CN113644475A - 一种高传输速率连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高传输速率连接器，包括插头连接器和插座连接器，所述插座连接器包括插座基座，所述插座基座上阵列若干贯通的容纳腔B，每个所述容纳腔B内卡接一对插座端子，所述插座端子的一端设有弯折的接触部；所述插头连接器包括导向基座，所述导向基座内插接若干差分合件，每个所述差分合件内设有至少两组差分信号对，所述差分信号对的一端设有直式的对接端，当所述差分信号对与所述容纳腔B对接时，所述接触部与所述对接端多点接触形成信号通路。本发明提出一种高传输速率连接器，其特点为结构紧凑、高密度、高传输速率、全链路可靠屏蔽等特点。

Description

一种高传输速率连接器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高传输速率连接器。

背景技术

在大容量存储、高速通讯等领域，设备内部不同电路板靠连接器连接。随着信息科技的迅速发展，设备对传输信号的速率要求越来越高，同时信号密度越来越大，因此信号间的相互干扰成为连接器速率提升、密度提高的难题。

为解决高传输速率条件下的信号干扰问题，各高速电连接器厂家采用各种屏蔽差分结构，但现有技术有的达不到56Gbps的使用要求，有的结构工艺复杂、成本昂贵。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出一种高传输速率连接器，其特点为结构紧凑、高密度、高传输速率、全链路可靠屏蔽等特点。

一种高传输速率连接器，包括插头连接器和插座连接器，所述插座连接器包括插座基座，所述插座基座上阵列若干贯通的容纳腔B，每个所述容纳腔B内卡接一对插座端子，所述插座端子的一端设有弯折的接触部；所述插头连接器包括导向基座，所述导向基座内插接若干差分合件，每个所述差分合件内设有至少两组差分信号对，所述差分信号对的一端设有直式的对接端，当所述差分信号对与所述容纳腔B对接时，所述接触部与所述对接端多点接触形成信号通路。

优选地，所述插座端子包括水平部，所述水平部的一端设有鱼眼端子B、另一端连接接触部，所述接触部沿远离所述鱼眼端子B的方向依次设有第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部的最低点低于所述水平部，所述第二弯折部的最低点低于所述第一弯折部的最低点，所述接触部中间设有控点槽。

优选地，所述容纳腔B为长方型腔体，所述容纳腔B的一内侧壁上垂直设有两个容纳槽，所述插座端子通过水平部两侧设置的凸台与所述容纳槽过盈配合；所述容纳腔B内非设有容纳槽的三个内壁上卡接U型屏蔽罩，所述屏蔽罩的两侧壁边缘对称设有弹片和凸包，所述屏蔽罩两侧壁的同一端设有地鱼眼端子B。

优选地，所述差分合件包括定位座，所述定位座上可拆卸地设有信号排，所述信号排包括至少两个差分信号对，每个所述差分信号对呈弯折状且弯折处通过塑料支架保证其平行设置，所述差分信号对的另一端设有鱼眼端子A，所述差分信号对的对接端和鱼眼端子A插接方向呈90°。

优选地，所述差分信号对弯折处的塑料支架上设有补偿部，所述补偿部包裹所述差分信号对中靠内侧弯折的一个差分信号接触件部分线路。

优选地，所述定位座的上表面平行等间距设有若干肋条，两个所述肋条形成凹槽，所述凹槽与差分信号对的形状相匹配；所述信号排可拆卸地设置于所述凹槽内，所述信号排的对接端和鱼眼端子A均延伸至所述定位座的外侧，每个所述凹槽和差分信号对之间设有屏蔽壳体，所述信号排远离所述屏蔽壳体的一侧设有屏蔽板。

优选地，所述屏蔽壳体包括U型槽体，所述U型槽体的一端延伸至所述对接端、另一端的两侧壁上对称设有地鱼眼端子A；所述屏蔽板上设有若干方槽和若干圆孔，所述肋条的上表面设有若干定位圆柱，所述定位圆柱与所述圆孔相匹配；所述U型槽体的侧壁上设有若干卡扣，所述卡扣与所述方槽相匹配。

优选地，所述导向基座包括两个平行设置的侧板，两个所述侧板的中间部垂直固定连接支撑板，所述支撑板上阵列若干贯通的容纳腔A，所述支撑板的一侧设有若干垂直的卡槽，两个所述侧板相对设置若干固定槽，所述卡槽与固定槽相匹配。

优选地，所述导向基座还包括两个固定板，所述固定板上设有若干固定齿，所述定位座上非设置所述对接端和鱼眼端子A的两个相邻侧壁上分别设有限位槽A和限位槽B，所述限位槽A和限位槽B的宽度与所述固定板的厚度相匹配，所述固定齿的宽度与所述定位座的厚度相匹配。

优选地，所述插座基座上的容纳腔B奇数列偶数列错位排列。

本发明中的有益效果：

本发明提出一种高传输速率连接器，插头连接器采用弯式接触件，实现90°弯曲，但其接触端为直式，插座连接器直式接触件，但其接触段为弯式，即本发明采用弯式接触件直式接触，直式接触件为弯式接触，该接触方式使得插板更轻便，且实现工艺更简单，零件开模尺寸管控精度更高。

本发明提出一种高传输速率连接器，插座的接触件设有弯折部和控点槽，可以根据需要设置接触触点的个数，在不同的接触件大小和厚度变量中，该结构一方面在确保插拔力、保持力，另一方面在高速信号传输中减少“短桩”效应，起到结构可靠、性能优异的作用。

本发明提出一种高传输速率连接器，屏蔽为C型屏蔽，从印制板端鱼眼到插头，接触界面到插座，再到背板印制板端鱼眼实现了全链路的信号屏蔽技术，为高速信号传输提供了链路保障，传输速率可达56Gbps～112Gbps。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为一种高传输速率连接器的整体示意图；

图2为插座基座的结构示意图；

图3为插座基座容纳腔的结构示意图；

图4为图3另一个视角的结构示意图；

图5为屏蔽罩的结构示意图；

图6为屏蔽罩和插座端子的位置配合示意图；

图7为插座端子的侧视图；

图8为插座端子接触部结构示意图一；

图9为插座端子接触部结构示意图二；

图10为插座端子接触部结构示意图三；

图11为插座端子接触部结构示意图四；

图12为插座连接器中成对插座端子的排布结构示意图；

图13为插头连接器的结构示意图；

图14为导向基座和固定板的结构示意图；

图15为图14另一个视角的结构示意图；

图16为差分合件的结构示意图；

图17为差分合件的拆分结构示意图；

图18为信号排的结构示意图；

图19为差分合件在A处的屏蔽结构示意图；

图20为差分合件在B处的屏蔽结构示意图；

图21为差分合件在C处的屏蔽结构示意图；

图22插头连接器的对接端与插座连接器端子的对接示意图。

图中：1-插头连接器、11-导向基座、111-侧板、1111-固定槽、112-支撑板、1121-容纳腔A、1122-卡槽、12-差分合件、1201-差分合件A、1202-差分合件B、121-屏蔽板、1211-方槽、1212-圆孔、122-信号排、1221-塑料支架、1222-差分信号对、1223-对接端、1224-鱼眼端子A、1225-补偿部、123-屏蔽壳体、1231-U型槽体、1232-地鱼眼端子A、1233-卡扣、124-定位座、1241-肋条、1242-凹槽、1243-限位凸台、1244-限位槽A、1245-限位槽B、1246-定位圆柱、13-固定板、131-固定齿、2-插座连接器、21-插座基座、211-容纳腔B、212-容纳槽、22-屏蔽罩、221-弹片、222-凸包、223-地鱼眼端子B、23-插座端子、231-水平部、232-接触部、2321-第一弯折部、2322-第二弯折部、233-鱼眼端子B、234-控点槽、a-第一接触点、b-第二接触点、c-空气介质。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

参照图1-12，一种高传输速率连接器，包括插头连接器1和插座连接器2，插座连接器2包括插座基座21，插座基座21上阵列若干贯通的容纳腔B211，每个容纳腔B211内卡接一对插座端子23，形成一对差分信号；插座端子23包括水平部231，水平部231的一端设有鱼眼端子B233、另一端设有弯折的接触部232；容纳腔B211为长方型腔体，容纳腔B211的一内侧壁上垂直设有两个容纳槽212，插座端子23通过水平部231两侧设置的凸台或倒刺结构与容纳槽212过盈配合；

容纳腔B211内非设有容纳槽212的三个内壁上卡接U型屏蔽罩22，屏蔽罩22的两侧壁边缘对称设有向内延伸的弹片211，用于与插头连接器1的屏蔽壳体123弹性连接；屏蔽罩22的两侧壁边缘还设有凸包222，用于与插座基座21进行过盈配合实现屏蔽罩22自身的位置固定；屏蔽罩22两侧壁的同一端设有地鱼眼端子B223。

每个容纳腔B211是独立的单元，屏蔽罩22对两个插座端子23形成了270°屏蔽保护；屏蔽罩22和插座端子23的接触部232形成一个与插头连接器1的对接区域；屏蔽罩22上的一对地鱼眼端子B223和插座端子23的鱼眼端子B233延伸至容纳腔B211的外部伸向远端，形成了PCB板的安装区域。两个鱼眼端子B233正好位于两个地鱼眼端子223的中间，彼此位置对称，两个鱼眼端子B233形成了一组完整的差分接触单元。

插座基座21上的容纳腔B211奇数列偶数列错位排列，使得每一行相邻的两个容纳腔B211错位排列一定距离Δ，该距离Δ为两个插座端子23之间的距离，此外，每一列的插座端子23之间都有两个地鱼眼端子B223，这样可以获得更好的抗干扰效果。

插座端子23为经过精密五金模具冲制成型的、扁状、方截面的弹性片，其接触部232沿远离鱼眼端子B233的方向依次设有第一弯折部2321和第二弯折部2322，第一弯折部2321的最低点低于水平部231，第二弯折部2322的最低点低于第一弯折部2321的最低点，接触部232中间设有控点槽234。控点槽234的长度可以任意调整，其长度直接影响了接触触点的数量：(1)当控点槽234的长度设置于第一弯折部2321的最低点和第二弯折部2322的最低点之间时，接触部232的接触点分别为第一接触点a和第二接触点b；(2)当控点槽234的其中一端延伸至第一弯折部2321的最低点，原接第一接触点a成为两个接触点a1和a2；或者控点槽234的另一端延伸至第二弯折部2322的最低点，原第二接触点b成为两个接触点b1和b2；这两种情况下，接触部232可以有三个触点；(3)当控点槽234的两端分别延伸至第一弯折部2321的最低点和第二弯折部2322的最低点，则接触部232的接触点变成四个：a1、a2、b1、b2；该接触部232可以通过控制控点槽234的长度以及弯折部的个数来改变接触点的个数从而实现多点接触，减少了对接区的“短桩”效应。

插头连接器1包括导向基座11，导向基座11内插接若干差分合件12，差分合件12包括定位座124、屏蔽壳体123、信号排122和屏蔽板121；本实施例中信号排122包括四个差分信号对1222，差分信号对1222的一端设有直式的对接端1223、另一端设有鱼眼端子A1224，信号排122的对接端1223为塑胶和金属的混合体，且金属位于塑胶的表面，用于与插座2的接触件23对接。

每个差分信号对1222呈弯折状且弯折处通过塑料支架1221保证四个差分信号对1222平行设置，信号排122通过冲压和注塑组合加工而成的嵌件；四个对接端1223位于同一直线、四个鱼眼端子A1224位于同一直线；差分信号对1222弯折后，其对接端1223和鱼眼端子A1224插接方向呈90°。差分信号对1222弯折处的塑料支架1221上设有补偿部1225，补偿部1225包裹差分信号对1222中的一个差分信号接触件部分线路。为了保证对接端1223和鱼眼端子A1224的插接方向呈90°，信号排122中四个差分信号对1222呈弯折设置导致其长度不同，且一个差分信号对1222中的两个信号线路的长度也不同，因此塑料支架1221在差分信号线路中起到了补偿的作用，保证一组差分信号对在弯折处可以保证阻抗一致，实现全路段阻抗匹配达到信号稳定传输的目的。

定位座124的上表面平行等间距设有若干肋条1241，两个肋条1241形成凹槽1242，凹槽1242与差分信号对1222的形状相匹配；定位座124上所有凹槽1242的设置与信号排122的结构相匹配，信号排122可拆卸地设置于凹槽1242内；信号排122的对接端1223和鱼眼端子A1224均延伸至定位座124的外侧，每个凹槽1242和差分信号对1222之间设有屏蔽壳体123，屏蔽壳体123包括U型槽体1231，U型槽体1231的一端延伸至对接端1223，对对接端1223形成了270°的屏蔽保护；信号排122远离屏蔽壳体123的一侧设有屏蔽板121；U型槽体1231和屏蔽板121的配合实现了对对接端1223的360°屏蔽保护。

屏蔽板121上设有若干方槽1211，U型槽体1231的侧壁上设有若干卡扣1233，卡扣1233与方槽1211进行卡接实现两者之间的固定，将信号排122整体固定于其中。多个U形屏蔽壳体123共同固定于一个屏蔽板121上形成了多条全屏蔽传输通道，差分信号对1222的整个传输路径上完全被屏蔽壳体包裹，减少了相邻差分对的电磁干扰，提高了差分接触单元之间的屏蔽效果。

U型槽体1231的另一端的两侧壁上对称设有地鱼眼端子A1232；两个地鱼眼端子A1232和两个鱼眼端子A1224形成与PCB板的安装区域。

屏蔽板121上设有若干圆孔1212，肋条1241的上表面设有若干定位圆柱1246，定位圆柱1246与圆孔1212相配合从而实现了定位座124、屏蔽壳体123、信号排122和屏蔽板121的整体固定。

本实施例中差分合件12包括差分合件A1201和差分合件B1202，两者结构、实现工艺完全相同，屏蔽板121和屏蔽壳体123通过多点卡接进行固定，将差分信号排122固定于其相对位置中，然后整体再通过定位基座124与屏蔽板121上的圆孔特征进行过盈、热铆工艺实现整体固定，差分合件A1201和差分合件B1202的区别是差分对的位置进行了错位设置，为了配合插座基座21上容纳腔B211的错位排列，可有效降低串扰。

导向基座11包括两个平行设置的侧板111，两个侧板111的中间部垂直固定连接支撑板112，支撑板112上阵列若干贯通的容纳腔A1121，容纳腔A1121错位设置，与插座连接器2上的容纳腔B211想匹配。

支撑板112的一侧设有若干垂直的卡槽1122，两个侧板111相对设置若干固定槽1111，卡槽1122与固定槽1111相匹配。组装时，差分合件12上的对接端1223插入容纳腔A1121内，且差分合件12的定位基座124卡合在固定槽1111和卡槽1122内，定位基座124与固定槽1111相卡合的两边均设有限位凸台1243，保证定位基座124与固定槽1111的固定。差分合件A1201和差分合件B1202交替设置卡合在导向基座11内。

导向基座11还包括两个固定板13，固定板13上设有若干固定齿131，定位座124上非设置对接端1223和鱼眼端子A1224的两个相邻侧壁上分别设有限位槽A1244和限位槽B1245，限位槽A1244和限位槽B1245的宽度与固定板13的厚度相匹配，固定齿131的宽度与定位座124的厚度相匹配。当差分合件12卡合在导向基座11内，两个固定板13分别插入限位槽A1244和限位槽B1245从而实现了插头连接器1的整体固定。

工作原理：

本发明的一个实施例示出的高速连接器弯式插头1和直式插座2，其中弯式插头连接器1固定于子板办卡，直式插座连接器2固定于背板。连接器均采用了鱼眼压接的方式实现连接器与PCB板的连接。本发明提出的连接器可以根据需要设置不同规格，仅在芯数、大小上有所不同，在结构和高速传输性能方面完全相同。

插头连接器1与插座连接器2插接时，差分合件12与插座连接器2的容纳腔B211对接，对接端1223首先与插座端子23上的第二弯折部2322接触，屏蔽罩22上的弹片221从两侧与U型槽体1231的外壁实现弹性接触。随着对接端1223和插座端子23的对接逐步深入，对接端1223将会与第一弯折部2321接触，如图22所示，信号排122上的对接端1223与插座端子上的接触部232与多点接触形成信号通路，本发明高速连接器的插头连接器和插座连接器的多触点接触，减少对接区的“短桩”效应。

参阅图18-21，本发明实施例示出的高速连接器弯式插头1单个差分合件在不同位置A、B、C处切向屏蔽结构示意图。

图19为A处的屏蔽状态，即差分信号对1222在U型槽体1231和屏蔽板121形成的腔体中，差分信号对1222周围介质完全为空气段c，相邻两个差分信号对1222之间由屏蔽壳体123阻拦，可以满足彼此之间的信号隔离；

图20中的B处的屏蔽状态，即差分信号对1222周围介质均为塑胶材料，由于塑胶介电常数较大，为了保证整条链路阻抗匹配，差分信号对1222的差分线路截面与图19中相同位置相比宽度减小，但是差分信号对1222的两个差分线路截面依然保持相同长度。

图21为C处的屏蔽状态，主要是在差分通道转弯位置进行补偿设计，因为插头连接器1为弯式结构，因此每个差分信号对1222的内侧走线相对于外侧走线的长度较短，信号传输速度更快，这样就会造成两条传输线的电气不等长影响了传输能力。为了解决这个问题，本发明在内侧走线上增加了一些塑胶，减小其上的信号传输速度，同时缩小内测走线的截面宽度，保证此处的差分阻抗匹配。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高传输速率连接器，包括插头连接器(1)和插座连接器(2)，所述插座连接器(2)包括插座基座(21)，其特征在于，所述插座基座(21)上阵列若干贯通的容纳腔B(211)，每个所述容纳腔B(211)内卡接一对插座端子(23)，所述插座端子(23)的一端设有弯折的接触部(232)；所述插头连接器(1)包括导向基座(11)，所述导向基座(11)内插接若干差分合件(12)，每个所述差分合件(12)内设有至少两组差分信号对(1222)，所述差分信号对(1222)的一端设有直式的对接端(1223)，当所述差分信号对(1222)与所述容纳腔B(211)对接时，所述接触部(232)与所述对接端(1223)多点接触形成信号通路。

2.根据权利要求1所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述插座端子(23)包括水平部(231)，所述水平部(231)的一端设有鱼眼端子B(233)、另一端连接接触部(232)，所述接触部(232)沿远离所述鱼眼端子B(233)的方向依次设有第一弯折部(2321)和第二弯折部(2322)，所述第一弯折部(2321)的最低点低于所述水平部(231)，所述第二弯折部(2322)的最低点低于所述第一弯折部(2321)的最低点，所述接触部(232)中间设有控点槽(234)。

3.根据权利要求2所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述容纳腔B(211)为长方型腔体，所述容纳腔B(211)的一内侧壁上垂直设有两个容纳槽(212)，所述插座端子(23)通过水平部(231)两侧设置的凸台与所述容纳槽(212)过盈配合；所述容纳腔B(211)内非设有容纳槽(212)的三个内壁上卡接U型屏蔽罩(22)，所述屏蔽罩(22)的两侧壁边缘对称设有弹片(211)和凸包(222)，所述屏蔽罩(22)两侧壁的同一端设有地鱼眼端子B(223)。

4.根据权利要求1所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述差分合件(12)包括定位座(124)，所述定位座(124)上可拆卸地设有信号排(122)，所述信号排(122)包括至少两个差分信号对(1222)，每个所述差分信号对(1222)呈弯折状且弯折处通过塑料支架(1221)保证其平行设置，所述差分信号对(1222)的另一端设有鱼眼端子A(1224)，所述差分信号对(1222)的对接端(1223)和鱼眼端子A(1224)插接方向呈90°。

5.根据权利要求4所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述差分信号对(1222)弯折处的塑料支架(1221)上设有补偿部(1225)，所述补偿部(1225)包裹所述差分信号对(1222)中靠内侧弯折的一个差分信号接触件部分线路。

6.根据权利要求5所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述定位座(124)的上表面平行等间距设有若干肋条(1241)，两个所述肋条(1241)形成凹槽(1242)，所述凹槽(1242)与差分信号对(1222)的形状相匹配；所述信号排(122)可拆卸地设置于所述凹槽(1242)内，所述信号排(122)的对接端(1223)和鱼眼端子A(1224)均延伸至所述定位座(124)的外侧，每个所述凹槽(1242)和差分信号对(1222)之间设有屏蔽壳体(123)，所述信号排(122)远离所述屏蔽壳体(123)的一侧设有屏蔽板(121)。

7.根据权利要求6所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述屏蔽壳体(123)包括U型槽体(1231)，所述U型槽体(1231)的一端延伸至所述对接端(1223)、另一端的两侧壁上对称设有地鱼眼端子A(1232)；所述屏蔽板(121)上设有若干方槽(1211)和若干圆孔(1212)，所述肋条(1241)的上表面设有若干定位圆柱(1246)，所述定位圆柱(1246)与所述圆孔(1212)相匹配；所述U型槽体(1231)的侧壁上设有若干卡扣(1233)，所述卡扣(1233)与所述方槽(1211)相匹配。

8.根据权利要求7所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述导向基座(11)包括两个平行设置的侧板(111)，两个所述侧板(111)的中间部垂直固定连接支撑板(112)，所述支撑板(112)上阵列若干贯通的容纳腔A(1121)，所述支撑板(112)的一侧设有若干垂直的卡槽(1122)，两个所述侧板(111)相对设置若干固定槽(1111)，所述卡槽(1122)与固定槽(1111)相匹配。

9.根据权利要求4-8任一项所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述导向基座(11)还包括两个固定板(13)，所述固定板(13)上设有若干固定齿(131)，所述定位座(124)上非设置所述对接端(1223)和鱼眼端子A(1224)的两个相邻侧壁上分别设有限位槽A(1244)和限位槽B(1245)，所述限位槽A(1244)和限位槽B(1245)的宽度与所述固定板(13)的厚度相匹配，所述固定齿(131)的宽度与所述定位座(124)的厚度相匹配。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述插座基座(21)上的容纳腔B(211)奇数列偶数列错位排列。

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