CN114361835A - 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，包括直式插头连接器和直式插座连接器，所述直式插头连接器包括插头基座，所述插头基座内设有若干插头接触件，所述插头基座包括插头基座底座，所述插头基座底座的上表面设有导向凸台，所述导向凸台包括至少两排等距间隔设置的凸台插壁，所述凸台插壁的侧壁上垂直等距间隔设有若干第一凸脊，两个所述第一凸脊之间形成插头接触件放置槽；所述插头基座底座上设有与所述插头接触件放置槽相贯通的第一固定孔，所述插头接触件的一端部与所述第一固定孔过盈配合、另一端部非接触得容纳于所述插头接触件放置槽内。本发明提出一种高传输速率连接器，能够在狭小空间内传输更多的差分对，提升传输速率。

Description

一种高传输速率连接器

技术领域

本发明涉及连接器技术领域，尤其涉及一种高传输速率连接器。

背景技术

近年来，在电子设备中大数据存储、CPU、FPGA、DSP等领域，具有高传输速率、高密度、小型化等特点。随着信息科技的迅速发展，设备对传输信号的高密度、可靠性以及速率要求越来越高，因此对连接器的性能要求也越来越高，接触可靠性成为了高速连接器传输中首要解决的问题。为解决平行板间的高速传输的可靠性问题，目前已有各高速电连接器厂家采用各种接触形式，如单触点结构、音叉式结构等，但是现有的结构难以同时满足高密度、高可靠、以及高速率的多重设计以及使用要求。

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，能够在狭小空间内传输更多的差分对，提升传输速率。

一种高传输速率连接器，包括直式插头连接器和直式插座连接器，所述直式插头连接器包括插头基座，所述插头基座内设有若干插头接触件，所述插头基座包括插头基座底座，所述插头基座底座的上表面设有导向凸台，所述导向凸台包括至少两排等距间隔设置的凸台插壁，所述凸台插壁的侧壁上垂直等距间隔设有若干第一凸脊，两个所述第一凸脊之间形成插头接触件放置槽；所述插头基座底座上设有与所述插头接触件放置槽相贯通的第一固定孔，所述插头接触件的一端部与所述第一固定孔过盈配合、另一端部非接触得容纳于所述插头接触件放置槽内。

优选地，所述直式插座连接器包括插座基座，所述插座基座内设有若干插座接触件，所述插座基座的中间部设有插座凹槽，所述插座凹槽的中间部间隔设置至少一排插槽插壁，所述插槽插壁的侧壁以及所述插座凹槽上与所述插槽插壁相对的侧壁上均垂直等距间隔设有若干第二凸脊，两个所述第二凸脊之间形成插座接触件放置槽，所述插座凹槽的底部设有与所述插座接触件放置槽相贯通的第二固定孔，所述插座接触件的一端部与所述第二固定孔过盈配合、另一端部非接触地容纳于所述插座接触件放置槽内，所述插座基座的插座凹槽与所述插头基座的导向凸台相匹配。

优选地，所述凸台插壁的一侧壁上的插头接触件放置槽的个数为偶数；所述插槽插壁的一侧壁上的插座接触件放置槽的个数为偶数。

优选地，所述第一固定孔为矩形孔或正方形孔，所述第一固定孔内与所述凸台插壁垂直的两侧壁上对称设有第一固定槽，所述插头接触件一端部的两侧均设有第一凸包，所述第一凸包与所述第一固定槽之间的过盈配合将所述插头接触件与所述插头基座固定连接。

优选地，所述第二固定孔为矩形孔或正方形孔，所述第二固定孔内与所述插槽插壁垂直的两侧壁上对称设有第二固定槽，所述插座接触件的一端部的两侧均设有第二凸包，所述第二凸包与所述第二固定槽之间的过盈配合将所述插座接触件与所述插座基座固定连接。

优选地，所述插头接触件上靠近所述第一凸包的一端设有第一U型口；所述插座接触件上靠近所述第二凸包的一端设有第二U型口，所述第一U型口和所述第二U型口均过盈配合设有锡块。

优选地，所述插头接触件远离所述第一凸包的一端部设有第一弯折部，所述插座接触件远离所述第二凸包的一端部间隔设有第二弯折部和第三弯折部，当所述直式插头连接器和直式插座连接器插接时，所述第一弯折部与所述第二弯折部和第三弯折部均弹性接触。

优选地，所述导向凸台的外壁非设有所述插头接触件放置槽的一对侧壁上分别设有第一导向柱和第二导向柱，所述第一导向柱和第二导向柱的个数不同；两边导向柱若个数相同且大于一个，则导向柱之间的间距不同。

优选地，所述插座凹槽的内部非设有所述插座接触件放置槽的一对侧壁上分别设有第一导向槽和第二导向槽，所述第一导向槽和第二导向槽的个数不同，两边导向槽若个数相同且大于一个，则导向槽之间的间距不同；所述第一导向柱与所述第一导向槽相匹配，所述第二导向柱与所述第二导向槽相匹配。

优选地，所述锡块上设有卡槽，所述卡槽的截面呈H型，所述卡槽与所述第一U型口和所述第二U型口均匹配。

本发明中的有益效果：

本发明提出一种高传输速率连接器，其特点为：高密度，接触件中心轴线的间距1.27mm、双接触区可靠接触以及锡块可靠固定、高传输速率(25Gbps)；其中高密度有利于满足大芯数连接器的设计需求，能够在狭小空间内传输更多的差分对，提升传输速率；双触点接触能够在更高的振动量级环境下保持稳定的可靠接触；同时接触件开口式结构设计与锡块进行铆接使得锡块可靠性更高，最后通过设置接触件在固定孔中的位置从而调整空气腔的大小进而实现特性阻抗一致性，该款连接器可实现最高25Gbps速率下的可靠传输。

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为直式插头连接器的爆炸结构示意图；

图3为插头基座的结构示意图；

图4为插头基座的俯视图；

图5为第一固定孔的俯视图；

图6为插头接触件的结构示意图；

图7为插头接触件的侧视图；

图8为直式插座连接器的爆炸结构示意图；

图9为插座基座的结构示意图；

图10为插座基座的俯视图；

图11为第二固定孔的俯视图；

图12为插座接触件的结构示意图；

图13为插座接触件的侧视图；

图14为插头接触件和插座接触件的对接示意图；

图15为锡块的结构示意图；

图16为信号分布图。

图中：1-直式插头连接器、11-插头基座、111-插头基座底座、112-导向凸台、113-凸台插壁、114-第一凸脊、115-插头接触件放置槽、116-第一固定孔、1161-第一固定槽、117-第一导向柱、118-第二导向柱、12-插头接触件、121-第一U型口、122-第一凸包、123-第一弯折部、2-直式插座连接器、21-插座基座、211-插座凹槽、212-插槽插壁、213-第二凸脊、214-插座接触件放置槽、215-第二固定孔、2151-第二固定槽、216-第一导向槽、217-第二导向槽、22-插座接触件、221-第二U型口、222-第二凸包、223-第二弯折部、224-第三弯折部、3-锡块、31-卡槽、A-差分信号对、B-地信号对。

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。

本实施例中，示出了160芯(20×8)的连接器，不同规格的高速连接器仅在芯数、大小、高度有所不同，在结构和高速传输性能方面完全相同。

参照图1-16，一种高传输速率连接器，包括直式插头连接器1和直式插座连接器2，直式插头连接器1包括插头基座11，插头基座11内设有若干插头接触件12，插头基座11包括插头基座底座111，插头基座底座111的上表面设有导向凸台112，导向凸台112包括四排等距间隔设置的凸台插壁113，凸台插壁113的侧壁上垂直等距间隔设有若干第一凸脊114，两个第一凸脊114之间形成插头接触件放置槽115；每个凸台插壁113的每一侧壁上的插头接触件放置槽115的个数为偶数。

插头基座底座111上设有与插头接触件放置槽115相贯通的第一固定孔116，插头接触件12的一端部与第一固定孔116过盈配合、另一端部非接触得容纳于插头接触件放置槽115内。第一固定孔116为矩形孔，第一固定孔116内与凸台插壁113垂直的两侧壁上对称设有第一固定槽1161，插头接触件12一端部的两侧均设有第一凸包122，第一凸包122与第一固定槽1161之间的过盈配合将插头接触件12与插头基座11固定连接。

直式插座连接器2包括插座基座21，插座基座21内设有若干插座接触件22，插座基座21的中间部设有插座凹槽211，插座凹槽211的中间部间隔设置三排插槽插壁212，插槽插壁212的侧壁以及插座凹槽211上与插槽插壁212相对的侧壁上均垂直等距间隔设有若干第二凸脊213，两个第二凸脊213之间形成插座接触件放置槽214，插槽插壁212的一侧壁上的插座接触件放置槽214的个数为偶数。

需要说明的是，插头接触件放置槽115和插座接触件放置槽214个数也可设置为奇数个，但是对于相同规格的连接器来说，接触件为奇数会影响其差分对的数量从而影响传输效果。

插座凹槽211的底部设有与插座接触件放置槽214相贯通的第二固定孔215，插座接触件22的一端部与第二固定孔215过盈配合、另一端部非接触地容纳于插座接触件放置槽214内，插座基座21的插座凹槽211与插头基座11的导向凸台112相匹配。第二固定孔215为矩形孔，第二固定孔215内与插槽插壁212垂直的两侧壁上对称设有第二固定槽2151，插座接触件22的一端部的两侧均设有第二凸包222，第二凸包222与第二固定槽2151之间的过盈配合将插座接触件11与插座基座21固定连接。

由图16可以清楚看出，本发明提出的连接器中，在插头基座11的导向凸台112中等距间隔设置的四排凸台插壁113，凸台插壁113两侧壁均设置了二十个插头接触件放置槽115，即可以设置二十个插头接触件12，第一个和第二个插头接触件12形成一对差分信号对A，第三个和第四个插头接触件12形成一对地信号对B，差分信号对A和地信号对B在横向和纵向上均为间隔设置，每个连接器接触件中心轴线的间距均为(1.27±0.025)mm，将不同排的差分对进行错位排列，这样就可以拉大差分对之间的距离，降低彼此之间的串扰，同时不同排的“地”接触件可以进行互补屏蔽。插座基座21内的插槽插壁212上所设置的插座接触件22在信号分布上同样基于此设计思想。

本发明中，插头接触件12是通过第一凸包122与第一固定槽1161的过盈装配实现插头接触件12与第一固定孔116的固定连接，由图5可以看出，两个第一固定槽1161位于第一固定孔116侧壁的中间部，插头接触件12也就固定第一固定孔116的中间部。插座接触件22通过第二凸包222与第二固定槽2151的过盈装配实现插座接触件22与第二固定孔215的固定连接，由图11可以看出，两个第二固定槽2151位于第二固定孔215侧壁的中间部，插座接触件22也就固定在第二固定孔215的中间部。

由于插头接触件12是非接触得容纳于所述插头接触件放置槽115内、插座接触件22是非接触地容纳于所述插座接触件放置槽214内，当直式插头连接器1和直式插座连接器2插合完成后，插头接触件放置槽115和插座接触件放置槽214形成一个封闭的通道，此时插头接触件12和插座接触件22的前后会出现许多空气腔结构，该空气腔结构可降低接触件之间的介电常数，以保证产品的高速传输性能。此外当接触件与印制板焊接时，该固定孔中的空气腔还可以提高焊接散热能力。

需要说明的是本发明中第一固定孔116和第二固定孔215的形状并不仅限于正方形或矩形，只要接触件固定在固定孔的中间部保证留有空气段即可，至于接触件的具体放置位置、空气段的大小、固定孔的形状可根据高速性能进行调整。

插头接触件12上靠近第一凸包122的一端设有第一U型口121；插座接触件22上靠近第二凸包222的一端设有第二U型口221，第一U型口121和第二U型口221均过盈配合设有锡块3。锡块3上设有卡槽31，卡槽31的截面呈H型，卡槽31与第一U型口121和第二U型口221均匹配。

插头接触件12和插座接触件22的U型开口结构与锡块3的H型结构在机械操作下，U型结构压入倒H型结构的中间部位，插头接触件12和锡块3之间、插座接触件22与锡块3之间均存在一定的啮合力和保持力，形成接触件合件。

插头接触件12远离第一凸包122的一端部设有第一弯折部123，插座接触件22远离第二凸包222的一端部间隔设有第二弯折部223和第三弯折部224，当直式插头连接器1和直式插座连接器2插接时，第一弯折部123与第二弯折部223和第三弯折部224均弹性接触。在直式插头连接器1和直式插座连接器2对插的过程中，插头接触件12的第一弯折部123先与插座接触件22的第二弯折部223接触；随着进一步对插，接触长度的加长，插头接触件12的第一弯折部123到达插座接触件22的第三弯折部224，此时，插座接触件22的第二弯折部223与插头接触件12的臂接触。此结构在头座接触件之间形成了两个稳定的接触区，提高了连接器承受更强机械振动与冲击环境下的可靠性，接触件之间的多个接触点保证了连接器接触的可靠性。

导向凸台112的外壁非设有插头接触件放置槽115的一对侧壁上分别设有第一导向柱117和第二导向柱118，第一导向柱117为一个且设置在导向凸台112的一外侧壁的中间部，第二导向柱118为两个且设置在导向凸台112的另一外侧壁的两端部；第一导向柱117和第二导向柱117均高于导向凸台112。

插座凹槽211的内部非设有插座接触件放置槽214的一对侧壁上分别设有第一导向槽216和第二导向槽217，第一导向槽216为一个且设置在插座凹槽211的一内侧壁的中间部，第二导向槽217为两个且设置在插座凹槽211的另一内侧壁的两端部，第一导向柱117与第一导向槽216相匹配，第二导向柱118与第二导向槽217相匹配。导向柱与导向槽在对插过程中引导插头基座11和插座基座21插合，进一步的引导插头接触件12和插座接触件22接触。该引导过程，最终使得插头接触件12和插座接触件22在插头接触件放置槽115和插座接触件放置槽214构成的绝缘通道中形成电气连接；导向柱和导向槽起到了引导和防错插的作用，保证连接器在对插过程中不会损伤接触件。

插头接触件12和插座接触件22通过压配工装分别装入插头基座11和插座基座21。直式插头连接器1和直式插座连接器2通过回流焊接，插头接触件12和插座接触件22中的锡块3融化，与印制板上的金属焊盘连接，形成锡柱，从而形成连接器与印制板之间的高速连接通道。

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，包括直式插头连接器(1)和直式插座连接器(2)，所述直式插头连接器(1)包括插头基座(11)，所述插头基座(11)内设有若干插头接触件(12)，其特征在于，所述插头基座(11)包括插头基座底座(111)，所述插头基座底座(111)的上表面设有导向凸台(112)，所述导向凸台(112)包括至少两排等距间隔设置的凸台插壁(113)，所述凸台插壁(113)的侧壁上垂直等距间隔设有若干第一凸脊(114)，两个所述第一凸脊(114)之间形成插头接触件放置槽(115)；所述插头基座底座(111)上设有与所述插头接触件放置槽(115)相贯通的第一固定孔(116)，所述插头接触件(12)的一端部与所述第一固定孔(116)过盈配合、另一端部非接触得容纳于所述插头接触件放置槽(115)内。

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，所述直式插座连接器(2)包括插座基座(21)，所述插座基座(21)内设有若干插座接触件(22)，所述插座基座(21)的中间部设有插座凹槽(211)，所述插座凹槽(211)的中间部间隔设置至少一排插槽插壁(212)，所述插槽插壁(212)的侧壁以及所述插座凹槽(211)上与所述插槽插壁(212)相对的侧壁上均垂直等距间隔设有若干第二凸脊(213)，两个所述第二凸脊(213)之间形成插座接触件放置槽(214)，所述插座凹槽(211)的底部设有与所述插座接触件放置槽(214)相贯通的第二固定孔(215)，所述插座接触件(22)的一端部与所述第二固定孔(215)过盈配合、另一端部非接触地容纳于所述插座接触件放置槽(214)内，所述插座基座(21)的插座凹槽(211)与所述插头基座(11)的导向凸台(112)相匹配。

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，所述凸台插壁(113)的一侧壁上的插头接触件放置槽(115)的个数为偶数；所述插槽插壁(212)的一侧壁上的插座接触件放置槽(214)的个数为偶数。

4.根据权利要求3所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述第一固定孔(116)为矩形孔或正方形孔，所述第一固定孔(116)内与所述凸台插壁(113)垂直的两侧壁上对称设有第一固定槽(1161)，所述插头接触件(12)一端部的两侧均设有第一凸包(122)，所述第一凸包(122)与所述第一固定槽(1161)之间的过盈配合将所述插头接触件(12)与所述插头基座(11)固定连接。

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，所述第二固定孔(215)为矩形孔或正方形孔，所述第二固定孔(215)内与所述插槽插壁(212)垂直的两侧壁上对称设有第二固定槽(2151)，所述插座接触件(22)的一端部的两侧均设有第二凸包(222)，所述第二凸包(222)与所述第二固定槽(2151)之间的过盈配合将所述插座接触件(21)与所述插座基座(21)固定连接。

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，所述插头接触件(12)上靠近所述第一凸包(122)的一端设有第一U型口(121)；所述插座接触件(22)上靠近所述第二凸包(222)的一端设有第二U型口(221)，所述第一U型口(121)和所述第二U型口(221)均过盈配合设有锡块(3)。

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，所述插头接触件(12)远离所述第一凸包(122)的一端部设有第一弯折部(123)，所述插座接触件(22)远离所述第二凸包(222)的一端部间隔设有第二弯折部(223)和第三弯折部(224)，当所述直式插头连接器(1)和直式插座连接器(2)插接时，所述第一弯折部(123)与所述第二弯折部(223)和第三弯折部(224)均弹性接触。

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，所述导向凸台(112)的外壁非设有所述插头接触件放置槽(115)的一对侧壁上分别设有第一导向柱(117)和第二导向柱(118)，所述第一导向柱(117)和第二导向柱(118)的个数不同。

9.根据权利要求8所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述插座凹槽(211)的内部非设有所述插座接触件放置槽(214)的一对侧壁上分别设有第一导向槽(216)和第二导向槽(217)，所述第一导向槽(216)和第二导向槽(217)的个数不同，所述第一导向柱(117)与所述第一导向槽(216)相匹配，所述第二导向柱(118)与所述第二导向槽(217)相匹配。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种高传输速率连接器，其特征在于，所述锡块(3)上设有卡槽(31)，所述卡槽(31)的截面呈H型，所述卡槽(31)与所述第一U型口(121)和所述第二U型口(221)均匹配。

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