CN109698421A - 一种低背化高频连接器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构高可靠性和高稳定性的低背化高频连接器，信号端子包括固定于绝缘基体上的弹性端子和固定端子，固定端子的连接部固定于所述绝缘基体，固定端子的接触部由所述连接部的一端的两侧缘向上斜着伸出且在其朝向下侧的部分与所述弹性端子接触，固定端子还包括限位部，该限位部从所述接触部的上端缘沿彼此相对的方向延伸形成，且其上平面至少限定所述接触部的上端部分所处的位置。

Description

一种低背化高频连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器，尤其涉及一种低背化的高频连接器。

背景技术

参见本申请人之前申请的专利公开号为CN204905501U的、实用新型专利，该专利公布的技术方案解决了高频连接器在小尺寸和形状的情况下仍然可以提供稳定可靠的接触和连接的技术问题，但是，随着产品进一步朝着低背化趋势发展，产品的高度越来越低，使得保持该高频连接器的结构可靠性和稳定性越来越难，一方面，弹性端子和固定端子外形尺寸变小，导致其组装的相对位置容易出现偏差，结构的稳定性较差，难以保证可靠性；另一方面，在将高频连接器焊接安装到PCB时，信号端子(包括弹性端子和固定端子)离PCB板焊料的距离变小，这样会导致焊料等导物在SMT高温过程中由于虹吸现象更加容易通过信号端子的焊脚侵入到产品的内部，影响产品内部信号端子之间的搭接状态，可能使信号端子之间的开关功能失效。

因此，针对上述问题，有必要提供一种结构更可靠、性能更稳定的低背化高频连接器。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种低背化高频连接器，一种低背化高频连接器，包括固定于绝缘基体上的弹性端子和固定端子组成的信号端子，所述固定端子包括：固定于所述绝缘基体的连接部、由所述连接部的一端的两侧缘向上斜着伸出且在其朝向下侧的部分与所述弹性端子接触的接触部以及从所述接触部的上端缘沿彼此相对的方向延伸形成的限位部，该限位部的上平面至少限定所述接触部的上端部分所处的位置。

优选地，所述弹性端子包括与所述固定端子的接触部可分离地接触的弹臂部、由该弹臂部一侧弯折形成的弹性端子台阶部以及从所述弹性端子台阶部的另一侧以L形弯折延伸形成的弹性端子引脚部；所述固定端子的连接部在与所述接触部所在侧相反的另一侧弯折形成有固定端子台阶部，从所述固定端子台阶部以L形弯折形成的固定端子引脚部，所述弹性端子台阶部或固定端子台阶部的至少其中之一设有容纳孔。

优选地，所述绝缘基体具备用以接合对方连接器的触头的接合部和收容所述信号端子的收容空腔，从所述绝缘基体的一侧向所述收容空腔内延伸形成一支撑部，所述固定端子的连接部夹持在所述支撑部之间，所述支撑部夹持所述连接部的夹持面设置有凹槽；

优选地，所述绝缘基体由上绝缘本体和下绝缘本体通过上下堆叠组装形成，所述绝缘基体的收容空腔由位于所述上绝缘本体的上空腔和位于所述下绝缘本体的下空腔组成，所述支撑部由位于所述上绝缘本体的上支撑部和位于所述下绝缘本体的下支撑部组成，在所述上支撑部和下支撑部的至少其中一个上的夹持所述连接部的夹持面设置有凹槽。

优选地，所述凹槽与所述收容空腔是相互连通的。

优选地，所述限位部为从所述接触部的上端缘水平伸展形成的平板，所述平板抵接于所述上空腔的平整的壁面上。

优选地，所述弹臂部包括一主臂、从该主臂延伸形成一弹性活动臂以及分列于所述弹性活动臂两端侧并与弹性活动臂首尾相连形成的两个弹性支撑臂，所述的弹性支撑臂的一部分支支撑于所述绝缘基体的收容空间的内壁面上。

优选地，所述弹性活动臂的前端设有两个接触分支，所述固定端子位于该两个接触分支之间并且朝向下与该两个接触分支形成两个接触区，所述两个接触分支提供向上的支撑力使所述限位部的上平面抵接于所述收容空腔的平整的壁面上；

优选地，所述弹性活动臂的两个接触分支与所述固定端子的限位部的下平面接触。

优选地，所述弹性活动臂以所述主臂为起点向上弯曲呈弧形状态。

优选地，所述弹性支撑臂其中的至少一个从所述主臂向着所述固定端子的延伸方向为一起伏状的波浪形。

本发明的有益效果是：通过以上设置，一方面，由于本发明采用的独特的固定端子结构，其固定端子对开关效果敏感的接触部的上端位置受到限位部限制，即使在挤压力等外力作用下，也能使固定端子的组装位置和状态保持一致，进而使信号端子的位置状态稳定不变，使低背化高频连接器具有优越的性能稳定性；另一方面，由于在焊接到PCB的引脚部与信号端子的接触区之间的焊料等异物爬升的必径路径上设置有容纳孔，可有效阻隔焊料等异物的爬升，从而避免了对接触功能区的污染而引起的性能恶化。进一步地，在支撑信号端子的绝缘基体的相应爬升路径附近区域设置凹槽，特别是所述凹槽与收容空腔的连通设计成一个容置空间，形成大的容纳空间，可最大限度地容纳爬升的焊料等异物，使焊料等异物无法继续爬升，进一步提高了阻隔效果，从而使低背化高频连接器具备高可靠的应用效果。

综上所述，相比较于现有技术，本发明的高频连接器即使在低背化结构限制下也具有应用高可靠性和性能高稳定性的优点，同时，结构简化，容易实现。

附图说明

图1为本发明的一种低背化高频连接器的最佳实施例的外观立体图。

图2为图1的一种低背化高频连接器的分解立体图。

图3为固定端子的外观立体图。

图4为弹性端子的外观立体图。

图5为上绝缘本体的外观立体图。

图6为下绝缘本体的外观立体图。

图7为下绝缘本体上安装有弹性端子与固定端子的状态的外观立体图。

图8为低背化高频连接器的示出弹性端子与固定端子的组装状态的剖面构造图。

图9为尚未插接对方连接器触头时的低背化高频连接器的示出弹性端子与固定端子接触状态的剖面构造图(沿弹性端子朝向固定端子的延伸方向剖切)。

图10为已插接对方连接器触头的低背化高频连接器的示出弹性端子与固定端子分离状态的剖面构造图(沿弹性端子朝向固定端子的延伸方向剖切)。

具体实施方式

以下通过具体实施例并配合所附图式加以详细说明，将能够更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及所达成的功效。所述的优选实施例仅仅是说明性的，并非用来限制本发明：

图1～图10所示为本发明的一种低背化高频连接器00的最佳实施方式。

参照图1、图2，本实施例的一种低背化高频连接器00，包括：一由合成树脂制成的、呈长方形的绝缘基体10；一由金属材料制成的弹性端子30和一固定端子40，所述弹性端子30和固定端子40组成信号端子并收容于绝缘基体10的收容空腔12内，该信号端子通过可动端子30和固定端子40的断开连接状态和连接状态的自动切换实现开关功能；以及一金属外壳20，该金属外壳20可盖住绝缘基体10的主要部分。所述绝缘基体10还具有圆柱状的接合部11，在其上设置有与所述收容空腔12相连通的导入孔11a，对方连接器的触头(图中未示出)可通过该导入孔11a向下插入到收容空腔12内。

值得说明的是，所述绝缘基体10是通过注塑成形工艺形成一体的一件式零件，也可以是由上下堆叠的上下两个半部分(即上绝缘本体101和下绝缘本体102)组装而成的两件式零件，本文的实施例全文均以两件式的上绝缘本体101和下绝缘本体102为最佳实施例展开说明。

如图3所示，所述固定端子40由平板状的金属板进行冲压并进行弯曲加工而形成，由固定端子引脚部41、连接部42、接触部42a、42b和限位部43a、43b构成。所述连接部42为沿固定端子40的长度方向延伸的板状件，在组装成低背化高频连接器00(以下简称连接器)时，通过夹持于所述支撑部(包括上支撑部1011和下支撑部1021)之间而固定于所述绝缘基体10的平坦部分，所述接触部42a、42b由所述连接部42的一端的两侧缘向上斜着伸出形成的一倾斜段，且在其朝向下侧的部分与所述弹性端子30形成电接触，所述连接部42在与所述接触部所在侧相反的另一侧弯折形成有固定端子台阶部41a，并从该固定端子台阶部41a以L形弯折形成与PCB(印制电路板)形成电气连接所述固定端子引脚部41。此处，所述固定端子台阶部41a为一段90度圆弧段，在此弧段上设置有容纳孔40a。

由图3、并结合图8所示，所述限位部43a、43b为一段具有一定长度的平整的平板，分别由相应的所述接触部42a、42b的上端缘沿彼此相对的方向水平地伸展延伸形成，其伸展方向与所述固定端子40的宽度方向平行。

另外，在所述连接部42的前端设置有朝前端开口的卡口44，大致呈矩形，所述限位部43a、43b对称地分列于该卡口44的两侧。

如图4所示，弹性端子30由一金属板通过冲压工艺制成一定预定形状形成，包括：一经过弯曲加工制成近S形的连接部31和与该连接部31连接并一体形成的可弹性地活动的弹臂部32，由该弹臂部一侧弯折形成的弹性端子台阶部31a以及从所述弹性端子台阶部31a的另一侧以L形弯折延伸形成的弹性端子引脚部30a,如图4所示。

进一步地，所述弹臂部32包括：一平板状的主臂32a、从该主臂32a向着所述固定端子40所在侧方向延伸形成一弹性活动臂32b以及从所述弹性活动臂32b的两侧与弹性活动臂首尾相连接的两个弹性支撑臂32c，所述的弹性活动臂32b在其接近固定端子40的前端具有两个接触分支32d，所述固定端子40位于该两个接触分支32d之间并且朝向下与该两个接触分支32d形成两个接触区，所述两个接触分支32d提供向上的支撑力使所述限位部的上平面43a’、43b’抵接于所述收容空腔12(具体地，为位于上绝缘本体12的上空腔)平整的壁面12a上，使其上平面43a’、43b’至少限定所述接触部42a、42b的上端部分所处的位置，这样，只要在设计上使两个接触分支32d具有足够的支撑力，就能使固定端子40的上端紧贴在壁面12a所处的平面上，即固定端子的纵向位置保持不变，从而使弹性端子30和固定端子40之间的接触状态不会改变，从而保证连接器性能的稳定性。

再者，如图8所示，通过上述设置的限位部43a、43b与两接触分支32d之间会存在一定距离和宽度的间隙，会产生额外的寄生电容，所述限位部43a、43b和两接触分支32d的重叠区域的面积越大，两者之间的距离越近，形成的寄生电容越大，对信号通路的阻抗影响越明显，造成阻抗失配，会降低连接器的应用频率范围，严重时会恶化整个频率范围的性能指标，优选地，经实验测得，取所述限位部的长度约为其厚度的1.5倍，且宽度也为1.5倍时引起的阻抗失配影响最小，另一面，可以使所述弹性活动臂的两个接触分支32d与所述固定端子的限位部43a、43b的下平面接触，也不失为一种降低寄生电容的一种方法。

如图4，并参照图8所示，所述弹性活动臂32b向着所述固定端子40所在的方向延伸且其前端32e与所述绝缘基体10接触，该弹性活动臂32b以主臂32a为起点向着所述固定端子40所在侧向上变曲形成弧形状态，呈向上鼓出的弧面，该弹性活动臂32b不是由于塑性变形而弯曲的，而是通过弯曲一金属平板而保持的曲线状态，为了充分利用空间，根据力学原理，弹性活动臂32b应尽量以最大弧形直径弯曲成弧形状，使得在预定小的空间范围内获得最佳的弹性回复力而不会因对方连接器触头的反复多次推动而使弹性活动臂32b发生塑性变形。

对照图4所示，所述的弹性支撑臂32c是由多次弯曲加工形成的具有至少一个起伏状的波浪形段32f的金属导电板，所述波浪形32f是朝着所述固定端子40的方向延伸的。所述弹性支撑臂32c与所述弹性活动臂32b首尾端都连接在一起，并通过所述弹性支撑臂32b的一部分(此实施例为所述弹性支撑臂32b的前端32e),支立于所述绝缘基体收容空间12的内壁面12a上，为弹性活动臂32b在受力下压行程和回复行程过程中提供可靠、稳定的支撑。

进一步地，所述波浪形32f的中间部分的某处抵靠接触在所述绝缘基体10的内壁面12a上，这样，波浪形32f可以在内壁面12a上滑行，从而使弹性支撑臂32c在变形过程中更加稳定。

如图5，并结合图2所示，上绝缘本体101的上部为接合部11，中心具有导入孔11a，其下部为板状构件，并且加装在下绝缘本体102上，所述板状构件上的中间设置有未贯穿的凹槽形的上空腔，为所述收容空腔12的上半部分，用以收纳所述的信号端子。从所述板状构件的一侧向所述上空腔内延伸形成一上支撑部1011，直到延伸到所述导入孔11a位置止，所述上支撑部1011用以和下支撑部1021(见下文)夹持所述固定端子40的连接部42的夹持面设置有凹槽1011a(结合图9、图10所示),该凹槽1011a与上空腔连通在一起，形成较大容量的收纳空间。所述上支撑部1011上还设置有卡定部1012，该卡定部1012突出于所述上支撑部1011的表面，并在突出面上设置导向切面，便于卡定到固定端子40的前端的卡口44内限位(参照图3和图8)。

如图6所示，下绝缘本体102整体呈矩形状，中间位置具备有下空腔，为所述收容空腔12的下半部分，用以容纳所述弹性端子30和固定端子40(如图7所示)，从下绝缘本体102的一侧向所述上空腔内延伸形成一下支撑部1021，直到与所述上支撑部1011大约相同的长度，与所述上支撑部1011相对应地，所述下支撑部1021的相应用以和上支撑部1011夹持所述固定端子40的连接部42的夹持面设置有凹槽1021a，与下空腔连通在一起，形成较大容量的收纳空间。

上述那样构成的连接器00通过以下方式组装：将弹性端子30对位安装于下绝缘本体102上一侧的预定位置上，然后再将所述固定端子40安装在所述下绝缘本体102另一侧的预定位置上，使所述固定端子40的接触部42a、42b叠加在所述弹性端子30的两接触分支32b上，然后，将与金属外壳20(此时其脚部21是张开的)结合在一起的上绝缘本体10对位后安装层叠于所述下绝缘本体102上，最后将金属外壳20的脚部21铆接，可得如图1所示的低背化高频连接器00。

接着，下面结合图9和图10简要说明连接器件00的动作：

当对方连接器触头T未配对使用时(即对方连接器触头T未插入到引导孔11a)，弹性端子30与固定端子40的状态如图6所示，所述固定端子40的接触部42与弹性端子30的两个接触分支32d分别接触，从而与所述弹性端子30的弹臂部32电连接，此时信号端子处于相互接触的电气连接状态；当对方连接器触头T使用时弹性端子30与固定端子40的状态如图7所示，对方连接器触头T过引导孔11a进入到绝缘基体10的收容空间12内，推动弹性活动臂32b向下移动到预定距离，使弹性端子30的两个接触分支32d与固定端子40的接触部42断开连接，此时信号端子处于电气断开状态。当对方连接器触头T退出引导孔11a后，所述弹性端子30的两个接触分支32d与固定端子40的接触部重新接触，此时信号端子又重新恢复到相互接触的电气连接状态，如此循环地随着对方连接器触头实现开关自动切换过程。

以下，说明以上那样构成的连接器00所发挥的效果。该连接器00相对传统的具备相同功能的连接器相比，可容易取得稳定的性能指标，具体而言，由于传统连接器的固定端子在被上绝缘本体和下绝缘本体的夹持固定时受到一定的挤压力，再加上弹性端子的两个接触分支也会对固定端子的接触部一定的向上接触正压力，以上两种力量的叠加容易使固定端子的接触部的上端部分刺入到上绝缘本体中，并刺破上绝缘本体，这样，如果固定端子受到的刺入上绝缘本体的力量不同，刺入的绝缘本体的深度会不一样，因而使得固定端子的接触部的高低位置和与弹性端子的接触状态都不相同，因此，在传统连接器中，性能的稳定性较差。

另一方面，如图8所示，并参考图3至图7，在本实施例的连接器00中，即使固定端子40受到很大的朝向上绝缘本体101的推挤力，所述固定端子的限位部43a、43b的上平面43a’、43b’仍然仅会被推挤力抵靠在所述上绝缘本体的壁面12a上，这样，固定端子的所述接触部42a、42b的上端部分所处的位置被限定在统一不变的位置，由此，固定端子的接触部的位置和与弹性端子的接触状态变得一致，其结果是，即可获得稳定的高频特性优越性能的低背化高频连接器。

进一步地，在本实施例中的连接器00中，固定端子的连接部42上的位于所述限位部之间的切口44与上绝缘本体101的位于上支撑部1011的卡定部1012相互卡合，使固定端子的接触部42a、42b安装到上绝缘本体101上的位置不会出现偏差，始终保持不变，进一步地增提升了连接器00的性能稳定性。

另外，该连接器00的焊接工艺适应性更好，具备可靠的高频特性指标，具体而言，传统连接器由于低背化设计使得固定端子与弹性端子的相互接触的区域到安装焊接PCB的固定端子引脚部和弹性端子引脚部的物理距离更短，在SMT焊接工艺过程中，焊料等异物容易通过上述的引脚部爬升到接触区，使接触区受到污染而恶化高频特性，甚至使开关功能失效。而在本实施例的连接器00中，固定端子的容纳孔40a和弹性端子的容纳孔30a都分别破坏了焊料等异物从引脚部爬升去往接触区的必径路径，从而阻隔了这种爬升过程，有效保护了接触区域，由此，可获得更高可靠的高性特性。

另外，该连接器00相比传统连接器可获得更低的高度，更易实现低背化。具体而言，所述连接器00中，上绝缘本体101与下绝缘本体102夹持固定所述固定端子40的夹持面上分别设置有凹槽1011a、1021a，都与彼此相邻的上空腔、下空腔连通形成一个大收纳空间，使过量的焊料等异物沉积于此，不至于爬升到接触区，从而在更低高度外形的结构中，也具备高可靠的高频特性，由此，可更容易实现低背化。

以上所述，列出了本发明的最佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明保护范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种低背化高频连接器，包括固定于绝缘基体上的弹性端子和固定端子组成的信号端子，其特征在于，所述固定端子包括：

固定于所述绝缘基体的连接部；

由所述连接部的一端的两侧缘向上斜着伸出且在其朝向下侧的部分与所述弹性端子接触的接触部；

以及从所述接触部的上端缘沿彼此相对的方向延伸形成的限位部，该限位部的上平面至少限定所述接触部的上端部分所处的位置。

2.根据权利要求1所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述弹性端子包括与所述固定端子的接触部可分离地接触的弹臂部、由该弹臂部一侧弯折形成的弹性端子台阶部以及从所述弹性端子台阶部的另一侧以L形弯折延伸形成的弹性端子引脚部；所述固定端子的连接部在与所述接触部所在侧相反的另一侧弯折形成有固定端子台阶部，从所述固定端子台阶部以L形弯折形成的固定端子引脚部，所述弹性端子台阶部或固定端子台阶部的至少其中之一设有容纳孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述绝缘基体具备用以接合对方连接器的触头的接合部和收容所述信号端子的收容空腔，从所述绝缘基体的一侧向所述收容空腔内延伸形成一支撑部，所述固定端子的连接部夹持在所述支撑部之间，所述支撑部夹持所述连接部的夹持面设置有凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述绝缘基体由上绝缘本体和下绝缘本体通过上下堆叠组装形成，所述绝缘基体的收容空腔由位于所述上绝缘本体的上空腔和位于所述下绝缘本体的下空腔组成，所述支撑部由位于所述上绝缘本体的上支撑部和位于所述下绝缘本体的下支撑部组成，在所述上支撑部和下支撑部的至少其中一个上的夹持所述连接部的夹持面设置有凹槽。

5.根据权利要求3或4所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述凹槽与所述收容空腔是相互连通的。

6.根据权利要求4所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述限位部为从所述接触部的上端缘水平伸展形成的平板，所述平板抵接于所述上空腔的平整的壁面上。

7.根据权利要求3至6任意一项所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述弹臂部包括一主臂、从该主臂延伸形成一弹性活动臂以及分列于所述弹性活动臂两端侧并与弹性活动臂首尾相连形成的两个弹性支撑臂，所述的弹性支撑臂的一部分支支撑于所述绝缘基体的收容空间的内壁面上。

8.根据权利要求7所述的一种低背化高频连接器，其特征在于：所述弹性活动臂的前端设有两个接触分支，所述固定端子位于该两个接触分支之间并且朝向下与该两个接触分支形成两个接触区，所述两个接触分支提供向上的支撑力使所述限位部的上平面抵接于所述收容空腔的平整的壁面上。

9.根据权利要求8所述的一种低背化高频连接器，其特征在于，所述弹性活动臂的两个接触分支与所述固定端子的限位部的下平面接触。

10.根据权利要求7至9所述的任一项所述的一种低背化高频连接器，其特征在于：所述弹性活动臂以所述主臂为起点向上弯曲呈弧形状态，所述弹性支撑臂其中的至少一个从所述主臂向着所述固定端子的延伸方向为一起伏状的波浪形。