TW201712958A - 連接器總成 - Google Patents

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瑞查德 約翰 史查爾
艾巴赫 瑞葛胡那斯 喬許
威廉 詹姆士 李
喬瑟夫 努吉歐 凱斯特吉萊恩
傑西 艾倫 曼恩
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３Ｍ新設資產公司
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Abstract

說明一種用以將複數個電線電連接至一電路板的連接器總成。該連接器總成包括一垂直連接器，該垂直連接器包括一絕緣基座，該絕緣基座具有形成於該基座之各別相對的第一和第二主表面上的複數個實質上平行的第一和第二基座通道。該垂直連接器進一步包括複數個與該等各別第一和第二基座通道對位的第一和第二端子，各第一和第二端子包括用以與一電線進行接觸的一接觸部和用以插入至一電路板之一導電通孔的一壓配部。各第一和第二端子的至少大部分長度設置於該殼體外部。各第一和第二端子至少部分地藉由與對應的一電線進行實體接觸而固定在該連接器內。

Description

連接器總成
可經由各種方法將同軸電纜附接至電路板。此等方法可包括將電纜直接焊接至電路板，使用RF(射頻)型連接器或將電纜附接至與電路板相配合的切換卡。
在本說明的一些態樣中，提供用於將複數個電線電連接至一電路板的一連接器總成。該連接器總成包括垂直連接器，該垂直連接器包括一絕緣殼體，該絕緣殼體具有一電纜接收面和一相對的安裝面，該相對的安裝面用於將垂直連接器安裝至一電路板上。該殼體包括絕緣基座，其包括形成於該基座之各別相對的第一和第二主表面上的複數個實質上平行的第一和第二基座通道。該垂直連接器進一步包括複數個與該等各別第一和第二基座通道對位的第一和第二端子，各第一和第二端子包括用以與一電線進行接觸的一接觸部和用以插入至一電路板之一導電通孔的一壓配部。各第一和第二端子的至少大部分長度設置於該殼體外部而超過該安裝面。該連接器總成進一步包括複數個第一電線，各第一電線設置於對應的一第一基座通道內並端接 於對應的一第一端子之該接觸部；以及複數個第二電線，各第二電線設置於對應的一第二基座通道內並端接於對應的一第二端子之該接觸部。各第一和第二端子至少部分地藉由與對應的一電線進行實體接觸而固定在該連接器內。
110‧‧‧絕緣基座
112‧‧‧第一基座通道
113‧‧‧第一主表面
114‧‧‧第二基座通道
115‧‧‧面
117‧‧‧第二主表面
121‧‧‧出口開口
122‧‧‧第一端子
123‧‧‧接觸部
124‧‧‧第二端子
126‧‧‧肩部
128‧‧‧壓配部
129‧‧‧凹槽部
210‧‧‧絕緣基座
215‧‧‧面
222‧‧‧第一端子
223‧‧‧接觸部
224‧‧‧第二端子
226‧‧‧肩部
228‧‧‧壓配部
229‧‧‧凹槽部
232‧‧‧第一電線
239‧‧‧端部
310‧‧‧絕緣基座
316‧‧‧面
322‧‧‧第一端子
324‧‧‧第二端子
332‧‧‧第一電線
334‧‧‧第二電線
366‧‧‧第一帶狀電纜
367‧‧‧第二帶狀電纜
410‧‧‧絕緣基座
415‧‧‧安裝面
416‧‧‧電纜接收面
422‧‧‧第一端子
424‧‧‧第二端子
432‧‧‧第一電線
433‧‧‧第一絕緣蓋
434‧‧‧第二電線
435‧‧‧第二絕緣蓋
436‧‧‧第一蓋通道
438‧‧‧第二蓋通道
440‧‧‧電路板
443‧‧‧通孔
450‧‧‧垂直連接器
451‧‧‧連接器總成
453‧‧‧第一輸入開口
454‧‧‧第二輸入開口
455‧‧‧絕緣殼體
472‧‧‧銷釘
474‧‧‧栓扣
477‧‧‧孔
479‧‧‧特徵
524‧‧‧端子
540‧‧‧電路板
543‧‧‧通孔
550‧‧‧垂直連接器
632‧‧‧電線
671‧‧‧導體
673‧‧‧金屬箔
675‧‧‧金屬芯
677‧‧‧電介質層
L‧‧‧長度
圖1A為連接器之一部分的頂部透視圖；圖1B為圖1A之連接器之一部分的正面透視圖；圖2為連接器總成之一部分的透視圖；圖3為連接器總成之透視圖；圖4A為連接器總成之一分解圖；圖4B至圖4C為圖4A之連接器總成之透視圖；圖5為與電路板附接的連接器之透視剖視圖；及圖6為電線之剖面圖。
以下說明係參照所附圖式進行，該等圖式構成本發明一部分且係以圖解說明方式顯示。圖式非必然按比例繪製。應瞭解，可設想出並做出其他實施例而不偏離本揭露的範疇或精神。因此，以下之詳細敘述並非作為限定之用。
若在本文中使用空間相關用語，包括但不限於「下(lower)」、「上(upper)」、「之下(beneath)」、「下方(below)」、「上方(above)」、以及「上面(on top)」，是為了便於描述一元件與 其他元件的空間關係。除了圖中所繪示及本文所述之特定定向之外，此類空間相關用語還涵蓋了裝置於使用或操作中的不同定向。例如，若圖中繪示之物體經倒轉或翻轉，先前描述為在其他元件下面或之下的部分，會變成在該等其他元件的上方。
根據本說明的連接器總成允許複數個電線電連接至一電路板。例如，複數個電線可為帶狀電纜(例如同軸帶狀電纜)中的電線，例如可購自3M Company(St.Paul,MN)的雙軸電纜。本說明的連接器總成包括連接器，其中一或多個端子至少部分地藉由與對應的一或多個連接器總成的電線進行實體接觸而固定在連接器內。例如，各端子可附接至連接器總成內的電線，且該附接可將端子保持或幫助保持在連接器配合表面的合適位置。端子可經由任何已知的附接方法附接附接至電線，例如焊接附接、超音波附接、感應附接或壓接附接。連接器總成可包括垂直連接器，其具有一絕緣殼體，該絕緣殼體包括一絕緣基座且可亦包括第一和第二絕緣蓋，該等第一和第二絕緣蓋可用於將電線保持在絕緣基座內的適當位置。連接器總成可附接至電路板，以提供可分離的電連接。
圖1A和圖1B為連接器之一部分的頂部透視圖和底部前透視圖，其包括絕緣基座110，絕緣基座110具有形成於各別相對的第一和第二主表面113和117上的第一和第二基座通道112和114。連接器也包括複數個第一和第二端子122和124，其等與各別第一和第二基座通道112和114對位並設置於出口開口121上。各端子具有長度L且包括用以與電線進行接觸的接觸部123和用以插入至一 電路板之一導電通孔的壓配部128。接觸部123可亦包括一凹槽部129，其用以接收對應的一電線之一端部。凹槽部129可端接一或多個肩部126，肩部126側向延伸並置於殼體的一安裝面上。儘管圖1A至圖1B中未繪示，連接器總成一般包括設置於第一和第二基座通道112和114內的電線，該等電線附接至第一和第二端子122和124。在一些實施例中，附接至第一和第二端子122和124的電線可將端子保持在適當位置或有助於將端子保持在適當位置。如本文中其他之處所說明，蓋可施加至絕緣基座110。蓋可幫助將電線和端子保持在適當位置。
絕緣殼體(包括絕緣基座和絕緣蓋)能夠由任何合適的材料製成，諸如例如絕緣聚合物。可基於加工性、機械性質、電阻率和/或介電性質選擇用於絕緣殼體的絕緣材料。合適的絕緣材料包括液晶聚合物(LCP)、環氧樹脂或其他電絕緣樹脂。包括絕緣基座和絕緣蓋的絕緣殼體能夠藉由例如射出成型製成。
連接器包括面115，面115為絕緣基座110的一安裝面、或包括絕緣基座110之一絕緣殼體的一安裝面或一安裝面的一部分。在一些實施例中，各第一和第二端子122和124的至少大部分長度(長度L的大部分)設置於殼體外部而超過安裝面。在一些實施例中，端子的一部分可設置於殼體內部。在一些實施例中，各第一和第二端子122和124的至少70%、或至少80%、或至少90%設置於殼體外部而超過安裝面。在一些實施例中，各第一和第二端子122和124完全在殼體外部，且端子的接觸部123垂直於絕緣殼體的安裝面並置 於絕緣殼體的安裝面上。在圖1A至圖1B中繪示的一些實施例中，第一和第二端子122和124完全在絕緣基座110的外部，端子的接觸部123垂直於殼體的面115並置於殼體的面115上。任何合適的端子可用於本說明的連接器。在一些實施例中，端子係壓配端子，其等可包括順應性接針接觸件。適當的端子類型包括直接針型和片彈簧型。
圖2為連接器總成之一部分的頂部前透視圖，該連接器總成包括具有面215的絕緣基座210、複數個第一電線232、以及第一和第二端子222和224，各端子包括一接觸部223、肩部226、壓配部228和凹槽部229。各第一電線232設置於第一基座通道內並端接在對應的第一端子222的接觸部223。對應的第一端子222的凹槽部229可接收各第一電線232的端部239。連接器也包括複數個第二電線(未繪示)，各第二電線設置於第二基座通道內並端接對應的第二端子224的接觸部223。各第一和第二端子222和224包括側向延伸並置於絕緣基座210的面215上的肩部226，並且包括用以插入至一電路板之一導電通孔的壓配部228。可經由附接至第一電線232或第二電線將第一和第二端子222和224保持在面215的適當位置，且可使用本文其他處說明的第一蓋和第二蓋將電線保持在絕緣基座210內的適當位置。
用於本說明之連接器總成中的任何或所有電線可包括介電材料(例如聚合物介電體)，其環繞或實質上地環繞一金屬(例如銅)芯。用於本說明的連接器總成的任何電線可包括金屬箔塗層。可將一箔塗層施加至一電線，其中該電線與該箔塗層之間具有一黏著 層。可將一金屬箔施加至一電線之一介電層，其中該介電層與該金屬箔之間具有一黏著層。在一些實施例中，箔塗層可電接地。代替或除黏著層之外，箔塗層可利用超音波焊接(例如40kHz的超音波焊接)機械接合至電線。在一些實施例中，一電線可超音波接合至一箔，並且具有箔的該電線可用作屏蔽線(drain wire)。在一些實施例中，具有介電層電(且在該介電層上方具有一箔塗層)的一電線可用作信號線。已發現包括以下者的組態使得能夠在高頻率(例如達25GHz)下電子傳信：具有金屬芯、介電層和箔塗層的電線，以及未包括介電層的電線。圖6中繪示適用於本說明連接器總成的一實例電線，圖6為一電線632之剖面圖，電線632可用作第一和/或第二電線之一或多者。電線632包括一導體671，其可為一絕緣導體，及一金屬箔673，其環繞或實質上環繞導體671。金屬箔673可超音波接合至導體671。在繪示的實施例中，導體671包括一金屬芯675和一介電層677，其環繞帶有介電層677的金屬芯675，介電層677可為一絕緣層且設置於金屬箔673與金屬芯675之間。在其他實施例中，導體671包括一金屬芯675但不包括環繞金屬芯675的介電層677。
在一些實施例中，複數個第一電線在以下者之間交替：具有一金屬芯、一介電層和一箔塗層的電線，以及不包括介電層的電線。相似地，在一些實施例中，複數個第二電線在以下者之間交替：具有金屬芯、介電層和箔蓋的電線，以及不包括介電層的電線。在其他實施例中，所有電線皆包括一金屬芯、一介電層和一箔塗層，或沒有電線包括一金屬芯、一介電層和一箔塗層。
圖3為一連接器總成的頂部透視圖，其包括絕緣基座310、複數個第一電線332和複數個第二電線334。第一電線332設置於對應的第一基座通道(未繪示)內並且第二電線334設置於對應的第二基座通道(未繪示)內。在圖3中，絕緣基座310的第一和第二基座通道各別對應圖1A至圖1B之第一和第二基座通道112和114，絕緣基座310的第一和第二基座通道由第一和第二帶狀電纜366和367覆蓋，帶狀電纜366和367各別包括複數個第一和第二電線332和334。第一電線332端接在第一端子322的接觸部且第二電線334端接在第二端子324的接觸部。絕緣基座310包括面316，面316可為絕緣基座310之用以接收複數個第一和第二電線332和334的一電纜接收面、或包括絕緣基座310之一絕緣殼體的一電纜接收面或一電纜接收面的一部分。
圖4A為連接器總成451的分解透視圖，其包括絕緣基座410以及第一和第二絕緣蓋433和435。在圖4A中，連接器總成451係設置成近接包括通孔443的電路板440。圖4B為連接器總成451的透視圖，其包括設置成近接電路板440的垂直連接器450，並且圖4C為連接至電路板440之連接器總成451的透視圖。絕緣殼體455包括絕緣基座410以及第一和第二絕緣蓋433和435。第一絕緣蓋433包括複數個第一蓋通道436並且第二絕緣蓋435包括複數個第二蓋通道438。絕緣基座410包括複數個第一基座通道(對應第一基座通道112)以及相對的複數個第二基座通道(對應第二基座通道114)。連接器總成451包括複數個第一電線432和複數個第二電線 434。第一絕緣蓋433組裝至絕緣基座410的一第一主表面且複數個第一蓋通道436與對應的第一基座通道對位，各對對應的第一蓋通道436和第一基座通道在電纜接收面416界定用以接收一或多個電線的一第一輸入開口453，並在絕緣殼體455的安裝面415界定一第一出口開口(對應出口開口121)。第二絕緣蓋435組裝至相對該第一主表面的絕緣基座410之一第二主表面且複數個第二蓋通道438與對應的第二基座通道對位，各對對應的第二蓋通道438和第二基座通道在電纜接收面416界定用以接收一或多個電線的一第二輸入開口454，並在絕緣殼體455的安裝面界定一第二出口開口(對應出口開口121)。各第一電線432經接收穿過對應的第一輸入開口453並設置於對應的第一蓋和基座通道內，並且各第一端子422設置於對應的第一出口開口。各第二電線434經接收穿過對應的第二輸入開口454並設置於對應的第二蓋和基座通道內，並且各第二端子424設置於對應的第二出口開口。
在一些實施例中，第一絕緣蓋433包括一或多個栓釘472並且絕緣基座410包括一或多個用以接收栓釘472的對應孔477。可包括此等特徵以有助於第一絕緣蓋433與絕緣基座410的適當對齊。相似地，在一些實施例中，第二絕緣蓋435可包括一或多個栓釘，其可插入至絕緣基座410的孔477內。第一和/或第二絕緣蓋可亦包括栓扣474，其等與絕緣基座410的對應特徵479相配合。
圖5為附接至電路板540的垂直連接器550的透視剖視圖。垂直連接器550包括端子524，其等插入至電路板540的通孔 543內。通孔543可藉由設置於通孔543內的導體特徵而為導電性的。例如，通孔543可為具有金屬(例如包括銅、銀、金或PdNi)電鍍的電鍍通孔，其等在垂直連接器550連接至電路板540時接觸端子524。
以下為本說明之例示性實施例的清單。
實施例1為用以將複數個電線電連接至一電路板的連接器總成，其包含：一垂直連接器，其包含：一絕緣殼體，其具有一電纜接收面和一相對的安裝面，該相對的安裝面用於將該垂直連接器安裝至一電路板上，該殼體包含：一絕緣基座，其包含形成於該基座之各別相對的第一和第二主表面上的複數個實質上平行的第一和第二基座通道；及複數個與該等各別第一和第二基座通道對位的第一和第二端子，各第一和第二端子包含用以與一電線進行接觸的一接觸部，以及用以插入至一電路板之一導電通孔的一壓配部，各第一和第二端子的至少大部分長度設置於該殼體外部而超過該安裝面；複數個第一電線，各第一電線設置於對應的一第一基座通道內並端接在對應的一第一端子的該接觸部；及 複數個第二電線，各第二電線設置於對應的一第二基座通道內並端接在對應的一第二端子的該接觸部，各第一和第二端子至少部分地藉由與對應的一電線進行實體接觸而固定在該連接器內。
實施例2為實施例1之連接器總成，其中各第一和第二端子完全在該殼體外部，該端子的該接觸部垂直於該安裝面並置於該安裝面上。
實施例3為實施例1之連接器總成，其中各第一和第二端子的該接觸部包含一凹槽，該凹槽用於接收對應的一電線之一端部，該凹槽端接於該接觸部的一或多個肩部，該一或多個肩部側向延伸並置於該殼體的該安裝面上。
實施例4為實施例1之連接器總成，其進一步包含：第一絕緣蓋，其組裝至該基座的該第一主表面且包含形成於其內的複數個第一蓋通道，該複數個第一蓋通道與對應的第一基座通道對位，各對對應的第一蓋通道和第一基座通道在該電纜接收面界定用以接收一或多個電線的一第一輸入開口，並在該安裝面界定一第一出口開口，各第一電線經接收穿過對應的一第一輸入開口並設置於對應的第一蓋通道和第一基座通道內，各第一端子設置於對應的一第一出口開口；第二絕緣蓋，其組裝至該基座的該第二主表面且包含形成於其內的複數個第二蓋通道，該複數個第二蓋通道與對應的第二基座通道對位，各對對應的第二蓋通道和第二基座通道在該電纜接 收面界定用以接收一或多個電線的一第二輸入開口，並在該安裝面界定一第二出口開口，各第二電線經接收穿過對應的一第二輸入開口並設置於對應的第二蓋通道和第二基座通道內，各第二端子設置於對應的一第二出口開口。
實施例5為實施例1之連接器總成，其中該等第一或第二電線的至少一些包含一導體和實質上環繞該導體並超音波接合至該導體的一金屬箔。
實施例6為實施例5之連接器總成，其中該導體包含一金屬芯。
實施例7為實施例6之連接器總成，其中該導體包含實質上環繞該金屬芯的一介電層，該介電層設置於該金屬箔與該金屬芯之間。
雖在本文中是以具體實施例進行說明及描述，但所屬技術領域中具有通常知識者將瞭解可以各種替代及/或均等實施來替換所示及所描述的具體實施例，而不偏離本揭露的範疇。本申請案意欲涵括本文所討論之特定具體實施例的任何調適形式或變化形式。因此，本揭露意圖僅受限於申請專利範圍及其均等者。
410‧‧‧絕緣基座
422‧‧‧第一端子
424‧‧‧第二端子
433‧‧‧第一絕緣蓋
435‧‧‧第二絕緣蓋
436‧‧‧第一蓋通道
438‧‧‧第二蓋通道
440‧‧‧電路板
443‧‧‧通孔
451‧‧‧連接器總成
472‧‧‧銷釘
474‧‧‧栓扣
477‧‧‧孔
479‧‧‧特徵

Claims (7)

  1. 一種用以將複數個電線電連接至一電路板的連接器總成，其包含：一垂直連接器，其包含：一絕緣殼體，其具有一電纜接收面和一相對的安裝面，該相對的安裝面用於將該垂直連接器安裝至一電路板上，該殼體包含：一絕緣基座，其包含形成於該基座之各別相對的第一和第二主表面上的複數個實質上平行的第一和第二基座通道；及複數個與該等各別第一和第二基座通道對位的第一和第二端子，各第一和第二端子包含用以與一電線進行接觸的一接觸部，以及用以插入至一電路板之一導電通孔的一壓配部，各第一和第二端子的至少大部分長度設置於該殼體外部而超過該安裝面；複數個第一電線，各第一電線設置於對應的一第一基座通道內並端接在對應的一第一端子的該接觸部；及複數個第二電線，各第二電線設置於對應的一第二基座通道內並端接在對應的一第二端子的該接觸部，各第一和第二端子至少部分地藉由與對應的一電線進行實體接觸而固定在該連接器內。
  2. 如請求項1之連接器總成，其中各第一和第二端子完全在該殼體外部，該端子的該接觸部垂直於該安裝面並置於該安裝面上。
  3. 如請求項1之連接器總成，其中各第一和第二端子的該接觸部包含一凹槽，該凹槽用於接收對應的一電線之一端部，該凹槽端接於該接觸部的一或多個肩部，該一或多個肩部側向延伸並置於該殼體的該安裝面上。
  4. 如請求項1之連接器總成，其進一步包含： 第一絕緣蓋，其組裝至該基座的該第一主表面且包含形成於其內的複數個第一蓋通道，該複數個第一蓋通道與對應的第一基座通道對位，各對對應的第一蓋通道和第一基座通道在該電纜接收面界定用以接收一或多個電線的一第一輸入開口，並在該安裝面界定一第一出口開口，各第一電線經接收穿過對應的一第一輸入開口並設置於對應的第一蓋通道和第一基座通道內，各第一端子設置於對應的一第一出口開口，以及第二絕緣蓋，其組裝至該基座的該第二主表面且包含形成於其內的複數個第二蓋通道，該複數個第二蓋通道與對應的第二基座通道對位，各對對應的第二蓋通道和第二基座通道在該電纜接收面界定用以接收一或多個電線的一第二輸入開口，並在該安裝面界定一第二出口開口，各第二電線經接收穿過對應的一第二輸入開口並設置於對應的第二蓋通道和第二基座通道內，各第二端子設置於對應的一第二出口開口。
  5. 如請求項1之連接器總成，其中該等第一或第二電線的至少一些包含一導體和實質上環繞該導體並超音波接合至該導體的一金屬箔。
  6. 如請求項5之連接器總成，其中該導體包含一金屬芯。
  7. 如請求項6之連接器總成，其中該導體包含實質上環繞該金屬芯的一介電層，該介電層設置於該金屬箔與該金屬芯之間。
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