CN212434883U - 一种高速性能稳定的背板连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速性能稳定的背板连接器，包括一组轴对称的差分对端子对、一组U型槽返回路径端子、和一个U型塑胶绝缘基座。一差分对端子对和一组U型槽返回路径端子构成了一差分对组合单元的塑胶底座上，位于U形端子和差分对端子对之间，设置有空气孔；差分对主要耦合边缘设置平整，改善了信号完整性；差分对次要耦合边缘设置凹凸满足了制造性。

Description

一种高速性能稳定的背板连接器

技术领域

本发明属于电连接器技术领域，更具体的说，是属于高密度高速数字通讯连接器领域。

背景技术

在5G(第五代移动通讯技术)、IOT、大数据、云、智能驾驶、智慧医疗、智慧家庭等蓬勃发展的大时代背景下，用于高速数字通讯各种系统、设备的对数据传输速率要求越来越高。高速数字通讯背板连接器是高速通讯系统、设备的重要基础元器件。这种连接器的信号完整性性能，严重的影响着高速数字通讯系统、设备的性能。当前，单通道的5Gbp传输速率的背板连接器，已经不能满足高速数字通讯系统、设备对高速数据传输速率的要求。而是要求背板连接器的单通道传输速率达到10Gbps、28Gpbs、进而56Gbps、122Gbps 甚至更高。

然而，目前国内的大多数背板连接器单通道高速数据传输速率，大都小于28Gpbs。因此，研究背板连接器及其结构，提高背板连接器的高速数据传输速率，就非常重要和必要。我们对现有背板连接器进行了分析和研究，采用对差分对的主要耦合边缘和次要耦合边缘区别处理、进行了针对性的耦合边缘设计、并运用相应的加工工艺，对差分对进行了改善；同时，通过利用空气具有低介电常数和耗散系数的物理特性，改进、优化了的背板连接器基座。通过上述改进、优化，我们得到了一种高速性能稳定的背板连接器。这款连接器具匹配良好差分阻抗和稳定的信号完整性性能，从而提高了高速数据通讯背板连接器的单通道传输速率。

发明内容

本发明的目的是为解提升高速数据通讯背板连接器的传输速率，提供一种高速性能稳定的背板连接器，采用该差分对端子对构成的连接器，其差分阻抗和信号的稳定性可以得到提升。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高速性能稳定的背板连接器，包括：

基座，所述基座包括两个侧翼和底座，所述侧翼上设置有导向定位槽，所述底座上设置有差分对组合单元阵列，

连接到基座上的差分对端子对，所述差分对端子对包括两个端子，所述端子包括主要耦合边缘和次要耦合边缘，两个端子的边缘相互对齐，

由基座支撑的凹槽型端子，所述凹槽型端子包括基体和对称连接到基体上的两侧的侧壁，所述侧壁具有对接边缘。

在上述技术方案中，所述基座为U形绝缘体，所述差分对组合单元上设置有空气孔。

在上述技术方案中，所述差分对组合单元包括用于连接回路端子的U形第一孔，和用于连接差分线路组的第二孔，所述空气孔设置在第一孔与第二孔之间。

在上述技术方案中，所述差分对组合单元呈阵列分布在底座上，差分对组合单元列的奇数列的位置分布与偶数列的的位置分布相互错位。

在上述技术方案中，所述底座上对称的两个侧边上设置有与底座连接的侧翼，两个侧翼的相对面上分别设置有若干定位槽，其中一个侧翼上的定位槽与另一个侧翼上的定位槽错位排布。

在上述技术方案中，所述差分对端子对包括呈轴对称分布的两个端子，所述端子从一端到另一端包括与连接器对插的第一接触部、与基座连接的固定部、与电路板连接的第二接触部，所述端子的固定部包括具有平直特征的主要耦合边缘和具有凹凸特征的次要耦合边缘。

在上述技术方案中，所述主要耦合边缘沿着端子的轴线从一端到另一端为平直结构。

在上述技术方案中，所述次要耦合边缘沿着端子的轴线从一端到另一端为连续的凹凸结构。

在上述技术方案中，将部分次要耦合边缘凹入端子的固定部边缘，凹入量大于零，端子固定部位的宽度大于第二接触部的最大宽度，且每个固定边沿都高出第二接触部的最大边缘,高出量大于零。

在上述技术方案中，所述端子上设计有压入肩部。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

为达成提高产品信号完整性的性能及信号完整性的稳定性之目的，本发明在差分对重要耦合区域，采用优良制造工艺方案，和良好的耦合边缘设计；而在差分对次要耦合区域，采用较差的工艺方案，和相对较差的耦合边缘设计，将产品制造性和装配性的要求设计在这个区域。这种制造工艺和设计的针对性处理，即满足了产品的制造性和装配性要求，也提高了产品信号完整性的性能，和信号完整性的稳定性。

为达成差分对的差分阻抗匹配目的，本发明在端子被塑胶固持的部位，将部分次要耦合边缘凹入端子的固持部分，从而拉高差分对的阻抗，进而达成了差分阻抗良好匹配的目的。

为实现差分对端子对的装配性目的，本发明在设计时使端子固持部位的宽度大于EON的最大宽度，且每个固持边沿都高出EON的最大边缘。在每个端子上设计有压入肩部，以便差分对端子对压入固持塑胶中。

了实现改善了差分阻抗和插入损耗之目的，本发明利用空气具有低的介电常数和小的耗散系数的物料特性，在差分对组合单元的U形孔的底部设置有空气区域，空气区域位于差分对孔和U形孔的底部之间。由于这个空气区域具有低的介电常数和耗散系数，故而减弱了信号金属导体差分对路径和信号U形金属返回路径之间的耦合，从而改善了差分阻抗，同时改善了插入损耗。

为了实现连接器顺利互配之目的，本发明在具有引导定位的侧翼上设置的多个引导定位槽，在另一具有引导定位侧翼上设置的多个引导定位槽；并且各个定位引导槽之间，具有特定的位置关系。

为了实现高密、高速、数据传输之目的，本发明将底座上的差分对组合单元呈阵列分布。并且差分对组合单元阵列组和差分对组合单元阵列组之间，具有的特定的位置错位排布。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是一种高速性能稳定的背板连接器的示意图；

图2是差分对端子对示意图；

图3是差分对端子对的主要耦合边缘和次要耦合边缘示意图；

图4是状态示意图；

图5是差分对端子对的装配特征示意图；

图6是改善U形绝缘体基座示意图；

图7是图6的另一个视角的示意图；

图8是差分对组合单元的示意图；

图9是差分对组合单元的阵列示意图；

图10是单个差分对端子对和U形槽端子安装在塑胶基座上的示意图；

其中：1是基座，2是差分对端子对3是U形槽端子，21、22是孤立的单个端子，211、221是接触部，212、222是固持部，213、223是-PCB的EON压接部，214、224是压入肩部，2121、2221是主要耦合边缘，2122、2222是次要耦合边缘，b是凹入量，2122_1、2122_3和 2222_1、2222_3是固持边缘，

2122_2 、2222_2凹入边缘，w1、w2是固持部位宽度，w3是EON宽度；a1、a2是 固持边沿都高出EON的最大边缘量，12是差分对组合单元由是差分对孔，121、122是差分对孔，123是U形孔，1231、1232是空气孔，13是具有引导定位的侧翼，131、132是引导定位槽，2是信号端子，14是另一具有引导定位的侧翼，141、142是引导定位槽，3是U形回路端子，12a 、12b是差分对组合单元阵列组。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例一

如图2所示，差分对端子对2是由两个轴对称，或近似轴对称的端子21和端子22构成，包括和其它连接器插配时的接触部211和221、塑胶基座固定的端子固定部212和222、PCB压接的EON接触部213和223。

如图3所示，差分对端子对2固定部的主要耦合边缘2121和2221 进行了平整设计，采用冲压制造工艺。而差分对端子对2固定部的次要耦合边缘2122和2222主要用于制造性设计，采用装配治具裁切工艺和冲压裁切相结合的制造工艺方案。

差分对端子对2固定部212和222的次要耦合边缘2122和2222，是一段连续的侧面，侧面上可以设置凹槽、凸起、倒刺等用于等各种特征，用于防止端子21和22退出固持塑胶基座1上的差分对孔121和122。

如图4所示，将部分次要耦合边缘2122_2和2222_2凹入端子的固持边缘2122_1及2122_3和2222_1及2222_3，凹入量b大于零。次要耦合边缘2122_2和2222_2，采用装配治具裁切工艺。 凹入结构可以拉高差分对的阻抗，以达成差分阻抗良好匹配的目的。

如图5所示，端子固持部位的宽度w1和w2大于EON的最大宽度w3，且每个固持边沿都高出EON的最大边缘,高出量a1和a2大于零。 在每个端子21和22上设计有压入肩部214和224，以便差分对端子对21和22压入固持塑胶基座1中上的定位孔121和122中。

如图6和图7所示，基座是一个U形绝缘体，包括具有差分对组合单元12阵列的底座11、具有引导定位的侧翼13、和另一具有引导定位的侧翼14。两个侧翼用于连接器插配时的引导和非插入方向上的定位。在本实施例中，侧翼13、14与底座11固定连接为一体结构。

如图8所示，差分对组合单元12包括有：用于与U形回路端子3进行连接的第一孔，第一孔为U形孔123；用于连接差分信号连接器的第二孔，第二孔为两个差分对孔121、122；在第一孔的底边与第二孔之间设置有用于空置的第三孔，第三孔为空气孔1231、1232，第三孔与第一孔连通。

在本实施例中，两个差分对孔121、122对称分布在U形孔内的U形面上，一个差分孔对应一个空气孔。整个差分对组合单元12内所有的结构为中心轴对称分布。

如图9所述，在底座11上呈阵列分布若干个差分对组合单元12，差分对组合单元12相互之间进行位置错误，比如奇数列的差分对组合单元阵列组12a和偶数列的差分对组合单元阵列组12b之间进行错位。

在本实施例中，如图6和图7所示，对称两个侧翼的内侧面上设置有多个定位槽131、132、141、142，两个侧翼上的定位槽相互之间错位，使得基座在与连接器对插时具有引导和定位的功能。

如图10所示，是本实施例与连接器之间的对接示意，当差分信号端子2连接到第二孔121、122内，U形回路端子3连接到第一孔123内，因为在第三孔1231、1232内不进行任何连接，使得差分信号端子2与U形回路端子3之间形成一个空气墙，减小信号端之间的耦合，改善差分阻抗，降低插入损耗。

如图1所示，是连接器的整体结构示意图，若干个相互匹配的差分对组合单元和U形回路端子连接到U形的基座上，相互之间错位分布。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于包括：

基座，所述基座包括两个侧翼和底座，所述侧翼上设置有导向定位槽，所述底座上设置有差分对组合单元阵列；

连接到基座上的差分对端子对，所述差分对端子对包括两个端子，所述端子包括主要耦合边缘和次要耦合边缘，两个端子的边缘相互对齐；

由基座支撑的凹槽型端子，所述凹槽型端子包括基体和对称连接到基体上的两侧的侧壁，所述侧壁具有对接边缘。

2.根据权利要求1所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述基座为U形绝缘体，差分对组合单元上设置有空气孔。

3.根据权利要求2所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述差分对组合单元包括用于连接回路端子的U形第一孔，和用于连接差分线路组的第二孔，所述空气孔设置在第一孔与第二孔之间。

4.根据权利要求2所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述差分对组合单元呈阵列分布在底座上，差分对组合单元列的奇数列的位置分布与偶数列的位置分布相互错位。

5.根据权利要求1所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述底座上对称的两个侧边上设置有与底座连接的侧翼，两个侧翼的相对面上分别设置有若干定位槽，其中一个侧翼上的定位槽与另一个侧翼上的定位槽错位排布。

6.根据权利要求1所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述差分对端子对包括呈轴对称分布的两个端子，所述端子从一端到另一端包括与连接器对插的第一接触部、与基座连接的固定部、与电路板连接的第二接触部，所述端子的固定部包括具有平直特征的主要耦合边缘和具有凹凸特征的次要耦合边缘。

7.根据权利要求6所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述主要耦合边缘沿着端子的轴线从一端到另一端为平直结构。

8.根据权利要求6所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述次要耦合边缘沿着端子的轴线从一端到另一端为连续的凹凸结构。

9.根据权利要求6所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于将部分次要耦合边缘凹入端子的固定部边缘，凹入量大于零，端子固定部位的宽度大于第二接触部的最大宽度，且每个固定边沿都高出第二接触部的最大边缘,高出量大于零。

10.根据权利要求6所述的一种高速性能稳定的背板连接器，其特征在于所述端子上设计有压入肩部。

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