CN105612664A - 直接背板连接器 - Google Patents

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CN105612664A CN201480048507.2A CN201480048507A CN105612664A CN 105612664 A CN105612664 A CN 105612664A CN 201480048507 A CN201480048507 A CN 201480048507A CN 105612664 A CN105612664 A CN 105612664A
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Abstract

一种连接器设置成提供一对接侧，当相较一安装侧时，所述对接侧包括绕两个不同轴线一90°旋转。当安装于一第一电路基板上时，所述连接器由此适用于直接对接安装于一第二电路基板上的一直角连接器，所述第二电路基板与所述第一电路基板成一90°角。所述连接器可包括一护罩，所述护罩支撑一U形屏蔽体，U形屏蔽体部分屏蔽位于所述对接侧的接触部。

Description

直接背板连接器
相关申请的援引
本申请主张于2013年7月23日提交的美国临时专利申请第US61/857,513号的优先权，该临时专利申请的内容通过援引其整体合并入本文。
技术领域
本申请涉及安装于一电路基板的多个连接器的领域，更具体而言涉及一种适用于背板应用的连接器。
背景技术
适用于背板的连接器常专用于它们的环境。背板连接器需要合理的高密度(有时称为每英寸多少插针)，同时支持具有高信号频率的数据通道。这些相互矛盾的要求使得背板连接器在设计(尤其针对需要支持20Gbps以上数据传输率(采用NRZ编码)的通道的设计)时具有挑战性。
尽管多种连接器结构(包括直角连接器、中间板(mid-plane)连接器以及夹层(mezzanine)式连接器)是可行的，但是这样的连接器的一个共同的应用称为正交中间板应用。这个应用涉及的思想是，一子卡相对一主基板将正交定向。过去，这种应用要求使用一中间板基板，以将子卡与主基板之间的连接桥接。例如，子卡可具有一直角连接器，主基板可具有一直角连接器，且主基板和子卡位可定向为，使得主基板的两个方面(aspect)相对子卡旋转90°。一中间板电路基板将与主基板和子卡均成90°设置，且中间板将包括位于中间板两侧的接头连接器(headerconnector)。由此，相应的接头(header)将接合相应的直角连接器，以有助将子卡与主基板之间的连接桥接。如本领域已知的，接头中的端子会共享中间板基板上的导孔，以允许电流适当地流过中间板基板。
已确定的是，对于某些应用而言，中间板基板不理想。一个问题在于，中间板基板的存在使得在一最终设备中管理空气流变得更复杂。另一问题在于，难以维持经过第一个直角连接器、一个接头、中间板基板、另一个接头和第二个直角连接器的阻抗的一致性。由此，最终的阻抗的不连续趋于在通道中引入相当大的损失。一个解决方案为采用一适配器来帮助桥接所需的方向变化同时减少阻抗不连续性，而且这样一种设计的一例子公开在于2012年4月23日提交的美国专利申请第US13/503,516号中，且该专利申请其整体通过援引合并入本文。然而对于某些应用，进一步地改进会被赏识。
发明内容
公开了一种背板连接器系统，其使得两个直角连接器直接彼此对接而无需一中间(secondary)连接器。两个直角连接器中的其中之一包括以边缘联接对齐并在对接侧旋转90°的多个端子。一护罩设置为帮助提供该直角连接器的一对接侧处的理想的电性能且帮助维持阻抗水平和串扰水平，其中该直角连接器的多个接触部90°旋转对齐。
在一实施例中，一种连接器包括多个薄片体，各薄片体包括一第一信号端子对、一第二信号端子对和位于第一信号端子对和第二信号端子对之间的一接地端子，成对信号端子中的各端子具有一尾部、一本体部、以及一接触部，其中，设置在该薄片体中的端子的尾部布置成一排，且边缘联接的信号端子的本体部以第一对齐来对齐，从而接地端子的本体部处于两个信号端子对的本体部之间，且各对信号端子的接触部具有一转变区域从而接触部以第二对齐边缘联接，第二对齐与第一对齐相差90°。各薄片体可包括一屏蔽件，屏蔽件电连接于接地端子和位于所述多个薄片体的对接侧的一护罩。护罩是绝缘的且包括支撑按照第二对齐的接触部的开孔且还包括支撑U形屏蔽体。U形屏蔽体可设置成部分屏蔽电连接于接地端子的一相应对的接触部。一插件可位于护罩中且插件可有助将U形屏蔽体电连接于接地端子和屏蔽件中的至少一个。
附图说明
本申请通过下面的附图进行举例说明，且本申请不受限于附图，在附图中相似的附图标记标示类似的部件，而且在附图中：
图1示出一连接器的一实施例的一立体图。
图2示出图1所示实施例的一简化形式的一立体图。
图3示出图3所示实施例的一部分分解立体图。
图4示出沿线4-4截出的图2所示实施例的一立体图。
图5示出沿线5-5截出的图2所示实施例的一立体图。
图6示出图5所示实施例的一放大立体图。
图7示出图6所示实施例的一简化立体图。
图8示出两个相邻薄片体的一实施例的一部分立体图。
图9示出图8所示薄片体的其中之一的一放大立体图。
图10示出一薄片体的一实施例的一立体图。
图11示出图10所示实施例的一简化立体图。
图12示出图11所示实施例的另一立体图。
图13示出图11所示实施例的一放大立体图。
图14示出设置成提供一差分对的两个端子的一实施例的一转变区域的一立体图。
图15示出图14所示端子的一俯视图。
图16示出图15所示实施例的一前视图。
图17示出图15所示实施例的一立体图。
图18示出一薄片体插入也示出U形屏蔽体的一插件的一实施例的一立体图。
图19示出图18所示实施例的一放大立体图。
图20示出沿线20-20截出的图18所示实施例的一立体图。
图21示出图20所示实施例的另一立体图。
图22示出处于分解布置下的一插件和一护罩的一实施例的一立体图。
图23示出图22所示实施例的另一立体图。
图24示出一插件部分组装于一护罩的一实施例的截出的一立体图。
图25示出一薄片体插入插件和护罩的一实施例的截出的一简化立体图。
图26示出图25所示实施例的一进一步简化立体图，但其中护罩被省略。
具体实施方式
下面具体的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成多个另外组合(出于简明目的而未示出)。
本申请示出许多特征，这些特征可用于提供适于能够实现子卡与一主基板之间直接连接的一连接器。一个有益的特征是90°扭转或旋转以在对接接口设置对齐。在所述连接器的本体部中，一薄片体以一竖直边缘联接对齐(verticaledged-coupledalignment)方式固持一差分对，且所述差分对的本体部在第一平面内对齐而接触部依然边缘联接但在与第一平面正交的一第二平面内对齐。这提供了从一第一对齐线121(例如一竖直对齐线)到一第二对齐122线(例如一水平对齐线)的边缘联接的有益的连续性，第一对齐线121处于第一平面内并沿一第一虚线延伸，第二对齐线122处于第二平面内并沿一第二虚线延伸。第一对齐线121与第二对齐线122之间是一转变区域123，转变区域123首先使本体部翻转弯折并然后使端子转向，从而接触部可适当地对齐。针对此，更多地将在下面说明。典型地，如适合背板连接器的紧凑的对接接口而言，这样一种方位变化难以在一对接接口处进行。然而，申请人已确定的是，可以使用具有冲压成型(blankedandformed)的接触部的端子并确保用于改变端子的方位的特征被仔细地控制(且可能有点彼此镜像)，以提供所需的电性能，同时从一竖直对齐转变到一水平对齐(竖直对齐和水平对齐是相对支撑电路基板而言)。
因为对接接口的紧凑特性以及需要使信号端子从一竖直排列转变到一水平排列(以提供90°旋转)，所以不存在用于常规的接地端子的接触部的空间。由此，接地端子80不具有能够接合一U形屏蔽体105的以提供它们之间的一直接电连接的接触部(理解的是，U形屏蔽体105将接合对接连接器的接地端子的接触部)。通常，在期望在高数据传输率下起作用的一系统中，这样一种省略将阻止所述连接器系统工作，因为在对接连接器之间的接地端子的中断将引起一显著的反射(reflection)。为了防止这种系统中断发生，一插件30设置于一护罩20。插件30包括多个导电表面36，多个导电表面36帮助将多个接地端子80电连接于多个U形屏蔽体105。插件30能够将接地端子80直接连接于所述U形屏蔽体，或者所述插件能够将屏蔽件连接于所述U形屏蔽体，而所述屏蔽件电连接于所述接地端子。由此，所述插件提供了所述接地端子与所述U形屏蔽体之间的电连接，即使所述连接可能不是直接的(例如它经过至少一个中间部件)。
参考附图，一连接器10示出为包括护罩20，护罩20围绕安装于一电路基板5的一薄片体组50延伸。所述护罩包括一第一凹部22以及一第二凹部23。第一凹部22设置成接合一对接连接器。第二凹部23设置成接合薄片体组50。一护罩壁26分隔出所述两个凹部22、23。为了有助控制薄片体组50的对齐，所述护罩可任选地包括一肩部21，肩部21包括多个对齐槽21a，所述多个对齐槽21设置成接合多个薄片体的一部分并确保薄片体组50与护罩20之间适当对齐。
如图所示，薄片体组50包括设置成相对彼此偏移的两个薄片体51、52。应理解，薄片体组能够有两个以上的薄片体，并常常将有四个以上的薄片体。尽管这样一种结构不是所要求的，但是相邻两个薄片体的偏移特性允许一更紧凑的端子排列，同时提供良好的电隔离且由此是有益的。如图所示，各薄片体51、52具有支撑多个边缘联接的信号端子70的绝缘框体51a、52a，且一差分信号端子对可包括例如端子70a以及端子70b。所述框体可包括多个阻抗间隙61，阻抗间隙61有助于以所需方式调整各个端子70，从而各个差分对以所需方式起作用。端子70可由常规材料形成，且端子70的尺寸可依赖于所述系统所需的阻抗(例如不管所述系统是否被调整为85欧姆或100欧姆)而改变。如可认识到的，在一薄片体中，差分对的长度均不同，这依赖于它们位于该薄片体中的位置(位于该薄片体的顶部的端子会比位于该薄片体的底部的端子长)。每一信号端子70包括一接触部71、72、一本体部73、74、以及尾部75。如可认识到的，所述多个信号端子70具有一平均宽度，且一更宽的接地端子80位于相应薄片体中构成两个差分对的两个竖直排列的信号端子之间。
在一屏蔽件90设置于薄片体51、52的一侧、且屏蔽件90有助于提供相邻薄片体中的端子对之间的隔离、且因为屏蔽件90利用接合接地端子的开孔84的指部95共用接地端子80的实施例中，屏蔽件90还有助于减少同一薄片体中的端子之间的串扰。为了进一步提高性能，相邻薄片体中的信号端子可以偏移(如上所述)。如可认识到的，屏蔽件90包括由辊压缘部(rollededges)93和指部95形成的屏蔽件开口96，且屏蔽件开口96与接地端子80的本体部83对齐。开口96能够有助于管理接地端子80的阻抗。屏蔽件90包括：接触部91、91’，其设置成接合插件30(下面将予以说明)。如图所示，顶部的接地端子80在屏蔽件80上方延伸，且从结构的观点出发这是有益的但不是必须的。
形成一差分对的各信号端子70包括接触部71、72，且形成差分对的接触部71设置成边缘联接(就像本体部73、74一样)，但是接触部71、72彼此间隔开比本体部73、74更大的距离。水平对齐的接触部71位于绝缘的护罩20(接触部71延伸穿过护罩壁26上的信号通道28)中。如可认识到的，从串扰观点看，尤其是在更高数据传输率下，仅使接触部以这样一种紧凑结构布置会存在问题。为了使串扰最小化，一U形屏蔽体105可插入与接触部71相邻的护罩壁26的U形通道29中。U形屏蔽体105可由一合适的合金(诸如铜合金)形成且将旨在连接于一对接连接器(未示出)的对接端子。如可认识到的，所述U形屏蔽体105在护罩壁26的两侧上延伸。
如上所述，因为对接接口的紧凑特性，接地端子80具有一接合部81但不具有能够接合U形屏蔽体105以提供它们之间直接电连接的接触部。为了提供U形屏蔽体105与接地端子80之间的电连接，设置有插件30。插件30包括一基部31，基部31为嵌件成型(insertmolded)，但基部31具有导电的电区域36。导电区域36可通过采用一绝缘树脂和一导电性的树脂或通过合适的电镀工艺制成导电性的树脂进行一双射二次模制(two-shotmold)来设置。当然，如果选择性地可应用电镀，也可以采用一单一树脂，且镀层可以位于所需的位置。此外，如果需要，可以设计一种端子，该端子可嵌件成型到树脂中，以提供所需的绝缘部分和导电部分。由此，形成插件30的方法不意欲是限制性的。在给定可能的复杂的几何结构下，预计采用导电或可电镀的第二树脂的一双射二次模制工艺将是最有效的构造方式。
接地端子80的接合部81能够直接接合插件30的导电区域36。可替代地，经由指部95电连接于屏蔽件90的接地端子80可省略与导电区域36的任何直接连接。相反，屏蔽件90能够利用接触部91接合导电区域36。因为导电区域36电连接于U形屏蔽体105，所以接地端子80经由一个或两个中间结构能电连接于U形屏蔽体105。
所示出的插件30位于护罩20的第二凹部23中，且包括插件通道34，插件通道34为信号端子提供延伸穿过所述插件的路径。如图所示，插件通道34的一部分具有导电区域36，导电区域36可操作为将屏蔽件90(以及接地端子80，如果这样设置的话)连接于U形屏蔽体105。导电区域36不接触信号端子。所示出的插件30包括接合U形屏蔽体105的凹口39(其可为U形)以及接合屏蔽件90的接触部91的接合表面37。所述导电区域36可延伸到所述凹口39中和所述接合表面37上，从而在实施例中凹口39和接合表面37的至少一部分为导电区域36的一部分。
如图所示，接触部71(其处于水平对齐)延伸穿过插件30上的插件通道34并由护罩壁26上的信号通道28支撑，但不接触插件30。护罩20由此帮助控制接触部71的位置，从而它们能够以可靠的方式接合一对接连接器。U形屏蔽体105位于U形通道29，从而U形屏蔽体105至少部分包围(在三个侧面上)接触部71。如可认识到的且如其它部分说明的，相邻排的水平对齐的接触部被偏移，以提供所需的电性能，同时维持插针区域的密度(pinfielddensity)。
如可认识到的，从一竖直对齐转变到一水平对齐同时保持信号完整性不是容易做到的。所示出的实施例采用一镜像形成操作，即将端子70a的本体部73的顶部(其处于第一平面)沿一第一方向弯折，同时将端子70b的本体部74的底部沿一第二方向弯折(第一方向和第二方向相反)。所述形成操作设置了平行但在水平和竖直上偏移的一第一水平突缘(ledge)76a和一第二水平突缘76b。一斜突缘77a将端子70a向下引导至第二平面，且接触部71a在第二平面内向第二对齐线122(例如水平对齐线)延伸。斜突缘77b将端子70b向上引导至第二平面并使接触部71b在第二平面内向第二对齐线122延伸。由此，形成一差分对的两个端子具有一转变区域123，其中顶部的端子向左并向下弯折而底部的端子向右并向上弯折(例如形成差分对的两个端子相反地穿过转变区域123而形成)。当然，顶部的端子和底部的端子的首次成型会在图所示的相反方向上进行弯折(例如顶部的端子会向右而非向左弯折，而底部的端子会向左而非向右弯折)。
如从上面的公开可认识到的，在一实施例中，从所述接地端子到所述U形屏蔽体最直接的电路径是所述接地端子到所述屏蔽件、之后到所述导电区域、之后到所述U形屏蔽体。预计的是，对于有限次的对接循环，这样一种结构将提供在各个导电介质之间的一可靠的低电阻电连接，同时避免与阻抗大的变化相关的问题。由此，当将对接侧与安装侧比较时，所示出的实施例可提供绕两个不同轴线的90°旋转。
由此，如可进一步认识到的，在一实施例中，多个信号端子对由所述连接器固持，且各对以一边缘联接第一对齐(其可为一竖直对齐)。各信号端子包括一接触部，且一接地端子位于各信号端子对之间，所述接地端子和所述信号端子以第一对齐(例如在一第一平面内)布置。一护罩设置有一第一凹部且所述护罩支撑所述接触部。各信号端子对的接触部可以以一边缘联接第二对齐布置于第一凹部。如可认识到的，所述第一对齐可与所述第二对齐相差90°。一U形屏蔽体由所述护罩支撑且电连接于所述接地端子，然而，所述U形屏蔽体和所述接地端子不直接物理接触。在一实施例中，所述护罩支撑一插件，所述插件有助于提供所述接地端子与所述U形屏蔽体之间的电连接。
本文给出的申请以其优选实施例及示范性实施例说明了各个特征。本领域技术人员在阅读本申请后将作出处于随附权利要求书的范围和精神内的许多其它的实施例、修改、以及变型。

Claims (15)

1.一种连接器，包括：
多个薄片体，各薄片体具有一安装侧和一对接侧，各薄片体包括一第一信号端子对、一第二信号端子对和位于所述第一信号端子对和所述第二信号端子对之间的一接地端子，所述成对信号端子的各端子具有一尾部、一本体部、以及一接触部，其中，设置于该薄片体中的端子的尾部以一排设置于安装侧而所述端子的本体部以一竖直对齐而对齐，从而该接地端子的本体部位于所述两信号端子对的本体部之间，且各对信号端子的两个接触部水平对齐，各薄片体还包括电连接于该接地端子的一屏蔽件；
一护罩，位于所述多个薄片体的对接侧，所述护罩为绝缘的且包括多个插件通道，所述多个插件通道支撑成对信号端子的接触部以一并排方式布置；
多个U形屏蔽体，延伸穿过所述护罩中的多个U形开孔，各U形屏蔽体设置成部分屏蔽相应一对接触部；以及
一插件，位于所述护罩中，所述插件设置成将所述U形屏蔽体电连接于所述接地端子和所述屏蔽件中的至少一个。
2.如权利要求1所述的连接器，其中，各对信号端子具有位于竖直对齐的本体部和水平对齐的接触部之间的一转变区域。
3.如权利要求2所述的连接器，其中，所述转变区域使其中一个信号端子沿一第一方向弯折而另一个信号端子沿一第二方向弯折，所述第二方向与所述第一方向相反。
4.如权利要求3所述的连接器，其中，所述插件包括一凹口，所述凹口接合所述U形屏蔽体。
5.如权利要求4所述的连接器，其中，所述插件具有延伸到所述凹口中的一导电区域，且所述U形屏蔽体经由所述导电区域电连接于所述接地端子和所述屏蔽件中的至少一个。
6.如权利要求5所述的连接器，其中，所述接地端子不具有一接触部。
7.如权利要求6所述的连接器，其中，所述接地端子经由所述屏蔽件电连接于所述U形屏蔽体，且所述接地端子不直接电连接于所述插件。
8.如权利要求6所述的连接器，其中，所述屏蔽件连接于导电表面，从而所述接地端子和所述U形屏蔽体之间的电路径至少经过所述屏蔽件和所述导电区域。
9.一种连接器，包括：
多个信号端子对，各对信号端子以一边缘联接第一对齐设置，各信号端子包括一接触部；
一接地端子，位于各对信号端子之间；
一护罩，具有支撑所述接触部的一第一凹部，各对信号端子的接触部以一边缘联接第二对齐设置于所述第一凹部，所述第一对齐与所述第二对齐相差90°；以及
一U形屏蔽体，由所述护罩支撑并电连接于所述接地端子，其中，所述U形屏蔽体和所述接地端子不直接物理接触。
10.如权利要求9所述的连接器，其中，所述接地端子不具有一接触部。
11.如权利要求10所述的连接器，其中，所述护罩包括一第二凹部，且所述连接器还包括位于所述第二凹部中的一插件，所述插件帮助将所述接地端子电连接于所述U形屏蔽体。
12.如权利要求11所述的连接器，其中，所述U形屏蔽体延伸穿过将所述第一凹部与所述第二凹部分隔的一护罩壁，且所述插件包括设置成接合所述U形屏蔽体的一凹口。
13.如权利要求12所述的连接器，其中，所述插件包括一导电区域，所述导电区域延伸至所述凹口，以电连接于所述U形屏蔽体，所述导电区域帮助提供所述U形屏蔽体和所述接地端子之间的电连接。
14.如权利要求13所述的连接器，其中，所述连接器还包括一屏蔽件，且所述屏蔽件提供所述接地端子和所述导电区域之间的电连接。
15.如权利要求14所述的连接器，其中，所述接地端子不直接电连接所述导电区域。
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