端侧，配合连接器从开口部3嵌合。在开口部3的内侧形成有中空部5，配合连接器的嵌合部插入中空部5。
利用内嵌在屏蔽罩4后部的长方体状的端子支撑基部6堵塞中空部5的后侧(里侧)，在中空部5的下半部中央，板状的端子支撑部7从端子支撑基部6向前侧的开口部3突出。端子支撑基部6和端子支撑部7与台架2形成一体。屏蔽罩4的底面向下突出4个脚部8。
通过将多极连接器1的端子数控制为至少6个，多极连接器1形成能够安装在便携式电话机(小型电子设备的一个例子)上的大小。
接下来，参照图6对端子结构进行说明。图6A～图6C示出了本发明的一个实施方式的多极连接器的端子，图6A是俯视图，图6B是剖切后的主视图，图6C是侧视图。
如图6A～图6C所示，6个端子P…是对导电性良好的金属板(带状金属环材料(hoop material))进行冲压和弯曲加工而整体形成的，6个端子P…各自设置有：矩形板状的接触部9，前后方向上细长；支撑部10，从接触部9的后端部开始宽度保持不变地向后并朝向斜下方向延伸；端子部11，从支撑部10的倾斜下端部开始，从两侧均等地稍减小宽度而向后方延伸；向下的阶梯部12，设置在接触部9的前端部附近；埋设部13，由接触部9的比阶梯部12更靠前的下降一级的前端部形成，6个端子P…各自从前端部的埋设部13直至后端部的端子部11的全长在俯视下形成直线状(笔直)，并且具有沿着与配合连接器的插拔方向延伸成直线状的中心线L…。
此外，6个端子P…的后端与托架连接，6个端子P…整体形成为在左右方向上设置有规定间隔并排列成横向一列的短栅状，在以短栅状态供给至成型机进行嵌件成型后，6个端子P…与托架分离而被安装在台架2上以作为6个独立的端子P…。
如图1～图5所示，以接触部9从支撑部10向台架2的前侧延伸，端子部11从支撑部10向台架2的后侧延伸的方式使长度方向与台架2的前后方向一致，在该状态下，6个端子P…在台架2的左右方向上以规定间隔安装成横向一列，为了便于说明，从多极连接器1的前方观察，将6个端子P…从左向右依次设为端子P1、P2、P3、P4、P5、P6(P1～P6)，其中心线L设为L1、L2、L3、L4、L5、L6(L1～L6)。
端子P1～P6在安装在台架2上的状态下，关于端子P1～P6的各部分，支撑部10埋在端子支撑基部6的树脂(电介体)中，接触部9从端子支撑基部6的前表面(中空部5的后壁：里壁)在端子支撑部7的上表面上向前侧延伸至端子支撑部7的前端，从而端子P1～P6在端子支撑部7的上表面上在左右方向上以规定间隔排列成横向一列。端子支撑基部6的底部嵌入在屏蔽罩4的后部底面上设置的开口部14中，端子支撑基部6的底面与屏蔽罩4的底面处于一个面上，在端子支撑基部6的底面上设置有端子部容置凹部15，6个端子部11在端子部容置凹部15中向后侧延伸至屏蔽罩4的后端，并在端子部容置凹部15中在左右方向上以规定间隔排列成横向一列。
关于端子P1～P6的各个接触部9，以仅使各个接触部9的阶梯部12后侧的上表面呈一个面地露出到端子支撑部7的上表面的方式，将阶梯部12、阶梯部12之前的埋设部13和阶梯部12后侧的接触部9的板厚埋在端子支撑部7的树脂(电介体)中。在台架2上，端子P1～P6的各接触部9相互之间，设置有比接触部9的上表面更向上方突出的隔壁部16。在端子支撑部7的上表面两侧部也设置有与隔壁部16同样地比接触部9的上表面更向上方突出的侧壁部17。端子部11通过屏蔽罩4的开口部14和台架2的端子部容置凹部15在多极连接器1的后端部底侧被引出至外部，端子部11的下表面露出屏蔽罩4的底面且与屏蔽罩4的底面处于一个面，该端子部11作为表面安装用的端子部11而形成。
通过配合连接器的嵌合部从多极连接器1的开口部3插入位于端子支撑部7周围的中空部5，从而多极连接器1的屏蔽罩4和配合连接器的屏蔽罩电连接，并且，多极连接器1的端子P1～P6中的接触部9的比阶梯部12更靠后侧的上表面与设置在配合连接器的嵌合部的内侧上部的6个配合端子(具有弹性的可动端子)接触，以使端子P1～P6与6个配合端子电连接，各电连接通过多极连接器1与配合连接器的嵌合来保持。
通过在印刷电路基板100的边缘部表面安装多极连接器1，屏蔽罩4经由各脚部8与印刷电路基板100的电磁屏蔽层电连接，并且端子P1～P6的端子部11与设置在印刷电路基板100上的6极的焊盘重合，并通过焊锡连接而被物理连接和电连接。
在端子P1～P6中，中央相邻的2个端子P3、P4是高速信号端子，是为了传输一对差动信号而构成一对的端子对。其他4个端子P1、P2、P5、P6，一个是接地端子，一个是空闲接地端子，一个是低速信号端子，一个是电源端子，并能够进行如下的端子配置，即，用电源端子和接地端子夹着端子对P3、P4以分离信号和提高接地性及屏蔽性；用两个接地端子夹着端子对P3、P4以进一步提高接地性及屏蔽性；用低速信号端子和电源端子或者接地端子夹着端子对P3、P4。此外，其他的4个端子P1、P2、P5、P6的用途和排列等结构不限于此。
经由印刷电路基板100的差动信号线对来向端子对P3、P4供给一对差动信号(大小相同极性相反的两个信号)。在其他4个端子P1、P2、P5、P6中，经由印刷电路基板100的信号线向低速信号端子供给例如低速信号。两个接地端子和电源端子分别与印刷电路基板100的接地电极和电源电极连接。
并且，以在端子对P3、P4的成对端子P3、P4之间设置的第一间隔A窄于在端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2、P5之间设置的第二间隔B    (A＜B)的方式，排列端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2、P5，换言之，以端子对P3、P4的成对端子P3、P4间的第一间距间隔a窄于端子对P3、P4和与其相邻的对外端子之间的第二间距间隔b(a＜b)的方式排列端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2、P5。
这样，改变在端子对P3、P4的成对端子P3、P4间设置的第一间隔A、在端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2、P5间设置的第二间隔B，通过减小端子对P3、P4内的端子间隔(第一间隔A)来加强差动对的结合力，通过扩大端子对P3、P4和与其相邻的对外端子P2、P5间的端子间隔(第二间隔B)，能够削弱对外端子P2、P5对端子对P3、P4的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号。
此时，在端子P1～P6各自的接触部9的前端部设置有以利用树脂(电介体)包围该前端部的周围的方式埋设在台架2内的埋设部13，另外，在台架2上，在端子P1～P6的接触部9相互之间，设置有比该接触部9的接触面更突出的隔壁部16，从而差动对的结合力进一步加强。
另外，因为端子对P3、P4内的端子P3、P4和对外端子P2或者P5各自的中心线L2、L3、L4、L5在俯视下沿着与配合连接器的插拔方向延伸成一直线，所以易于确保端子对P3、P4内的端子间隔(第一间隔A)的均匀性而使阻抗难以变得不连续，端子P1～P6形状一致，在通过嵌件成型使台架2和端子P1～P6形成一体时，模易于制作而易于确保精度。
这样，形成如下那样的高速传输特性好的多极连接器1，即，避免阻抗不连续，或者在通过嵌件成型将用绝缘材料形成的台架2和端子P1～P6形成一体时，不会因模难于制作而难以确保精度，以这种方式能够加强差动对间的结合力，削弱来自对外端子P2或者P5的影响，在连接器部也能够以差动模式传输信号。
进而，在端子P1～P6中，关于左侧相邻的两个端子P1、P2和右侧相邻的两个端子P5、P6，做成在端子P1、P2间和端子P5、P6间分别设置第一间隔A而成为一对的端子对P1、P2和端子对P5、P6，由此，利用端子P1～P6构成端子对P1、P2、端子对P3、P4、端子对P5、P6这三对端子对，并且将相邻的两对的端子对、即端子对P1、P2和端子对P3、P4、端子对P3、P4和端子对P5、P6间的间隔设为第二间隔B，端子P1～P6构成为每两个为一对。
这样，通过端子P1～P6构成为每两个为一对，即使在各对间未配置接地端子，各对也能够对应高速信号。即，任意的对都能够作为传输高速信号的端子对。
高速信号对形成了一对，但可以按照需要形成两对或者三对，另外，因为端子P1～P6构成为每两个为一对，所以各对彼此间的间隔扩大，因此，即使在还需要高速信号对的情况下，也易于形成高速信号对。即，高速信号对可以不是一对，即使要增加对数，因为成对而易于对应。
但是，在印刷电路基板中，在同一平面上排列配置两个以上信号线和地线的结构称为共面波导，根据图3可知，排列配置在台架2的同一平面上的端子对P3、P4、与其相邻的对外端子P2、P5和覆盖台架2周围的金属制的屏蔽罩4形成如印刷电路基板的共面波导那样的结构。
这样，由于多极连接器1形成共面结构，所以形成最适于传输高速信号的传输线路。
以上，通过插座型的多极(6极)连接器来说明本发明的一实施方式，但本发明不限于此，能够在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变形来实施。例如，能够适于在插头型的多极连接器、基板对基板用或者基板对电缆用多极连接器的插座和插头等的高速差动传输用连接器上实施。

Claims (5)

1.一种多极连接器，其特征在于，具有用绝缘材料形成的台架(2)和保持在该台架(2)上的多个端子(P1～P6)，多个端子(P1～P6)包括以第一间隔(A)相邻的两个端子(P3、P4)形成为一对的端子对(P3、P4)和与该端子对(P3、P4)以第二间隔(B)相邻的一个对外端子(P2)或者(P5)，所述端子对(P3、P4)用于传输一对差动信号，所述第一间隔(A)窄于所述第二间隔(B)，所述端子对(P3、P4)内的端子(P3、P4)和所述对外端子(P2)或者(P5)各自设置有与配合端子连接的接触部(9)、与连接对象(100)连接的端子部(11)和连接所述接触部(9)和所述端子部(11)的支撑部(10)，所述端子对(P3、P4)内的端子(P3、P4)和所述对外端子(P2)或者(P5)各自的中心线(L2、L3、L4、L5)在俯视下沿着与配合连接器的插拔方向延伸成一直线。
2.如权利要求1所述的多极连接器，其特征在于，所述多个端子(P1～P6)包括两对以上所述端子对(P1、P2，P3、P4，P5、P6)，至少一对所述端子对(P3、P4)用于传输一对差动信号，相邻两对端子对(P1、P2)和(P3、P4)、(P3、P4)和(P5、P6)之间的间隔为第二间隔(B)，多个端子(P1～P6)构成为每两个为一对。
3.如权利要求1所述的多极连接器，其特征在于，所述多个端子(P1～P6)各自的所述接触部(9)的前端部上设置有以利用绝缘材料包围该前端部周围的方式埋设在所述台架(2)内的埋设部(13)。
4.如权利要求1所述的多极连接器，其特征在于，在所述台架(2)上，在所述多个端子(P～P6)的所述接触部(9)相互之间，设置有比该接触部(9)的接触面更突出的隔壁部(16)。
5.如权利要求1所述的多极连接器，其特征在于，该多极连接器具有覆盖所述台架(2)周围的金属制的屏蔽罩(4)，通过所述台架(2)、所述多个端子(P1～P6)、所述屏蔽罩(4)形成了共面结构。
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