CN104409906B

CN104409906B - 一种轻插拔力高速传输电连接器

Info

Publication number: CN104409906B
Application number: CN201410684531.7A
Authority: CN
Inventors: 程恒山
Original assignee: Shanghai Aerospace Science and Industry Appliance Co Ltd
Current assignee: Shanghai Aerospace Science and Industry Appliance Co Ltd
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2034-11-25
Also published as: CN104409906A

Abstract

本发明公开了一种轻插拔力高速传输电连接器，采用多根柔性单针组成的接触组件，实现接触对的“弹性与弹性”接触模式，在确保电气连接的高可靠性的情况下，具有更轻的插拔力。并且根据节点之间的间距，在基座中采用打盲孔的方式和利用导体与孔之间的间隙来降低传输介质的介电常数ε_r,以此来实现信号传输长度方向的阻抗匹配和降低信号传输过程中产生的损耗；并在差分对之间设置接地点和采用错位的方式来降低差分对之间的串扰，达到较高的传输速率。本发明可广泛应用于高芯数、高密度、高速传输连接器的制造。

Description

一种轻插拔力高速传输电连接器

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，涉及一种具有高密度、高芯数、高速传输的电连接器，主要用在印制板之间。

背景技术

现代电连接器正在向信号传输的模块化、集成化发展，对高芯数、高密度、高速传输的连接器应用越来越多，然而在军用领域，对连接器的可靠性要求比较苛刻，一般都选用圆形接触件；对于高密度而又采用圆形接触件的连接器，由于节点之间的排列间距小，又没有外径较小的接触件，所以很难控制其阻抗的匹配，故大多连接器传输速率都不高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种轻插拔力高速传输电连接器，它根据节点之间的间距，采用一种外径较小且具有轻插拔力的柔性接触件，并在基座中采用打孔的方式来降低传输介质的介电常数ε_r,以此来实现信号传输长度方向的阻抗匹配和降低信号传输过程中产生的损耗；并在差分对之间设置接地点和采用错位的方式来降低差分对之间的串扰，达到较高的传输速率。本发明采用多根柔性单针组成的接触组件，实现接触对的“弹性与弹性”接触模式，确保电气连接的高可靠性，具有更轻的插拔力，可广泛应用于高芯数、高密度、高速传输连接器的制造。

本发明的目的是这样实现的：

一种轻插拔力高速传输电连接器，包括插头和插座，插头与插座插接，其特点是插头包括：

一个固定板，其上设有多级台阶，台阶上设有数排带有倒角的通孔；

一个基座，其两端各设有六面体的孔和通孔，其对接端设有数个阵列排布且带有倒角的孔和盲孔，其尾端设有多级的台阶；台阶上设有多排呈U型的槽；

数个阵列排布的导体，导体为“L”形，由七根单针和主针体通过压接得到；

两个防误插导向销，具有六面体，其上设有通孔；

两个锁紧组件，由螺栓及螺帽构成；其中：

所述导体固定于基座中，导体尾端套装于固定板，防误插导向销设于绝缘基座两端的六面体孔中；锁紧组件中的螺钉分别穿过绝缘基座两端的通孔和防误插导向销六面体上的通孔，用锁紧组件中的螺母将插头固定在用户的电子组件上；

插座包括：

一个基座，其两端各设有六面体的孔，其对接端设有数个阵列排布的孔和盲孔；

数个阵列排布的导体，导体为“一”字形，由七根单针、主针体和护套通过压接得到；

两个防误插导向销，具有六面体，尾端带有螺纹；

两个锁紧螺母；其中：

所述导体固定在基座中，防误插导向销设于基座两端的六面体孔中，螺母与防误插导向销锁紧。

所述单针端部设有斜度坡口针尖，插头主针体上设有倒刺。

所述插座主针体上设有倒刺，护套带有喇叭口。

所述对接端在行方向上设置有数个差分对，差分对之间通过接地引脚来减少两差分对之间的串扰，在列方向上彼此临近的两差分对之间偏移一定的距离来减少两差分对之间的串扰；或者只在一个行上设置有数个差分对，差分对之间通过接地引脚来减少两差分对之间的串扰，与差分对临近的行为空点，剩下的节点作为单端信号来使用。

本发明采用插头中带有多级台阶形状的固定板，用来固定阵列排布的导体和作为信号传输介质。基座中固定导体的孔，在对接端两侧分别设有一定深度的盲孔，使导体传输的介质为空气和基座的组合体，这样传输介质的有效介电常数就会小于绝缘基座的介电常数，增大差分对的差分阻抗，以此来补偿因为导体横截面积的变化导致的差分阻抗的变化，从而满足信号传输长度方向上的阻抗匹配问题。基座两端置有六面体的防误插导向销，可以有36种防误插功能。导体采用一种多根柔性单针组成的接触组件，实现接触对的“弹性与弹性”接触模式，在满足高可靠性的情况下，降低了连接器的插拔力。

本发明采用多根柔性单针组成的接触组件，实现接触对的“弹性与弹性”接触模式，确保电气连接的高可靠性，具有更轻的插拔力，可广泛应用于高芯数、高密度、高速传输连接器的制造。

附图说明

图1为本发明插头插座插合示意图；

图2为本发明插头结构示意图；

图3为插头中固定板结构示意图；

图4为插头中导体结构示意图；

图5为插头中基座结构示意图；

图6为插头中防误插导向销结构示意图；

图7为本发明插座结构示意图；

图8为插座中基座结构示意图；

图9为插座中防误插导向销结构示意图；

图10为插座中导体结构示意图；

图11为插头插座插合后剖面结构示意图；

图12、图13为对接端阵列排布中差分对布置示意图。

具体实施方式

参阅图1-6，本发明插头1由固定板11、基座12、数个阵列排布的导体13、具有六面体的防误插导向销14和用于安装的锁紧组件15组成。导体13通过倒刺1321过盈固定在基座12中，导体13尾端套上设有多级台阶111的绝缘固定板11，以此来固定导体13尾端的位置度；防误插导向销14间隙放入基座12两端的六面体孔126中；锁紧组件15中的螺钉分别穿过基座12两端的通孔123和防误插导向销14六面体上的通孔141，而后用锁紧组件15中的螺母来将插头1固定在用户的电子组件上。

参阅附图1、图7-10，本发明插座2由绝缘基座21、具有六面体的防误插导向销22、数个阵列排布的导体23和用于锁紧的螺母24组成。导体23通过倒刺2311过盈固定在基座21中。防误插导向销22间隙放入基座21两端的六面体孔211中。

参阅附图5、图8，在基座12的对接端孔121的两侧各设有一定深度和一定直径的盲孔122；同样在基座21装导体23的孔212两侧各设有一定深度和一定直径的盲孔213。

参阅图1、图11，插头插座对接后，带有喇叭口的导体23插入到孔121里，并形成一定的空隙1211。由于导体23的L段截面积比较大，差分对之间的间距较小，如果差分对周围的介质全部是塑料介质，则差分对在L段处的差分阻抗突变的比较大，不满足100±10Ω的要求。因此利用间隙1211以及盲孔122和盲孔213来降低差分对周围传输介质的相对介电常数ε_r，把周围介质变成空气与塑料的组合体，提高差分对在L段处的差分阻抗，满足100±10Ω的要求。

参阅图4、图10，本发明所用的接触组件是一种多根柔性单针组成的接触组件。导体13是由七根带有一定斜度坡口针尖1311且直径为φ0.12mm的单针131和主针体132通过压接组成。导体23是由七根φ0.12mm的单针131、主针体231和带有喇叭口2321的护套232通过压接得到。导体13与导体23插合时，十四根单针131相互撑开产生弹性变形，由于十四根单针131被限制在具有一定空间的护套232内，所以单针131不会产生过渡变形，保证十四根单针相互良好接触，从而获得可靠的电气连接。

参图12-13，本发明的节点可以根据需要自行设置差分对，图中，G为地，K为空点，D为单端信号；图12为最差情况下设置的差分对，在第一行上设置的差分对S1和差分对S2之间通过接地点来减小彼此之间的串扰；在第二行上的差分对S3与第一行上的差分对S1之间通过偏移一定的距离X来减小彼此之间的串扰。在100ps的上升时间内，差分信号对之间有小于3%的近端串扰和小于4%的远端串扰。当按照图13情况下设置差分对时，在35ps的上升时间内，差分信号对之间有小于3%的近端串扰和小于4%的远端串扰。

以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本发明，凡为本发明等效实施，均应包含于本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种轻插拔力高速传输的电连接器，包括插头（1）和插座（2），插头（1）与插座（2）插接，其特征在于插头包括：

一个固定板（11），其上设有多级台阶（111），台阶（111）上设有数排带有倒角的通孔（112）；

一个基座（12），其两端各设有六面体的孔（126）和通孔（123），其对接端设有数个阵列排布且带有倒角的孔（121）和盲孔（122），其尾端设有多级的台阶（125）；台阶（125）上设有多排呈U型的槽（124）；

数个阵列排布的导体（13），导体（13）为“L”形，由七根单针（131）和主针体（132）通过压接得到；

两个防误插导向销（14），具有六面体，其上设有通孔（141）；

两个锁紧组件（15），由螺栓及螺帽构成；其中：

所述导体（13）固定于基座（12）中，导体（13）尾端套装于固定板（11），防误插导向销（14）设于基座（12）两端的六面体孔（126）中；锁紧组件（15）中的螺钉分别穿过基座（12）两端的通孔（123）和防误插导向销（14）六面体上的通孔（141），用锁紧组件（15）中的螺母将插头（1）固定在用户的电子组件上；

插座包括：

一个基座（21），其两端各设有六面体的孔（211），其对接端设有数个阵列排布的孔（212）和盲孔（213）；

数个阵列排布的导体（23），导体（23）为“一”字形，由七根单针（131）、主针体（231）和护套（232）通过压接得到；

两个防误插导向销（22），具有六面体，尾端带有螺纹（221）；

两个锁紧螺母（24）；其中：

所述导体（23）固定在基座（21）中，防误插导向销（22）设于基座（21）两端的六面体孔（211）中，螺母（24）与防误插导向销（22）锁紧。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于所述单针（131）端部设有斜度坡口针尖（1311），插头主针体（132）上设有倒刺（1321）。

3.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于所述插座主针体（231）上设有倒刺（2311），护套（232）带有喇叭口（2321）。

4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于所述插头和插座的对接端在行方向上设置有数个差分对，差分对之间通过接地引脚来减少两差分对之间的串扰，在列方向上彼此临近的两差分对之间偏移一定的距离来减少两差分对之间的串扰；或者只在一个行上设置有数个差分对，差分对之间通过接地引脚来减少两差分对之间的串扰，与差分对临近的行为空点，剩下的节点作为单端信号来使用。