CN1109382C - 接地增强的电连接器 - Google Patents

Abstract

具有增强的接地特性的电连接器，它减小了信号传输错误的可能性，该电连接器包括由电绝缘材料制成的连接器外壳(2)，装在连接器外壳上的多个导体端子(3)，这些端子有引线部(7)从连接器外壳向外延伸用于和印刷电路板啮合。金属板形式的导体接地板装在连接器外壳的外部。该接地板包括至少一个与其集成在一起的接地端子(9)，接地端子(9)在连接器导体端子水平上向外延伸并位于两个相邻导体端子之间的空间内。

Description

接地增强的电连接器

一般地说，本发明一般涉及为印刷电路之间实现可靠连接的电连接器，更具体地说，是涉及具有增强的接地特性的电连接器，它增强了连接器在高速度和高频率信号应用中的适用性。

当使用电连接器把(多个)印刷电路板的高频信号电路连接在一起时，或把印刷电路板与导线连接在一起时，采用一个金属接地板作为连接器的一部分以防止在连接器处发生高频电路的外部泄漏。接地板位于连接器的绝缘外壳上的外部，例如如日本未实审专利公开No.5-217630和日本未实审专利公开No.6-84568中所描述的那样。这些类型的连接器利用一个绝缘外壳、多个装在绝缘外壳内的端子以及附着在绝缘外壳外部的金属接地板。这些连接器的截面图揭示了一种大体上为“三明治”型的结构，这里绝缘外壳被夹持在连接器端子和接地板之间。在这种结构中，端子往往会起电容器的作用，当高频信号被加到一个特定端子时，那个信号可能会“跳过”或者穿过外壳以及相邻的空气隙，到达金属接地板，这种现象在本专业通常被称作电容耦合。接地板在连接器的相对两端被连接到接地电路，从而使与接地板耦合的任何信号传送到接地路径而不会传送到连接器中的其他端子。

然而，当高频信号跳到接地板上并寻找在接线器两端连到接地板上的接地电路时，高频信号可能会在其通过从连接器到接地电路这段距离时向外幅射，这种可能性是存在的，特别是当连接器的长度增大的时候。这种现象极称作“天线效应”，因为接地板的作用犹如一个天线，而高频信号可能会跳回或者说被耦合到连接器的其他端子，造成该传送和信号错误，这对电路和连接器的操作是有害的。

在上述连接器中，接地端子是与接地板集成在一起的，并沿纵向位于连接器的两端，从而不与连接器端子的焊接引线冲突。随着连接器长度增加，端子数目也增加了，于是如上文解释的在接地板中局部形成的天线的长度也增加了，这反过来增大了高频信号错误地传送给连接器其他端子的可能性。

本发明提供了前文提出的问题的解决办法。本发明的一个目的是提供一种电连接器，它在接地板中具有增强的接地能力，从而减小发生高频信号有害泄漏的可能性。

为了实现这一目的和其他目的，根据本发明的一个方面构成的增强接地连接器的组成是：一个绝缘外壳；多个安装在绝缘外壳内的端子，这些端子有端子焊接引线部从连接器靠近外壳底面处向外延伸；安装在外壳外部上的导体接地板，该接地板有至少一个接地端子置于高频信号电路附近并介于那些端子焊接引线部之间。

端子的引线部及接地板接地端子最好一起对齐，从而使它们基本上处于同一水平面内，而且它们的各自电路板安装表面是共平面的，可以向接地板提供额外的接地端子，置于接地板的两端以及接地板的中间部分，将接地端子排列在连接器的多个导体端子之间。

用适当的方法在接地板中形成接地端子，例如冲压成型(stampingand forming)，这避免了在连接器导体端子中提供接地端子的需要，从而允许本发明用于有更多电路的连接器。再有，通过在接地板内形成多个接地端子，可以把这些接地端子做成基本上与连接器电路端子处于同一平面，以保持连接器所有端子的共平面性，这减少了在把连接器接到印刷电路板上时遇到的安装错误。

通过考虑下面的详细描述，将会清楚地理解本发明的这些或那些目的、特点和优点。

在下面的详细描述过程中将参考附图，图中相同参考数字将代表相同部件，这些图件是：

图1是根据本发明原理构成的插座式电连接器的平面图；

图2是图1所示电连接器沿其线2-2所取的正视图；

图3是图1所示电连接器沿其线3-3所取的端面图；

图4是根据本发明的原理构成的具有增强的接地特性的插头式电连接器的平面图。

图5是图4所示连接器沿线5-5所取的正视图；

图6是图4所示连接器沿线6-6所取的侧视图；以及

图7是图1和图4所示插座式和插头式连接器啮合在一起的放大截面图。

图1至图3展示一个根据本发明构成的具有增强的接地特性的插座式电连接器部件，总体上用数字1表示。连接器部件1包括一个长形连接器外壳2，最好用电绝缘材料构成。多个导体端子放在绝缘外壳内部并排成二行30、32，最好是平行地位于连接器部件1的相对两端36、38之间沿外壳2的纵向延伸的凹槽34内。凹槽34被连接器部件的侧壁5封闭。板状的导体接地板4安装在外壳2的外部上并围绕外壳2的外边界。

可以看到，连接器部件1的端子3包括啮合或接触部分40，它们沿着凹槽34内的支座44的壁42的内表面排列，并沿外壳侧壁5进一步向下向着外壳2的底部6延伸。(图7)端子的焊接引线部7连接到接触部分40，并从连接器向外延伸，沿着底表面6在大体上水平的平面中沿着连接器部件1的相对两侧延伸到外壳2的侧面之外。

每行端子3按预定间距“S”保持给定间隔。在特定位置处的相邻端子之间有宽些的间隔，在所描述的最佳实施例中，这些特定位置对应于每个第N端子。这些第二间隔8把连接器1的导体端子分开成分立的端子组(以及焊接引线部7组)。与这些间隔8相对应，向接地板4提供的接地端子9(图2)在导体端子焊接引线部7的水平上沿接地板4的下缘4a构成。这些接地端子9总体上成L型结构并取水平凸耳(lug)的形状，它们置于各导体端子组之间的较宽间隔8中。每个这种接地端子9或凸耳还包括一个电路板啮合部9a，最好是平面结构，它向外延伸并与连接器导体端子3的焊接引线部7处于共同平面中。这样，导体端子焊接引线部7的底表面与接地端子9最好是在同一平面内，从而可以通过传统的表面焊接使连接器装在相关的印刷电路板46上。

连接器部件接地板4还可以包括比接地端子9更宽的次级接地端子10，从而使这些端子10辅助连接器部件1牢固地焊接到印刷电路板上。接地板4最好是由片状金属材料冲压成形，以确定两个相对的基本上为平面的主体部分50(如图1-7的最佳实施例中所示)，固位凸缘52置于主体部分50的两端，它们向下折叠并与连接器部件外壳2牢固地啮合。主体部分50可以包括一系列在其中形成的啮合凸舌54，它们稍向内延伸与连接体部件外壳2摩擦啮合。

图4至图6描绘一个具有增强接地特性的插头型电连接器11的最佳实施例，该连接器11能与前述插座型连接器啮合。与连接器部件1类似，插头型连接器11包括一个由绝缘材料制成的长形连接器外壳12以及多个置于外壳12上的端子13，它们带有从连接器部件11的底部16延伸的焊接引线部17。它还包括一个金属接地板形式的外部导体接地板14。端子13沿着外壳12的纵向延伸方向排成单独的两排，从而与插座型连接器部件1的相应的相对端子3相对并与其啮合。每一行中的端子13以第一预先确定间隔“S”彼此分开，并包括第二预先确定间隔18，它们比第一间隔要宽。向接地板14提供多个接地端子19，它们的数量对应于第二间隔的数量，并放置在对应于这些较宽间隔18的位置上。

这些接地端子19在这些宽间隔18中延伸，而且最好在水平和垂直两个方向上定位，从而使它们的底平面啮合面19a与连接器导体端子13的平面啮合面17a处于同一水平面，以便使连接器部件的接地端子和导体端子保持在同一平面，并与相关电路板的接地电路的相对触点片对齐。在这个连接器部件11的相对两端，为了前文解释过的目的而提供了大于接地端子19的接地端子20。

图7是插座型连接器部件1和插头型连接器部件11啮合在一起的截面图。在这种啮合中，两个连接器部件1、11的端子3和13以导电方式彼此接触。插头型连接器11的接地板14在其啮合端15与插座型连接器部件1的接地板4的内部啮合。在接地板4内部形成的导电啮合突头21与接地板14啮合，从而使两个接地板4和14电连接在一起。

在所示实施例中，当把高频电压加到端子3和13的任何一个时，由于外部接地板4、14中的电容耦合跳跃到或者说沿着连接器部件1、11诱发的高频电流将流向最近的接地路径。最近的接地路径是由整体形成的接地端子9、19提供的，并能通过接地端子9和19馈接到电路板46的接地电路。因此，在接地板4、14中局部形成的高频电流信号的距离便尽可能短。当所用接地端子9、19的具体数量为N，而且接地端子9、19沿连接器1、11的长度等距离分布时，信号到地的这个距离不大于连接器1、11长度的1/N+1倍。所以，导体端子3、13产生天线效应的可能性显著减小，如果说事实上不会完全消除的话。结果，错误地把信号传送给其他端子3和13的情况也显著地减小，这增强了本发明的增强接地的连接器1和11的可靠性。

将会理解，在每个接地板4、14中提供的接地端子9和19的位置的数量不限于所述最佳实施例中所显示的那样。由于在加上高频电流的连接器导体端子3、13的周围通过提供接地端子9和19能避免天线效应，所以当加上高频电流的端子3、13的数量少时，接地端子9、19的数量也可以少。

通过把至少一个接地端子9、19安排在任何载有高频电流的导体端子3、13之间，便能避免形成天线效应。另一方面，当加上高频电流的端子3、13的数量大时，接地端子9、19的数量也可从最佳实施例中所示数量再相应地增加。

虽然在最佳实施例中所示焊接引线部7、17以及接地端子9、19平行于连接器外壳2、12的底表面6、16延伸，以便进行表面焊接，但会理解，焊接引线部7、17和接地端子9、19可以从外壳垂直于其底面6、16延伸，从而使能通过印刷电路板中形成的孔插入到端子中来进行浸入焊接。

如前面所指出的那样，利用本发明的增强接地电连接器，能把金属接地板中感生的高频电流通过短路径馈送给接地电路，以增强金属接地板的接地功能。所以，永远不会错误地传送信号，从而改进了电连接器的可靠性。再有，由于接地端子直接连于印刷电路板上的触点片，所以不需要不论是在连接器外壳内部还是在其外部把接地端子连到连接器的特定导电端子，从而降低了连接器制造成本。

虽然针对示例性实施例展示和描述了本发明，本专业人们应该理解，可以进行前述的以及其他的改变、删减或增加，而不偏离本发明的精神和范围。所以，本发明不应被理解为局限于前述特定实施例，而应包括所附权利要求中提出的特点所包括的范围内能实现的所有可能的实施例及其等效物。

Claims (11)

1.一种电连接器，具有由电绝缘材料制成的长形外壳和多个装在连接器外壳上的电导体端子，这些导体端子有焊接引线部从所述连接器外壳向外延伸，所述焊接引线部按预先确定的第一间距彼此分开，所述连接器还具有一个导电接地板装在所述连接器外壳的外部上，其改进包括：

至少一个主接地端子在所述导体端子焊接引线部的水平上与所述接地板集成在一起，并且以与导体端子焊接引线部相同的方向向外延伸，相同的方向至少两个所述导体端子焊接引线部以预先确定的第二间距彼此分开，以确定一个接地间隔，其中接受所述主接地端子，其中当接地端子和导体端子焊接引线部被焊接带电路板上时，接地端子与导体端子焊接引线部基本上沿连接器壳体的长度对齐。

2.如权利要求1中提出的连接器，其中所述导体端子焊接引线部和所述主接地端子基本上处同一平面中。

3.如权利要求1中提出的连接器，其中所述接地板包括次级接地端子位于所述连接器外壳的相对两端，所述主接地端子被放置在所述接地板上，介于所述次级接地端子中间。

4.如权利要求1中提出的连接器，其中所述接地板包括多个主接地端子在所述导体端子焊接引线部的水平上集成于所述接地板中，所述导体端子焊接引线部包括同样多的接地空间，每个接地空间当中接受一个主接地端子。

5.如权利要求2中提出的连接器，其中所述导体端子焊接引线部和所述主接地端子每个都有各自的平面电路板啮合面，所述各电路板啮合面位于基本上共同的水平面上。

6.如权利要求1中提出的连接器，其中所述接地板包括用于摩擦啮合所述连接器外壳外表面的装置。

7.如权利要求6中提出的连接器，其中所述摩擦啮合装置包括至少一个在所述接地板主体中形成的啮合突头。

8.如权利要求4中提出的连接器，其中所述主接地端子沿所述连接器长度方向以等间隔分开。

9.如权利要求4中提出的连接器，其中所述连接器包括N个主接地端子以等间隔沿所述接地板纵向分布以确定N个接地路径，从而使所述连接器导体端子所携带的任何信号借助电容耦合穿过所述连接器导体外壳达到所述接地路径之一所要经过的最短距离不大于所述连接器长度的1/N+1倍。

10.如权利要求1中提出的连接器，其中所述接地板是由一金属片状材料制成的，它有两个平行的纵向侧边部分和两个横向端部，其横向端部被折叠与所述侧边部分接触，以确定一个中空闭合体，在其中接受所述连接器外壳。

11.如权利要求10中提出的连接器，其中所述接地板的侧部和端部是由单一金属片材料集成在一起的。

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