CN102623852A - 连接器组件 - Google Patents

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Abstract

一种插座连接器组件(102)包括具有信号触头孔(132)和接地触头孔(134)的前壳(120)，以及耦接到前壳的触头模块(122)。触头模块具有多个容纳于相应的信号触头孔中的信号触头(124)，并且信号触头配置为与插头组件(104)的相应的信号触头(144)相配合。每个触头模块具有为信号触头提供电气屏蔽的屏蔽体(126)，并且每个屏蔽体具有配合接口(202)。导电衬垫(200)位于前壳和至少一个触头模块之间。导电衬垫接合至少一个触头模块的屏蔽体的配合接口。导电衬垫配置为提供至少一个触头模块和插头组件的接地触头(146)之间的接地路径，该接地触头配置为延伸穿过接地触头孔以直接接合导电衬垫。

Description

连接器组件
技术领域
本发明涉及一种用于使电路板互连的电连接器组件。
背景技术
一些电气系统使用电连接器来使两个电路板，例如母板和子卡互连。在一些系统中，为了电连接电连接器，中板电路板在其相对的前和后侧上设置有前和后插头连接器。其它系统没有使用中板电路板而是通过将电连接器直接连接在电路板上来电连接电路板。
然而，随着速度和性能要求的增加，已知的电连接器在证明是不能胜任的。在已知的电气系统中，信号损失和/或信号衰减是一个问题。此外，还希望增加电连接器的密度来增加电气系统的输出，而不显著增加电连接器的尺寸，并且在一些情况下还减少了电连接器的尺寸。这种密度增加和/或尺寸减小进一步对性能造成压力。
为了专注于性能，一些已知的系统使用屏蔽罩来减少电连接器触头之间的干扰。然而，在已知系统中使用的屏蔽罩并不是没有缺点。例如，在电连接器的配合接口处电连接两个电连接器的接地部件是困难的，并且限定了由于接口处不合适的屏蔽而产生信号恶化的区域。例如，一些已知的系统包括在两个电连接器上的接地触头，其连接到一起以电连接电连接器的接地电路。接地触头之间的连接典型的具有重叠一定距离的接地触头的端部，从而产生对系统的电气性能产生负面影响的电短截线(stub)。
需要一种提供有效屏蔽以满足特殊性能需求的电连接器组件。
发明内容
根据本发明，一种插座连接器组件包括具有信号触头孔和接地触头孔的前壳，以及耦接到前壳的触头模块。触头模块具有多个接收在相应的信号触头孔中的信号触头，信号触头配置为和相应的插头组件的信号触头相配合。每个触头模块具有为信号触头提供电气屏蔽的屏蔽体，每个屏蔽体具有配合接口。导电衬垫定位在前壳和至少一个触头模块之间。导电衬垫和至少一个触头模块的屏蔽体的配合接口接合。导电衬垫配置为提供至少一个触头模块和插头组件的接地触头之间的接地路径，所述接地触头配置为延伸穿过接地触头孔从而直接和导电衬垫接合。
附图说明
图1是示出插座组件和插头组件的连接器系统的示例性实施例的透视图；
图2是插座组件的触头模块的分解视图，其示出示出导电衬垫准备安装到触头模块；
图3是触头模块的分解视图；
图4是其触头模块准备装入到插座组件的前壳的插座组件的前透视图；
图5和6是示出插座组件与插头组件配合的连接器系统的部分截面图；
图7示出了根据示例性实施例形成的替代插座组件；
图8是根据示例性实施例形成的替代插头组件的前透视图。
具体实施方式
图1是示出插座组件102和插头组件104可直接配合到一起的连接器系统100的示例性实施例的透视图。插座组件102和/或插头组件104在下文中可被单独称为“连接器组件”或共同称为“连接器组件”。插座和插头组件102、104每个都电连接到相应的电路板106、108。插座和插头组件102、104用于在可分离的配合接口处使电路板106、108相互电连接。在示例性实施例中，当插座和插头组件102、104配合时，电路板106、108取向为相互垂直。在替代的实施例中，电路板106、108的替代的取向是可能的。
配合轴110延伸穿过插座和插头组件102、104。插座和插头组件102、104在平行于配合轴110的方向上并且沿着配合轴110配合到一起。
插座组件102包括保持多个触头模块122的前壳120。可以设置任意数量的触头模块122来增加插座组件102的密度。每个触头模块122都包括多个插座式信号触头124(图2中所示)，其接收在前壳120中以与插头组件104配合。在示例性实施例中，每个触头模块122具有用于为插座式信号触头124提供电气屏蔽的屏蔽体126。在示例性实施例中，屏蔽体126电连接到插头组件104和/或电路板106。例如，屏蔽体126可以通过由插座组件102保持的导电衬垫200电连接到插头组件104。屏蔽体126可以通过类似的衬垫或其它装置，例如接地针，电连接到电路板106。
插座组件102包括配合端128和安装端130。插座式信号触头124容纳于前壳120中并在配合端128保持在其中以配合到插头组件104。插座式信号触头124布置成行和列的矩阵。可以在行和列中设置任意数量的插座式信号触头124。插座式信号触头124也延伸到安装端130以安装到电路板106。可选择地，安装端130可以基本垂直于配合端128。
前壳120包括在配合端128的多个信号触头孔132和多个接地触头孔134。插座式信号触头124容纳于相应的信号触头孔132中。可选择地，单个插座式信号触头124接收到每个信号触头孔132中。当插座和插头组件102、104配合时，信号触头孔132也可以将相应的插头式信号触头144容纳在其中。当插座和插头组件102、104配合时，接地触头孔134将插头式接地触头146容纳在其中。当插座和插头组件102、104配合时，插头式接地触头146和导电衬垫200接合以电连接插头式接地触头146到相应触头模块122的屏蔽体126。
前壳120由例如塑料材料的绝缘材料制成并且提供信号触头孔132和接地触头孔134之间的隔离。前壳120把插座式信号触头124和插头式信号触头144与插头式接地触头146隔离开。前壳120把每组的插座式和插头式信号触头124、144与其它组的插座式和插头式信号触头124、144隔离开。
插头组件104包括具有壁140的插头壳138，该壁140限定腔142。插头组件104具有配合端150和安装端152，该安装端152安装到电路板108。可选择地，安装端152可以基本平行于配合端150。插座组件102通过配合端150容纳在腔142中。前壳120和壁140接合从而将插座组件102保持在腔142中。插头式信号触头144和插头式接地触头146从底壁148延伸进入腔142中。插头式信号触头144和插头式接地触头146延伸穿过底壁148并且安装到电路板108。
在示例性实施例中，插头式信号触头144配置为差分对。插头式接地触头146位于差分对之间以提供相邻差分对之间的电气屏蔽。在示例性的实施例中，插头式接地触头146是C形的并且在插头式信号触头144对的三个侧面上提供屏蔽。和其它插头式信号触头144对相关联的插头式接地触头146提供沿其第四侧面的屏蔽，以使每对信号触头144与在同一列和同一行的相邻对屏蔽。在替代的实施例中，其它用于插头式接地触头146的配置或形状也是可能的，例如L形接地触头、平或平面触头、单个针型触头、弹性梁型触头等等。在其他替代的实施例中，插头壳138的壁可以位于壁是导电的并且提供电气屏蔽的信号触头144对之间。在其他替代的实施例中，插头式接地触头146可以为单个信号触头144或具有多于两个信号触头144的触头组提供屏蔽。
插头式接地触头146延伸到边缘154。当插头式接地触头146容纳于接地触头孔134中时边缘154和导电衬垫200接合以电连接屏蔽体126与插头式接地触头146。
图2是示出触头模块122之一的分解视图，其示出一个导电衬垫200准备安装到触头模块122。
导电衬垫200限定了触头模块122的屏蔽体126和插头式接地触头146(图1所示)之间的接地路径。例如，导电衬垫200可以接合并电连接到屏蔽体126。
屏蔽体126包括在触头模块122的前部的基本平坦的配合接口202。导电衬垫200固定到配合接口202，例如使用导电粘合剂、导电环氧树脂、例如凸片或闩锁的固定元件等等。替代地，导电衬垫200倚靠在配合接口202上，并且夹在屏蔽体126和前壳120之间。
导电衬垫200包括具有第一侧面204和第二侧面206的平面体。导电衬垫200可以由可压缩材料制成，当插头组件104和插座组件102配合时所述可压缩材料被压缩。例如，导电衬垫200可以是弹性片，其可以压缩来限定屏蔽体126和插头式接地触头146之间的压缩接口。弹性片是导电的以限定第一和第二侧面204、206之间的导电路径。导电衬垫200可以由具有导电填充物、导电镀层、导电涂层等的柔性塑料或橡胶材料制成。替代地，导电衬垫200可以由例如筛网的导电织物制成。在其他替代的实施例中，导电衬垫200可以由金属板、金属条或金属模制件制成。在该实施例中，导电衬垫200可以包括例如弹性指状件的可压缩元件来保证导电衬垫200和屏蔽体126和/或插头式接地触头146之间的接触。替代地，除了是平面的，导电衬垫可以具有其它形状，例如用于与非平面屏蔽体126一起使用的阶梯接口。
导电衬垫200包括延伸穿过其的多个孔208，该孔208由竖直框架件210和水平框架件212限定。在示出的实施例中，孔208在单列中对齐，用于和一个触头模块122一起使用。在替代的实施例中，导电衬垫200可以包括多列，用于和多个触头模块122一起使用。在其他替代的实施例中，导电衬垫200可以包括单个孔，例如绕一对信号触头124延伸的孔或绕多对信号触头124延伸的孔。
图3是一个触头模块122的分解视图。触头模块122包括具有第一保持构件216和第二保持构件218的保持器214，第一保持构件216和第二保持构件218耦接到一起来形成保持器214。保持构件216、218由导电材料制造而成。例如，保持构件216、218可以由金属材料压铸而成。替代地，保持构件216、218可以由已经金属化或镀有金属层的塑料材料冲压形成或制成。通过使保持构件216、218由导电材料制成，保持构件216、218可以为插座组件102提供电气屏蔽。当保持构件216、218耦接到一起时，保持构件216、218限定插座组件102的屏蔽体126的至少一部分。
保持构件216、218包括从其侧壁222向内延伸的凸片220。凸片220在它们之间限定通道224。凸片220和通道224在保持构件216、218的配合接口226和安装接口228之间延伸。配合接口226可以限定屏蔽体126(图1中所示)的配合接口202(图1中所示)的一部分。
触头模块122包括一对围绕插座式信号触头124的绝缘框架240、242。在示例性实施例中，插座式信号触头124最初被保持在一起作为引线框架(未示出)，其用绝缘材料过模制来形成绝缘框架240、242。也可以使用除过模制引线框架之外的其它制造工艺来形成触头模块122，例如将插座式信号触头124装载到成形的绝缘体中。
绝缘框架240包括前壁244和底壁246。绝缘框架240包括多个框架构件248。框架构件248保持插座式信号触头124。例如，不同的插座式信号触头124沿对应的框架构件248并在其内部延伸。框架构件248包围插座式信号触头124。
插座式信号触头124具有从前壁244延伸的配合部分250和从底壁246延伸的触头尾部252。在替代的实施例中也可以使用其它配置。配合部分250和触头尾部252是插座式信号触头124的从绝缘框架240延伸的部分。在示例性实施例中，配合部分250基本相对于触头尾部252垂直延伸。插座式信号触头124的内部部分或被包围部分在绝缘框架240内在配合部分250和触头尾部252之间过渡。在其他实施例中，配合部分250可以相对于触头尾部252不垂直。例如，配合部分250可以平行于触头尾部252。可选择地，配合部分250可以与触头尾部252轴向对齐。框架构件248延长并且基本沿着触头尾部252和配合部分250之间的插座式信号触头124的路径。
绝缘框架240包括多个在框架构件248之间延伸穿过绝缘框架240的窗口254。窗口254将框架构件248相互分隔开。在示例性实施例中，窗口254整个延伸穿过绝缘框架240。窗口254在绝缘框架240的内部并且位于相邻插座式信号触头124之间，其被保持在框架构件248中。窗口254沿触头尾部252和配合部分250之间的插座式信号触头124的长度延伸。可选择地，窗口254可以沿相应的触头尾部252和配合部分250之间测量出的每个插座式信号触头124的大部分长度延伸。
在组装过程中，绝缘框架240、242和相应的插座式信号触头124分别耦接到保持构件216、218。框架构件248容纳于相应通道224中。凸片220容纳于相应的窗口254中，从而凸片220位于相邻插座式信号触头124之间。保持构件216、218提供每个插座式信号触头124之间和周围的电气屏蔽。保持构件216、218提供对电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)的屏蔽。保持构件216、218也可以提供对其它类型干扰的屏蔽。保持构件216、218提供围绕框架240外侧的屏蔽，由此围绕所有插座式信号触头124外侧的屏蔽，以及使用凸片220提供插座式信号触头124之间的屏蔽，从而控制插座式信号触头的电气特性，例如阻抗控制、串扰控制等。
图4是触头模块122准备装入到前壳120中的插座组件102的前透视图。导电衬垫200耦接到触头模块122限定的屏蔽体126。导电衬垫200配置为通过插头式接地触头146(图1中所示)接合并电连接到插头式接地触头146。导电衬垫200限定了插头式接地触头146和屏蔽体126之间的电气路径。
在示例性实施例中，保持器214限定了屏蔽体126的至少一部分。保持器由导电材料制成，并且提供围绕插座式信号触头124的电气屏蔽。保持器124配置为使用耦接到相应保持器214的接地屏蔽260电连接到电路板106(图1中所示)的接地平面。接地屏蔽260是接合并电连接到保持器214的金属板。接地屏蔽260包括从其延伸的接地针262，其配置为接收在电路板106的电镀接地通孔中。接地屏蔽260形成部分屏蔽体126。
在替代的实施例中，不是使用接地屏蔽260，保持器214可以通过替代装置电连接到电路板106的接地平面。例如，其它导电衬垫可位于保持器214和电路板106之间以在它们之间产生导电路径。
在另一替代的实施例中，不是保持器214限定部分屏蔽体，而是接地屏蔽260可以限定屏蔽体。保持器214可以是非导电的，例如保持接地屏蔽260的塑料部分。接地屏蔽260可以在一端接合导电衬垫200，并在另一端接合电路板106，从而限定导电衬垫200和电路板106之间的导电路径。
在示出的实施例中，每个触头模块122具有耦接到其上的单独的导电衬垫200。替代地，单个导电衬垫可以耦接到所有的触头模块122。在其它替代的实施例中，导电衬垫200可以耦接到前壳120而不是耦接到触头模块122。
在组装过程中，触头模块122装载到前壳120中，从而导电衬垫200位于前壳120的后端270和屏蔽体126的配合接口202之间。配合部分250从保持器214向前延伸，并且装载到信号触头孔132中。配合部分250延伸穿过导电衬垫200中相应的孔208。
图5和6分别是示出插座组件102与插头组件104配合的连接器系统100的一部分的竖直和水平截面图。导电衬垫200位于触头模块122的屏蔽体126和前壳120之间。导电衬垫200的第一侧204接合屏蔽体126。
插座式信号触头124和插头式信号触头144延伸进入前壳120的信号触头孔132中并且在信号触头孔132中相互配合。插头式接地触头146延伸穿过前壳120的接地触头孔134，从而边缘154接合导电衬垫200的第二侧206。通过使边缘154接合导电衬垫200，随着插头式接地触头146的最前点形成导电接地路径而消除了电接地短截线。如同传统连接器系统一样，没有弹性梁或其它接地元件(例如从接地屏蔽260)沿插头式接地触头146的表面延伸。在插头式接地触头146和导电衬垫200之间的接口，以及导电衬垫和屏蔽体200之间的接口提供直线接地连接并消除了电接地短截线。此外，如图5和6中所示，C形插头式接地触头146沿C形插头式接地触头146的两个顶端(A处)和两个侧面(B和C处)完全接合导电衬垫200。
导电衬垫200在插头式接地触头146和屏蔽体126之间可以是至少部分压缩的，以保证电连接到插头式接地触头146和屏蔽体126。可选择地，接地屏蔽260的前边缘280可以接合导电衬垫200的第一侧204以直接连接接地屏蔽到导电衬垫200。例如，前边缘280可以延伸到或超过保持构件216、218(图3中所示)的配合接口226以接合导电衬垫200。
图7示出了根据示例性实施例形成的替代插座组件302。插座组件302类似于插座组件102(图1中所示)，然而插座组件302并不包括用于与电路板(未示)电连接的接地屏蔽。而是，插座组件302包括具有限定屏蔽体308的导电保持器306的触头模块304。屏蔽体308在触头模块304的底部具有安装接口310。导电衬垫312配置为连接到触头模块304和电路板之间的安装接口310。导电衬垫312限定了触头模块304和电路板的接地平面之间的导电路径。导电衬垫200用于前壳120和触头模块304之间。
在另一替代实施例中，插座组件可以具有不同类型的配合接口，使导电衬垫设置在配合接口以产生穿过插座组件的接地路径。例如，插座组件可以是卡缘连接器，其具有配置为接收电路板的边缘的槽。导电衬垫可以被插座组件保持并且接合插入到插座组件的电路板上的接地垫。导电衬垫也可以用于其它类型的连接器以形成连接器和其它元件之间的导电路径，其它元件可以是其它连接器、电路板或其它电子元件或设备。
图8是根据示例性实施例形成的替代插头组件404的前透视图。插头组件404与插头组件104(图1中所示)类似，然而插头组件包括L形的插头式接地触头406而不是C形插头式接地触头146(图1中所示)。在替代的实施例中也可以使用其它形状的插头式接地触头。插头式接地触头406具有前边缘408，其配置为接合由相应的连接器组件(未示出)保持的导电衬垫(未示出)。

Claims (8)

1.一种插座连接器组件(102)，包括具有信号触头孔(132)和接地触头孔(134)的前壳(120)，耦接到该前壳的触头模块(122)，该触头模块具有多个容纳于相应的信号触头孔中的信号触头(124)，该信号触头配置为与插头组件(104)的相应的信号触头(144)相配合，其特征在于：
每个触头模块具有为所述信号触头提供电气屏蔽的屏蔽体(126)，每个屏蔽体具有配合接口(202)，导电衬垫(200)位于所述前壳和至少一个触头模块之间，该导电衬垫接合至少一个触头模块的屏蔽体的配合接口，所述导电衬垫配置为提供至少一个触头模块和所述插头组件的接地触头(146)之间的接地路径，所述接地触头配置为延伸穿过接地触头孔以直接接合所述导电衬垫。
2.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述导电衬垫是平面的且具有第一侧面(204)和第二侧面(206)，所述第一侧面接合至少一个触头模块的配合接口，所述第二侧面配置为接合所述插头组件的接地触头。
3.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述导电衬垫在所述至少一个触头模块和所述插头组件的接地触头之间是可压缩的。
4.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述导电衬垫被牢固地保持在所述前壳和所述至少一个触头模块的配合接口之间。
5.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述触头模块保持所述信号触头成差分对，所述导电衬垫具有穿过其中的孔(208)，其中所述信号触头的差分对接收在所述导电衬垫相应的孔中。
6.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述触头模块包括保持绝缘框架(240，242)的导电保持器(306)，所述绝缘框架保持所述信号触头，所述导电保持器限定所述屏蔽体并且提供围绕所述信号触头的屏蔽，所述导电保持器的前端限定所述配合接口并且接合所述导电衬垫。
7.根据权利要求1所述的插座组件，其中在所述触头模块装载到所述前壳之前，所述导电衬垫连接到所述前壳或所述至少一个触头模块之一。
8.根据权利要求1所述的插座组件，其中所述插座组件包括多个导电衬垫(200，312)，每个导电衬垫都连接到相应的触头模块。
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