CN103928794A - 电连接器的耦合端子结构及电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器的耦合端子结构及电连接器，电连接器的耦合端子结构包括：至少一成对的第一端子及第二端子，其中，该第一端子自其一端依序包含有一第一接触端部、一第一颈部及一第一延伸部，该第二端子自其一端依序包含有一对应于该第一接触端部的第二接触端部、一对应于该第一颈部的第二颈部及一对应于该第一延伸部的第二延伸部，该第一接触端部与该第二接触端部彼此相距有一第一间距，该第一延伸部与该第二延伸部彼此相距有一第二间距，该第一间距大于该第二间距，藉此使该第一延伸部及该第二延伸部之间产生电磁耦合效应，使所传输的信号得以获得较佳的包覆性，达到降低对外及自身的干扰问题。

Description

电连接器的耦合端子结构及电连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器的耦合端子结构及电连接器，尤指一种利用端子间的结构特性而产生由电磁耦合效应，以达到改善串扰干扰的电连接器的耦合端子结构及电连接器。

背景技术

现有的电连接器的耦合端子的结构如图1所绘示，第一端子1及第二端子2彼此大致呈相同样式及结构，且两者从头到尾各部位彼此相对上大致呈平行。故举例来说，假设有一第一横切线C1分别在两并排且结构一致的第一端子1与第二端子2上较左端处切出两第一横切点(11,21)，两第一横切点(11,21)之间的相对距离为针脚间距P；又如有一第二横切线C2亦分别在所述第一端子1与第二端子2上的中间段落切出两第二横切点(12,22)，两第二横切点(12,22)之间的相对距离也基本上等同于针脚间距P，此为有关耦合端子一般的现有做法及结构安排。

然而邻近端子间或端子自身却始终存在着串扰(cross-talk)的干扰问题，尤其当电连接器用于高速数据传输时(如3Gbps)，为了在短时间传输大量的数据，其电信号需要较高的频宽，因此电信号的工作频率亦极高，可能在3GHz至5GHz间或更高，随着工作频率的增高所产生的串扰更是严重，随即影响数据传输的完整性或产生位错误(bit error)。

故如无法做到邻近端子间完善的屏蔽以降低串扰，就只好改为降低电信号的工作频率，而导致数据传输速率产生瓶颈而无法被大幅提高。即使可有效做到邻近端子间的屏蔽，也多会因为屏蔽元件或接地元件的增加而导致电连接器体积、重量无法被有效缩小，这显然违背了现今各电子元件均朝微型化发展的趋势，而且还徒然增加制造成本。

因此，本发明人有感上述的课题，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电连接器的耦合端子结构，以改善端子之间产生串扰干扰的问题，以提升信号传输质量。

为达上述目的，本发明提供一种电连接器的耦合端子结构，其用以于传输电信号时彼此产生电磁耦合效应，以通过非接地的屏蔽结构，降低串扰干扰，包括：阵列成对的第一端子及第二端子，彼此并列而聚集成一立体的端子丛集，其中，该第一端子包含有一第一接触端部、一第一颈部及一第一延伸部；该第二端子包含有一对应于该第一接触端部的第二接触端部、一对应于该第一颈部的第二颈部及一对应于该第一延伸部的第二延伸部；该第一接触端部与该第二接触端部彼此相距有一第一间距，该第一延伸部与该第二延伸部彼此相距有一第二间距，该第一间距大于该第二间距，且该第一延伸部的一宽面朝向该第二延伸部的一宽面，藉此该第一延伸部及该第二延伸部之间产生电磁耦合效应。

为达上述目的，本发明还提供一种电连接器，其包含如上所述的电连接器的耦合端子结构，该电连接器包含一于其中设置有所述端子丛集的介电壳体，该介电壳体用以固定所述端子丛集的第一端子及第二端子，并藉此分别固定该第一间距以及该第二间距，且所述第一接触端部及第二接触端部更于该电连接器的任一面上形成一电连接接口。

综上所述，本发明以上述第一接触端部与第二接触端部之间的第一间距，大于第一延伸部与第二延伸部之间的第二间距的结构安排，以及该第一宽面朝向该第二宽面为主要技术手段，换言之，本发明用意在于当信号传输时，让彼此较为靠近的第一延伸部及第二延伸部之间还形成两者的宽面朝向彼此的结构，以产生较佳的电磁耦合效应，使所传输的信号得以获得较佳的包覆性，达到降低对外及自身的干扰问题，以达到改善端子之间产生串扰干扰的问题，并有效提升电连接器的信号传输质量。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为现有连接器端子的示意图；

图2为本发明的电连接器的耦合端子结构的立体图；

图3为本发明的电连接器的耦合端子的第一端子及第二端子的俯视图；

图4为本发明的电连接器的耦合端子的侧视图；

图5为本发明的为本发明电连接器的耦合端子与现有端子的串扰测试曲线图；

图6为本发明电连接器的立体示意图；

图7为本发明电连接器的与部分内部端子的俯视图；以及

图8为本发明电连接器的与部分内部端子的立体示意图。

其中，附图标记说明如下：

10第一端子

10’第一端子

11第一接触端部

11’第一接触端部

111第一挟持部

1111上夹持垫片

1112下夹持垫片

1113上翘起端

1114下翘起端

12第一颈部

12’第一颈部

121第一扭转部

121’第一扭转部

13第一延伸部

13’第一延伸部

131第一弯折部

131’第一弯折部

14第三颈部

14’第三颈部

15第三接触端部

15’第三接触端部

20第二端子

21第二接触端部

22第二颈部

221第二扭转部

23第二延伸部

231第二弯折部

24第四颈部

25第四接触端部

30第一壳体

31第一副壳体

40第二壳体

41第二副壳体

50第三壳体

51通孔

AX对称轴

CL端子丛集

D1第一间距

D2第二间距

D3第三间距

L1第一曲线

L2第二曲线

N窄面

W宽面

1第一端子

11第一横切点

12第二横切点

2第二端子

21第一横切点

22第二横切点

C1第一横切线

C2第二横切线

P针脚间距

具体实施方式

请参阅图2、图3、图4所绘示，为了改善电性传输端子对外与其它电性传输端子之间，或电性传输端子自身内部的串扰(crosstalk)干扰问题，本发明提供一种电连接器的耦合端子结构，其用以于传输电信号时让彼此产生电磁耦合效应，以通过非接地的屏蔽结构，降低串扰干扰，以上方两个端子为例以兹说明，其包括：阵列成对的第一端子10及第二端子20，而且彼此并列而聚集成一立体的端子丛集CL，图2所示为一2x5的端子丛集CL，但不以此为限，端子丛集CL亦可为4x5、6x5或4x8等的规格，所述的第一端子10与第二端子20可以是任何类型的电性端子，例如：单端信号端子、差动信号端子对或是接地端子。如以差动信号端子对作为说明用的较佳范例，则第一端子10与第二端子20可分别为一正差动信号端子及一负差动信号端子。

结构上，第一端子10自其一头端则依序包含有一第一接触端部11、一第一颈部12及一第一延伸部13。第二端子20则自其一头端则依序包含有一对应于所述第一接触端部11的第二接触端部21、一对应于所述第一颈部12的第二颈部22及一对应于第一延伸部13的第二延伸部23，而且第一接触端部11与第二接触端部21彼此相距有一第一间距D1，第一延伸部13与第二延伸部23彼此相距有一第二间距D2，而且第一间距D1大于第二间距D2，第一延伸部13及第二延伸部23大抵皆分别为一具有宽面(图2，标号略)及窄面(图2，标号略)的条状导电物，较佳地，第一延伸部13的宽面朝向第二延伸部的宽面，以加强所产生的电磁耦合效应。

因此从图示之中可以了解到，本发明为了达到改善端子之间串扰干扰的问题，本发明的端子之间的结构，皆至少须具有其第一接触端部11与第二接触端部12之间的第一间距D1大于第一延伸部13与第二延伸部23之间的第二间距D2的结构特征。以第一端子10为例，只要符合上述特征，那么连接第一接触端部11与第一延伸部13之间的第一颈部12，则不限定须以何种特定方式或结构来进行第一接触端部11与第一延伸部13之间的连接，同理，第二颈部22亦是如此。

为了方便说明，如图3所绘示，本发明以在俯视角上，相对于对称轴AX而两两对称的第一端子10与第二端子20进行说明，若将对称轴AX比喻为一面镜子，可发现第一端子10的整体结构与第二端子20的整体结构大致互呈镜像关系或互成对掌关系，并可类推至如图2或图4的除第一端子10及第二端子20以外的其它端子，但仍不以此对称的结构为限。如从图3所示，以第一接触端部11作为出发点，第一颈部12则以朝对称轴AX靠近的方式而向内弯折延伸，且连接到第一延伸部13，而且第二颈部22对称于第一颈部12，也以朝对称轴AX靠近的方式而向内弯折，接着延伸到第二延伸部23。因此为了使第一间距D1大于第二间距D2，在端子的制造上，通常会对其中任一端子中间段落进行冲折加压，以形成朝其中另一端子的方向或朝对称轴AX的方向而向内弯折的第一颈部12及第二颈部22，如此第一颈部12及第二颈部22后段部份的延伸部13及延伸部23之间的第二间距D2即自然小于第一间距D1。

而较佳地，第一间距D1与第二间距D2之间的比例为40：7(其比值为5.714)至40:15(其比值为2.667)之间，从更精确的实施范例来说，第一间距D1实际宽度可为2毫米，第二间距D2的实际宽度可为0.55毫米。

此外，为了配合一般电连接器的介电壳体结构规格或使用习惯，第一接触端部11可平行于第二接触端部21，或是第一接触端部11可对称于第二接触端部21。如以图4的第一接触端部11作为说明，第一接触端部11还可包含有一第一夹持部111，第一挟持部111进一步包含有一上夹持垫片1111及一下夹持垫片1112，其中上夹持垫片1111与下夹持垫片1112分别呈一弯弧状，以使彼此间的间距更小，而在上、下夹持垫片1111、1112之间形成一相对最窄的距离，如此可取得一紧配效果更佳的挟持效果。上、下夹持垫片1111的端部更因为上述的弯弧状，而分别形成一上翘起端1113以及一下翘起端1114，使上翘起端1113至下翘起端1114在上、下夹持垫片1111、1112之间形成一相对最宽的开口，借着由宽至窄的结构可在另一连接端子的公插插入时，给予一插入的导引，更可有利于一公插(图略，未绘示)的插入，同理，与第一端子10成对的第二端子20也有上述第一夹持部111结构相当的第二夹持部(请见图2，标号略)。

又，如图2、图3及图4所绘示，以第一端子10为例，其第一颈部12靠近第一接触端部11之处，还包含有一第一扭转部121，其目的在于第一延伸部13为宽面W朝侧，窄面(未标号)朝下(图4)，然而为了使第一接触端部11形成如上一段所述有利于一凸插插入的结构，故利用第一扭转部121而使第一接触端部11可沿其纵向自转，以使其窄面(N)可以朝侧，宽面(标号略)可以朝上或朝下。

较佳地，第一端子10自第一延伸部13还可进一步依序延伸出有一第三颈部14及一第三接触端部15，换言之，第一接触端部11及第三接触端部15分别位于第一端子10的两端。

类似地，第二端子20自第二延伸部23还可进一步依序延伸出一对应于第三颈部14的第四颈部24及一对应于该第三接触端部15的第四接触端部25。在本实施例第三接触端部15与第四接触端部25皆为鱼眼针脚，但不以此为限，第三接触端部15与第四接触端部25作为本发明第一端10及第二端子20的另一端部，可为任何规格、形式的电性接点、针脚、凹插或凸插，然而最重要的是，第三接触端部15与第四接触端部25彼此亦相距有一第三间距D3，第三间距D3须大于第二间距D2，第三间距D3与第一间距D1之间的相对大小则不限定，但是较佳地，第三间距D3可等于第一间距D1。而第三颈部14与第四颈部15个别的结构或其相对之间的结构，则如上述第一颈部12与第二颈部22的范例一样，不再赘述。

较佳地，本发明以电连接器中的直角配接器作为示范，因此第一延伸部13还可具有一第一弯折部131，第一弯折部131通常作一接近直角角度的弯折，如以图4为例，此弯折为朝下，但不以此为限，亦可朝上、朝出图4纸面或朝入图4纸面的方向弯折，弯折的角度亦不限。请复回到图4，第一弯折部131可用以导引第三接触端部15所朝的方向，以将第三接触端部15与第一接触端部11两者各自所朝方向导引至互为垂直的相对关系。而第二延伸部23还具有一对应于该第一弯折部131的第二弯折部231，故通过第二弯折部231对第四接触端部25的带动、导引，亦会将第三接触端部15与第一接触端部11两者各自所朝方向导引至互为垂直的相对关系。然而无论第一弯折部131与第二弯折部231如何弯折，最后结果皆须符合本发明如上所述的第三间距D3小于第二间距D2。

在此附带说明的是，上述第一间距D1、第二间距D2及第三间距D3的定义及测量方式为：如以第一间距D1为例，是依第一接触端部11、第二接触端部21两者中心轴(如图3，标号略)之间的距离所定义且依此测量而得，第二间距D2、第三间距D3亦为如此。

然而上述的第一弯折部131的结构，如非使用在直角配接器时，则可能变得不必要；又以图2、图4中下方的第一端子10’为例，可了解到其第三接触端部15’最后可以朝下，乃是由第三颈部14’起自第一延伸部13’而直接向下延伸，则可发现，其第一弯折部131’的结构特征虽存在，但不甚明显。

请参阅图5所绘示，经由上述技术手段所获得的本发明，由图5的测试数据证明，可有效降低端子自身或端子之间的串扰干扰，图5的纵轴为串扰干扰的噪讯值，其单位为分贝(dB)；横轴为所使用的电信号频率，其单位为千赫(GHz)；第一曲线L1为利用本发明的电连接器的耦合端子结构在以各频率电信号传输时所产生的串扰干扰的噪讯值；第二曲线L2为利用现有端子结构在以各频率电信号传输时所产生的串扰干扰的噪讯值，由图5可知通过本发明进行信号传输时，所引起的串扰噪讯值整体皆比现有端子还小，因此本发明确实能有效降低串扰干扰的噪讯值，且在提升信号噪讯比(信噪比,Signal/Noise,S/N)的方面上，更应有显著帮助。

请参阅图2及图6所绘示，本发明还提供一种电连接器，其包含如上所述的电连接器的耦合端子结构，所述电连接器还包含一其中设置有如上所述的第一端子10及第二端子20的介电壳体(标号略)，用以固定所述第一端子10及第二端子20，并可藉此分别固定第一间距D1、第二间距D2或第三间距D3，且第一接触端部11及第二接触端部21更可于电连接器的任一面上形成一电连接接口。

所述介电壳体可以经由模具注入而一体成型，但不以此为限。故在本较佳的实施例中，如图6所绘示，介电壳体则以第一壳体30、第二壳体40以及第三壳体50做为示范，第三壳体50还具有数个通孔51，所述第一接触端部11及第二接触端部21被第三壳体50所包覆且对应于其上的通孔51，以形成一电连接接口(标号略)，此电连接接口可以是凸插接口或凹座接口。

较佳地，如为凸插界面，可为金手指凸插、鱼眼针脚、或任何针脚等。如为凹座接口，可为金手指凹座、或具有挟持功能的凹座，本实施例以形成于第三壳体50侧面的电性凹座作为较佳的实施例示范。上述第一接触端部11及第二接触端部21的示范与其变化型亦适用于第三接触端部15及第四接触端部25。

为了更清楚的表示，如图7及图8所绘示，为移除第三壳体50后的电连接器状态，第一壳体30以及第二壳体40用以分别包覆第一延伸部13及第二延伸部23的绝大部份，以固定所述第一端子10及第二端子20，并藉此固定第一延伸部13与第二延伸部23之间的第二间距D2。第一壳体30与第二壳体40分别于靠近第一颈部12及第二颈部22之处，还各延伸出有一上下长度略长于第一壳体30及第二壳体40的第一副壳体32与第二副壳体42，藉此为其它底下数量较多的第一端子10’提供额外的容置空间及包覆。此外若以第三接触端部15及第四接触端部25而言，第一壳体30及第二壳体40亦能为其第三间距D3提供维持、固定的功能。

综上所述，通过本发明可有效改善端子本身或端子之间的串扰干扰问题，以优化信号的传输质量。再者，本发明为通过结构上的安排而使端子之间自然产生电磁耦合效应，使所传输的信号得以获得较佳的包覆性，与一般现有使用屏蔽、接地元件的方式不同，更可达到减少体积、重量以及制造成本的优点。然而以上所述仅为本发明的较佳实施例，非意欲局限本发明的专利保护范围，故举凡运用本发明说明书或图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电连接器的耦合端子结构，其用以于传输电信号时彼此产生电磁耦合效应，以通过非接地的屏蔽结构，降低串扰干扰，其特征在于包括：

阵列成对的第一端子及第二端子，彼此并列而聚集成一立体的端子丛集，其中，

该第一端子包含有一第一接触端部、一第一颈部及一第一延伸部；

该第二端子包含有一对应于该第一接触端部的第二接触端部、一对应于该第一颈部的第二颈部及一对应于该第一延伸部的第二延伸部；

该第一接触端部与该第二接触端部彼此相距有一第一间距，该第一延伸部与该第二延伸部彼此相距有一第二间距，该第一间距大于该第二间距，且该第一延伸部一宽面朝向该第二延伸部的一宽面，藉此该第一延伸部及该第二延伸部之间产生电磁耦合效应。

2.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一间距与该第二间距之间的宽度比值为5.714至2.667之间。

3.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一间距为2毫米，该第二间距为0.55毫米。

4.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一接触端部及该第二接触端部彼此互为对称。

5.如权利要求4所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一接触端部平行于该第二接触端部。

6.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一接触端部及该第二接触端部分别成形为一第一夹持部及一第二夹持部。

7.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一延伸部及该第二延伸部彼此互为对称。

8.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一端子自该第一延伸部进一步依序延伸出一第三颈部及一第三接触端部，该第二端子自该第二延伸部进一步依序延伸出一对应于该第三颈部的第四颈部及一对应于该第三接触端部的第四接触端部，该第三接触端部与该第四接触端部彼此相距有一第三间距，该第三间距大于该第二间距。

9.如权利要求1所述的电连接器的耦合端子结构，其特征在于，该第一延伸部还包含有一第一弯折部，该第二延伸部还包含有一对应于该第一弯折部的第二弯折部。

10.一种电连接器，其特征在于，其包含如权利要求1至9中任一项所述的电连接器的耦合端子结构，该电连接器包含一于其中设置有所述端子丛集的介电壳体，该介电壳体用以固定所述端子丛集的第一端子及第二端子，并藉此分别固定该第一间距以及该第二间距，且所述第一接触端部及第二接触端部还于该电连接器的任一面上形成一电连接接口。