CN113972521B - 一种中心接触件、连接器及连接器中心接触件压接端结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电连接器技术领域，旨在解决现有技术中连接器中心接触件与强度低、易蠕变的基材压接时，由于压接处压强过大易导致基材损坏、射频传输失效的问题，提供一种中心接触件、连接器及连接器中心接触件压接端结构；其中，所述中心接触件为长条形结构，所述中心接触件包括直段和弧段，所述直段和所述弧段为一体结构，所述中心接触件受压所述弧段能够与基材形成面接触；本发明的有益效果是：在压接和服役时，中心接触件端头始终能够与带状线或微带线形成面接触，由于圆弧的作用，分解压力，降低压强，从而避免对高频印制板基材及其上的带状线或微带线在信号传输方向产生较大的剪切力，保证带状线或微带线的完好，保证射频传输的可靠。

Description

一种中心接触件、连接器及连接器中心接触件压接端结构

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，具体而言，涉及一种中心接触件、连接器及连接器中心接触件压接端结构。

背景技术

在电连接器领域，连接方式多种多样。在射频连接器领域，采用N型连接器、SMA型连接器、SMP型连接器、WMP型连接器等连接形式实现射频信号同轴传输。在同轴传输转换为带状线或微带传输线（后简称微带线）传输时，同轴连接器的中心接触件与带状线或微带线之间需要实现互联，常见的互联方式有焊接、弹性接触（如金带裹带过渡）、压接等。

在射频传输，特别是宽带高频（典型频段2~18GHz）射频传输领域，常用的微波基板材料有薄膜电路板、厚膜电路板、低温共烧陶瓷（LTCC）电路板、高温共烧陶瓷（HTCC）电路板、高频印制电路板等。同轴连接器的中心接触件与电路板上的带状线或微带线之间的常用互联方式也包括焊接、弹性接触、压接等。

在一些需求场合，如高振动量级、高温变范围情况下，焊接、弹性接触等方式不可靠或者无法实现时，压接方式由于其极好的抗环境应力特点和易实现性，成为不可替代的选择。

常见的压接连接器如图1-图3所示，中心接触件1连接于连接器壳体2上，其中，中心接触件1为直线形态。

压接互联方式是通过一定的压力实现连接器的中心接触件与电路板上的带状线或微带线实现良好接触，从而实现射频传输。其核心特征是这种压力需要持续施加在中心接触件上，且压力大小与环境应力大小需要匹配。

当微波基板材料的强度高，如薄膜电路板（基材是氧化铝、氧化铍、石英、微晶玻璃等）、厚膜电路板（基材是氧化铝等陶瓷）、低温共烧陶瓷（LTCC）电路板、高温共烧陶瓷（HTCC）电路板，施加在中心接触件上的压力对电路板上带状线或微带线影响较小。

由于设计、加工和装配原因，连接器中心接触件的接触面往往高于带状线或微带线的接触面。同时，在很多需求场合，微波基板材料需要选用高频印制板材料，其基材通常都是聚四氟乙烯混合陶瓷颗粒制成，基材强度低、易蠕变。

这就导致在对中心接触件施加压力时，中心接触件的端头先行接触到带状线或微带线，形成线接触，压强过大，此时就会产生一个较大的剪切力。

如图4-图5所示，压接前，中心接触件1位于高频印制板3的微带线4的正上方，中心接触件1与微带线4相互平行。

如图6-图7所示，对中心接触件1施加竖直向下的压力F后，中心接触件1的端头先行接触到微带线4，中心接触件1的端头的棱边与微带线4形成线接触，造成此处应力过于集中，从而导致微带线4断裂，基材变形。

综上所述，当中心接触件受压后与高频印制板基材之间产生的剪切力超出高频印制板基材的强度时，就会使基材产生不可逆的损坏，从而导致其上薄弱的（典型情况为约10微米厚的电解铜）带状线或微带线断裂，射频传输失效。

发明内容

本发明旨在提供一种中心接触件、连接器及连接器中心接触件压接端结构，以解决现有技术中连接器中心接触件与强度低、易蠕变的基材压接时，由于压接处压强过大易导致基材损坏、射频传输失效的问题。

本发明提供如下技术方案：

首先提供一种中心接触件，所述中心接触件为长条形结构，所述中心接触件包括直段和弧段，所述直段和所述弧段为一体结构，所述中心接触件受压所述弧段能够与基材形成面接触。

其中：所述基材是指高频印制板。

所述中心接触件为连接器中心接触件，用于与强度低、易蠕变的基材（印制板）采用压接方式进行互联。

本发明通过将连接器中心接触件压接端头的直线形态改为圆弧形态，在压接时，中心接触件圆弧形态的压接端头先与带状线或微带线接触，此时由于圆弧的存在，接触面在高频印制板基材微小变形情况下即可形成面接触。同时，由于圆弧的存在，中心接触件在压力作用下，很容易就能以圆弧为转动（滑动）部位，通过自身的弹性变形，将小面积接触转变为大面积接触，进一步分解压力分布，降低压强，避免压接处应力过于集中，从而避免对高频印制板基材及其上的带状线或微带线造成损坏，保证射频传输可靠、有效。

作为优选的技术方案：

所述直段和所述弧段之间平滑过渡。

保证中心接触件受压时，与高频印制板基材平滑接触，避免局部压力过大损坏基材及其上的带状线或微带线。

作为优选的技术方案：

所述弧段端部的棱边倒圆。

通过将中心接触件压接端头由直线改为圆弧，并对棱边进行倒圆，在压接和服役时，中心接触件端头始终与带状线或微带线形成面接触。

作为优选的技术方案：

所述中心接触件的横截面为矩形，所述矩形的宽H为0.1mm~1mm，长L为0.2mm~5mm，所述弧段的半径R为0.5mm~10mm，所述棱边倒圆的半径为0.02mm~0.5mm。

作为优选的技术方案：

所述中心接触件横截面的宽H为0.2mm，长L为0.7mm，所述弧段的半径R为0.6mm，所述棱边倒圆的半径为0.05mm。

作为优选的技术方案：

所述中心接触件横截面的宽H为0.35mm，长L为1.2mm，所述弧段的半径R为1.2mm，所述棱边倒圆的半径为0.1mm。

作为优选的技术方案：

所述中心接触件的材质为可伐合金、铍青铜、紫铜、不锈钢或铝合金，其表面进行镀覆处理。

作为优选的技术方案：

所述中心接触件的底层镀镍，表层镀金。

可伐合金和铍青铜材料都具有较好的弹性变形能力，有利于中心接触件在压力作用下，通过自身的弹性变形，将小面积接触转变为大面积接触，进一步分解压力分布，降低压强。

进一步提供一种连接器，包括所述中心接触件，其中，所述中心接触件的直段的端部固定连接于连接器壳体上。

本发明所提供的连接器，与基材压接时，中心接触件端头始终与带状线或微带线形成面接触，同时由于圆弧的作用，能够分解压力、降低压强，本发明所提供的连接器与基材的连接稳定，能够保证信号传输稳定，射频传输可靠。

进一步提供一种连接器中心接触件压接端结构，包括所述连接器以及基材，所述基材上设有带状线或微带线，其中，所述中心接触件位于所述带状线或微带线的上方，所述中心接触件受压能够与所述带状线或微带线形成面接触。

其中：所述基材是指高频印制板。

上述连接器中心接触件压接端结构通过将连接器的中心接触件设置于所述基材的带状线或微带线的上方，对中心接触件施加竖直方向的压力后，中心接触件的弧段与带状线或微带线形成面接触，克服了现有连接器由于中心接触件压接端头为直线，压接时端头棱边先行接触带状线或微带线，形成了线接触，局部应力集中，容易损坏带状线或微带线的问题，本发明所述的压接端结构分散了压接处的压力，降低了压强，保护了基材带状线或微带线，保证了射频传输的可靠。

作为优选的技术方案：

所述连接器包括安装腔体，所述安装腔体内设有连接器绝缘介质，所述连接器壳体通过连接器安装螺钉连接于所述安装腔体上。

作为优选的技术方案：

所述连接器壳体为SMP型连接器壳体或SMA型连接器壳体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

由于现有连接器中心接触件压接端头为直线，在压接和服役时，中心接触件端头棱边先行接触带状线或微带线，压力分布在棱边上，形成线接触，导致剪切力过大从而导致高频印制板基材及其上的带状线或微带线损坏、射频传输失效；采用本发明的技术方案后，中心接触件压接端头由直线改为圆弧，并对棱边进行倒圆，在压接和服役时，中心接触件端头始终与带状线或微带线形成面接触，同时由于圆弧的作用，分解压力，降低压强，避免压接处应力过于集中，从而避免对高频印制板基材及其上的带状线或微带线在信号传输方向产生较大的剪切力，保证带状线或微带线的完好，保证射频传输的可靠。

附图说明

图1为现有技术中连接器的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中A-A方向的剖面图。

图4为现有技术中压接前高频印制板与中心接触件位置示意图。

图5为图4的俯视图。

图6为现有技术中压接后高频印制板与中心接触件位置示意图。

图7为图6中B处的放大图。

图8为本发明所述的连接器的结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为图8中C处的放大图。

图11为本发明压接前高频印制板与中心接触件位置示意图。

图12为图11的俯视图。

图13为本发明压接后高频印制板与中心接触件位置示意图。

图14为图13中D处的放大图。

图15为本发明所述的中心接触件发生弹性变形后与微带线的接触示意图。

图16为本发明所述的连接器中心接触件压接端结构的示意图。

图17为图16中E处的放大图。

图18为实施例2所述的连接器中心接触件压接端结构的示意图。

图19为图18中F处的放大图。

图20为图18中G-G方向的剖面图。

图21为实施例3所述的连接器中心接触件压接端结构的示意图。

图22为图21中H处的放大图。

图23为图21中I-I方向的剖面图。

图标：1-中心接触件，2-连接器壳体，3-高频印制板，4-微带线，5-安装腔体，6-连接器绝缘介质，7-连接器安装螺钉。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图8-图10所示，本实施例提供一种连接器，所述连接器包括连接器壳体2，所述连接器壳体2上连接有中心接触件1。

所述中心接触件1为长条形结构，所述中心接触件1包括直段和弧段，所述直段和所述弧段为一个整体，所述直段和所述弧段之间平滑过渡，所述弧段端部的棱边倒圆，所述直段的端部固定连接于所述连接器壳体2上。

所述中心接触件1受压所述弧段能够与基材形成面接触，用于分散与基材压接处的压力，降低压强，保护基材。

所述中心接触件的横截面为矩形，所述矩形的宽H为0.1mm~1mm，长L为0.2mm~5mm，所述弧段的半径R为0.5mm~10mm，所述棱边倒圆的半径为0.02mm~0.5mm。

所述中心接触件1选择具有较好的弹性形变能力的材料，所述中心接触件1的底面设有镀镍层，顶面设有镀金层。

本实施例所提供的连接器用于与强度低、易蠕变的基材（印制板）采用压接方式进行互联。

具体的，如图11-图12所示，压接前，连接器与高频印制板3相对设置，并使得中心接触件1位于高频印制板3的带状线或微带线4的正上方（本实施例选用微带线4），所述中心接触件1上弧段的弯曲方向为背离微带线4的方向，所述中心接触件1上直段与微带线4相平行。

如图13-图14所示，对中心接触件1施加竖直向下的压力F后，中心接触件1圆弧形态的压接端头先与微带线4接触，此时由于圆弧的存在，接触面在高频印制板3基材发生微小变形情况下即可形成面接触。

进一步的，如图15所示，继续施加压力F，由于圆弧的存在，中心接触件1在压力作用下，很容易就能以圆弧为转动（滑动）部位，通过自身的弹性变形，将小面积接触转变为大面积接触，进一步分解压力分布，降低压强，从而避免对高频印制板3基材及其上的带状线或微带线4的损坏。

实施例2

如图16-图17所示，本实施例提供一种连接器中心接触件压接端结构，包括实施例1所述的连接器以及高频印制板3。

所述连接器包括安装腔体5和连接器壳体2，所述安装腔体5内设有连接器绝缘介质6，所述连接器壳体2通过连接器安装螺钉7连接于所述安装腔体5上，所述连接器壳体2上连接有中心接触件1。

所述高频印制板3上设有带状线或微带线4。

其中，所述中心接触件1位于所述带状线或微带线4的正上方，所述中心接触件1受压能够与所述带状线或微带线4形成面接触。

如图18-图20所示，在本实施例中，所述连接器壳体2为SMP型连接器壳体；

所述中心接触件1横截面的宽H为0.2mm，长L为0.7mm，所述弧段的半径R为0.6mm，所述棱边倒圆的半径为0.05mm。

所述中心接触件1的材质为可伐合金4J29，镀层为底层镀镍，表层镀金。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于：如图21-图23所示，所述连接器壳体2为SMA型连接器壳体；

所述中心接触件1横截面的宽H为0.35mm，长L为1.2mm，所述弧段的半径R为1.2mm，所述棱边倒圆的半径为0.1mm。

所述中心接触件1的材质为铍青铜，镀层为底层镀镍，表层镀金。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于：

所述中心接触件1的材质还可以为紫铜、不锈钢或铝合金。

实施例5

本实施例与实施例3的区别在于：

所述中心接触件1横截面的宽H为0.1mm，长L为0.2mm，所述弧段的半径R为0.5mm，所述棱边倒圆的半径为0.02mm。

实施例6

本实施例与实施例3的区别在于：

所述中心接触件1横截面的宽H为1mm，长L为5mm，所述弧段的半径R为10mm，所述棱边倒圆的半径为0.5mm。

实施例7

本实施例与实施例3的区别在于：

所述中心接触件1横截面的宽H为0.5mm，长L为2mm，所述弧段的半径R为2mm，所述棱边倒圆的半径为0.25mm。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中心接触件，其特征在于：

所述中心接触件为长条形结构，所述中心接触件包括直段和弧段，所述直段和所述弧段为一体结构，所述中心接触件受压所述弧段能够与基材形成面接触；所述直段和所述弧段之间平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的中心接触件，其特征在于：

所述弧段端部的棱边倒圆。

3.根据权利要求2所述的中心接触件，其特征在于：

所述中心接触件的横截面为矩形，所述矩形的宽H为0.1mm~1mm，长L为0.2mm~5mm，所述弧段的半径R为0.5mm~10mm，所述棱边倒圆的半径为0.02mm~0.5mm。

4.根据权利要求3所述的中心接触件，其特征在于：

所述中心接触件横截面的宽H为0.2mm，长L为0.7mm，所述弧段的半径R为0.6mm，所述棱边倒圆的半径为0.05mm。

5.根据权利要求3所述的中心接触件，其特征在于：

所述中心接触件横截面的宽H为0.35mm，长L为1.2mm，所述弧段的半径R为1.2mm，所述棱边倒圆的半径为0.1mm。

6.根据权利要求1-5任一所述的中心接触件，其特征在于：

所述中心接触件的材质为可伐合金、铍青铜、紫铜、不锈钢或铝合金，其表面进行镀覆处理。

7.一种连接器，其特征在于：

包括权利要求1-6任一所述的中心接触件，其中，所述中心接触件的直段的端部固定连接于连接器壳体上。

8.一种连接器中心接触件压接端结构，其特征在于：

包括权利要求7所述的连接器以及基材，所述基材上设有带状线或微带线，其中，所述中心接触件位于所述带状线或微带线的上方，所述中心接触件受压能够与所述带状线或微带线形成面接触。

9.根据权利要求8所述的连接器中心接触件压接端结构，其特征在于：

所述连接器包括安装腔体，所述安装腔体内设有连接器绝缘介质，所述连接器壳体通过连接器安装螺钉连接于所述安装腔体上。

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