CN103515796B - 具有接地材料的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(100)，包括壳体(102)和位于该壳体内的触头模块(122)。每个触头模块具有电介质体(123)，该电介质体保持在配合端(116)和安装端(114)之间延伸的至少一个导电引线(126)，该配合端被配置为电连接到电气部件，该安装端被配置为电连接到电路板。接地板(120)定位在该壳体内并位于对应的触头模块之间。导电弹性体材料(182)延伸过该触头模块并接合该接地板来电互连该接地板。

Description

具有接地材料的电连接器
技术领域
本发明涉及一种具有接地板的电连接器。
背景技术
许多电连接器包括堆叠在壳体内的多个插头模块和接地板。这些插头模块包括保持在电介质体内的导电引线。该电连接器安装到主电路板并通过该电连接器的配合端接收辅助电路板。该接地板电耦接到该主电路板内的接地平面。该接地板提供在触头模块的引线之间的电屏蔽来减少导电引线之间的串扰。
然而，传统的具有接地板的电连接器有一些缺陷。尤其，这些接地板典型地仅经由该主电路板进行电连接。在该连接器内，这些接地板彼此电隔离。一些现有的电连接器包括导电销，其与接地板电互连。不幸地，该导电销会需要相当大的力来插入到电连接器中。插入该销所需的力可损害该电连接器。另外，该销可以不与定位在该连接器壳体内的每个接地板接触。此外，该销插入带来的碎屑可以收集在电连接器内。因此，该电连接器的性能会下降和/或该电连接器会不起作用。
需要一种具有以简单且可靠的方式电互连的接地板的电连接器。
发明内容
根据本发明，一种连接器包括壳体和位于该壳体内的触头模块。每个触头模块具有电介质体，该电介质体保持至少一个在配合端和安装端之间延伸的导电引线。该配合端被配置来电连接到电气部件，并且该安装端被配置来电连接到电路板。这些接地板定位在该壳体内的对应的触头模块之间。导电弹性体材料延伸过该触头模块并接合该接地板来与该接地板电互连。
附图说明
图1是根据本发明形成的电连接器的侧面透视图；
图2是根据本发明形成的接地板的侧面透视图；
图3是根据本发明形成的触头模块的侧面透视图；
图4是根据本发明形成的触头组件的侧面透视图；
图5是如图3所示的触头组件的剖视图；
图6是根据本发明形成的替代的触头组件的剖视图；
图7为图1所示的并具有以虚线示出的触头组件的电连接器的侧视图。
具体实施方式
图1是根据本发明形成的电连接器100的侧面透视图。连接器100包括壳体102，壳体102具有侧部104和相反的侧部106。底部108和顶部110在侧部104和侧部106之间延伸。前部108和后部113也在侧部104和侧部106之间延伸。
空腔109形成在壳体102内。空腔109形成在壳体102的侧部104和侧部106之间，并在壳体102的前部112和后部113之间从壳体102的底部108延伸到顶部110。空腔109包括沿着壳体102的底部108的开口115和沿着壳体102的后部113的开口117。
安装端114被限定为沿着电连接器100的底部108。安装端114被配置用于安装到主衬底(没有示出)，例如为母板。配合端116被限定为沿着连接器100的前部112。配合端116被配置用于配合电气部件。例如，配合端116可限定卡缘连接器槽来保持辅助衬底(没有示出)，例如子卡等。在替代实施例中，配合端116可被配置来接收电连接器、触头模块和/或电缆或电缆安装连接器。电连接器100电耦接主衬底和该电气部件。
触头组件118定位在壳体102内。触头组件118至少部分地载入到空腔109。在示例性实施例中，触头组件118可被多个凸片111保持在壳体102内。在示出的实施例中，凸片111沿着壳体102的顶部110形成并沿着壳体102的后部113延伸。替代地，凸片111可以沿着壳体102的侧部104和/或侧部106形成或在其他的位置形成。
触头组件118包括多个接地板120和触头模块122。接地板120和触头模块122相邻地定位在壳体102内。接地板120和触头模块122定位在连接器100的侧部104和侧部106之间。在示出的实施例中，触头组件118包括以接地-信号-信号模式设置成单元的一个接地板120和两个触头模块122。接地板120和触头模块122从侧部104到侧部106定位，使得两个触头模块122定位在每个接地板120之间。例如，接地板120和触头模块122从侧部104到侧部106以接地板120、触头模块122、触头模块122的顺序定位。然后在整个壳体102内按照接地板120和两个触头模块122的顺序重复布置。在替代实施例中，触头组件118可以包括以任何适当的次序布置的任何数量的触头模块122和接地板120。
接地板120和触头模块122分别包括从其伸出的安装触头124和125。在示出的实施例中，各接地板120和触头模块122包括四个安装触头124、125。安装触头125对应于延伸过触头模块122的四个导电引线126(图6所示)。从触头模块122伸出的这些安装触头125形成为延伸过触头模块122的四个导电引线126的一部分。导电引线126的数量相当于配置为保持在连接器100的配合端116中的辅助衬底的数量。特别地，两个导电的引线126以及随后地两个安装触头125提供给各辅助衬底。同样地，从各触头模块122伸出的安装触头125的数量可以分别根据配置来被连接器100接收的辅助衬底的数量进行变化。
安装触头124、125从连接器100的安装端114伸出。安装触头124、125被配置来耦接到主衬底，从而将连接器100电耦接到主衬底。在示例性的实施例中，安装触头124、125为柔顺插针，例如为针眼式触头，其被配置来压配合到形成在主衬底中的通孔。替代地，安装触头124、125可以形成为任何适当的触头，其被配置为耦接到包括表面安装尾部或其他类型触头的衬底。
接地板120和触头模块122也分别包括从其伸出的配合触头128和129(图2、3、4和7中所示)。配合触头128、129定位在连接器100的配合端116。配合触头128、129被配置来将连接器100电耦接到辅助子板。从触头模块122伸出的这些配合触头129形成为延伸过触头模块122的导电引线126的一部分。
壳体102的侧部104包括穿过其延伸的多个壳体开口130。壳体开口130被配置来对准接地通道132(图4-6所示)以便于导电耦接接地板120，如在下面将更详细描述的那样。在示例性实施例中，壳体102的侧部106可以包括与壳体开口130和接地通道132对准的开口(没有示出)，使得接地通道整个穿过壳体102延伸。替代地，壳体102的侧部106可以不包括开口，使得接地通道132靠近壳体102的侧部106。在示例性实施例中，导电弹性体材料182(图5和6所示)延伸过壳体开口130并进入接地通道132来导电耦接接地板120。壳体开口130可以在导电弹性体材料182插入其中后加盖和/或以其他方式密封。
图2是接地板120的侧面透视图。接地板120可由导电材料形成，比如铜。接地板120包括侧部140和侧部142。底部144和顶部146在侧部140和侧部142之间延伸。前部148和后部149也在侧部140和侧部142之间延伸。安装触头124从接地板120的底部144伸出并且配合触头128从接地板120的前部148伸出。在替代实施例中，除了直角结构以外的其他结构也是可能的。配合触头128设置成组150。插座151被限定在各组150的配合触头128之间。各组150被配置来接收辅助衬底在插座151中。在示出的实施例中，配合触头128构成的各组150中的一个配合触头128被配置来接合该辅助衬底的顶侧并且该组150中的另一个配合触头128被配置来接合该辅助衬底的底侧。可选地，配合触头128在与该辅助衬底配合时偏斜以抵靠该辅助衬底弹簧偏置配合触头128。
多个对准孔152延伸过接地板120。对准孔152被配置来对准对应的形成在触头模块122(如图1所示)上的柱164(如图3所示)。对准孔152和柱164对准接地板120和触头模块122来分别对准接地板120和触头模块122的安装触头124、125和配合触头128、129。
多个接地板开口154也延伸过接地板120。接地板开口154被配置来对准形成在其他接地板120中的接地板开口154以及形成在各触头模块122中的触头模块开口156(如图3所示)。接地板开口154和触头模块开口156形成延伸过触头组件118的接地通道132(图3-5中所示)。接地板开口154也被配置来对准在壳体102中形成的壳体开口130(两者都在图1中示出)。接地通道132是可通过壳体102中的壳体开口130进入。
图3是触头模块122的侧面透视图。触头模块122包括电介质体123，其保持触头引线框架200。触头引线框架200被包封在电介质体123中。电介质体123可以被包覆模制来绝缘触头引线框架200。在一个实施例中，电介质体123可为由两部分的主体，其在触头引线框架200周围搭锁在一起。触头引线框架200也可以由电介质材料包覆模制，电介质材料例如为塑料或橡胶。安装触头125穿过电介质体123从触头引线框架200伸出。安装触头125从壳体102的安装端114伸出以附连到主衬底。配合触头129穿过电介质体12从触头引线框架200伸出以附连到辅助衬底。
触头引线框架200包括多个导电引线126，其一端与配合触头129端接并且其另一端与对应安装触头125端接。触头引线框架200包括导电引线126的两组202。在一个实施例中，导电引线126的各组202被配置来与同一辅助衬底配合。例如，组202的一个导电引线126配合辅助衬底的顶部且组202的另一个导电引线126配合该辅助衬底的底部。替代地，该组可以承载并传送差分信号且导电引线126的各组202包括一差分对。各差分对包括有正极性的导电引线126和有负极性的导电引线126。间隔203形成在各组202中的导电引线126之间。
触头模块122包括穿过其延伸的触头模块开口156。触头模块开口156对准形成在接地板120中的接地开口154以形成穿过触头组件118的接地通道132。触头模块开口156延伸过形成在各组202中的导电引线126之间的间隔203。可选地，触头模块开口156还可以设置在这些组间的间隔之间。在示出的实施例中，触头模块开口156与各组202中的各导电引线126等距地定位。可选地，触头模块开口156可以形成在间隔203内的导电引线126之间的任何中间位置。
在示例性实施例中，电介质体123包括接收对应的接地板120的凹部163。触头模块122包括从其伸出的柱164。柱164接收在接地板120的孔152中来对准凹部163中的接地板12并将接地板120耦接到触头模块122。接地板120可通过干涉配合固定到柱164。凹部163被凸缘165限定。可选地，接地板120可以接合凸缘165以将接地板120定位和/或固定到触头模块122。在示例性实施例中，单元(接地板120、触头模块122、触头模块122)内的另一个触头模块122不包括凹部，而是具有邻接抵靠该触头模块122的与凹部163相反的平面状侧部的平面状侧部。这样的触头模块122具有两个平面状侧部而没有凸缘。
配合触头129设置在组155内。插座153被限定在各组155中的配合触头129之间。各组155被配置来接收辅助衬底在插座153中。在示出的实施例中，配合触头129的各组155中的一个配合触头129被配置来接合该辅助衬底的顶部并且该组155中的另一个配合触头129被配置来接合该辅助衬底的底部。可选地，配合触头129在与配合该辅助衬底配合时可偏斜以使配合触头129弹簧偏靠该辅助衬底。
图4是触头组件118的顶部透视图。触头组件包括侧部160和侧部162。触头组件118包括多个接地板120和触头模块122，它们在侧部160和侧部162之间彼此相邻定位，如图1所示。触头组件118被配置来通过形成在壳体102中的开口115和117(两者都在图1中示出)插入到壳体102的空腔109中(两者都在图1中示出)。触头组件118可以包括凸缘113(没有示出)，凸缘113被配置来沿着壳体102的顶部110(图1示出)接合形成在空腔109中的狭缝(没有示出)中。凸缘113可以将触头组件118对准在壳体102内。
接地通道132延伸过触头组件118。在示例性实施例中，接地通道132是柱形的。替代地，接地通道132可以具有长方形的横截面形状和/或任何其他适当的横截面形状。接地通道132在触头组件118的侧部160和侧部162之间延伸。接地通道132是由接地板开口154和触头模块开口156形成。
配合触头128、129分别从组150和155中的触头组件伸出。配合触头128、129的组150和155分别形成端口166。插座151和153形成端口166。端口166在触头组件118的侧部160和侧部162之间延伸。端口166被配置来接收辅助衬底在其中。各配合触头128、129包括伸入端口166的配合接口168。在各端口166中的配合触头128、129的配合接口168彼此对准并朝向彼此延伸。当辅助衬底被插入端口166中时，该衬底可以保持在配合触头128、129的配合接口168之间。辅助衬底可以包括接触垫(没有示出)，接触垫被配合触头128、129的配合接口168接合来电耦接所述辅助衬底到触头组件118内的接地板120和导电引线126。
分别从各接地板120和触头模块122伸出的安装触头124、125，对准成排170。各接地板120和触头模块122图示为具有四个从其伸出的安装触头124、125。安装触头124、125被对准来形成四排170。在示例性实施例中，接地板120和触头模块122定位为具有一个接地板120和两个触头模块122的组172。接地板120和各触头模块122的安装触头124、125分别沿着触头组件118的前部174偏移。各组172的接地板120的安装触头124沿着触头组件118的前部174对准每个另一组172中的接地板120的对应安装触头124。各组172的触头模块122的安装触头125沿着触头组件118的前部174对准每个另一组172中的对应触头模块122的对应安装触头125。
图5是触头组件118的剖视图。触头组件118包括多个接地板120和触头模块122。至少一个触头模块122定位在各相邻的接地板120之间。在示出的实施例中，两个触头模块122定位在各接地板120之间。触头模块122可由电介质材料形成。例如，触头模块122可以由塑料、橡胶等包覆模制。在示出的实施例中，接地板120不是绝缘的。接地板120可以由导电材料形成，比如铜等。
接地板120的接地板开口154对准触头模块122的触头模块开口156。开口154和156形成穿过触头组件118的接地通道132。在示出的实施例中，各接地板120的接地板开口154小于各触头模块122中的触头模块开口156。例如，接地板开口154的直径小于触头模块开口156的直径。同样地，每个接地板120的边缘180伸入接地通道132中。
导电弹性体材料182设置在接地通道132中。在示出的实施例中，导电弹性体材料182仅示出在一个接地通道132中。导电弹性体材料182掺杂导电粒子来改善导电弹性体材料182的导电性能。例如，导电弹性体材料182可以掺杂导电的金属粒，例如铜粒。导电弹性体材料182能够传导穿过其的电流。导电弹性体材料182挤入穿过触头组件118形成的接地通道132中。在示例性实施例中，导电弹性体材料182挤入胶状形式的接地通道132中。导电弹性体材料182可为导电的环氧树脂。替代地，导电弹性体材料182可设置在接地通道132中，作为导电的泡沫塑料或其他适当的柔顺材料。导电弹性体材料182在接地通道132变干和变硬。在变硬之前，导电弹性体材料182可被配置来在整个接地通道132伸展。在示例性实施例中，在触头组件118已经被插入壳体102(如图1所示)中之后，导电弹性体材料182被挤入接地通道132中。在这样的实施例中，导电弹性体材料182可通过壳体开口130(图1示出)挤入壳体102中。可选地，在触头组件118被插入壳体102(如图1所示)中之前，导电弹性体材料182才设置为通过接地通道132。
导电弹性体材料182粘附并电耦接到触头组件118中的每个接地板120。在示例性实施例中，接地板120的边缘180可以增加接地板120和导电弹性体材料182之间的接触面积。例如，由于接地板120的边缘180和侧部不是绝缘的，所以实现了同导电弹性体材料182的导电耦接。在替代实施例中，接地板120可以是绝缘的和/或包覆模制的，同时接地板120的边缘180露出来以导电耦接于导电弹性体材料182。由于触头模块122可以是绝缘的和/或包覆模制的，所以导电弹性体材料182没有导电耦接到触头模块122。
导电弹性体材料182导电电耦接连接器100(如图1所示)内的每个接地板120。然而，连接器100中的触头模块122保持与接地板120绝缘。同样地，导电引线126(如图3所示)保持与接地板120绝缘。导电耦接连接器100内的接地板120可以改进连接器100的性能。例如，导电耦接接地板120可以改进连接器100的导电引线126之间的接地和/或屏蔽。每个接地板120可在配合端116和安装端114之间的不同位置实现等电位。在另一个实施例中，导电耦接接地板120可以减少连接器100内的串扰，并且尤其减少导电引线126之间的串扰。
图6是根据本发明形成的替代的触头组件300的剖视图。触头组件300包括多个接地板120和触头模块122。至少一个触头模块122定位在在各相邻的接地板120之间。在示出的实施例中，两个触头模块122定位在各接地板120之间。触头模块122可由电介质材料形成。例如，触头模块122可由塑料、橡胶等包覆模制。在示出的实施例中，接地板120不是绝缘的。接地板120可由导电材料形成，比如铜等。
接地板120的接地板开口154对准触头模块122的触头模块开口156。开口154和156形成穿过触头组件118的接地通道132。导电弹性体材料182设置在接地通道132中。在示出的实施例中、接地板120(如图5所示)不包括边缘180(图4所示)。相反地，接地板120在整个接地通道132与触头模块122齐平，使得导电弹性体材料可穿过接地通道132均匀地设置。导电弹性体材料182掺杂导电粒子来改善导电弹性体材料182的导电性能。例如，导电弹性体材料182可掺杂导电的金属粒子，例如铜粒子。导电弹性体材料182能够传导通过其的电流。导电弹性体材料182挤入穿过触头组件118形成的接地通道132。在示例性实施例中，导电弹性体材料182挤入胶状形式的接地通道132中。替代地，导电弹性体材料182可设置在接地通道132中，作为导电的泡沫塑料或其他适当的柔顺材料。导电弹性体材料182在接地通道132变干和变硬。在变硬之前，导电弹性体材料182可被设置来在整个接地通道132内伸展。
导电弹性体材料182粘附并电耦接到触头组件118中的每个接地板120。因为接地板120不是绝缘的，所以实现了导电耦接于导电弹性体材料182。在替代实施例中，接地板120可以是绝缘的和/或包覆模制的，同时接地板120的内表面302露出来与导电弹性体材料182导电耦接。由于触头模块122和/或导电引线126(如图3所示)可以是绝缘的和/或包覆模制的，所以导电弹性体材料182没有与导电引线126导电耦接。
导电弹性体材料182导电电耦接连接器100(如图1所示)内的每个接地板120。然而，连接器100中的导电引线126保持与接地板120绝缘。导电耦接连接器100内的接地板120可以改进连接器100的性能。例如，导电耦接接地板120可以改进连接器100的导电引线126之间的接地和/或屏蔽。在另一个实施例中，导电耦接接地板120可以减少连接器100内的串扰，并且尤其减少导电引线126之间的串扰。
图7是连接器100的侧视图。连接器100示出为多端口连接器。特别地，连接器100示出为二端口连接器100。触头组件118定位在壳体102内。图7以虚线示出触头组件118。
配合触头128、129定位在壳体102内。壳体102的配合端116包括在其中形成的空腔190。配合触头128、129伸入空腔190，使得端口166定位在空腔190中。辅助衬底被配置成插入空腔中来定位在端口166内。
接地通道132延伸过壳体102。接地通道132延伸过接地板120和触头模块122，使得接地通道132延伸过触头引线框架200。在示出的实施例中，接地通道132在各组202的导电引线126之间延伸。可选地，接地通道132可以延伸过组202之间的空间208。接地通道132可以在各组202的导电引线126之间等距间隔开。替代地，接地通道132可以位于各组202的导电引线126之间的任何中间位置。示出的实施例包括五个位于第一组204的导电引线126之间的接地通道132和两个位于第二组206的导电引线126之间的接地通道132。其他的实施例可包括多个位于第一组204和/或第二组206的导电引线126之间或位于第一组204和第二组206之间的空间208内。
接地通道132充填有导电弹性体材料182来导电耦接接地板120。各触头模块122可包覆模制有电介质材料，使得导电引线126不与导电弹性体材料182导电耦接。替代地，各触头引线框架200可包覆模制，使得导电引线126不与导电弹性体材料182导电耦接。在示例性实施例中，触头模块122和引线框架200可以是包覆模制的。因此，导电弹性体材料182导电耦接各个接地板12而没有将接地板120导电耦接到导电引线126和/或导电耦接所述导电引线126。
各个实施例利用了穿过连接器100中的接地通道132设置的导电弹性体材料182。导电弹性体材料182固化在接地板120之间的接地通道132内。导电弹性体材料182导电耦接连接器100内的每个接地板120，同时连接器100内的导电引线126保持与接地板120绝缘。通过改进连接器100的导电引线126之间的接地，导电弹性体材料182改进了连接器100的性能。此外，导电弹性体材料182可以减少连接器100内的串扰，并且尤其减少导电引线126之间的串扰。此外，导电弹性体材料182可以改善连接器100内的屏蔽，并且尤其改善导电引线126之间的屏蔽。

Claims (8)

1.一种电连接器(100)，包括壳体(102)和位于该壳体内的触头模块(122)，每个触头模块具有电介质体(123)，该电介质体(123)保持在配合端(116)和安装端(114)之间延伸的至少一个导电引线(126)，所述配合端被配置为电连接到电气部件，所述安装端被配置为电连接到电路板，以及接地板(120)定位在该壳体内并位于对应的触头模块之间，其特征在于，导电弹性体材料(182)延伸过所述触头模块并接合所述接地板来电互连所述接地板，
其中，所述导电弹性体材料(182)通过所述触头模块的接地通道(132)被挤入所述壳体(102)中，并且在所述接地通道(132)中变干和变硬。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述导电弹性体材料(182)延伸过形成在所述接地板(120)中的接地板开口(154)。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中所述导电弹性体材料(182)延伸过形成在触头模块(122)中的触头模块开口(156)。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中所述导电引线(126)被包覆模制来形成电介质体(123)，该电介质体将所述导电引线与所述导电弹性体材料(182)隔离。
5.如权利要求1所述的电连接器，其中一对触头模块(122)定位在所述壳体(102)中的对应的接地板(120)之间。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中所述导电弹性体材料(182)掺杂有金属来改善所述导电弹性体材料的导电性能。
7.如权利要求1所述的电连接器，其中所述导电弹性体材料(182)包括泡沫塑料和凝胶中的至少一个。
8.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接地板(120)被配置为耦接到所述电路板的接地面。
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