CN101779334A - 特别适用于背板连接器的短长度顺应针 - Google Patents

特别适用于背板连接器的短长度顺应针 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高速连接器，更特别地涉及一种具有减少的串扰和改进的性能的高速背板连接器，其具有多个连接器单元，每个单元具有两列通过接地屏蔽端子分开的边缘耦合的差分信号对。接地屏蔽端子分别面对相邻列内的差分信号端子对。尽管接地和信号端子的尺寸和结构不同，但是端子具有以统一阵列布置的安装尾部，该阵列不同于连接器单元的端子的主体部的布置。所述安装尾部具有减小的长度，这有利于其与支撑电路板连接处的连接器的电学性能。

Description

特别适用于背板连接器的短长度顺应针
技术领域
本发明大体上涉及一种高速连接器，更特别地，涉及一种具有减少的串扰和改进的性能的高速背板连接器。
背景技术
高速连接器用于许多数据传输应用中，特别是通信工业中。在高速数据传输领域，信号完整性对于需要可靠地传输数据信号的组件是重要的关注点。高速数据传输市场也一直朝减小尺寸的组件和增加的信号密度推进。
高速数据用于在电信通讯中传输从数据存储库或发射器组件接收的数据，这种传输通常大多发生在路由器和服务器中。由于产业追求减小尺寸的趋势，高速连接器中的信号端子的尺寸必须减小，并且为了实现尺寸上的任何重大减小，连接器的端子必须间隔更近。由于信号端子布置得更近，紧密间隔的信号端子之间特别是相邻的差分信号端子对之间发生信号干扰，这在本领域中被称为串扰，其发生在信号端子的电场相互邻接并混合时。在高速下，一个差分信号对的信号可影响并由此交叉耦合到相邻或附近的差分信号对。这会影响整个信号传输系统的信号完整性。在高速连接器的设计中，高速数据系统中串扰的减少是一个关键的目标。
以前，串扰的减少主要是通过使用相邻的差分信号端子组之间布置的屏蔽来实现的。这些屏蔽是相对大的金属板，其作为差分信号端子的行或列之间的电的参考点或屏障。这些屏蔽大大增加了连接器的成本，并还增加了连接器的尺寸。这些屏蔽可作为大电容板来增加连接器的耦合，并由此降低连接器系统的阻抗。如果阻抗由于屏蔽而减小，则必须小心以确保其在连接器系统中的那个区域上不会超过或低于理想值。在连接器系统中使用屏蔽来减少串扰需要系统设计者考虑屏蔽对阻抗的影响以及屏蔽对连接器的尺寸的影响。
有些人已经尝试不使用屏蔽而依赖单独的接地端子，该接地端子在形状和尺寸上与其相关联的差分信号端子相同。但是，使用与信号端子相同尺寸的接地端子会引起耦合上的问题，这会提高系统的阻抗。使用与信号端子类似尺寸的接地端子需要仔细考虑连接器系统的所有端子在端子的整个长度上的间隔。在高速连接器的对接接口内，阻抗和串扰可由于两组触头呈现的大量金属而得以控制。这变得难以匹配连接器的主体内并沿端子的主体部的阻抗，原因是与端子的接触部相比，端子的主体部具有不同的构造和间隔。
尽管高速连接器中的端子设计存在相关的问题，端子发射区即连接器端子的尾部对于高速连接器的设计者仍是关注点。因为为了通过压配安装插针获得最高性能，插针必须具有理想的长度，并且占据电路板的深度的全部或大部分，插针被插入该电路板内。这些插针在数量大的时候需要大的压入力。大的压入力会不经意地损害连接器的端子尾部或其它部位。
因此，本发明针对一种高速连接器，其克服了上述缺点，并使用极短长度的顺应针作为连接器端子的安装部。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种用于高速数据传输的改进连接器，其具有减少的串扰，并在高速下可靠地运作。
本发明的另一目的在于提供一种用于背板应用的高速连接器，其中多个不连续的差分信号端子对成对设置在端子列中，每个差分信号对位于相邻列内的相关联的接地屏蔽端子的侧面，所述接地屏蔽端子具有大于一个差分信号端子的尺寸，以提供接近差分信号对的大的参考接地，从而使得差分信号对能够宽边耦合到面向它的各个接地屏蔽，信号端子和接地屏蔽端子具有顺应的压配插针形式的安装部，这些插针具有减少的长度，使得安装插针插入其内的通孔(vias)能够反钻(back drilling)。
本发明通过其独特的结构实现这些和其它目的。在一个主要方面，本发明包括一背板连接器，其利用了用于安装在背板上的头连接器(header connector)和用于安装在子卡上的直角连接器。当这两个连接器连接在一起时，背板和子卡典型地成直角连接在一起。
直角连接器也被称作子卡连接器，其由一系列相似的连接器单元形成。每个连接器单元具有由塑料或其它介电材料成形的、典型地模制形成的绝缘框架。该框架支撑多个单独的连接器单元，每个连接器单元支撑一导电端子阵列。每个连接器单元框架具有至少两个不同的且相邻的侧面，其中一个侧面支撑端子尾部，而另一侧面支撑端子阵列的端子接触部。在子卡连接器的主体内，所述框架支撑在柱形排列或阵列中的端子，从而每个单元支撑其内的一对端子列。
在每一列内，端子被设置成隔离的差分信号对。在每一列中，差分信号端子对是边对边设置，以促进差分信号端子对之间的边缘耦合。较大的接地屏蔽端子首先位于与差分信号端子对直接相对的相邻列内，其次位于与差分信号端子对相邻的(上面和下面的)列内。通过这种方式，在一列内的各个差分信号端子对的端子相互边缘耦合，并且与相邻列内面对该差分信号端子对的接地屏蔽端子宽边耦合。一些边缘耦合形成在差分信号对的端子和相邻的接地屏蔽端子之间。在连接器的主体中，较大的接地屏蔽端子可被认为是布置成一系列反向的V形，其通过用虚构线表示的三个接地屏蔽端子组相互连接形成，一个差分信号端子对置于这些V形中的每一个内。通过这种方式，每个差分信号对的端子不会将电噪声耦合到其它的差分信号对，也不会使其它的差分信号对将电噪声耦合到它们。位于给定的差分信号对上面和下面的列内的接地屏蔽形成垂直的屏障，并且相邻列的接地屏蔽对电噪声形成水平的屏障。
所述框架是一敞开的框架，其作为骨架或网架，将端子列支撑在它们优选的排列和间隔内。在这一方面，框架包括至少交叉的垂直和水平部件以及至少一个二等分部件，该二等分部件从交叉点延伸出以将垂直和水平部件之间的区域分成两部分。两个另外的径向辐条再细分这些部分，以在每一个连接器单元片状针座(wafer)半部的外表面上形成不同的敞开区域。径向辐条的网架连同底部的垂直和水平部件一起支撑一系列的肋部，该肋部为较大的接地屏蔽端子提供了机械支撑。所述辐条还优选这样设置，使得其在将子卡连接器组装到子卡上的过程中可作为用于将在子卡连接器的顶部上产生的压入负荷传递到顺应针尾部的装置。
所述连接器设有减小长度的顺应安装针。这些插针的减小的长度使得它们能够设置并安装在由虚构的基准线限定的空间的包络面(envelopeof space)内，该基准线从子卡连接器的前边缘绘出并基本平行于连接器单元的底部辐条部件。安装插针的减小长度还使得能够在子卡电路板上进行更大范围的反钻。本发明的缩短顺应针的减小长度以及由此而来的用于通过适当的反钻而减小通孔长度的潜力能够减小电截线的长度，并改进使用新型顺应针的连接器的高速性能，而不论这些连接器是背板连接器或输入/输出连接器或其它适于高速应用的连接器。
通过本发明的顺应针，可以减小将连接器放置到其安装电路板上所需的力，获得反钻的好处，并且反钻变得更容易。此外，可以获得增强的电气性能。
通过下面的详细描述可以清楚地理解本发明的这些和其它的目的、特征和优点。
附图说明
这些详细描述过程经常参考下列附图，其中：
图1是根据本发明的原理构造的背板连接器组件的透视图，其中子卡连接器与插针配合以将两个电路板相互连接在一起；
图2是与图1相同的视图，但示出了从背板插针上移除后的子卡连接器；
图3是图2中的子卡连接器在不同角度的透视图，示出了其具有应用到各个连接器单元的前盖或护罩；
图4是图3中的连接器中使用的一个连接器单元的小透视图，该连接器单元以针座组件的形式示出；
图5A是图4中的连接器单元的右侧针座半部的内部视图；
图5B是图4中的连接器单元的左侧针座半部的内部视图；
图6是图3中的连接器的连接器单元的侧视图，示出了安装插针相对于连接器单元框架的较短长度；
图7是本发明的安装插针的正视图；
图8是本发明的连接器的安装尾部的横向偏移的示意图；
图9是本发明的两个连接器单元的底部的放大详细图，示出了远离端子主体部端部延伸的尾部；
图10是一对连接器针座半部的底部的平面示意底视图，示出了本发明的连接器的信号和接地端子的端子尾部的统一布置；
图11是本发明减小尺寸的通孔(14.5密耳直径)内的减小尺寸的顺应针与常规尺寸的通孔(18密耳直径)内的常规尺寸的顺应针之间的测试图，示出了两种结构的性能；以及
图12是本发明减小尺寸的通孔内的减小尺寸的顺应针的横截面示意图，为了清楚起见示出了反钻区域。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的原理构造的背板连接器组件100，其用于将辅助电路板102连接到另一电路板104，辅助电路板102在本领域称作子卡，电路板104在本领域典型地称作背板。组件100包括两个连接器106和108。如图2中更好地所示，背板连接器108为插针(pin header)的形式，其具有共同限定一中空插口110的四个侧壁109。多个插针111形式的导电端子被设置并固定在连接器108的相应的端子收容腔内(未示出)。插针111例如通过尾部终止到背板104上的导电迹线，这些尾部压入设置在背板上的电镀通孔或穿孔内。
转到图3，子卡连接器106由多个不连续的连接器单元112组成，该连接器单元112容纳导电端子113，导电端子113具有设置在端子的相对端部的尾部113a和接触部113b(图4)。端子接触部113b通过介入的主体部113c连接到端子尾部113a。为了最大部分地穿过连接器单元的主体部，这些主体部113c大约从底部框架部件131延伸到另外的垂直框架部件135。连接器单元112将其前端115插入前盖或护罩114内形成的中空插口内。护罩114具有多个与背板连接器108的插针111相对齐的开口，从而当子卡连接器106插入背板连接器108时，这些插针被子卡连接器106的端子113的接触部113b接合。连接器单元112还可通过施加到连接器单元112的后表面118的加固件或支架117而保持在一起。
在本发明的优选实施方式中，每个连接器单元112为针座形式，其通过将两个小针座或半部121、122焊接或接合在一起形成。图5A中敞开示出了右侧针座半部122，而图5B中敞开示出了左侧针座半部121。每个针座半部121、122以特定模式保持一排导电端子113。从配合末端即支撑端子接触部113b的针座末端看去，这排端子限定了针座中的一“列”端子。因此，当两针座半部配合在一起时，每个针座或连接器单元112支撑一对端子列113，所述一对端子列113在连接器单元112内沿宽度方向间隔开。这个间距在图5A中示出为“SP”，并由图5A中所示的内部辐条133′、135′、137′、139、139′和140′提供。为了可靠性，端子113的接触部113b设有图中所示成对的接触臂。分为两部分的式样确保子卡连接器端子会接触背板连接器插针，即使端子有些微未对准。
端子113被分开成不同的信号端子113-1和接地屏蔽端子113-2。接地屏蔽端子113-2用于机械地将信号端子分开成信号端子对，当本发明的连接器被通电(energize)并运作时，差分信号将传送通过信号端子对。接地屏蔽端子113-2大于各个单独的信号端子113-1，并在表面面积和整体尺寸上也大于一对信号端子113-1，照这样，各个这种接地屏蔽端子113-2可被认为是设置在连接器单元112的主体内的各个单独的接地屏蔽。在各个针座半部内，接地屏蔽端子113-2通过介于其间的间隔相互分开。这些间隔容纳一对信号端子113-1，这对信号端子113-1与接地屏蔽端子相对齐，从而所有的端子113基本沿端子列内的单一直线布置。
这些信号端子113-1用于传送差分信号，意指具有相同的绝对值但极性不同的电信号。为了减少差分信号应用中的串扰，明智的做法是促使或推动差分信号端子成对地相互耦合或与接地端子耦合，而不是与另一差分信号对中的一个信号端子或端子对耦合。换言之，合意的是将差分信号端子对“隔离”以减少高速下的串扰。这是部分通过使针座半部内的每个端子阵列内的接地屏蔽端子113-2相互偏移来实现的，从而各对信号端子113-1与大的接地端子113-2相对或位于大的接地端子113-2的侧面。由于接地屏蔽端子113-2的尺寸，它主要作为针座(或连接器单元)内其面对的各个差分信号对的单独接地屏蔽。差分信号对宽边地耦合到这个接地屏蔽端子113-2。两连接器单元半部121、122的端子列通过一个小间距隔开，从而为了最大程度穿过连接器单元，连接器单元的一列内的端子通过介电常数为1的空气与连接器单元的另外列中的端子分开。接地屏蔽端子113-2其次可作为在端子列内位于其上或其下的每个差分信号对113-1的端子的接地屏蔽。这些差分信号端子对的最近的端子边缘耦合到接地屏蔽端子113-2。这两个端子列接近地间隔开，并通过内部辐条的厚度隔开，该厚度为大约0.25到0.35mm，这与其它已知的背板连接器相比在尺寸上有显著的减小。
这种接近地间隔开的结构促进了子卡连接器的主体内各个差分信号通道内的三种耦合：(a)端子对中的边缘耦合，其中端子对的差分信号端子相互耦合；(b)差分信号端子到同一针座半部的列内最近的接地屏蔽端子的边缘耦合；以及，(c)差分信号对端子与面对的针座半部中的接地屏蔽端子的宽边耦合。这提供了局部的接地返回路径，当虚构线通过在面向差分信号对的接地屏蔽端子上的中心，被引向位于差分信号对的边缘上的相邻接地屏蔽端子的交叉点时，该回路可以被认为是在单独的信号通道范围上具有整体的V形。通过这种结构，本发明提出各个差分信号端子对，宽边和边缘耦合的组合，并促使差分信号端子对在信号对内形成差分模式耦合。
接地屏蔽端子113-1应该比其相关联的差分信号对大至少15％-40％左右，优选大34-35％左右。例如，一对差分信号端子可具有0.5mm的宽度，并通过0.3mm的间距隔开，形成1.3mm的组合宽度SPW，而与信号对相关联的接地屏蔽端子113-2具有1.75mm的宽度。每列内的接地屏蔽端子113-2通过间距S从与其相邻的信号端子113-1隔开，间距S优选等于信号端子113-1之间的间距，或者，换言之，每个针座半部的每一列内的所有端子通过统一的间距S彼此分开。
大的接地屏蔽端子用于提供一装置，该装置用于驱使差分信号端子对进入差分模式耦合(这在本发明中是端子对中的边缘耦合)，并用于在将与任何其它信号端子的任何差分模式耦合减小到绝对最小值时将差分信号对保持在该模式中。
回到图4，每个针座半部具有支撑导电端子列的绝缘支撑框架130。框架130包括具有一个或多个支架(standoff)132的基部131，支架132为支柱或凸起的形式，其与子卡上安装子卡连接器处的表面接触。框架130具有垂直前部133。这些部件在这里最好表述为“辐条”，前辐条133和底辐条131相互配合，以限定连接器单元的两个相邻并偏置的表面，并且也基本限定端子113的主体部113c的边界。也就是说，端子113的主体部113c，即接地屏蔽端子113-2比其相关联的差分信号端子对更宽并且更大的区域，在底辐条131和前辐条133之间延伸。
底辐条131和前辐条133在它们的末端在点“O”处连接在一起，点“O”位于连接器单元112的前底边缘。从这个连接点，径向辐条137如所示以某种方式向上延伸远离，来将底辐条和垂直辐条135之间的区域分成两部分，如果需要，这可以是相等的两部分或不相等的两部分。该径向辐条137延伸到穿过连接器单元112内的最外面的端子的一位置。图中示出了附加辐条138、139和140。这些辐条中的两辐条138、139在它们的范围内是部分径向的，因为它们终止于连接点“O”之前的位置上，然后沿不同的方向延伸以连接到垂直前辐条135或底辐条131。如果它们的纵向中心线延长，可以看到这两个径向辐条来自于连接点“O”。这两个部分径向辐条138、140的各自终点出现在与接地屏蔽肋部142的交叉点，肋部142的结构和目的在下面进行描述。径向辐条还优选这样设置，如图4所示，当连接器单元在子卡102上被压入到位时，径向辐条将施加在连接器单元上的负荷平稳地转移到顺应针的端子尾部的顶部。
支撑框架的肋部142为接地屏蔽端子提供支撑，并还用作模具内的滑道来输送形成连接器单元的支撑框架的注入塑料或其它材料。这些肋部142显然是支撑框架模具内的开口区域，并用于将注入的熔融体供给到辐条以及端子到支撑框架的连接点。这些肋部优选具有宽度RW，宽度RW小于接地屏蔽端子的宽度GW。理想地，肋部142的宽度小于接地屏蔽端子113-2的宽度，以实现在面向接地屏蔽端子113-2的边缘的差分信号端子对的边缘和肋部142之间的耦合，从而防止电场集中在接地端子的边缘上，尽管已经发现肋部142的边缘可以制成与接地屏蔽端子113-2的边缘一致。但是，使肋部142的边缘保持从接地屏蔽端子113-2的边缘向后有利于连接器单元的模制成型，因为这消除了溢料飞边的发生，溢料飞边沿接地屏蔽端子的边缘形成，并影响其电子性能。接地屏蔽端子还提供基准表面，在支撑框架的模制成型过程中，模具可邻靠到该基准表面上。如图8A中所示，在本发明的一个商业实施方式中，支撑肋部142的宽度在接地屏蔽端子113-2的宽度的大约60％到大约75％的范围内，优选是接地屏蔽端子的宽度的大约65％。
图4还示出了附加垂直辐条135，其在前辐条133的前方隔开并通过延伸部134连接到连接器单元122。该附加垂直辐条在端子从端子主体部过渡到端子接触部113b的区域上包围端子，在该过渡区域，大的接地屏蔽端子的尺寸减小，以限定端子接触部113b被分为两部分的形式，如图6和图9最佳地所示。
如图5A所示，径向辐条133、135、137、138、139和140可被认为是在连接器单元针座的一个半部122的内部表面150上部分连续。这些元件用作支座，当两连接器单元针座半部121、122结合在一起形成连接器单元112时，其将端子113的两列相互分开。图5A中的内部表面150示出了6个这种辐条部件。一个是基底内部辐条131′，其与前垂直内部辐条133相交于交叉点“O”。另一内部辐条137′作为对分元件在大体上位于连接器单元针座半部122的两个相对的角之间的对角线上延伸。另两个径向内部辐条138′、140′在对分的内部辐条137′和基底内部辐条131′、前内部辐条133′之间延伸。在所示优选实施方式中，另外的径向内部辐条138′、140′被布置在径向内部辐条137′和基底内部辐条131′、前内部辐条133′之间，从而限定两个V形区域，空气在该区域内自由流通。连接器单元针座半部122优选设有一装置用于接合另一半部，在优选实施例中该装置被示出为多个支柱154。支柱154形成在一区域内，在该区域内，差分信号端子变窄并与接地屏蔽端子开口170相对。每个辐条部件包括收容支柱154的相应凹槽155。内部辐条还用于提供在连接器单元112内的端子113的列之间的合意间距SP。在这一点上，内部辐条还用于限定两个V形空气通道，在图5A中用箭头160、161示出。这两个V形空气通道通过狭槽163向连接器的外部敞开，狭槽163限制任一连接器单元针座半部内的最高的端子。
图5B中示出了相对的连接器单元针座半部121，其包括多个凹槽或开口155，它们被设计成收容另一针座半部122的支柱154并将两连接器单元针座半部保持在一起成为单个连接器单元112。在两连接器半部121、122连接在一起的区域内，连接器单元112的阻抗通过减少信号和接地端子113-1、113-2中存在的金属数量来控制。这一减少是通过在端子主体部113c内形成大的、优选是矩形的窗口170来实现的，窗口170容纳支柱154和连接器单元支撑框架半部的塑料。优选地，这些窗口具有1.2的长宽比，即一边是另一边(1.0)的1.2倍。这一减少在信号端子内是通过收缩信号端子主体部113c成颈状来实现的，从而分别在差分信号端子对和该对的端子113-1和接地屏蔽端子113-2之间形成两种类型的扩口或开口171、172。端子主体部在该区域内的变窄增加了差分信号端子对之间边缘到边缘的距离，这会影响端子对的耦合。凹槽175形成在窗口170的区域内的接地屏蔽端子113-2的相对边缘上，并可稍微延伸越过窗口170的侧边缘170a。其它凹槽176形成在信号端子113-1的边缘上，从而信号端子113-1的宽度在窗口处从其正常主体部宽度缩小到一减少的宽度。
这一结构变化可以将由电介质的突然变化(从空气到塑料)而引起的任何阻抗不连续最小化。信号端子113-1变窄，而矩形窗口170被接地屏蔽端子113-2穿过。这些变化增加了边缘耦合的物理距离，并减小了宽边耦合的影响，以补偿电介质从空气到塑料的变化。在窗口区域内，大的接地屏蔽端子的部分金属被窗口区域内的塑料电介质代替，并且在该区域内，信号端子113-1的宽度减小以将它们的边缘更远地移开，从而阻碍宽边耦合到接地屏蔽端子并推进在差分信号端子113-1之间的边缘耦合。信号端子113-1沿敞开窗口170的路径的边缘间距增加导致差分信号端子对的电性能如同它们在其规则的宽度部分上以相同的距离分开一样。两个变窄的信号端子之间的间隔填充有介电常数高于空气的塑料。塑料填充趋向于增加在规则的信号端子对的边缘间隔处的信号端子对之间的耦合，但是通过将它们在该区域内在电学上更远地移开，信号端子对如同它们在规则区域内分开相同距离那样起作用，由此将它们之间的耦合保持在相同的水平下，并将安装区域上的任何阻抗不连续最小化。
信号和接地端子113-1和113-2的主体部113c具有不规则的共面形状，其使得信号和接地端子113-1、113-2的尾部113a能够以统一的间距布置，同时能使差分信号端子对113-1的上述位置关系与相对的连接器单元半部的相邻列内的各个较大的接地端子113-2是相面对的关系。可以看出，每列端子内的信号和接地端子113-1、113-2的主体部113c以共面关系相互对准，每个连接器单元半部的一列内的端子的主体部相对于所述连接器单元半部的另一列内的端子的主体部以相同的预定距离“t”布置(图9和图10)。由于接地端子113-2的横向宽度大于信号端子113-1，信号和接地端子113-1、113-2的主体部113c的纵向中心线113d不具有相等的间距(图8)。实际上，如图8所示，信号端子113-1的主体部113c的纵向中心线113d之间的间距为距离“d”，而在信号端子113-1和相邻的接地端子113-2两者的主体部113c的纵向中心线113d之间的间距是1.78d。
虽然信号和接地端子113-1、113-2的主体部113c的中心线113d之间的间距不一致，接地和信号端子的安装尾部113a以相同列和排的阵列布置，以便有更多方面的和有效的使用。为了这个目的，信号和接地端子113-1、113-2的尾部113a从端子各自的纵向中心线113d横向偏移预定的不同距离，信号和接地端子113-1、113-2形成有凹槽或颈部，在每列端子的尾部113a之间需要一致的间距或距离的地方，所述凹槽或颈部有利于端子相互以横向套入的关系安装。在所示的实施方式中，如图8所示，可以看出图8中所示的较右侧的信号端子113-1从端子的纵向中心线113d横向偏移一较小距离“k1”，而差分对的另一信号端子113-1的尾部113a从端子的主体部113c的中心线113d偏移一较大距离“k2”，接地端子113-2的尾部113a从接地端子的中心线113d偏移一距离“k3”。在这种情况下，接地端子113-2的横向偏移距离“k3”小于相邻的信号端子的横向偏移距离“k2”，并大于差分信号对的另一信号端子的横向偏移距离“k1”。
为了便于尾部以一致的间距布置，此时信号和接地端子113-1、113-2中每一个在其横侧或边缘侧形成有横向凹槽或颈部113e，足以允许尾部113a的所需偏移和嵌套。在图8所示的实施例中，例如，接地端子113-2形成有一对凹槽或颈部113e，相邻信号端子113-1的尾部113a嵌套在其中一个凹槽113e内，位于接地端子113-2的主体部113c的下面。同样本领域技术人员可以理解，端子113-1、113-2的这种凹进或缩颈的范围这样实现，在每个差分信号对的信号端子延伸穿过连接器单元半部的电介质安装框架时保持这些信号端子适当的阻抗控制。
每列信号和接地端子113-1、113-2的尾部113a通过一致的横向间距与相邻列的端子的尾部113a分开，该横向间距不同于每个连接器单元的端子的主体部113c之间的横向间距。在所示实施方式中，每个信号和接地端子113-1、113-2的尾部113a由横向的、基本水平的凸缘部113f(图9和图10)支撑，该凸缘部113f从主体部113c背离相对的连接器单元半部的端子延伸，从而每列信号和接地端子的尾部113a具有一横向间距“t1”，该横向间距“t1”大于相对单元的接地和信号端子的主体部113c之间的横向间距“t”。相对的连接器单元半部的信号和接地端子的尾部113c以与直接紧邻的连接器单元内的各列接地和信号端子的尾部相同的横向间距t1布置，从而形成基本一致的间距效果。所述一致的间距可以是正方形间距，或如图10所示，优选是尺寸为LL和WW的矩形间距，深度对宽度的深宽比即LL/WW在从大约0.7到大约1.0的范围内。使用LL＝1.35mm和WW＝1.90mm可以获得较佳的效果。
因此，可以看出连接器单元的接地和信号端子的尾部113a以统一的阵列布置，包括相等间隔的尾部113a的列，每列的尾部也是相等地间隔。在特别是图9中所示实施方式中，每一列端子的尾部以1.35mm的间距“WW”分开，尾部的列以1.90mm的横向间距“t1”分开。
在本发明的一个重要方面，端子113的安装尾部113a具有减小的长度，提供在减小长度的通孔内的减小的电容和减小的电截线长度。与常规的顺应针相比，安装插针113a是“迷你的”或小尺寸，以允许子卡电路板和背板电路板上小的板通孔和增加深度的反钻。这减小的深度还利于将通孔电容和负荷最小化。这一减小的深度大约是1.0mm的插针长度，其在长度上有了明显的减小，从大约2.0到1.77的常规顺应安装插针到与1.6mm一样低的长度，这意味着减小了大约37％到50％。深度上的减少减小了需要支撑插针的通孔的长度，并根据需要允许增加通孔内反钻的高度(深度)。
本发明的压配插针113a的长度(长度LN在图7中示出)优选仅仅为大约1mm，并具有不超过0.50mm的宽度或直径WN，以装入0.37mm的孔内。理想地，宽度稍微大于特定孔的直径即0.37mm，实际运转中直径为大约0.37mm到大约0.42mm。可以理解，当插针的直径大于通孔时，它们在被压入通孔内时稍微弯曲并穿入印刷电路板通孔的内表面上形成的金属镀层。
这里使用的词语“长度”限定为图12中所示的距离LN，即从板的顶部(连接器的底部)到通孔的底部。如上所述，本发明的插针113a的较佳长度是1.00mm。插针113a具有尖端部405，该尖端部是从通孔402向下悬垂出来进入反钻部406的那部分。如图12所示，通孔402具有初始直径，当导电镀层403应用到通孔上时，该初始直径变窄。然后通孔402被反钻，反钻部406具有大于通孔402和镀层403的直径。常规通孔的直径是0.46mm(18mils)，而本发明的通孔，如所示，其直径是0.37mm(14.5mils)，减小了大约20％。这为本发明的插针获得了理想的长度对宽度的长宽比，大约2.0到大约2.7，不会超过3.0。由于收容电路板的通孔的最小容积要求(barrel requirement)减小，这导致3dB带宽在反钻后大于20GHz。因此，取得了回波损耗和插入损耗的交叉频率上的改进。
当通孔钻入电路板上时，它们被电镀，镀层可以增加通孔的内表面的厚度并减小其直径。一般通过0.37mm(18mils)的通孔，镀层可以给内表面增加大约1.0到1.5到2.0mils(密耳)，从而使得一个直径18mils(0.37mm)的孔在直径上减小到14.5mils。以22.5mils(0.572mm)直径钻成的常规的孔在镀层后直径将减小到18mils。通过使用本发明的减小宽度的插针的减小宽度的通孔，通孔内形成的表面区域可以减少差不多50％，例如1.44mm2(1.0mm深和0.457mm的钻孔，以获得0.37mm的电镀通孔直径)对比2.87mm2(1.6mm深和0.572mm的钻孔，以获得0.46mm的电镀通孔直径)。在减小尺寸的插针外侧和周围减少导电表面降低了外部通孔表面与其它外部通孔表面的电容耦合。
图11是在本发明的顺应针和常规顺应针上进行的实际测试的时域性能图表，本发明的顺应针直径为0.37mm，长度为1.0mm，被压入14.5mil直径的电镀通孔内，常规的顺应针直径为0.46mm，长度为1.6mm，被压入18mil直径的电镀通孔内。图12示出了在时域上较少的阻抗不连续。对于0.37mm插针，可以看出阻抗轨迹或不连续是93到103ohms，而0.46mm顺应针的不连续点是大约80到103ohms，或者通过本发明的插针获得了超过50％的减少。本发明的插针还导致在运行中改进回波损耗性能，将超过大多频谱的大约5db改进到5Ghz。这些插针及其通道的宽度上的减少允许在电路板上打钻“假(dummy)”孔，用于附加电调谐，而不会影响电镀通孔区域内的电路板的结构完整性。
如图6所示，其示出了位于背板应用中的本发明的安装插针，安装插针113a的长度是这样的，使得所有插针被包围或包括在由虚构的基准线DL所限定的区域内，基准线DL从接合子卡102的前表面的支撑框架端部200向后引出。子卡102装入在端部200附近形成的凹口内，插针的尖端不会超出该基准线DL。这些类型的插针的-长度或高度上的减少不仅减少了将连接器安装到电路板上所需的压入力，须记住连接器一般包括一个阵列96到192个顺应针。
虽然已经显示并描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在不偏离本发明的精神的范围内，可以作出一些变化和改进，本发明的范围将由所附权利要求来确定。

Claims (7)

1.电连接器，其包括：
支撑框架，多列导电端子间隔地支撑在所述支撑框架内；
所述端子分别包括用于安装到电路板上的尾部、用于与配合连接器配合的接触部以及将所述尾部和所述接触部相互连接在一起的主体部；
所述端子被分成两组不同的信号和接地屏蔽端子，所述信号端子在一列内通过所述端子主体部边对边排列成差分信号端子对，所述差分信号端子对通过单个接地屏蔽端子在一列内相互分隔开；
端子的所述主体部具有沿列的方向测量的不同的横向宽度，在一列内端子的所述主体部具有相对于相邻列的端子的主体部的预定横向间距，各列内端子的所述主体部具有不均匀地间隔的纵向中心线；
各列端子的所述尾部以统一的间隔横向分开，每个所述尾部包括顺应压配安装插针，所述插针的长度不超过大约1.0mm。
2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述连接器的框架包括沿其基部形成的接合凹口，所述凹口部分地由所述支撑框架的端部限定，所述端部越过安装所述连接器的电路板的边缘延伸，所述安装插针完全在从平行于支撑框架基部的所述端部引出的虚构基准线所限定的空间内延伸。
3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述安装插针的长宽比不大于大约2.7。
4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述安装插针的直径约为0.37mm。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述安装插针为顺应针，所述顺应针具有从所述顺应针的中心线偏移的内孔。
6.连接器，包括：
绝缘壳体，
多个导电端子，所述端子的尾部具有沿连接器的安装表面延伸的顺应针，所述顺应针的长度不超过1.0mm，直径不超过0.37mm。
7.导电端子，包括接触部、主体部和尾部，所述尾部包括顺应针，所述顺应针的长度不超过1.0mm，直径不超过0.37mm。
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