CN102570104A - 电连接器系统 - Google Patents

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CN102570104A CN2011104632115A CN201110463211A CN102570104A CN 102570104 A CN102570104 A CN 102570104A CN 2011104632115 A CN2011104632115 A CN 2011104632115A CN 201110463211 A CN201110463211 A CN 201110463211A CN 102570104 A CN102570104 A CN 102570104A
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Abstract

一种电连接器系统，包括多个限定配合端(122)和安装端(126)的薄板组件(106)。每个薄板组件包括限定多个孔(140)的第一过模制电触头阵列(108)，限定多个孔(142)的第二过模制电触头阵列(110)以及在薄板组件中位于第一过模制电触头阵列的一部分和第二过模制电触头阵列的一部分之间的导电接地支架(115)。该导电接地支架在其第一侧上限定第一脊阵列(136)，在其第二侧上限定第二脊阵列(138)。该第一脊阵列的每个脊位于由第一过模制电触头阵列所限定的多个孔的一个孔中，所述第二脊阵列的每个脊位于由第二过模制电触头阵列所限定的多个孔的一个孔中。

Description

电连接器系统
技术领域
本发明涉及一种被配置成安装在基板上的电连接器系统。
背景技术
如图1所示，背板连接器系统1典型地被用来连接为平行或垂直关系的第一电路板2，例如印刷电路板和第二电路板3，例如另一电路板。随着电子元件的尺寸减小，电子元件通常变得更加复杂，通常希望能够在电路板或其它基板上的更少的空间中安装更多的元件。因此，希望降低背板连接器系统中电端子之间的间距并增加收容在背板连接器系统中的电端子的数量。因此，希望研发一种能够以更高的速度运行同时能增加收容在该背板连接器系统中的电端子数量的背板连接器系统。
发明内容
根据本发明，电连接器系统包括多个限定配合端和安装端的薄板组件。每个薄板组件包括第一过模制电触头阵列，被配置成与第一过模制电触头阵列组装的第二过模制电触头阵列，以及在薄板组件中被定位在第一过模制电触头阵列的一部分和第二过模制电触头阵列的一部分之间的导电接地支架。第一过模制电触头阵列包括多个电触头，每个电触头限定一电配合连接器，该电配合连接器在薄板组件配合端处延伸穿过第一过模制电触头阵列的过模制件的边缘，且第一过模制电触头阵列限定多个孔。第二过模制电触头阵列包括多个电触头，每个电触头限定一电配合连接器，该电配合连接器在薄板组件配合端处延伸穿过第二过模制电触头阵列的过模制件的边缘，且第二过模制电触头阵列限定多个孔。所述导电接地支架在其第一侧上限定第一脊阵列，第一脊阵列中的每个脊位于由第一过模制电触头阵列所限定的多个孔中的一个孔中，且导电接地支架在与导电接地支架的第一侧相对的导电接地支架的第二侧上限定了第二脊阵列，第二脊阵列中的每个脊位于由第二过模制电触头阵列所限定的多个孔中的一个孔中。
附图说明
图1是连接第一基板至第二基板的背板连接器系统的图；
图2是高速背板连接器系统的一部分的透视图；
图3是高速背板连接器系统的一部分的底视图；
图4是薄板组件的分解视图；
图5是第一过模制电触头阵列和第二过模制电触头阵列的透视图；
图6是接地支架的透视图；
图7是薄板组件的透视图；
图8是薄板组件的另一透视图；
图9是高速背板连接器系统的一部分的局部分解视图；
图10示出了一种封闭环形的电配合连接器；
图11示出了一种三梁形的电配合连接器；
图12示出了一种双梁形的电配合连接器；
图13示出了电配合连接器的其它实施例；
图14为薄板组件的横截面图。
具体实施方式
本发明涉及一种高速背板连接器系统，该系统能够以高达20Gbps的速度运行，而且在一些实施方式中还提供每英寸至少50对电连接器的插针密度。正如下面将更详细描述的，公开的高速连接器系统的实施方式可以提供基本上封装电连接器对的接地屏蔽和/或接地结构，所述电连接器对可以是以三维方式在整个背板印迹(footprint)、背板连接器和子卡印迹的范围内的差分电连接器对。当高速背板连接器系统以高达至少20Gbps的频率运行时，这些封装的接地屏蔽和/或接地结构会阻止非横向、纵向、和更高阶模式的不希望的传播，并使串扰最小化。此外，如下面更详细描述的，公开的该高速连接器系统的实施方式可在电连接器对的每个电连接器之间提供大致相同的几何结构以避免纵向模变。
参照图2-13描述了高速背板连接器系统100。该高速背板连接器系统100包括多个薄板组件102，如下面更详细描述的，该多个薄板组件102通过薄板壳体104彼此相邻地定位在连接器系统100中。所述多个薄板组件102用于在多个基板之间提供电通路的阵列。这些电通路例如可以是信号通路或接地电势通路。
多个薄板组件102的每个薄板组件106可以包括第一过模制电触头阵列108(也被称作第一引线框组件)、第二过模制电触头阵列110(也被称作第二引线框组件)、第一接地屏蔽112、第二接地屏蔽114以及接地支架115。第一过模制电触头阵列108包括多个被例如为过模制塑料绝缘体的绝缘过模制件118包围的电触头116。电触头116可以包括例如任意的铜(Cu)合金材料。
电触头116限定多个电配合连接器120，该电配合连接器120在薄板组件106的配合端122远离绝缘过模制件118延伸，且该电触头还限定例如为电触头安装插针的基板接合元件124，该基板接合元件124在薄板组件106的安装端126远离绝缘过模制件118延伸。在一些实施方式中，电配合连接器120为图10所示的封闭环形，而在其它实施方式中，电配合连接器120为图11所示的三梁形或图12所示的双梁形。其它的配合连接器类型可以具有多个梁。图13中示出了电配合连接器120的其它一些实施方式的例子。
将认识到，三梁形、双梁形或封闭环形的电配合连接器120在多尘的环境中具有更高的可靠性，且在例如振动或物理撞击的不稳定环境中具有改进的性能。
参照图2-9，与第一过模制电触头阵列108一样，第二过模制电触头阵列110包括被绝缘过模制件130包围的多个电触头128。电触头128限定多个电配合连接器132，该多个电配合连接器132在薄板组件106的配合端122远离绝缘过模制件130延伸，电触头128限定多个基板接合元件133，例如电触头安装插针，该基板接合元件133在薄板组件106的安装端126远离绝缘过模制件130延伸。
第一过模制电触头阵列108和第二过模制电触头阵列110如图7和图8所示被配置成组装在一起。在一些实施方式中，当组装在一起时，第一过模制电触头阵列108的每个电触头116与第二过模制电触头阵列110的电触头128相邻定位以形成多个电触头对134，该多个电触头对134可以是差分对。在第一过模制电触头阵列108的每个电触头116与第二过模制电触头阵列110的电触头128相邻定位的实施方式中，第一过模制电触头阵列108的电触头与第二过模制电触头阵列110的相邻电触头之间的距离可在整个薄板组件106保持基本相等。
在一些实施方式中，第一过模制电触头阵列108的每个电配合连接器120与相邻的第二过模制电触头阵列110的电配合连接器132成镜像。将认识到，使所述电触头对134的电触头彼此镜像在制造方面以及高速电性能的列-列连续性方面具有优势，与此同时还能提供两列成对的独特结构。
如图7-9所示，当薄板组件106被组装时，接地支架115位于第一过模制电触头阵列108的一部分和第二过模制电触头阵列110的一部分之间。该接地支架115可包括压铸金属，具有镍(Ni)上镀锡(Sn)的镀层，或其它导电镀层，基底金属，导电塑料或电镀塑料。
参照图6，在一种实施方式中，接地支架115在接地支架115的第一侧上限定多个第一脊136(也被称作脊阵列)，在与接地支架115的第一侧相对的接地支架115的第二侧上限定多个第二脊138。第一过模制电触头阵列108限定多个孔140，其被配置为接收由接地支架115的第一侧所限定的多个第一脊136。在一个实施方式中，对于第一过模制电触头阵列108的每对相邻的电触头116，接地支架115的多个第一脊136中的每个脊穿过第一过模制电触头阵列108，并定位在相邻的电触头对之间。
类似地，第二过模制电触头阵列110限定多个孔142，其配置成接收由接地支架115的第二侧所限定的多个第二脊138。在一种实施方式中，对于第二过模制电触头阵列110的每对相邻的电触头128，接地支架115的多个第二脊138中的每个脊穿过第二过模制电触头阵列110，并定位在相邻的电触头对之间。
第一接地屏蔽112被配置成与第一过模制电触头阵列108组装，以使第一接地屏蔽112位于第一过模制电触头阵列108的一侧，如图7所示。类似地，第二接地屏蔽114被配置成与第二过模制电触头阵列110组装，以使第二接地屏蔽114位于第二过模制电触头阵列110的一侧，如图8所示。在一些实施方式中，第一接地屏蔽112和第二接地屏蔽114可包括基底材料，例如磷青铜，其在接地屏蔽的安装端126处在镍(Ni)上镀锡(Sn)，在接地屏蔽的配合端122处在镍(Ni)上镀金(Au)。
当第一过模制电触头阵列108、第二过模制电触头阵列110、第一接地屏蔽112、第二接地屏蔽114和接地支架115被组装时，多个第一脊136的端部在薄板组件106中被定位成与第一接地屏蔽112相邻，多个第二脊138的端部在薄板组件106中被定位成与第二接地屏蔽114相邻。第一接地屏蔽112、第二接地屏蔽114以及接地支架115的定位有助于向薄板组件106提供一公共的接地。
此外，将认识到，第一接地屏蔽112、第二接地屏蔽114以及接地支架115的定位用来将每个电触头对134与相邻的电触头对电隔离。例如，参照图14，电触头对156基本上被包围在薄板组件106中，并通过第一接地屏蔽112、接地支架115的多个第一脊136中的第一脊158、接地支架115的多个第一脊136中的第二脊160、接地支架115的多个第二脊138中的第一脊166、接地支架115的多个第二脊138中的第二脊168以及接地屏蔽114与相邻电触头对162电隔离。
在一些实施方式中，多个第一脊136的端部可邻接和/或连接至第一接地屏蔽112，多个第二脊138的端部可邻接和/或连接至第二接地屏蔽114。参照图4、7和8，在其它实施方式中，第一接地屏蔽112可以限定多个孔143，其被配置成接收接地支架115的多个第一脊136的延伸穿过第一过模制电触头阵列108的端部。类似地，第二接地屏蔽114可以限定多个孔145，其被配置成接收接地支架115的多个第二脊138的延伸穿过第二过模制电触头阵列110的端部。在一些实施方式中，第一接地屏蔽112和第二接地屏蔽114可利用冷桩接合(cold staking)或干涉配合来保持接地支架115。
参照图4、7和8，第一接地屏蔽112可在薄板组件的配合端122限定多个接地凸片部144，第一接地屏蔽112可在薄板组件的安装端126限定多个基板接合元件146，例如接地安装插针。在一些实施方式中，当第一接地屏蔽112与第一过模制电触头阵列108组装时，第一接地屏蔽112的多个接地凸片部144中的每个接地凸片部位于第一过模制电触头阵列108的电配合连接器120的上方和/或下方。
与第一接地屏蔽112类似，第二接地屏蔽114可在薄板组件的配合端122限定多个接地凸片部148，第二接地屏蔽114可在薄板组件106的安装端126限定多个基板接合元件150，例如接地安装插针。在一些实施方式中，当第二接地屏蔽114被组装至第二过模制电触头阵列110时，第二接地屏蔽114的多个接地凸片部148的接地凸片部位于第二过模制电触头阵列110的电配合连接器132的上方和/或下方。
当薄板组件106被组装时，第一接地屏蔽112的多个接地凸片部144的每个接地凸片部可以与第二接地屏蔽114的多个接地凸片部148的接地凸片部相邻定位以形成多个接地凸片151。第一接地屏蔽112的多个接地凸片部144和第二接地屏蔽114的多个接地凸片部148相邻定位有助于向薄板组件106提供一公共的接地。
在一些实施方式中，第一接地屏蔽112的接地凸片部144与第二接地屏蔽114的相邻接地凸片部148接合和/或邻接。然而在其它实施方式中，第一接地屏蔽112的接地凸片部144不与第二接地屏蔽114的相邻接地凸片部148接合和/或邻接。
参照图4，第一接地屏蔽112可限定一个或多个接合元件152，当第一接地屏蔽112被组装至第一过模制电触头阵列108时，该一个或多个接合元件152与第一过模制电触头阵列108接合。在一些实施方式中，一个或多个接合元件152可以是带倒钩的突出部，其位于第一过模制电触头阵列108的孔153中，该孔153的尺寸适于接收该带倒钩的突出部。第二接地屏蔽114也可限定一个或多个接合元件154，当第二接地屏蔽114被组装至第二过模制电触头阵列110时，该一个或多个接合元件154与第二过模制电触头阵列110接合。在一些实施方式中，一个或多个接合元件154可以是带倒钩的突出部，其位于第二过模制电触头阵列110的孔155中，该孔155的尺寸适于接收该带倒钩的突出部。
当薄板组件106被组装时，第一接地屏蔽112的接合元件152与第二接地屏蔽114的接合元件154相邻定位。第一接地屏蔽112的接合元件152与第二接地屏蔽114的接合元件154相邻定位有助于为薄板组件106提供一公共的接地。
在一些实施方式中，第一接地屏蔽112的接合元件152可与第二接地屏蔽的相邻接合元件154邻接和/或接合。然而，在其它实施方式中，第一接地屏蔽112的接合元件152不与第二接地屏蔽114的相邻接合元件154接合和/或邻接。
如图2和3所示，当高速背板连接器系统100被组装时，薄板壳体104使得多个薄板组件102的薄板组件106彼此相邻定位。薄板壳体104在每个薄板组件106的配合端122与多个薄板组件102接合。薄板壳体104接收自每个薄板组件106延伸的电配合连接器120、132以及接地凸片151。在一些实施方式中，当薄板组件106位于薄板壳体104中时，薄板组件106的第一过模制电触头阵列108和/或第二过模制电触头阵列110可限定一个或多个与薄板壳体104邻接的止挡件157。将认识到，当薄板组件106被置于薄板壳体104中时，该止挡件157可防止自每个薄板组件106延伸的电配合连接器120、132和接地凸片151受到损害。
薄板壳体104可被配置成与插头模块配合。
如图3和9所示，组织器159位于多个薄板组件102的安装端126，其用于将多个薄板组件102牢固地闭锁在一起。组织器159包括多个孔161，该多个孔161允许自每个薄板组件106延伸的基板接合元件124、133、146和150穿过组织器159，并与现有技术中公知的例如背板电路板或子卡电路板的基板连接。在一些实施方式中，穿过组织器159的基板接合元件124、133、146和150可形成噪声消除印迹。
图13示出了电配合连接器的其他实施例，其中1为圆形，2为三梁形，3为洋铁匠参考形(TINMAN REF)，4为阶梯形(STEPZ)，5为音叉形，6为郁金香形(TULIP)，7为雌雄同体形(HERMAPHRODITIC)，8为阴插针形(FEMALE PIN)，9为王冠环形(CROWN BAND)。

Claims (8)

1.一种电连接器系统，包括限定配合端(122)和安装端(126)的多个薄板组件(106)，其特征在于：
每个所述薄板组件包括：
第一过模制电触头阵列(108)，该第一过模制电触头阵列包括多个电触头(116)，每个电触头限定一电配合连接器(120)，该电配合连接器在薄板组件配合端处延伸穿过所述第一过模制电触头阵列的过模制件(118)的边缘，该第一过模制电触头阵列限定多个孔(140)；
第二过模制电触头阵列(110)，该第二过模制电触头阵列被配置为与所述第一过模制电触头阵列组装，该第二过模制电触头阵列包括多个电触头(128)，每个电触头限定一电配合连接器(132)，该电配合连接器在薄板组件的配合端处延伸穿过所述第二过模制电触头阵列的过模制件(130)的边缘，该第二过模制电触头阵列限定多个孔(142)；以及
导电接地支架(115)，该导电接地支架在所述薄板组件中被定位在所述第一过模制电触头阵列的一部分和所述第二过模制电触头阵列的一部分之间；
其中该导电接地支架在该导电接地支架的第一侧上限定了第一脊阵列(136)，该第一脊阵列的每个脊位于由所述第一过模制电触头阵列所限定的多个孔的一个孔中；以及
其中该导电接地支架在与该导电接地支架的第一侧相对的该导电接地支架的第二侧上限定了第二脊阵列(138)，该第二脊阵列的每个脊位于由所述第二过模制电触头阵列所限定的多个孔的一个孔中。
2.根据权利要求1所述的电连接器系统，其中每个所述薄板组件进一步包括：
第一接地屏蔽(121)，该第一接地屏蔽被配置成与所述第一过模制电触头阵列组装，其中由所述导电接地支架所限定的第一脊阵列的每个脊的端部在所述薄板组件中被定位成与所述第一接地屏蔽相邻；以及
第二接地屏蔽(114)，该第二接地屏蔽被配置成与所述第二过模制电触头阵列组装，其中由所述导电接地支架所限定的第二脊阵列的每个脊的端部在所述薄板组件中被定位成与所述第二接地屏蔽相邻；以及
其中所述导电接地支架、所述第一接地屏蔽和所述第二接地屏蔽共电，从而为所述薄板组件提供一公共的接地。
3.根据权利要求1所述的电连接器系统，其中每个所述薄板组件进一步包括：
第一接地屏蔽(112)，该第一接地屏蔽被配置成与所述第一过模制电触头阵列组装，该第一接地屏蔽限定多个孔(143)；以及
第二接地屏蔽(114)，该第二接地屏蔽被配置成与所述第二过模制电触头阵列组装，该第二接地屏蔽限定多个孔(145)；
其中由所述导电接地支架限定的第一脊阵列的每个脊的至少一部分穿过由所述第一过模制电触头阵列所限定的多个孔中的一个孔中，且定位在由所述第一接地屏蔽所限定的多个孔中的一个孔中；以及
其中由所述导电接地支架限定的第二脊阵列的每个脊的至少一部分穿过由所述第二过模制电触头阵列所限定的多个孔中的一个孔，且定位在由所述第二接地屏蔽所限定的多个孔中的一个孔中；以及
其中对于每个所述薄板组件，所述导电接地支架、所述第一接地屏蔽和所述第二接地屏蔽为所述薄板组件提供了一公共的接地。
4.根据权利要求3所述的电连接器系统，其中对于每个所述薄板组件：
所述第一接地屏蔽限定了多个接地凸片部(144)，当所述第一接地屏蔽与所述第一过模制电触头阵列组装时，该多个接地凸片部(144)延伸穿过所述第一过模制电触头阵列的过模制件的边缘；
所述第二接地屏蔽限定了多个接地凸片部(148)，当所述第二接地屏蔽与所述第二过模制电触头阵列组装时，该多个接地凸片部(148)延伸穿过所述第二过模制电触头阵列的过模制件的边缘；以及
所述第一接地屏蔽的多个接地凸片部中的每个接地凸片部在所述薄板组件中被定位成与所述第二接地屏蔽的多个接地凸片部中的每个接地凸片部相邻以形成多个接地凸片。
5.根据权利要求4所述的电连接器系统，其中对于每个薄板组件，所述第一过模制电触头阵列中的每个电触头在所述薄板组件中被定位成与所述第二电触头阵列的电触头相邻以形成多个电触头对。
6.根据权利要求5所述的电连接器系统，其中对于每个薄板组件，所述多个接地凸片中的每个接地凸片在所述薄板组件配合端处被定位在所述多个电触头对中的每两对电配合连接器之间。
7.根据权利要求5所述的电连接器系统，其中所述第二过模制电触头阵列的每个电触头与所述第一过模制电触头阵列的相邻电触头成镜像。
8.根据权利要求5所述的电连接器系统，其中所述第一过模制电触头阵列的电触头与所述第二过模制电触头阵列的相邻电触头之间的距离在所述多个薄板组件中的每个薄板组件中基本上相等。
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