TW202130064A - 電連接器及其組件 - Google Patents

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蕭世偉
蕭裕三
張衍智
陳玉科
江志耀
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Abstract

一種電連接器，其可與對接連接器相配合，所述電連接器包括：絕緣殼體；端子，所述端子固持在所述絕緣殼體中，所述端子成對佈置用於傳輸一對差分信號；及遮罩片，所述遮罩片固持在所述絕緣殼體中，所述遮罩片包括至少兩個壁並至少在兩個方向上遮罩所述端子對，每個所述壁上延伸出若干接觸彈片以便與配對連接器配合， 其中，所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片。

Description

電連接器及其組件
本發明涉及一種電連接器及電連接器模組，尤其涉及一種通訊領域使用的高速背板用電連接器及電連接器組件。
如美國2006年1月24日授權公告專利第US 6,988,902號中揭示了一種插頭電連接器與插座電接連接器的組合，其中所述插頭電連接器與插座電連接器均包括若干列端子，各列所述的端子包括差分信號對及設置在相鄰的差分信號對之間的接地端子，每一列的各差分信號對與相鄰列的相應的差分信號對錯開設置，相鄰列之間未設有金屬遮罩件，雖然通過所述差分對的錯位設置可以在一定程度上降低串擾，可以實現6Gbps及以下的較低差分信號的傳輸，但隨著差分信號傳送速率的提升，目前很多對差分信號傳輸的速度已經達到25Gbps，甚至更高地達到了56Gbps，從而，單純的這種錯位設置已經難以滿足高速信號的傳輸。
因此，需要一種改進的電連接器及電連接器組件可以傳輸56Gbps或更高的差分信號傳輸。
本發明所要解決的技術問題在於：提供一種優化接地連接效果進而提升信號傳輸的電連接器及電連接器組件。
為解決上述問題，本發明可採用如下技術方案：一種電連接器，其可與對接連接器相配合，所述電連接器包括：絕緣殼體；端子，所述端子固持在所述絕緣殼體中，所述端子成對佈置用於傳輸一對差分信號；及遮罩片，所述遮罩片固持在所述絕緣殼體中，所述遮罩片包括至少兩個壁並至少在兩個方向上遮罩所述端子對，每個所述壁上延伸出若干接觸彈片以便與配對連接器配合， 其中，所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片。
為解決上述問題，本發明亦可採用如下技術方案：一種電連接器組件，其包括電連接器及與所述電連接器配合的對接連接器，所述電連接器包括：絕緣殼體；端子對，所述端子對固持在所述絕緣殼體中，並且排列成若干行與列，各所述端子對用於傳輸一對差分信號；及遮罩片，所述遮罩片固持在所述絕緣殼體中，並且排列成相應的行與列，所述各遮罩片包括至少兩個壁並至少在兩個方向上遮罩相應的一個所述端子對，每個所述壁上延伸出若干接觸彈片以便與配對連接器配合， 其中，所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片。
與現有技術相比，本發明的電連接器的所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片，從而優化了接地連接效果進而提升了電連接器及電連接器組件信號傳輸。
參閱第一圖至第十圖，本發明的電連接器組件100，其包括電連接器或第一電連接器1及與第一電連接器1相互配合的對接連接器或第二電連接器2。所述第一電連接器1安裝在電路板或第一電路板3上，所述第二電連接器2安裝在對接電路板或第二電路板4上，所述第一電連接器1和所述第二電連接器2配合後其每通道傳送速率可以達到112Gbps，甚至更高。
參閱第一圖至第四圖、第九圖及第十圖，所述第一電連接器1包括絕緣殼體10、固持在絕緣殼體10中的若干端子20、及固持於絕緣殼體10中遮罩所述端子的遮罩片30。所述端子20成對佈置用於若干差分對，每一個差分對傳輸一對差分信號。所述佈置成差分對的信號端子20在所述絕緣本體10中排列成若干行與若干列。所述遮罩片30在所述絕緣殼體10中的排列成相應的行與列。
所述絕緣殼體10包括底壁11、自所述底壁11的同一側延伸出來的一對相互間隔設置的側壁12、及由所述底壁11與兩個側壁12共同圍設形成收容空間13。所述底壁11上包括若干以行和列設置的貫穿底壁11的用以安裝所述端子20及遮罩片30的安裝孔111。所述底壁11上設有若干向收容空間13凸伸出的用於支撐端子20的支撐壁113，每個所述支撐壁113上包括兩個槽道115。所述側壁12上設有引導第二電連接器2準確插入收容空間13的導引條121。
每個所述端子20包括用於固持在底壁11上的固持部21、自固持部21向下延伸出底壁11用於安裝在第一電路板3上的安裝部23、自固持部21向上延伸進入收容空間13的懸臂25及位於懸臂25的前部的接觸部251。所述懸臂25上設有開槽253，並且所述開槽253延伸到接觸部251。所述開槽253的周邊是完全被封閉在所述端子20內。所述懸臂25收容在所述槽道115內。通過在端子20的上設置延伸到接觸部251的開槽253，減小了端子20的接觸面積，進而減小了電容效應，從而提升了整個傳輸路徑上的阻抗匹配，提高了電連接器1的遮罩效果。所述安裝部23包括具有魚眼孔結構的安裝腳231。所述端子20從金屬平板材料衝壓後再彎折而成而成，每個所述端子20包括金屬平板所在面的寬邊及從平板材料下料而成的窄邊，所述固持部21的兩側窄邊上設有向相應外側凸伸出的倒刺211，所述寬邊設有從寬邊凸出的寬倒刺215，所述寬倒刺215是從寬邊撕裂而出。每個所述端子20安裝在底壁11上的安裝孔111內並通過倒刺211和寬倒刺215固定在底壁11上。兩個相鄰近的所述端子20形成端子對22，用以傳輸一對差分信號。形成所述端子對22的兩個端子20之間從安裝部23到接觸部251都為窄邊耦合。形成端子對22中的一個端子20的接觸部251的中心到另一個端子20接觸部251的中心的距離為第一尺寸S，並且安裝部23的中心到另一個端子20的安裝部23的中心之間的距離為第二尺寸L，所述第一尺寸S小於第二尺寸L，以減小所述端子對22與相鄰所述端子對22之間的信號串擾。
所述遮罩片30由片狀金屬材質衝壓後再彎折而成。所述遮罩片30包括主壁31及從主壁的兩側向同一方向延伸出的一對側邊壁33，所述主壁31和兩個側邊壁33在三個方向上包圍一個所述端子對22，將所述端子對22與其它端子對22相遮罩。所述主壁31與其遮罩的端子對22的寬邊相平行，一對所述側邊壁33分別與端子對22的相應的窄邊相對。所述主壁31及側邊壁33上延伸出若干接觸彈片331。本實施例中，將遮罩片30面向其包圍的端子對的一側定義為內側，與內側相對的一側定義為外側。每個所述側邊壁33上包括一個所述接觸彈片331、自每個所述側邊壁33向下延伸用於安裝在第一電路板3上的第一安裝部332。該位置的每個所述接觸彈片331包括接觸凸起333，所述接觸彈片331向內側延伸出，所述接觸凸起333向內側凸起，即，該位置的所述接觸彈片331是朝向所述端子對22凸伸的內接觸彈片。所述遮罩片30包括主體部310。所述遮罩片30通過主體部310直接固定安裝於所述底壁11上。所述主體部310上包括一對接觸彈片335。該位置的每個所述接觸彈片335包括接觸凸起337，所述接觸彈片335向外側延伸出，所述接觸凸起337向外側凸起，即，該位置的所述接觸彈片335是向遠離所述端子對22凸伸的外接觸彈片。所述端子對22 和相應的所述遮罩片30還可一體成型後再一起固定於所述絕緣殼體10。
參閱第五圖至第十圖，所述第二電連接器2包括外殼40、多個安裝在外殼40中並橫向及列向對齊設置的端子模組50、固定所述端子模組50的保持件49。每個所述端子模組50包括絕緣本體60、固持在絕緣本體60中的多個信號端子70、固持在絕緣本體60中的多個接地端子80及位於端子模組50一側的接地板90。
所述絕緣本體60為片狀，其包括朝安裝方向的設置的下緣61、與下緣61相對的上緣62、朝向對接電連接器的前緣63及與前緣63相對設置的後緣64。所述後緣64上設有卡持凸棱641。所述保持件49包括收容對應卡持凸棱641的卡持孔494，因此，各端子模組50通過保持件49及外殼40，以實現橫向對齊地固定為一體。所述絕緣本體60具有在其厚度方向相對設置的第一側面66及第二側面67，第一側面66上設有若干安裝槽662。所述絕緣本體60外表面塗覆有層吸波材料。
所述信號端子70一體成型在所述絕緣本體60中，所述信號端子70以信號端子對710的形式設置，每個所述信號端子對710用於傳輸一對差分信號，每個所述信號端子70包括沿對接方向延伸出絕緣本體60的對接端73、沿安裝方向延伸出絕緣本體60並可安裝在所述第二電路板4上的安裝端74，以及在安裝端74與對接端73之間中間部75。所述對接端73垂直於所述安裝端74。每個所述信號端子70包括寬邊和窄邊，所述信號端子對710寬邊設置在同一平面，並且所述信號端子對710從安裝端74到所述對接端73都為窄邊耦合。所述絕緣本體60上設有將信號端子70暴露在空氣中的空氣間隙721，所述空氣間隙721可以只設置在絕緣本體60一側也可是絕緣本體60兩側都設置，其目的是讓處於空氣間隙721位置的信號端子70暴露與空氣中，通過不同材料之節電常數不同來調整電容效應，以改善其特性阻抗使之滿足80~100ohm,也可以是在開孔位置植入與所述絕緣本體60材料不同之介電常數之材料或者是是通過植入一電氣組件來調整電容效應。
所述接地端子80包括與第一電連接器1相互配合的接地配合端83、安裝在第二電路板上的接地安裝端84及在接地安裝端84與接地配合端83之間的過渡部85。所述接地配合端83包括一對在上下方向上間隔設置的第一接地接觸部831。每個接地端子80安裝在絕緣本體60上對應的一個安裝槽662中。在豎直方向上各所述差分信號端子對710的兩側都設有接地端子80。所述接地配合端83與過渡部85連接處設有將信號端子對710兩側的接地端子80連接在一起的連接件851。所述接地端子80包括自所述連接件851上向前延伸的第二接地接觸部852。所述連接件851和其連接的兩個所述接地端子80一體衝壓而成。每個所述接地端子80包括寬邊和窄邊。每個所述接地端子80的寬邊設置在與差分信號端子對710的寬邊所在的平面相互垂直的平面中。所述信號端子70的中間部75在在所述接地端子80的寬邊方向上內彎曲設置，其目的實現信號端子對710之物理結構等長，進而實現電氣結構等長，以消減信號傳輸之偏差小於0.20皮秒（ps）。本實施例中，每個所述端子模組50包括兩個信號端子對710，每個所述信號端子對710兩側均包括一對相互通過連接件851連接在一起的接地端子80。接地端子80通過連接件851相互連接在一起減小了對相鄰信號端子對710之間的串擾。所述接地端子80與絕緣本體60上的吸波材料相接觸在一起，從而在遮罩信號端子對710與相鄰信號端子對710的同時吸收信號傳輸過程無效電磁波，改善信號傳輸過程的串擾及雜訊。
當第一電連接器1和第二電連接器2配合後，端子對22與對應的信號端子70相互配合，形成一信號通路。所述電連接器1的一列中的遮罩片30的內接觸彈片331與相應的端子模組50中的遮罩件接觸連接，所述該列中的外接觸彈片335與所述相應的端子模組相鄰的端子模組50中的遮罩件接觸連接。即，所述內接觸彈片331與相應的端子模組50中的接地端子80的第一接地接觸部831接觸連接，所述外接觸彈片335與相鄰的端子模組50中的第二接地接觸部852接觸連接。
所述接地板90安裝在所述絕緣本體60第一側面66，所述接地板90與連接件851設置在所述絕緣本體60的同一側，並且所述連接件851沿對接方向位於所述接地板90的前面。所述絕緣本體60上設有卡槽665，所述接地板90上設有與所述卡槽665相配合的卡持片95。所述接地板90的通過組裝或焊接等其它工藝與接地端子80機械及電性的連接在一起，並且接地端子80與接地板90橫向方向之間的距離小於0.2毫米，以減少信號洩露，影響相鄰信號端子對710之間的信號傳輸，防止EMI。
多個所述端子模組50包括第一端子模組51和與第一端子模組51相互配合的第二端子模組52，所述第一端子模組51和所述第二端子模組52通過定位孔和定位柱相互組合在一起。具體地，所述內接觸彈片331與第一端子模組51中的遮罩件接觸連接，所述外接觸彈片335與相鄰的端子模組中50的第二端子模組52的遮罩件接觸連接。在橫向方向上所述第一端子模組51和所述第二端子模組52中的所述信號端子對710在安裝端74和所述對接端73都錯位排列，以提升信號傳輸之抗幹擾能力。
應當指出，以上所述僅為本發明的最佳實施方式，不係全部的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案採取的任何等效的變化，均為本發明的請求項所涵蓋。
100:電連接器組件 1:第一電連接器 2:第二電連接器 3:第一電路板 4:第二電路板 10:絕緣殼體 11:底壁 12:側壁 13:收容空間 111:安裝孔 113:支撐壁 115:槽道 121:導引條 20:端子 21:固持部 211:倒刺 215:寬倒刺 22:端子對 23:安裝部 231:安裝腳 25:懸臂 251:接觸部 253:開槽 30:遮罩片 31:主壁 310:主體部 33:側邊壁 331:接觸彈片 332:第一安裝部 333:接觸凸起 335:接觸彈片 337:接觸凸起 40:外殼 494:保持件 50:端子模組 51:第一端子模組 52:第二端子模組 60:絕緣本體 61:下緣 62:上緣 63:前緣 64:後緣 641:卡持凸棱 66:第一側面 662:安裝槽 665:卡槽 67:第二側面 70:信號端子 710:端子對 721:空氣間隙 73:對接端 74:安裝端 75:中間部 80:接地端子 83:接地配合端 831:第一接地接觸部 84:接地安裝端 85:過渡部 851:連接件 852:第二接地接觸部 90:接地板 95:卡持片
第一圖係符合本發明的電連接器與其所安裝的電路板的立體圖。 第二圖係第一圖的電連接器安裝在電路板上與對接連接器安裝在對接電路板上未配合時的立體圖。 第三圖係第一圖的電連接器的部分分解圖。 第四圖係第三圖的電連接器的另一視角的部分分解圖。 第五圖係第二圖的對接連接器及對接電路板的部分分解圖。 第六圖係第五圖對接連接器及對接電路板的另一視角的部分分解圖。 第七圖係第五圖的對接連接器的一對相鄰的端子模組的分解圖。 第八圖係第七圖的對接連接器的一對相鄰的端子模組的另一視角的分解圖。 第九圖係第二圖的電連接器組件的IX-IX方向的剖視圖。 第十圖係第二圖的電連接器組件的X-X方向的剖視圖。
無
1:第一電連接器
10:絕緣殼體
11:底壁
12:側壁
13:收容空間
30:遮罩片
335:接觸彈片
337:接觸凸起
3:第一電路板
111:安裝孔

Claims (10)

  1. 一種電連接器，其可與對接連接器相配合，所述電連接器包括： 絕緣殼體； 端子，所述端子固持在所述絕緣殼體中，所述端子成對佈置用於傳輸一對差分信號；及 遮罩片，所述遮罩片固持在所述絕緣殼體中，所述遮罩片包括至少兩個壁並至少在兩個方向上遮罩所述端子對，每個所述壁上延伸出若干接觸彈片以便與配對連接器配合； 其中，所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片。
  2. 如請求項 1所述之電連接器，其中所述遮罩片包括主壁及從主壁兩側向同一方向延伸出的一對側壁，所述主壁和一對所述側壁從三個方向遮罩所述端子對。
  3. 如請求項2所述之電連接器，其中每個所述側壁上包括一個接觸彈片，所述主壁包括一對間隔設置的接觸彈片。
  4. 如請求項 3所述之電連接器，其中所述側壁上的所述接觸彈片是內接觸彈片。
  5. 如請求項 3所述之電連接器，其中所述主壁上的所述接觸彈片均是外接觸彈片。
  6. 如請求項 3所述之電連接器，其中形成所述端子對的兩個所述端子為窄邊耦合，所述遮罩片的所述主壁與端子對的寬邊相對，所述遮罩片的一對所述側壁分別與端子對的相應的窄邊相對。
  7. 如請求項 6所述之電連接器，其中所述遮罩片直接安裝固定在所述絕緣殼體上。
  8. 一種電連接器組件，其包括電連接器及與所述電連接器配合的對接連接器，所述電連接器包括： 絕緣殼體； 端子對，所述端子對固持在所述絕緣殼體中，並且排列成若干行與列，各所述端子對用於傳輸一對差分信號；及 遮罩片，所述遮罩片固持在所述絕緣殼體中，並且排列成相應的行與列，所述各遮罩片包括至少兩個壁並至少在兩個方向上遮罩相應的一個所述端子對，每個所述壁上延伸出若干接觸彈片以便與配對連接器配合， 其中，所述接觸彈片包括朝向所述端子對凸伸的內接觸彈片和向遠離所述端子對方向凸伸的外接觸彈片。
  9. 如請求項 8所述之電連接器組件，其中所述對接連接器包括若干沿列方向排列的端子模組，各端子模組包括遮罩件，所述電連接器的一列中的遮罩片的內接觸彈片與相應的端子模組中的遮罩件接觸連接，所述該列中的外接觸彈片與所述相應的端子模組相鄰的端子模組中的遮罩件接觸連接。
  10. 如請求項9所述之電連接器組件，其中所述端子模組包括第一端子模組和與第一端子模組相互配合的第二端子模組，所述內接觸彈片與第一端子模組中的遮罩件接觸連接，所述外接觸彈片與相鄰的端子模組中的第二端子模組的遮罩件接觸連接。
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