CN110311240B - 在触头模块中具有插入损耗控制窗口的电连接器 - Google Patents

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Abstract

一种电连接器(100)，包括触头模块(110)，其具有保持导体(130)的介电框架(120)。导体在配合端(132)和端接端(134)之间延伸并且在相应的配合端和端接端之间具有穿过介电框架的过渡部分(136)。导体的过渡部分具有相反的第一和第二侧(140，142)以及在第一和第二侧之间的相反的第一和第二边缘(144，146)。介电框架具有相反的第一和第二侧(150，152)，其大致平行于过渡部分的第一和第二侧。介电框架在第一侧和第二侧中的至少一个中具有插入损耗控制窗口(160)，其限定空气凹部(162)，该空气凹部使相应过渡部分的暴露部分(164)暴露于空气中。插入损耗控制窗口的尺寸和形状控制沿导体的插入损耗。

Description

在触头模块中具有插入损耗控制窗口的电连接器
技术领域
在此的主题大体上涉及一种电连接器，其被构造为以低插入损耗传输电信号。
背景技术
电连接器包括端子或导体，其提供穿过连接器的导电电流路径，用于互连电缆、电路板等。一些已知的电连接器包括具有多个导体的触头模块，所述多个导体可以成对布置，保持在介电框架中。随着电连接器变得更小，导体易受信号劣化的影响，例如来自于插入损耗。
仍然需要具有低插入损耗导体的高速电连接器。
发明内容
根据本发明，提供了一种包括触头模块的电连接器，所述触头模块具有保持导体的介电框架。导体在配合端和端接端之间延伸，并且具有在相应的配合端和端接端之间的穿过介电框架的过渡部分。导体的过渡部分具有相反的第一和第二侧以及在第一和第二侧之间的相反的第一和第二边缘。介电框架具有相反的第一和第二侧，其通常平行于过渡部分的第一和第二侧。介电框架在第一侧和第二侧中的至少一个中具有插入损耗控制窗口，其限定了空气凹部，该空气凹部使相应过渡部分的暴露部分暴露于空气。插入损耗控制窗口的尺寸和形状控制沿导体的插入损耗。
附图说明
图1示出了根据示例性实施例的电连接器；
图2是根据示例性实施例形成的电连接器的透视图；
图3示出了根据示例性实施例的电连接器的触头模块的第一侧；
图4示出了触头模块的第二侧；
图5示出了表示根据示例性实施例的触头模块的导体的触头模块的一部分；
图6示出了根据示例性实施例的用于电连接器的触头模块；
图7是根据示例性实施例的用于电连接器的触头模块的侧视图；
图8是根据示例性实施例的触头模块的一部分的截面图。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例的电连接器10。电连接器10包括壳体12，壳体12保持以堆叠构造的多个触头模块14。触头模块14保持在壳体12中。电连接器10在配合端16和端接端18之间延伸。在示例性实施例中，电连接器10构造成在端接端安装到电路板20。或者，电连接器10可以是在端接端18处具有多个电缆的电缆电连接器。
在所示实施例中，电连接器10是直角连接器，其具有彼此垂直取向的配合端16和端接端18。在替代实施例中，其他取向是可能的。在所示实施例中，配合端16限定了卡边缘槽，该卡边缘槽被构造为接收电路卡的卡边缘；然而，在替代实施例中可以提供其他类型的电连接器10。
每个触头模块14包括在配合端16和端接端18之间延伸的多个导体30。导体30被构造为电连接到电路板20。导体30被构造为在配合端16处电连接到配合电连接器。
每个触头模块14包括保持导体30的介电框架32。在各个实施例中，导体30可以由引线框架形成，并且介电框架32可以包覆模制在引线框架的导体30上。在替代实施例中可以提供其他类型的触头模块。例如，在替代实施例中，可以预先形成介电框架32，并且可以将导体30装载到介电框架32中。
在示例性实施例中，介电框架32被设计成通过触头模块14改善插入损耗。例如，在示例性实施例中，介电框架32包括开口或窗口34，该开口或窗口将导体30暴露于空气中以改善导体30通过触头模块14的插入损耗。窗口34的尺寸、形状和位置设计成控制插入损耗。介电框架32可以设计成改善通过触头模块14的信号完整性的其他方面，例如以改善偏斜控制、串扰或其他特性。
图2是根据示例性实施例形成的电连接器100的透视图。图3示出了根据示例性实施例的电连接器100的触头模块110的导体130的第一侧。图4示出了触头模块110的导体130的第二侧。图5示出了触头模块110的一部分，其示出了根据示例性实施例的触头模块110的导体130。
电连接器100包括壳体102(图2)，该壳体102保持堆叠构造的多个触头模块110。在示例性实施例中，壳体102包括接收触头模块110的腔104。在所示实施例中，电连接器100是高速背板插座连接器，例如可从宾夕法尼亚州的伯温市的TE Connectivity Corporation商业获得的Z-PACK TinMan插座连接器。
电连接器100在配合端106和端接端108之间延伸。在示例性实施例中，电连接器100是直角连接器，其配合端106垂直于端接端108。可选地，电连接器100可以构造成在端接端108处安装到电路板。或者，电连接器100可以是在端接端108处具有多个电缆的电缆电连接器。
每个触头模块110包括在配合端106和端接端108之间延伸的多个导体130。导体130被构造为电连接到电路板(或电缆电连接器中的电缆)。导体130被构造为在配合端106处电连接到配合电连接器，例如插头连接器。
每个触头模块110包括保持导体130的介电框架120(图3和4)。在示例性实施例中，介电框架120可以包覆模制在引线框架的导体130上。在替代实施例中可以提供其他类型的触头模块。例如，在替代实施例中，可以预先形成介电框架120，并且可以将导体130装载到介电框架120中。在示例性实施例中，介电框架120包括前部122、后部124、顶部126和底部128。在所示实施例中，前部122构造成在配合端106处装载到壳体102的腔104中。在所示实施例中，底部128限定电连接器100的端接端108。
在示例性实施例中，导体130由引线框架形成。导体130是在配合端106和端接端108之间延伸的信号触头，用于将电连接器100电连接到配合连接器和电路板。可选地，一些导体130可以是布置在各种信号触头之间的接地触头，以便为信号触头提供电屏蔽。或者，如在所示实施例中，所有导体130都是信号触头；然而，触头模块110可以包括用于提供电屏蔽的屏蔽。
每个导体130包括配合端132、端接端134和在配合端132和端接端134之间延伸的过渡部分136(图5)。过渡部分136延伸穿过介电框架120并且可以至少部分地嵌入介电框架120中。
在所示实施例中，配合端132从介电框架120的前部122向前延伸，用于与配合连接器配合连接。可选地，配合端132可以形成容座触头或插座，其构造成与配合连接器的相应配合触头配合。例如，在所示实施例中，配合端132包括由间隙分开的一对梁，该间隙被构造成接收销触头。在替代实施例中，可以在配合端132处提供其他类型的触头，例如销触头、弹簧梁或其他类型的触头。
在所示实施例中，端接端134从底部128向下延伸，以端接到电路板。可选地，端接端134可以是柔性销，例如针销的孔眼，其被构造为装载到电路板的电镀通孔中。其他类型的端接触头可以设置在端接端134处，例如焊接触头、弹簧梁等。
在示例性实施例中，导体130是冲压成形的触头，其由金属板冲压而成。可选地，每个导体130可以由作为引线框架的一部分的相同板冲压而成。在示例性实施例中，导体130成对布置，其构造成传送差分信号。然而，在替代实施例中，导体130可以是单端导体而不是差分对。
过渡部分136在配合端132和端接端134之间过渡。可选地，过渡部分136可以在配合端132和端接端134之间具有直角过渡，以限定直角触头模块110。在示例性实施例中，每个导体130具有第一侧140、第二侧142、内边缘或第一边缘144以及外边缘或第二边缘146。可选地，第一和第二边缘144，146可以是在冲压过程期间形成的切割边缘。例如，第一和第二边缘144，146延伸穿过在冲压过程中使用的金属板的厚度。可选地，第一侧140和第二侧142比第一边缘144和第二边缘146宽。
介电框架120保持导体130。在示例性实施例中，介电框架120包覆模制在导体130上。介电框架120具有在前部122和后部124之间延伸并在顶部126和底部128之间延伸的相对的第一和第二侧150，152。侧面150，152面向触头模块叠层中的其他触头模块110。在示例性实施例中，第一侧150和第二侧152大致平行于导体130的第一侧140和第二侧142。
在示例性实施例中，介电框架120包括在暴露导体130的第一侧150(图3)和/或第二侧152(图4)中的多个开口。例如，在示例性实施例中，介电框架120包括在制造过程期间形成的第一和第二侧150，152中的多个夹点154。例如，夹点154由模具中的部件形成，这些部件用于在模制过程中保持导体130。当移除模具时，夹点154保留在介电框架120中。夹点154是沿着用于制造触头模块110的导体130的长度间歇放置的小开口，用于在模制期间保持导体130。较长的导体130具有更多的夹点154。在所示的实施例中，夹点154是圆形的；然而，在替代实施例中，夹点154可具有其他形状。
在所示实施例中，介电框架120包括在第一侧150和/或第二侧152中的多个偏斜窗口156。偏斜窗口156将部分的过渡部分136暴露于空气。偏斜窗口156限定过渡部分136的暴露部分158。偏斜窗口156用于控制沿导体130的偏斜。偏斜窗口156增强导体130的信号完整性和电性能。在所示实施例中，偏斜窗口156仅沿每对138内的两个导体130中较长的一个提供。通过将较长的导体暴露于空气，穿过较长导体的信号可以更快地行进以减少沿着配合端132和端接端134之间的该对138的导体130的偏斜。
在示例性实施例中，介电框架120包括第一侧150和/或第二侧152中的插入损耗控制窗口160。插入损耗控制窗口160控制沿导体130的插入损耗。插入损耗控制窗口160限定空气凹部162，其使过渡部分136的暴露部分164暴露于空气。在过渡部分136的暴露部分164周围提供空气减少了插入损耗并增强了导体130的信号完整性。插入损耗控制窗口160的尺寸和形状控制沿导体130的插入损耗。
在示例性实施例中，插入损耗控制窗口160跨越相应对138的导体130的暴露部分164桥接。例如，插入损耗控制窗口160与相应对138的导体130之间的间隙166对准。每个插入损耗控制窗口160暴露两个导体130。例如，该对138的导体130内的每个导体130的第一边缘144跨过间隙166彼此面对。这样，该对138的外导体130的第一边缘144沿着底边缘，并且该对138的内导体130的第一边缘144沿着顶边缘。插入损耗控制窗口160在相同的插入损耗控制窗口160中暴露对138的两个第一边缘144。在示例性实施例中，插入损耗控制窗口160可以在相应的间隙166上方大致居中。在示例性实施例中，插入损耗控制窗口160设置在第一侧150和第二侧152二者上。
可选地，对138内的两个导体130的第一侧140和/或第二侧142的部分暴露在插入损耗控制窗口160内。可选地，该对138中的两个导体130的宽度的大约一半暴露在插入损耗控制窗口160内。在这样的实施例中，该对138内的两个导体130的外半部分被介电框架120的材料覆盖。或者，每个导体130的宽度的一半以下可以暴露在插入损耗控制窗口160内。在其它可选实施例中，每个导体130的宽度的一半以上暴露在插入损耗控制窗口160内。在各个实施例中，每对138的导体130的整个宽度暴露在插入损耗控制窗口160内。例如，插入损耗控制窗口160可以延伸到该对138的两个导体130的两个第二边缘146(例如外边缘)。
在示例性实施例中，插入损耗控制窗口160在内边缘170和外边缘172之间延伸。插入损耗控制窗口160包括在内边缘170和外边缘172之间居中的中心线174。可选地，中心线174可以与该对138的导体130的第一边缘144之间的相应间隙166对准。可选地，内边缘170可以与该对138内的两个导体的内部的暴露部分164对准，外边缘172可以与该对138的两个导体130的外部的暴露部分164对准。
在示例性实施例中，介电框架120包括在配合端106和端接端108之间(例如在前部122和底部128之间)延伸的多个框架构件180。框架构件180保持导体130。框架构件180由槽182分开。在示例性实施例中，槽182是不连续的并且由框架构件180之间的系杆184分开。系杆184在模制过程中形成，当介电材料是注入到模具中以形成框架构件180时。系杆184保持框架构件180的相对位置。
在示例性实施例中，每个框架构件保持相应对138的导体130。槽182为屏蔽186提供空间(图2)。例如，屏蔽186可以联接到介电框架120并且延伸到槽182中以在该对138的导体130之间提供电屏蔽。屏蔽186可以沿着第一侧150和/或第二侧152延伸。可选地，两个屏蔽186可以在第一侧150和第二侧152中的每一个上联接到介电框架120，以在两侧150，152上提供电屏蔽。
在示例性实施例中，插入损耗控制窗口160设置在框架构件180中，例如大致位于相应的槽182之间居中。可选地，每个框架构件180可包括至少一个插入损耗控制窗口160；然而，一些框架构件180，例如与较短导体130相关联的框架构件180，不包括插入损耗控制窗口160，例如当沿着框架构件180没有足够的空间以配合插入损耗控制窗口160时。可选地，至少一些框架构件180可以包括多个插入损耗控制窗口160。可选地，插入损耗控制窗口160可以与偏斜窗口156分离。或者，插入损耗控制窗口160可以与偏斜窗口156偏斜组合。例如，偏斜窗口156可以从插入损耗控制窗口160延伸，以暴露该对138的两个导体130的更多外部，例如外导体的更大宽度和/或外导体的更长长度，与相应的对138的内导体相比。
图6示出了根据示例性实施例的用于电连接器100的触头模块210。可以使用触头模块210代替触头模块110(如图3所示)。触头模块210包括多个导体230和保持导体230的介电框架220。在示例性实施例中，导体230是引线框架的一部分，并且介电框架220包覆模制在导体230上。在示例性实施例中，介电框架220包括前部222、后部224、顶部226和底部228。
每个导体230包括配合端232、端接端234和延伸穿过介电框架220的过渡部分236。在示例性实施例中，导体230成对238布置，其构造成传送差分信号。在示例性实施例中，每个导体230具有在第一和第二边缘244，246之间延伸的相反的第一侧240和第二侧(未示出)。
介电框架220具有相反的第一侧250和第二侧(未示出)。在示例性实施例中，介电框架220包括在配合端106和端接端108之间(例如在前部222和底部228之间)延伸的多个框架构件280。框架构件280保持导体230。框架构件280由槽282分开。
在示例性实施例中，介电框架220包括在框架构件280中的多个开口，其暴露导体230。例如，在示例性实施例中，介电框架220包括多个夹点254、限定暴露部分258的多个偏斜窗口256和插入损耗控制窗口260。插入损耗控制窗口260控制沿导体230的插入损耗。插入损耗控制窗口260限定了将过渡部分236的暴露部分264暴露于空气的空气凹部262。在过渡部分236的暴露部分264周围提供空气减少了插入损耗并增强了导体230的信号完整性。插入损耗控制窗口260的尺寸和形状控制沿导体230的插入损耗。
在示例性实施例中，插入损耗控制窗口260沿着相应对238的导体230成对266布置。例如，外部插入损耗控制窗口260a沿着对238的外导体230a延伸并且内插入损耗控制窗口260b沿着对238的内导体230b延伸。在示例性实施例中，相应的一对窗口中的插入损耗控制窗口260a，260b具有相同的尺寸和形状，以将两个暴露部分264暴露到相同量的空气。在示例性实施例中，相应的一对窗口中的插入损耗控制窗口260a，260b沿着导体230的长度对齐。在各个实施例中，至少一些框架构件280仅包括插入损耗控制窗口260a，260b，并且在这样的框架构件280上不包括在它们之间的其他窗口或夹点。在示例性实施例中，偏斜窗口256与插入损耗控制窗口260a，260b不同，因为偏斜窗口256限定空气凹部，该空气凹部仅使相应对238的较长或外导体230a的暴露部分258暴露于空气，用于沿着导体230进行偏斜控制。相反，插入损耗控制窗口260a，260b成对设置，其中导体230a，230b二者都被插入损耗控制窗口260a，260b暴露于空气中。
图7是根据示例性实施例的用于电连接器100的触头模块310的侧视图。
图8是根据示例性实施例的触头模块310的一部分的截面图。可以使用触头模块310代替触头模块110(如图2所示)。触头模块310包括多个导体330(图7中以虚线示出)和保持导体330的介电框架320。在示例性实施例中，导体330是冲压和成形的导体。介电框架320是保持导体330的模制框架。
在示例性实施例中，介电框架320被预模制，并且导体330被插入或装载到介电框架320中。可选地，在导体330装入第一框架312之后，介电框架320是具有第一框架312和联接到第一框架312的第二框架314的多件式框架。第一框架312包括接收导体330的凹部316。可选地，第二框架312可以形成凹部或部分的凹部。第一和第二框架312，314在接缝318处相遇。
在示例性实施例中，介电框架320包括前部322、后部324、顶部326和底部328。介电框架320具有相反的第一和第二侧350，352。在示例性实施例中，介电框架320包括在配合端106和端接端108之间(例如在前部322和底部328之间)延伸的多个框架构件380。框架构件380保持导体330。框架构件380由槽382分开。
每个导体330包括配合端332、端接端334和延伸穿过介电框架320的过渡部分336。过渡部分336接收在凹部316中。在示例性实施例中，导体330被布置成对338，其构造成传送差分信号。在示例性实施例中，每个导体330具有在第一和第二边缘344，346之间延伸的第一和第二侧340，342。
在示例性实施例中，介电框架320包括在使导体330暴露的框架构件380中的多个开口。例如，在示例性实施例中，介电框架320包括限定暴露部分358的多个偏斜窗口356。偏斜窗口356在第一和第二侧350，352处是开口的。偏斜窗口356开口到凹部316。
介电框架320包括插入损耗控制窗口360。在示例性实施例中，插入损耗控制窗口360由凹部316限定。插入损耗控制窗口360控制沿导体330的插入损耗。插入损耗控制窗口360限定空气凹部362，其使过渡部分336的暴露部分暴露于空气中。在过渡部分336周围提供空气减少了插入损耗并增强了导体330的信号完整性。插入损耗控制窗口360的尺寸和形状控制沿导体330的插入损耗。在示例性实施例中，插入损耗控制窗口360是在介质框架320的内部使得空气凹部362被介电框架320包围。然而，插入损耗控制窗口360的部分可以开口到外部环境。例如，插入损耗控制窗口360的部分可以延伸到第一侧350或第二侧352。
插入损耗控制窗口360完全围绕过渡部分336的相应暴露部分。插入损耗控制窗口360使在相同空气凹部362中的相应导体330的第一和第二侧340，342以及第一和第二边缘344，346暴露于空气。凹部316相对于导体330尺寸过大，以形成围绕导体330的空气凹部362。例如，凹部362在内边缘壁366和外边缘壁368之间的高度364大于导体330在边缘344，346之间的高度370，并且凹部362在第一侧壁374和第二侧壁376之间的宽度372大于导体330在侧面340，342之间的宽度378。内边缘壁366与相应导体330的第一边缘344间隔开，并且外边缘壁368与相应导体330的第二边缘346间隔开。第一侧壁374与相应导体330的第一侧340间隔开，并且第二侧壁376与相应导体330的第二侧342间隔开。内边缘壁366、外边缘壁368、第一侧壁374和第二侧壁376限定了限定凹部316的凹部壁384。凹部316可以包括其他壁以形成在替代实施例中具有另一形状的凹部。
在示例性实施例中，介电框架320包括定位突片386，该定位突片386延伸到空气凹部362中以接合导体330并将导体330定位在插入损耗控制窗口360中。定位突片386从内边缘壁366、外边缘壁368、第一侧壁374和第二侧壁376延伸以接合导体330。定位突片386接合第一边缘344、第二边缘346、第一侧340和第二侧342。定位突片386保持内边缘壁366与第一边缘344分开以及外边缘壁368与第二边缘346分开。定位突片386保持第一侧壁374与第一侧340分开以及第二侧壁376与第二侧342分开。

Claims (5)

1.一种电连接器，包括：
触头模块，该触头模块具有保持导体的介电框架；
导体，该导体在配合端和端接端之间延伸，该导体具有在相应的配合端和端接端之间的穿过介电框架的过渡部分，该导体的过渡部分具有相反的第一和第二侧以及在第一和第二侧之间的相反的第一和第二边缘；
介电框架具有平行于过渡部分的第一和第二侧的相反的第一和第二侧，该介电框架具有在第一侧和第二侧中的至少一个中的插入损耗控制窗口，该插入损耗控制窗口限定空气凹部，该空气凹部使相应的过渡部分的暴露部分暴露于空气中，所述插入损耗控制窗口的尺寸和形状控制沿导体的插入损耗，
其中，所述导体成对布置以承载差分信号，所述插入损耗控制窗口沿着相应对的导体成对布置。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其中所述插入损耗控制窗口完全围绕相应的暴露部分，使得相应的导体的第一和第二侧以及第一和第二边缘暴露在同一空气凹部中。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中在相应对的插入损耗控制窗口中的插入损耗控制窗口具有相同的尺寸和形状。
4.如权利要求1所述的电连接器，还包括在所述介电框架的第一侧和第二侧中的至少一个中的偏斜窗口，该偏斜窗口限定空气凹部，该空气凹部使相应的过渡部分的暴露部分暴露于空气中，该偏斜窗口仅暴露相应对的导体的较长导体，以沿着导体进行偏斜控制。
5.根据权利要求1所述的电连接器，还包括屏蔽，该屏蔽联接到所述第一侧以便为所述导体提供电屏蔽，该屏蔽覆盖所述插入损耗控制窗口。
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