CN1708887A - 多级式电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明改进了由于在两级式电连接器中的不同级引起的导体部分长度的不同，即阻抗特性中的误差。本发明的多级式电连接器的特征在于具有多级排列在相同表面上的电接点列，前述多级电接点列在垂直于所述表面的方向上叠放，各电接点列包括信号用电接点和接地用电接点，各电接点列中包含的各信号用电接点具有各级都不相同的位于第一平面上的自由端，及从所述第一平面向下延伸并通向相同的第二平面的引脚，并且各电接点列中包含的各接地用电接点具有位于第一平面上的自由端，及从所述第一平面向下延伸并通向相同的连接到接地线的第二平面的引脚，并且所述多级式电连接器具有连接到接地线、并且至少部分的覆盖前述电接点的引脚的屏蔽部分。

Description

多级式电连接器
技术领域
本发明涉及一种用于高速通信的接口，尤其涉及一种用于主板末端的、连接个人计算机和外围设备的连接器。
背景技术
近些年，在电子设备相关领域中已经取得了显著的技术进步，尤其是在个人计算机的速度改进上已经取得了突出的技术进步。日本未审查专利公开No.2001-143798涉及一种用于电连接到个人计算机外围设备的连接器标准(设备架)，该公开描述了一个连接器，其中两级电接点列的引脚的连接到主板的部分能够沿着一条直线在一个平面上接地，并且其中在使连接器的尺寸最小的同时容纳多个电连接器列。
在上述专利公开中公开的两级式电接点排列中，排列中的下级的电接点是信号线，上级中的各电接点是由导体连接的总线型电连接器。
但是，随着信号传输速度的提高，连接器标准也在改变。当前，ATA接口集中应用于需要高速信号传输的内部硬盘中，将来，期望一种其目的是为了处理接口速度的提高和由于硬盘记录密度的快速改进引起的硬盘容量的增加而用高速串行接口代替传统的并行接口的串行ATA标准。
另外，随着个人计算机中接口的增加，需要很多的信号线和接地线。作为解决这个问题的一种方法，可以通过以多级的方式叠放多列前述的信号线或者接地线，但是对于需要的每秒几百兆字节的信号传输速度，由于由前述各列的级不同引起的导体部分的长度不同，相比较于接近主板的下级，上级的阻抗特性中发生大量的误差，所以信号的传输特性变得不一致。结果，引起了传输信号相位的失调，以及信号传输的可靠性下降。
为了克服上述问题，希望提供一种连接器，其可匹配由于电接点列的级不同产生的导体长度不同而引起的阻抗差异。期望的连接器必须容纳多级电接点列。
发明内容
为了克服前述的问题，本申请人发现在一个通过线缆连接第一电子设备和第二电子设备的系统中，可以用一个附着在主板上的具有多级电接点列并具有连接到接地线的屏蔽部分的连接器匹配前述的阻抗，所述屏蔽部分至少部分的覆盖信号用电接点的引脚。
本发明的该电连接器的特征在于具有多级排列在相同表面上的电接点列，这些电接点列在与前述表面垂直的方向上叠放。
每个电接点列包括信号用电接点和接地用电接点，
包含在各电接点列中的各信号用电接点具有各级都不相同的位于第一平面上的开口端，以及从所述第一平面向下延伸并通向相同的第二平面的引脚，
包含在各电接点列中的各接地用电接点具有位于第一平面上的开口端，及从所述第一平面向下延伸并通向连接到接地线的相同的第二平面的引脚，
并且所述电连接器还具有连接到接地线、并且至少部分的覆盖前述电接点的引脚的屏蔽部分。
本发明的构造对于在可以实现高速信号传输的所谓的串行ATA标准的连接器标准下的、具有多级式结构的连接器有效。当各级信号用电接点列的各引脚连接到主板等时，产生了由于不同级所引起的各引脚长度的不同，即阻抗特性的误差。信号传输的速度越高这些误差越显著。但是，通过连接到接地线的、至少部分地覆盖各信号用电接点的引脚的屏蔽部分，阻抗可以被匹配，即得到了一致的信号传输特性并且提高了信号传输的可靠性。
根据本发明的另一个实施例，在前述的电连接器中，多级中的至少一级的上述接地用电接点连接到前述的屏蔽部分。
如果多级中的至少一级的上述接地用电接点连接到前述的屏蔽部分，根据本发明的电连接器可以整体形成，并且可以除去各接地用电接点的引脚，可以更有效的利用空间。
根据本发明的另一个实施例，前述电连接器的由前述多级构成的电接点排列具有两级构造。
这个实施例对应于两级型串型ATA连接器等的结构。
根据本发明的另一个实施例，前述电连接器的前述屏蔽部分的特征在于，它不覆盖最下级的各信号用电接点的引脚。
对于前述屏蔽部分的形状，通过具有不覆盖最下级的信号用电接点的引脚的形状，可以灵活的选择信号线的放置。
根据本发明的另一个实施例，前述电连接器的前述屏蔽部分的特征在于其位于最下级的信号用电接点的引脚的上方。
如果前述屏蔽部分位于最下级的信号用电接点的引脚的上方，每级的各信号用电接点的引脚变为在最下级的电接点列表面下方的自由端，进一步可以选择对于信号线的灵活的排列。
根据本发明的另一个实施例，前述电连接器的前述屏蔽部分的形状和材料的特征在于，确定该形状和材料以使各信号用电接点的阻抗基本相同。
如果前述屏蔽部分的形状是例如扁平面形状，则能够均匀的覆盖各信号用电接点，并且能够使阻抗误差很小。另外，对于前述屏蔽部分的材料，例如可以选择具有高传导率的铜。
本发明的另一个实施例的特征在于，在前述的每级电接点列中，在每N(N为大于或等于1的整数)个连续的信号用电接点之间提供一个接地用电接点。
可以根据信号传输速度和需要的信号线数量选择设置在一个电接点列中的信号用电接点和接地用电接点的数量。
根据本发明的另一个实施例，给本发明的电连接器装备一个能够容纳前述电接点列的外壳。
上述外壳可以配置成能够容纳电接点并同时容纳与电接点匹配的固定器和保持器的任何形状，并能够制成可以容易的除去连接器的形状。
根据本发明的另一个实施例，该电连接器安装在电路板上。
通过把前述外壳固定在主板开口端的一部分上，能够不用拆卸其上安装主板的个人计算机等就可以容易的连接外围设备。
附图说明
图1为根据本发明的电连接器的前透视图。
图2为根据本发明的电连接器的后透视图。
图3为根据本发明的电连接器的后透视图的变形例。
图4为根据本发明的电连接器的电接点列的顶视图。
图5为与根据本发明的电连接器匹配并连接到根据本发明的电连接器的一个电连接器的外视图。
图6为根据本发明的电连接器连接的侧视图。
图中符号的说明
1…壳体
5…接地用电接点
6…信号用电接点
8…边界区部分
9…下级的接地用电接点的引脚
10…内壁
11…第一导向部分
12…第二导向部分
13…壳体背面的凹部
14…屏蔽部分
15…屏蔽部分的接地用引脚
16…信号用电接点的引脚
17…栓钉
18…与根据本发明的电连接器匹配的电连接器的电接点
19…根据本发明在主板的一侧的电连接器的电接点
20…主板
具体实施方式
图1、图2和图3所示为两级式串联ATA标准电连接器的透视图。
图1为所述电连接器的前透视图。所述连接器由树脂成形的相当于连接器的主体的壳体1、壳体中的导向部分以及在前述导向部分上排列的电接点列(参照图4)构成。
前述壳体1具有用于插入匹配连接器的插入槽侧(图1正面)和连接器背面侧(图2正面)。在壳体内部，在图1的所述插入槽侧，形成了被在连接器的背面的方向上延伸的边界区部分8分为两部分的空间，并且为了适合该成对的连接器的主体，提供了导向部分11和导向部分12。前述导向部分11在前述壳体的插入槽方向上从连接器的背面突出，同时与前述边界区部分8保持恒定的空间距离。同样的，前述导向部分12在插入槽方向上从连接器的背面突出，同时与壳体上部和前述边界区部分8保持恒定的空间距离。
前述电接点列以梳齿的形式纵向排列在各前述导向部分的下表面上(参照图4)。
图4为在所述电连接器的各级中的电接点列的顶视图。电接点的前述排列由3个接地用电接点5和4个信号用电接点6构成，并且前述接地用电接点5排列成把连续排列的两个前述信号用电接点6中夹在中间。
然后，图2所示为所述电连接器的后透视图，图3所示为图2的一个变形例。
图2中，在所述连接器壳体1的背面上形成该壳体的凹部13，并且各电接点在所述电接点的纵向方向上穿过前述凹部13并在该壳体插入槽面的方向上突出。上级的各接地用电接点5连接到位于上级和下级各排列面(即，各第一平面)之间的屏蔽部分14，并且接地用引脚15从所述屏蔽部分的两端延伸到连接器底面(即第二平面)。另外，下级的各接地用电接点5和各级上的各信号用电接点6在前述凹部13和前述屏蔽部分14之间的空间内在垂直于电接点排列面(即第一平面)的方向上延伸到前述第二平面，分别形成引脚9和引脚16。此时，在相对于第二平面的屏蔽部分的高度以下部分的各接点的引脚的宽度减小了，并且前述接地用电接点的引脚9的排列使得将交替排列的各级的前述信号用电接点6的四个引脚16夹在中间。另外，在与前述第二平面相同的平面中，前述引脚9、15和16具有在垂直于前述引脚的方向上的突出部分。
在通过栓钉17插入主板20来进行固定的情况下，连接器的底面和主板的表面变得连贯，并且通过焊接等将各引脚9、15和16的突出部分与主板上的印刷线路固定变得容易。
除了下级的各接地用电接点的引脚9连接到屏蔽部分14之外，图3具有和图2相同的结构。
图5为与本发明的电连接器匹配并连接到本发明的电连接器的电连接器的外视图。7个电接点18位于各级的底面，并且当电接点连接时，这些电接点与本发明的连接器的电接点形成接触点。由此，形成了同外围设备的连接，并且高速信号传输是可能的。
图6为连接状态下的电连接器的侧视图。如果所述连接器相互结合，则连接在主板20一侧的电连接器的电接点19与同它匹配并连接到它的电连接器的一侧的电接点18相接触。另外，主板20一侧的电连接器的各电接点、屏蔽部分14的引脚19、15都位于前述凹部13的内壁10的宽度中。
附着在主板20上的连接器的形状，及所述导向部分的形状和位置等不限于本实施例，对于本领域的技术人员来说，很明显其它的实施例也是有可能的。根据需要，特征是屏蔽部分至少部分的覆盖信号用电接点的引脚，并且具有这种结构的所有连接器都包括在本发明中。因此，本发明的实施例不限于以上给出的描述。
作为测量利用根据本发明的电连接器的上级和下级信号线的阻抗的结果，可以确定其中误差变少了，所以可以说由电连接器的上级和下级上的信号线用电接点的长度不同产生的阻抗误差改进了。因此，可以看到信号特性改进了并且具有了实现高速信号传输的效果。

Claims (9)

1.一种多级式电连接器，其特征在于该多级式电连接器是一种具有多级在相同的表面上排列的电接点列的电连接器，该多级电接点列在与所述表面垂直的方向上叠放，
各电接点列包括信号用电接点和接地用电接点，
各电接点列中包含的各信号用电接点具有各级都不同的位于第一平面上的开口端，以及从所述第一平面向下延伸并通向相同的第二平面的引脚，
各电接点列中包含的各接地用电接点具有位于第一平面上的开口端，及从所述第一平面向下延伸并通向连接到接地线的相同的第二平面的引脚，
并且该多级式电连接器具有连接到接地线、并且至少部分地覆盖所述电接点的引脚的屏蔽部分。
2.如权利要求1所述的多级式电连接器，其中至少一级所述接地用电接点被连接到所述屏蔽部分。
3.如权利要求1或2所述的多级式电连接器，其特征在于所述多级电接点列具有两级。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的多级式电连接器，其特征在于所述屏蔽部分不覆盖最下级的信号用电接点的引脚。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的多级式电连接器，其特征在于所述屏蔽部分位于最下级的信号用电接点的引脚的上方。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的多级式电连接器，其特征在于确定所述屏蔽部分的形状和材料以使得各信号用电接点的阻抗基本相同。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的多级式电连接器，其特征在于所述各级中的电接点列的排列为对于每N(N为大于或等于1的整数)个连续的信号用电接点提供一个接地用电接点。
8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的多级式电连接器，具有能容纳所述电接点列的外壳。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的多级式电连接器，安装在电路板上。
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