CN102509916A - 一种具有改善的插座连接器的收发机组件 - Google Patents

Abstract

一种插座连接器(120)，包括具有前部(304)和后部(306)的外壳(302)，前部的空腔(322)构造成接收配合连接器。外壳以预定间隔平行保持信号触头(320)和接地触头(321)。信号和接地触头的每个具有柱(340，370)以及从柱延伸的接触尾部(344，378)。接触尾部构造成安装到电路板(106)。信号和接地触头的每个具有从柱延伸的配合部分(342，372)。配合部分构造成与配合连接器相配合。外壳具有限定了接收信号和接地触头的通道(326，327)的壁(332，334)。信号触头成对排列，通过至少一个接地触头将这些对信号触头分开。保持信号触头的通道具有被定位的气穴(400；504)，以使相邻的所述信号触头之间的空气量比每个所述信号触头和相邻接地触头之间的空气量要大。

Description

一种具有改善的插座连接器的收发机组件

技术领域

本发明涉及一种用于收发机组件的插座连接器。

背景技术

允许在电子主机设备和外部设备之间通信的各种光纤和铜基收发机组件是已知的。这些收发机组件通常包括一模块组件，其可插拔的连接到主机设备中的插座以在系统配置中提供灵活性。根据各种尺寸和兼容性标准来构造该模块组件，一个标准是小型可拔插(SFP)模块标准。常规SFP模块和收发机组件在高达2.5千兆每秒(Gbps)的速度令人满意的传送数据信号。其他的可插拔模块标准，XFP标准，以高达10Gbps的速度传送数据信号。

可插拔模块插入安装在主机设备中的电路板上的收发机组件中。该收发机组件包括伸长的引导框，或者笼，其具有向内部空间开放的前部；以及插座连接器，其设置在笼的后部位于内部空间内。该插座连接器和该引导框电连接且机械连接到电路板，并且当可插拔模块插入该收发机组件中时，该可插拔模块也电连接且机械连接到该电路板。

插座连接器，特别当设计成高速运行时，采用紧密的微分耦接设计以保持合适的阻抗。然而，已知的插座连接器在保持这样的紧密的微分耦接以及阻抗方面存在问题。插座连接器没有在信号和接地触头之间提供合适的耦接以满足要求。另外，已知的插座连接器在将迹线耦接与往返于插座连接器引导的主电路板的匹配方面存在问题。

需要一种用于收发机组件的改善了电特性并保持工业标准接口的插座连接器。

发明内容

根据本发明，一种插座连接器包括具有前部和后部的外壳，在前部的空腔构造成接收配合连接器。该外壳以预定间距平行保持信号触头和接地触头。信号触头和接地触头的每个具有柱和从该柱延伸的接触尾部。该接触尾部构造成安装到电路板。信号触头和接地触头的每个具有从该柱延伸的配合部分。该配合部分构造成与该配合连接器相配合。该外壳具有限定了接收该信号触头和接地触头的通道的壁。该信号触头成对排列，该多对信号触头由至少一个接地触头分隔开。保持该信号触头的该通道具有气穴，该气穴被定位为以使在相邻信号触头之间的空气量比每个所述信号触头和相邻的所述接地触头之间的空气量要大。

附图说明

图1是根据示例性实施例形成的收发机组件的分解视图；

图2是图1所示组件的一部分的装配透视图，示出了与插座组件配合的可插拔模块；

图3是图1所示的组件的一部分的截面图，示出了与插座组件配合的可插拔模块；

图4是根据示例性实施例形成的且用于插座组件的插座连接器的后视图；

图5是图4所示插座连接器的一部分的后透视图；

图6是图4所示插座连接器的后视图；

图7是用于图4所示插座连接器的信号触头的透视图；

图8是用于图4所示插座连接器的接地触头的透视图；

图9是图4所示插座连接器的前视图；

图10是用于图9所示插座连接器的一部分的放大图；

图11是沿着图9中的11-11线得到的插座连接器的一部分的截面图；

图12是沿着图9中的12-12线得到的插座连接器的一部分的截面图；

图13是沿着图12中的13-13线得到的插座连接器的一部分的截面图。

具体实施方式

图1描述了收发机组件100，其尤其是适于寻址，高速传输数据信号，例如XFP标准所需的10千兆每秒(Gbps)的数据传输速度。然而，认识到，对于其他数据传输速度以及各种系统和标准同样会产生在此所描述的主题的益处和优点。

如图1所示，组件100一般包括，可插拔模块102，其构造成可插拔的插入安装到主电路板106上的插座组件104，该主电路板顺次安装在主机系统中，例如路由器或计算机(未示出)。该主机系统通常包括导电底板，该导电底板具有挡板108，该挡板包括穿过其与各自插座组件104大致对准的开口109。可插拔模块102穿过挡板开口109插入该插座组件104，并且该插座组件104电连接到该挡板108。

在所描述的实施例中，可插拔模块102包括外壳110，其形成了设置在外壳110中的电路板112(图3所示)的保护壳。该电路板112载有以公知方式执行收发机功能的电子电路和器件。电路板112的边缘114(图3所示)穿过外壳110的后部露出，并且该边缘114可插拔的插入上述插座组件104。替代地，可以将连接器安装到该电路板并使其穿过外壳110的后部露出以插入插座组件104。可插拔模块102适于安装到该插座组件104，使得可插拔模块102的前端118从其延伸。

可插拔模块102构造成插入该插座组件104。一般的，该可插拔模块102和插座组件104可以应用在主机系统和电或光信号之间需要接口的任何应用中。该可插拔模块102通过插座组件104经由位于也被称为笼122的插座导向框122中的插座连接器120与主机系统对接。该可插拔模块102通过位于可插拔模块102的前端118的连接器接口与光纤或电缆(图1未示出)对接。

可插拔模块102和插座组件104通过若干EMI减少特征中的一个或多个降低了EMI辐射，所述若干EMI减少特征包括插座导向框122和一个或多个垫片组件124。

该插座连接器120安装在主机设备的主电路板106上，与插座导向框122和垫片组件124分离。该插座连接器120包括插槽224(图3中所示)，其开口到接收电路板112的边缘114的空腔322(图3中所示)；或者安装到电路板112的连接器，其由可插拔模块102承载。当可插拔模块102完全安装在插座导向框122中时该插座连接器120接收该可插拔模块102，从而将该可插拔模块102电连接到该主机设备。

该插座导向框122容纳可选的散热器150。当可插拔模块102安装到插座组件104中时，该散热器150定位成与可插拔模块102物理接触。将夹片152安装在散热器150之上并保持到该插座导向框122。该夹片152确保散热器150抵靠可插拔模块102装载，以便于热量从可插拔模块102传递到散热器150。

图2是插座组件104的视图，其安装到主电路板106并接收可插拔模块102，为清晰起见移除了散热器150和夹片152(图1所示的两个)。另外，挡板108未在图2中示出。

可插拔模块102处于锁定位置，防止从插座导向框122移除。当锁定时，在箭头A的方向在可插拔模块102的前端118上的轴向拉动对移除可插拔模块102是不起作用的。弹出机构180设置在可插拔模块102的前端118上，用于解锁可插拔模块102以从插座导向框122将其移除。

图3是耦接到插座组件104的可插拔模块102的截面图，其中可插拔模块102处于锁定位置。该可插拔模块102包括其中的电路板112。该电路板112的边缘114接收在机械并电安装到主电路板106的插座连接器120的连接器插槽224中。该插座连接器120包括电触头，其接触电路板112末端上的导电终端，以与主电路板106上的导电路径建立电连接。当可插拔模块102插入插座导向框122时，电路板112的边缘114插入连接器插槽224，并且当可插拔模块102完全插入插座导向框122时，随着电路板112完全与插座连接器120接合，该可插拔模块102被锁定在锁定位置。

图4是用于插座组件104(图1所示)的插座连接器120的后透视图。该插座连接器120包括具有前部304和后部306的外壳302。该插座连接器120构造成在前部304与配合连接器，例如可插拔模块102(图1所示)，相配合。例如，电路板112(图3所示)可以被接收在在前部304开口的连接器插槽224(图3所示)中。外壳302包括相对侧310，312以及通常与底部316相对的顶部314。该底部316构造成安装到电路板，例如主电路板106。

该插座连接器120包括多个信号触头320和多个接地触头321，它们可以统称为触头320，321，其置于外壳302的空腔322(图3所示)中。其他类型的触头，例如电源触头，可以在替代的实施例中提供。该触头320，321穿过外壳302的后部306装载。该插座连接器120还包括填塞块324，其例如在后部306与外壳302分离设置并牢固耦接到外壳302。该填塞块324接合触头320，321以将触头320，321保持在外壳302中。例如，该填塞块324阻止触头320，321向后移动而从空腔322离开和/或该填塞块324阻止触头320，321向上移动而远离主电路板106。除了可选实施例中的填塞块324以外，还可以采用其他类型的固定装置和特征来确保触头320，321位于外壳302中。

图5是插座连接器120的一部分的后透视图，为了清晰起见移除了填塞块324(图4所示)。图6是该插座连接器120的后视图。在示例性实施例中，外壳302包括多个信号通道326和接地通道327，它们可以统称为通道326，327。该通道326，327形成在外壳302的后壁328和上壁329中。该信号通道326接收相应的信号触头320并且该接地通道327接收相应的接地触头321。该通道326，327有助于将触头320，321保持在彼此相对的位置上(例如，边对边位置)。如以下更详细描述的，该信号通道326与接地通道327的尺寸不同。该信号通道326具有气穴，相比于接地触头321，选择性的将更多的空气引入到信号触头320周围。

在后壁328，通道326，327通常由位于触头320，321之间的后壁部分332，334形成。外壳302的该后壁部分332，334由介电材料形成。通过选择用于后壁部分332，334的介电材料的具体类型来控制触头320，321的电特性。通过控制触头320，321之间的后壁部分332，334的高度和厚度来控制触头320，321的电特性。通过将气穴引入后壁部分332，334来控制触头320，321的电特性。在后壁部分332，334之间，触头320，321通过空气彼此分开，空气具有与后壁部分332，334不同的介电常数，这样，影响与后壁部分332，334不同的触头320，321的电特性。

在示例性实施例中，信号触头320成对排列，一对中的每个信号触头320传送不同的信号，由此限定了差分对。在所描述的实施例中，提供了两对信号触头320，然而，在替代的实施例中，可以提供任意对信号触头320。通过至少一个接地触头321分开这些对信号触头320。在所描述的实施例中，通过四个接地触头321分开这些对信号触头，然而，在这些对信号触头320之间可以提供任意数量的接地触头321。接地触头321还设置在这些对信号触头320(例如，这些对信号触头320的侧翼)的外侧。在所描述的实施例中，在每对信号触头320的外侧设置接地触头321，然而，在信号触头320的外侧可以设置任意数量的接地触头321。在每对信号触头320的外侧可以提供不同数量的接地触头321。

在示例性实施例中，外壳302以预订间隔P平行保持触头320，321。信号触头320之间的间隔P与接地触头321之间的相同，相邻信号和接地触头320，321之间的间隔也是相同的。SFP标准规定触头320，321具有相同间隔。然而，在替代的实施例中，不同的间隔也可以。

图7是信号触头320之一的透视图。该信号触头320包括柱340和从该柱340通常垂直延伸的配合部分342。例如，柱340一般是垂直取向(例如，沿外壳302的后部306(图5所示))，而该配合部分342一般是水平取向(例如，沿外壳302的上壁329(图5所示))。在示例性实施例中，每个信号触头320包括构造成安装到主电路板106(图1所示)的接触尾部344。可选的，该接触尾部344可以弯曲或具有角度，这样，接触尾部344的安装部分一般会与柱340垂直并且取向为例如通过焊接表面安装到主电路板106。替代地，接触尾部344可以是插脚，例如柔性插脚，用于通孔安装到主电路板106。

在示例性实施例中，柱340包括具有开口侧的保持部分346，以及该保持部分346和配合部分342之间的上柱部分348。该保持部分346构造成接收填塞块324(图4所示)。

信号触头320包括第一侧350和与该第一侧350相对的第二侧352。当配置在外壳302中时，信号触头320的第一侧350面对着相邻信号触头320的第二侧352。取决于外壳302中的信号触头320的位置，该第一或第二侧350，352可以面对相邻的接地触头321。

柱340包括前部362和与该前部362相对的后部364。该配合部分342从前部362向前延伸。沿着柱340的后部364设置该保持部分346的开口侧。该接触尾部344从后部364向后延伸。

图8是接地触头321的透视图。每个接地触头321包括柱370和从该柱370一般垂直延伸的配合部分372。该接地触头321可以与信号触头320相似，然而，该接地触头321包括保持倒钩374和内部柱376。该保持倒钩374容纳于外壳302(图5所示)中并将接地触头321保持在外壳302中，例如，通过摩擦配合。该保持倒钩374和内部柱376提供比信号触头320更大的迹线，这可以有助于减少信号触头320对之间的串扰。

在示例性实施例中，信号和接地触头320，321可以由普通冲头来冲压。当移除保持倒钩374和内部柱376时，例如在第二冲压工序期间，该触头具有信号触头320的形状而不是接地触头321的形状。当保持倒钩374和内部柱376被保留时，该触头具有接地触头321的形状。替代地，在初始冲压工艺中，信号和接地触头320，321的冲压可以不同，以将触头限定为信号触头320或接地触头321。

柱370包括与接触尾部344(图6所示)相同的接触尾部378。该柱370还包括构造成接收填塞块324(图4所示)的保持部分380。该保持部分380可以是U形并且可以限定出接收该填塞块324的凹槽382。

该接地触头321包括第一侧384和与该第一侧384相对的第二侧386。当设置在外壳302中时，接地触头321的第一侧384面对着相邻接地触头321的第二侧386。取决于外壳302中的接地触头321的位置，该第一或第二侧384，386可以面对着相邻信号触头320。

柱370包括前部388和与该前部388相对的后部389。该配合部分372从前部388向前延伸。沿着柱370的后部389设置该保持部分380的开口侧。该接触尾部378从后部389向后延伸。

回到图5和6，信号和接地触头320，321通过后部306容纳进外壳302中。该信号和接地触头320，321彼此对准，使得接触尾部344，378彼此对准，用以安装到主电路板106(图1所示)。同样地，保持部分346，380彼此对准以接收该填塞块324。在示例性实施例中，外壳302包括向上面对的支架392。该保持部分346，380倚靠该支架392。可选的，填塞块324将保持部分346，380抵靠支架392保持。该接触尾部344，378的每一个相对于外壳302在合适的位置对准。接触尾部344，378彼此共面保持，用以安装到主电路板106。

如图6所述，在示例性实施例中，外壳302包括沿着信号触头320选择性定位的多个气穴400。在示例性实施例中，气穴400位于每对信号触头320中的相邻信号触头320之间。该气穴400沿着彼此面对的信号触头320的侧面设置。相比于不包括气穴400的外壳，该气穴400将更大体积的空气引入到每对的信号触头320之间。在信号触头320具有更大体积空气，减弱了信号触头320之间的会影响信号对的阻抗的耦接，例如，通过降低信号对的公共阻抗。在示例性实施例中，气穴400仅位于每对中的信号触头320的内侧。这样，相邻信号触头320之间的空气量要比信号触头320和相邻接地触头321之间的空气量大。

限定了后壁328的壁部分332，334具有相对的壁表面402。在壁表面402之间的距离限定了壁部分332，334的厚度404。可选的，壁部分332的厚度404与壁部分334的厚度404相同。可选的，壁部分332，334的厚度404可以不同。在示例性实施例中，相邻信号触头320之间的壁部分332，334的厚度404比信号触头320和相邻接地触头321之间的壁部分332，334的厚度404’要薄。同样地，每对中的相邻信号触头320之间的厚度404比相邻接地触头321之间的壁部分332，334的厚度404”要薄。在示例性实施例中，气穴400占据了每对中信号触头320之间的壁部分332，334的减少的厚度404。

信号通道326的壁表面402分开第一平均距离406，其是沿着信号通道326的高度分开壁表面402的平均距离。接地通道327的该壁表面402分开第二平均距离408。该第一平均距离406比第二平均距离408大。

该信号触头302载入信号通道326中，使得信号触头320相对于信号通道326的中心线偏移。该接地触头321载入接地通道327，使得接地触头321沿着接地通道327的中心线大致居中。

该触头320，321载入相应的通道326，327，使得侧部350，352，384，386(图7和8所示)面对着相应的壁表面402。接地触头321的两个侧部384，386与相应的壁表面402分开大致相等的距离410。信号触头320的侧部350，352与相应的壁表面402分开不同的距离。例如，面对着相邻接地触头321的每个信号触头320的侧部350或352与相应的壁表面402分开第一距离412。面对着该对中相邻信号触头320的每个信号触头320的侧部与相应的壁表面402分开比第一距离412大的第二距离414。该气穴400加到该第二距离414上，这使得第二距离414比第一距离42更大。可选的，第一距离412大致等于接地触头321的侧部384，386和接地通道327的相应壁表面402之间的距离402。可选的，距离410和第一距离412可大致为零，这样，信号和接地触头320，321与壁表面402接合或几乎接合，以将触头320，321定位在相应的通道326，327中。

图9是插座连接器120的前视图。图10是该插座连接器120的放大视图。该空腔322在插座连接器120的前部开口。该触头320，321保持在外壳302中，使得信号和接地触头320，321的配合部分342，372分别暴露在空腔322中，用于与配合连接器，例如可插拔模块102(图1-3所示)，相配合。

在示例性实施例中，插座连接器120包括排列在下部行中的多个下部触头450，它们电连接到主电路板106(图1所示)。该下部触头450通过外壳302的前部304载入外壳302中。在替代的实施例中，下部触头450能以与信号和接地触头320，321相似的方式通过后部306(图5和6所示)载入外壳302中。取决于具体应用，下部触头450可建立信号或电力触头。下部触头450可以包括以差分对布置的信号触头。该下部触头450可以沿着空腔322的下部排列，并构造成接合可插拔模块102底部上的相应的垫片或导体。

触头320，321沿着空腔322的上部，例如沿着上壁329，排列并构造成接合可插拔模块102的电路板112的顶表面。在示例性实施例中，下部触头450彼此分开预定间隔P’。可选的，间隔P’可等于分开触头320，321的间隔P。可选的，下部触头450可相对于上部触头320，321偏移或错开。替代地，下部触头450可以在上部触头320，321之下直接对准。

在上壁329处，一般通过位于触头320，321之间的上壁部分500形成通道326，327。上壁部分500包括延伸到通道326，327的肩部502(也在图6示出)。肩部502减小了通道326，327的尺寸。肩部502从上臂部分500延伸到通道326，327，以减小通道326，327的宽度，从而将触头320，321合适地定位在通道326，327中。可选的，触头320，321可以接合肩部502，这控制着触头320，321在通道326，327中的横向位置。

在示例性的实施例中，肩部502的选定部分可以具有减小的印迹或被整体移除。例如，可以移除延伸到信号通道326的肩部502以在一对中的信号触头320的配合部分之间形成气穴504。气穴504位于气穴400(图6所示)前面。肩部502将气穴504与气穴400分开。可选的，部分气穴504向着气穴400开口。在所描述的实施例中，沿着该对中信号触头320的内侧的肩部502的下部被缩短，使得该肩部502具有大致小于其他肩部502的高度508的高度506，所述其他肩部502为例如接地通道327中的肩部502和/或每对中信号触头320外侧的肩部502。可选的，高度506可以小于高度508。在替代的实施例中，高度506可以为零，这样，沿着相邻信号触头320之间的上壁部分500不设置肩部。

图11是沿着图9中的11-11线得到的插座连接器120的一部分的截面图。图12是沿着图9中的12-12线得到的插座连接器120的一部分的截面图。图11所示截面是沿着信号触头320之一得到的。图12所示截面是沿着接地触头321之一得到的。

这两个图描述了上壁部分500并示出了从相应上壁部分500向内延伸的肩部502。相比于接地触头321中的肩部502’，信号触头326中的该肩部502已经至少部分地被移除。该肩部502的移除产生了气穴504，这样在相邻信号触头320之间产生了更大体积的空气。

图13是沿着图12中的13-13线得到的插座连接器120的一部分的截面图。所描述的该信号和接地通道326，327具有接收在其内的信号和接地触头320，321。图13描述了从上壁部分500向内延伸的肩部502，以及位于每对信号触头320之间的气穴504。图13还描述了每对中的信号触头320之间的气穴400。

Claims (6)

1.一种插座连接器(120)，包括具有前部(304)和后部(306)的外壳(302)，在所述前部的空腔(322)被构造成接收配合连接器，该外壳以预定间隔平行保持信号触头(320)和接地触头(321)，所述信号和接地触头的每个具有柱(340，370)以及从该柱延伸的接触尾部(344，378)，该接触尾部构造成安装到电路板(106)，所述信号和接地触头的每个具有从该柱延伸的配合部分(342，372)，该配合部分构造成与该配合连接器相配合，该外壳具有限定了接收所述信号和接地触头的通道(326，327)的壁(332，334)，所述信号触头成对排列，通过至少一个接地触头将这些对信号触头分隔开，其特征在于：

保持该信号触头的通道具有被定位的气穴(400；504)，以使相邻的所述信号触头之间的空气量比每个所述信号触头和相邻的接地触头之间的空气量要大。

2.如权利要求1所述的插座连接器，其中，所述信号触头和所述相邻的接地触头之间的壁更厚(404’)，并且，该对中的相邻的信号触头之间的壁更薄(404)。

3.如权利要求1所述的插座连接器，其中，该通道具有壁表面(402)，保持所述信号触头的该通道的壁表面分开第一平均距离(406)，保持所述接地触头的该通道的壁表面分开第二平均距离(408)，该第一平均距离大于该第二平均距离。

4.如权利要求1所述的插座连接器，其中，该通道具有壁表面(402)，该信号和接地触头具有相对的侧部(350，352；384，386)，该信号和接地触头载入该通道中，使得该侧部面对该壁表面，该接地触头的侧部与相应的壁表面分开大致相等的距离(410)，该信号触头的侧部与相应的壁表面分开不同的距离(412，414)。

5.如权利要求1所述的插座连接器，其中，所述通道具有壁表面(402)，该信号和接地触头具有相对的侧部(350，352；384，386)，该信号和接地触头载入该通道中，使得该侧部面对该壁表面，该接地触头的侧部与相应的壁表面分开大致相等的距离(410)，面对所述相邻的接地触头的每个信号触头的侧部与相应的壁表面分开第一距离(412)，面对所述相邻的信号触头的每个信号触头的侧部与相应的壁表面分开大于第一距离的第二距离(414)。

6.如权利要求1所述的插座连接器，其中，所述信号和接地触头限定了具有沿着该外壳的上壁(329)布置的配合部分的上部触头(320，321)，该插座连接器还包括沿着所述外壳的下壁布置的下部触头(450)，该上部触头通过所述外壳的后部载入所述外壳中，该下部触头通过所述外壳的前部载入该外壳中。

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