TW202408100A - 高密度正交卡緣連接器 - Google Patents

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傑文 科爾班
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瑞士商太谷康奈特提威提索洛訊有限公司
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Abstract

本發明提供一種具第一連接器和第二連接器的連接器系統。該第一連接器安裝到一基板，並包括一殼體和一第一外殼。該第一外殼具從該第一連接器之電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱。固定開口提供在該第一外殼之側壁中。該第二連接器包括一子板和一第二外殼。該第二外殼具有側板，彈性閂鎖突起由設置在接近該第二連接器之連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成。該第二連接器之該等彈性閂鎖突起與該第一連接器之該等固定開口配合，以將該第二連接器固定到該第一連接器。該第一連接器藉由該等焊料壓緊柱焊接到該基板來固定到該基板。

Description

高密度正交卡緣連接器
本發明係關於一種高密度正交卡緣連接器。特別是，本發明係關於一種在基板或電路板上所占用空間最小化的正交卡緣連接器。
已知的信號中繼連接器具有子板，其具有設置在其上的複數第一連接焊墊的第一邊緣，以及具有設置在其上的複數第二連接焊墊的第二邊緣。該子板具有用於將第一連接焊墊與第二連接焊墊連接的印刷接線。因此，在該信號中繼連接器中，傳遞連接到該第一邊緣的第一電路與連接到該第二邊緣的第二電路之間所傳送和/或所接收到的信號。
美國專利號6,540,522揭示一種用作此類信號中繼連接器的電連接器組件。該電連接器組件具有等同於該子板的電路板、設置在該電路板之下部端邊緣的複數第一連接焊墊，以及設置在該電路板上垂直延伸的側端邊緣的複數第二連接焊墊。該電連接器組件也具有接觸該等第一連接焊墊的接點。該電路板之該周圍係採用殼體大體上完全封圍，以構成該電連接器組件。該電連接器組件（在其整體組裝狀態下）具有藉由壓接而連接到主機板的該等接點。
美國專利號10,505,302揭示一種具有子板和金屬外殼的連接器。該子板具有第一邊緣（具第一連接焊墊）和第二邊緣（具第二連接焊墊）。該第一邊緣係插入到包括第一接點的板載連接器中。該板載連接器係安裝在主機板上，且每一該等第一連接焊墊皆係連接到該等第一接點其中之一。該金屬外殼具有每個皆面向並沿著該子板之前板面和後板面之一延伸的側板。每一該等側板皆具有與該前板面或該後板面間隔開的基座，以及從該基座向內突出的留置部位。該留置部位留置該子板之該前板面或後板面，並具有形成在穿越該金屬外殼延伸的該留置部位周圍的開口。該金屬外殼之扣緊部位從來自該對側板之每個之下部端邊緣的該金屬外殼向外延伸。安裝硬體與該扣緊部位配合，以將該信號中繼連接器扣緊到該主機板。因為需要扣緊部位和安裝硬體，導致增加在該主機板上正確運作所需的成本和空間。
提供減小在該主機板上所需空間量，且無需使用安裝硬體的高密度正交卡緣連接器將為有利。
具體實施例係針對具有第一連接器和第二連接器的連接器系統。該第一連接器係安裝到基板，並包括一殼體、複數導電端子和一第一外殼。該第一外殼具有從該第一連接器之電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱。固定開口係提供在該第一外殼之側壁中。該第二連接器包括一子板和一第二外殼。該第二外殼具有側板，彈性閂鎖突起係由設置在接近該第二連接器之連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成。該第二連接器之該等彈性閂鎖突起與該第一連接器之該等固定開口配合，以將該第二連接器固定到該第一連接器。該第一連接器係藉由該等焊料壓緊柱焊接到該基板來固定到該基板。
具體實施例係針對具有安裝到基板的第一連接器和安裝到該第一連接器的第二連接器的連接器系統。該第一連接器包括一殼體、複數個導電端子和一第一外殼。該第一外殼具有從該第一連接器之電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱。固定開口係提供在該第一外殼之側壁中。凹部係提供在該第一外殼之該等側壁之內部表面上，並從該連接器接收面朝向該電路板安裝表面延伸。該等凹部繞著該等固定開口之一個或多個延伸。該第二連接器包括一子板和一第二外殼。該第二外殼具有側板。彈性閂鎖突起係由設置在接近該第二連接器之連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成。該等對接連接器對準部位係配置成具有與該第一外殼之該等側壁之該等凹部基本上相同的尺寸。
具體實施例係針對具有第一外殼和第二外殼的連接器系統。該第一外殼具有從該第一連接器之電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱。固定開口係提供在該第一外殼之側壁中。凹部係提供在該第一外殼之該等側壁之內部表面上，該等凹部從該連接器接收面朝向該電路板安裝表面延伸。該等凹部繞著該等固定開口之一個或多個延伸。該第二外殼具有側板。彈性閂鎖突起係由設置在接近該第二連接器之連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成。該等對接連接器對準部位係配置成具有與該第一外殼之該等側壁之該等凹部基本上相同的尺寸。對準突起係提供在接近該連接器接收面並接近該等對接連接器對準部位的該等側板上。
本發明之其他特徵和優點，係將從下列與藉由範例例示本發明之該等原理的所附圖式搭配，所取得的該例示性具體實施例之更多實施方式顯而易見。
依據本發明之原理的例示性具體實施例之描述旨在結合圖式來閱讀，且圖式應被認為是整個書面描述的一部分。在文中所揭示的本發明之具體實施例之說明內容中，任何參照方向或面向皆僅係欲便利說明，並非意圖以任何方式來限制本發明之範疇。「下部」（lower）、「上部」（upper）、「水平」（horizontal）、「垂直」（vertical）、「上方」（above）、「下方」（below）、「上」（up）、「下」（down）、「頂部」（top）、和「底部」（bottom）等相對用語以及其衍生詞（如「水平」（horizontally）、「向下」（downwardly）、「向上」（upwardly）等），係應理解成如隨後所說明或如所討論圖式中所示的方向。這些相對用語僅係為了便利說明，除非明確指出，否則並不需要使該裝置以特定的方向建構或操作。「附接」（attached）、「貼附」（affixed）、「連接」（connected）、「耦合」（coupled）、「互連」（interconnected）、和類似詞等用語，除非另有明確說明，係指結構間是直接或透過中間結構來間接相互固定或附接的關係，以及同時可移動地或剛性地互相附接或關係。
參照圖1至圖3，連接器系統10包括信號中繼連接器組件12和電連接器14。電連接器14係安裝在電路板或基板16上。連接器組件12係可與電連接器14對接，如下文將更完全的說明。
例示性連接器14包括殼體20、安裝外殼22和複數個第一導電端子或接點24（如圖6中所示）。該等第一接點24可藉由已知方法而安裝到電路板16，包括但不限於表面安裝或通孔安裝。安裝外殼22可由導電材料製成。
如圖2和圖5所示，外殼22具有電路板安裝表面26、連接器組件接收面28。側壁30在安裝表面26與連接器組件接收面28之間延伸。端壁32在安裝表面26與連接器組件接收面28之間，並在該等側壁30之間延伸。
焊料壓緊柱34在遠離連接器組件接收面28的方向上，從電路板安裝表面26延伸。該等焊料壓緊柱34並未在該等側壁30和端壁32之周緣向外延伸。在所示該例示性具體實施例中，該等焊料壓緊柱34係提供在該等側壁30與端壁32之間的角落處。然而，該等焊料壓緊柱34可設置在其他位置處。
固定開口36係提供在接近連接器組件接收面28的側壁30中。在所示該例示性具體實施例中，兩個固定開口36在每一該等側壁30上皆間隔開。然而，可以使用其他數量的固定開口36及位置。
凹部38係提供在該等側壁30之內部表面上。如圖2和圖5所示，該等凹部38從連接器組件接收面28朝向電路板安裝表面26延伸。該等凹部38繞著一個或多個固定開口36延伸。
例示性信號中繼連接器組件12包括電路板或子卡40、至少一個連接器42和外殼44。外殼44可由導電材料製成。連接器組件12之展開圖係顯示在圖2。
子板40具有下部端邊緣46，其具有設置在其上的複數個第一連接焊墊48，及側端邊緣50，其具有設置在其上的複數個第二連接焊墊52。每一該等第一連接焊墊48對應地與該等第二連接焊墊52之一成對，並經由子板40上的印刷接線（圖未示）電連接在一起。子板40之下部端邊緣46和側端邊緣50亦可以分別稱為第一邊緣和第二邊緣。
當連接器組件12與連接器14對接時，子板40之下部端邊緣46插入到連接器14中。設置在下部端邊緣46上的每一該等第一連接焊墊48，皆連接到連接器14之第一接點24其中之一。
至少一個連接器42可能具有不同配置。在所示該例示性具體實施例中，至少一個連接器42包括殼體54，以及複數個第二導電端子或接點（圖未示），其設置在殼體54中。子板40之側端邊緣50係插入到至少一個連接器42中。其後，設置在側端邊緣50上的每一該等第二連接焊墊52，皆係焊接到至少一個連接器42之每一該等第二接點。
也可以提供有第三連接焊墊56。在所示該例示性具體實施例中，第三連接焊墊56係提供以形成到電纜連接器58的電連接器。
隨著子板40與連接器42正確對接，外殼44係定位成覆蓋子板40和連接器42。外殼44具有面向並沿著子板40的前與後表面延伸的一對側板60。該等側板60係由頂板62連接。該等側板60從頂板62延伸到連接器接收面64。該等側板60之部位66被折疊，以在一個側板60到另一個側板60之間延伸。頂板62和部位66配合以保持該等側板60之間隔。此外，頂板62、部位66和該等側板60正確定位，並保持子板40和連接器42。附加突起或凸起可從該等側板60向內延伸，以保持子板40和連接器42相對於外殼44之該正確定位。
彈性閂鎖突起68係由接近連接器接收面64的該等側板60上的對接連接器對準部位70形成。該等彈性閂鎖突起68具有固定端72和活動端74。該等活動端74係設置在該等側板60之平面之外部。該等固定端70係設置於比該等活動端74更接近於連接器接收面64的位置。在所示該例示性具體實施例中，兩個彈性閂鎖突起68係在每一該等側板60上皆間隔開。然而，該等彈性閂鎖突起68可以是其他數量或位置。詳言之，該等彈性閂鎖突起68之數量和位置對應於該等固定開口36之數量和位置。
該等對接連接器對準部位70從該等側板60之連接器接收面64朝向頂板62延伸。該等對接連接器對準部位70係配置成具有與外殼22之該等側壁30的該等凹部38基本上相同的尺寸。
如圖1、圖2和圖4所示，對準突起76係提供在接近連接器接收面64並接近該等對接連接器對準部位70的該等側板62上。在所示該例示性具體實施例中，兩個對準突起76係提供在每個側板62上。對準凹部78係提供在對準突起76與該等對接連接器對準部位70之間。
在使用中，連接器14係藉由將該等焊料壓緊柱34焊接到電路板16來固定到電路板16。由於該等焊料壓緊柱34係設置在連接器14之外殼22的周緣內，連接器14到電路板16的安裝不需要比連接器14本身更多的電路板空間（real estate）或面積。這使該等連接器14和與其對接的該等部件緊密地間隔開。
隨著連接器14正確固定到板材16，連接器組件12係如圖1、圖3和圖6所示與連接器14對接。此時，連接器組件12之外殼44之連接器對接表面64係移動到與連接器14之外殼22之連接器組件接收面28對準。當連接器組件12係朝向連接器14移動時，提供在外殼44之該等側板60上的該等對接連接器對準部位70，係移動到設置於外殼22之該等側壁30上的該等凹部38中。該等對接連接器對準部位70和該等凹部38的配合，使連接器組件12引導到相對於連接器14的正確位置上。
隨著對接繼續，子板40之下部端邊緣46上的該等複數第一連接焊墊48，係設置在連接器14之該等第一接點24之間。此時，該等複數第一連接焊墊48係提供為與該等第一接點24電氣接合與機械接合。
隨著對接發生，外殼44之該等側板60上的該等彈性閂鎖突起68係移動到外殼22之該等側壁30中的該等固定開口36中。此時，該等活動端74最初係彈性地向內移動，與該等側板60之該平面取平。隨著該等活動端74到達該等固定開口36，該等活動端74返回其無應力位置，在其上該等活動端74係在該等側板60之該平面之外部。在此位置上，該等彈性閂鎖突起68在外殼22之該等側壁30之該平面之外部延伸，由此防止連接器組件12從連接器14意外地移除。
該等對準突起76也隨著對接發生而與外殼22之該等端壁32接合。當對接發生時，該等對準突起76之該等傾斜表面有助於引導連接器組件12與連接器14正確對準。
當完全對接時，外殼22之該等端壁32係位在外殼44之該等對準凹部78中。此外，外殼44之該等對接連接器對準部位70接合外殼22之該等凹部38之該等壁。這些部件之該配合提供用於穩定且牢固的介面，從而防止連接器組件12在平行並垂直於連接器14之該縱軸的方向上之非必要移動。
連接器14和連接器組件12之該配置，允許連接器組件12使用硬體安裝到電路板16。由於例如安裝螺釘等安裝硬體成本昂貴，本發明使用更符合成本效益的方式，將連接器組件12安裝到電路板16。此外，由於連接器14和連接器組件12之安裝底面積（footprint）係提供在連接器14之底面積內，因此安裝無需額外的板材空間。這使電路板16上的該等連接器14能達到最大密度。
儘管本發明係已參照較佳具體實施例說明，但熟習此領域技術者應當理解，在不悖離如所附諸請求項中所定義的本發明之精神與範疇下，可以做出各種變更，且可以用均等手段替代其元件。熟習此領域技術者將瞭解，本發明可以在不悖離本發明之原理下，將本發明特別應用於特定環境和操作要求，並對結構、設置、比例、大小、材料、和部件進行修改。因此，該等目前所揭示具體實施例係在所有方面皆視為例示性而非限制性，本發明之範疇係由所附諸請求項定義，並不限於前述說明內容或具體實施例。
3:線段（說明書未定義） 10:連接器系統 12:信號中繼連接器組件；連接器組件；例示性信號中繼連接器組件 14:電連接器；例示性連接器；連接器 16:電路板或基板；電路板；板材 20,54:殼體 22:安裝外殼；外殼 24:第一導電端子或接點；第一接點 26:電路板安裝表面；安裝表面 28:連接器組件收納表面 30:側壁 32:端壁 34:焊料壓緊柱 36:固定開口 38:凹部 40:電路板或子卡；子板 42:連接器 44:外殼 46:下部端邊緣 48:第一連接焊墊 50:側端邊緣 52:第二連接焊墊 56:第三連接焊墊 58:電纜連接器 60:側板 62:頂板 64:連接器收納表面；連接器對接表面 66:各部位 68:彈性閂鎖突起 70:對接連接器對準部位 72:固定端 74:活動端 76:對準突起 78:對準凹部
圖1係本發明之連接器系統之例示性具體實施例之透視圖。
圖2係圖1之該連接器系統之展開圖。
圖3係沿著圖1之線段3-3所取得的剖面圖。
圖4係在由圖2中的虛線4標示的該區域中的連接器組件之外殼之局部放大圖。
圖5係在由圖2中的虛線5標示的該區域中的連接器之外殼之局部放大圖。
圖6係在由圖3中的虛線6標示的該區域中的彈性閂鎖突起之局部放大圖。
3:線段
10:連接器系統
12:信號中繼連接器組件；連接器組件；例示性信號中繼連接器組件
14:電連接器；例示性連接器；連接器
16:電路板或基板；電路板；板材
22:安裝外殼；外殼
28:連接器組件收納表面
30:側壁
32:端壁
36:固定開口
44:外殼
58:電纜連接器
60:側板
66:各部位
68:彈性閂鎖突起
72:固定端
74:活動端
76:對準突起
78:對準凹部

Claims (20)

  1. 一種連接器系統，包含： 一第一連接器，其安裝到一基板，該第一連接器包含： 一殼體； 複數個導電端子；及 一第一外殼，該第一外殼具有從該第一連接器之一電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱，該第一外殼之側壁提供有固定開口；以及 一第二連接器，包含： 一子板；及 一第二外殼，該第二外殼具有側板，彈性閂鎖突起係由設置在接近該第二連接器之一連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成； 其中該第二連接器之該等彈性閂鎖突起與該第一連接器之該等固定開口配合，以將該第二連接器固定到該第一連接器； 其中該第一連接器係藉由該等焊料壓緊柱焊接到該基板來固定到該基板。
  2. 如請求項1所述之連接器系統，其中該等焊料壓緊柱並未在該第一連接器之該等側壁和端壁之一周緣向外延伸。
  3. 如請求項2所述之連接器系統，其中該等固定開口係提供在接近該第一連接器之一連接器接收面。
  4. 如請求項3所述之連接器系統，其中凹部係提供在該第一外殼之該等側壁之內部表面上，該等凹部從該第一連接器之該連接器接收面朝向該電路板安裝表面延伸，該等凹部繞著該等固定開口之一個或多個延伸。
  5. 如請求項1所述之連接器系統，其中該第二外殼之該等側板沿著該子板之前與後表面延伸，該等側板係由頂板連接。
  6. 如請求項5所述之連接器系統，其中該等對接連接器對準部位從該等側板之該連接器接收面朝向該頂板延伸。
  7. 如請求項6所述之連接器系統，其中該等彈性閂鎖突起具有固定端和活動端，該等活動端係設置在該等側板之平面之外部，該等固定端係設置於比該等活動端更接近於該連接器接收面的位置。
  8. 如請求項7所述之連接器系統，其中該等側板之部位係被折疊以在該等側板之一第一側板到該側板之一第二側板之間延伸。
  9. 如請求項8所述之連接器系統，其中對準突起係提供在接近該連接器接收面並接近該等對接連接器對準部位的該等側板上。
  10. 如請求項9所述之連接器系統，其中對準凹部係提供在該等對準突起與該等對接連接器對準部位之間。
  11. 一種連接器系統，包含： 一第一連接器，其安裝到一基板，該第一連接器包含： 一殼體； 複數個第一導電端子；及 一第一外殼，該第一外殼具有從該第一連接器之一電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱，該第一外殼之側壁中提供有固定開口，凹部提供在該第一外殼之該等側壁之內部表面上，該等凹部從該第一連接器之一連接器接收面朝向該電路板安裝表面延伸，該等凹部繞著該等固定開口之一個或多個延伸；以及 一第二連接器，包含： 一子板；及 一第二外殼，該第二外殼具有側板，彈性閂鎖突起由設置在接近該第二連接器之一連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成，該等對接連接器對準部位配置成具有與該第一外殼之該等側壁之該等凹部基本上相同的尺寸。
  12. 如請求項11所述之連接器系統，其中該等焊料壓緊柱並未在該第一連接器之該等側壁和端壁之一周緣向外延伸。
  13. 如請求項12所述之連接器系統，其中該等固定開口係提供在接近該第一連接器之該連接器接收面。
  14. 如請求項13所述之連接器系統，其中該等對接連接器對準部位從該等側板之一連接器接收面朝向一頂板延伸。
  15. 如請求項14所述之連接器系統，其中該等彈性閂鎖突起具有固定端和活動端，該等活動端係設置在該等側板之該平面之外部，該等固定端係設置於比該等活動端更接近於該連接器接收面的位置。
  16. 如請求項15所述之連接器系統，其中對準突起係提供在接近該連接器接收面並接近該等對接連接器對準部位的該等側板上。
  17. 如請求項16所述之連接器系統，其中對準凹部係提供在該等對準突起與該等對接連接器對準部位之間。
  18. 一種連接器系統，包含： 一第一外殼，該第一外殼具有從一第一連接器之一電路板安裝表面延伸的焊料壓緊柱，該第一外殼之側壁中提供有固定開口，凹部提供在該第一外殼之該等側壁之內部表面上，該等凹部從該第一連接器之一連接器接收面朝向該電路板安裝表面延伸，該等凹部繞著該等固定開口之一個或多個延伸；及 一第二外殼，該第二外殼具有側板，彈性閂鎖突起由設置在接近一第二連接器之一連接器接收面的該等側板上的對接連接器對準部位形成，該等對接連接器對準部位配置成具有與該第一外殼之該等側壁之該等凹部基本上相同的尺寸，對準突起提供在接近該第二連接器之該連接器接收面並接近該等對接連接器對準部位的該等側板上。
  19. 如請求項18所述之連接器系統，其中該等焊料壓緊柱並未在該第一外殼之該等側壁和端壁之一周緣向外延伸。
  20. 如請求項19所述之連接器系統，其中對準凹部係提供在該等對準突起與該等對接連接器對準部位之間。
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