TW202418672A - 電連接器 - Google Patents

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燕海龍
陳巧莉
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大陸商泰科電子（上海）有限公司
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Abstract

本發明提供了一種電連接器（100），包括：絕緣殼體（110），其具有相反的第一側和第二側；安裝在所述絕緣殼體中的多個導電端子（120）的陣列，每個導電端子具有相反的接觸段（1201）和焊接段（1202），所述接觸段從所述第一側至少部分地露出，所述焊接段從所述第二側至少部分地露出；多個焊球（130），每個焊球連接至對應的導電端子的焊接段；和間隔件（140），其設置在所述絕緣殼體的第二側，並具有定位在相鄰的焊球之間的實體部分。

Description

電連接器
本公開的實施例一般地涉及資料通信領域，並且更具體地，涉及能夠有效降低高速信號傳輸過程中焊球部位的差分阻抗的電連接器。
隨著數位資訊科技的發展，資料傳輸量日趨增加，例如在通信領域，需要高速連接器實現至少是112Gbps的高速信號傳輸。由於資料傳輸常需通過電連接器來連接不同的電氣設備或介面，因此電連接器的信號傳送速率及品質會大幅影響資料傳輸的快慢及穩定性。例如，可以使用電連接器實現兩個印刷電路板（PCB）之間的電連接。
電連接器通常包括安裝在殼體中的導電端子，導電端子用於接觸或夾持配合部件，以提供電連接。導電端子的一端具有焊接部或連接有焊球，以用於焊接在電路板上。當前，在例如112Gbps高速連接器中，在焊球部分差分阻抗非常高，主要原因是由於這部分結構暴露在空氣中，空氣的介電常數比較低，在高速信號傳輸中耦合的差分阻抗會比較高，導致信號傳輸不穩定。
為了克服現有技術存在的上述和其它問題和缺陷中的至少一種，提出了本公開。
根據本公開的一個方面，提供了一種電連接器，包括：絕緣殼體，其具有相反的第一側和第二側；安裝在所述絕緣殼體中的多個導電端子的陣列，每個導電端子具有相反的接觸段和焊接段，所述接觸段從所述第一側至少部分地露出，所述焊接段從所述第二側至少部分地露出；多個焊球，每個焊球連接至對應的導電端子的焊接段；和間隔件，其設置在所述絕緣殼體的第二側，並具有定位在相鄰的焊球之間的實體部分。
在一些實施例中，所述間隔件包括介電常數大於空氣的電介質構件。
在一些實施例中，所述間隔件包括塑膠片。
在一些實施例中，所述間隔件是具有間隔開的多個容納孔的板狀構件，每個焊球被容納在一個容納孔內且具有從所述容納孔露出而待被焊接在電路板上的焊接部分。
在一些實施例中，所述容納孔包括在厚度方向上貫穿所述板狀構件的圓形孔、方形孔或多邊形孔。
在一些實施例中，每個焊球與所述焊接段連接的部分至少定位在所述容納孔內。
在一些實施例中，所述電連接器包括相鄰地佈置在所述絕緣殼體的第二側的多個所述間隔件。
在一些實施例中，所述間隔件與所述絕緣殼體彼此相對固定地組裝在一起。
在一些實施例中，所述間隔件與所述絕緣殼體可拆卸地連接。
在一些實施例中，所述間隔件和所述絕緣殼體中的一個設置有緊固結構，另一個形成有連接孔，緊固結構被組裝在所述連接孔中，以將所述間隔件與所述絕緣殼體固定在一起。
在一些實施例中，所述絕緣殼體在面對所述間隔件的第二側上形成有緊固結構，所述間隔件形成有連接孔，所述緊固結構包括從所述第二側朝向所述間隔件延伸的杆部和位於所述杆部的末端的頭部，所述杆部插入穿過所述連接孔，所述頭部的直徑大於所述連接孔的直徑並定位在所述間隔件的背離所述絕緣殼體的一側。
在一些實施例中，所述緊固結構設置在所述第二側的邊緣位置處，所述連接孔形成在所述間隔件的邊緣位置處。
在一些實施例中，所述緊固結構與所述絕緣殼體形成為一體。
在一些實施例中，所述間隔件的背離所述絕緣殼體的一側形成有凹部，所述凹部與所述連接孔連通並容納所述頭部。
在一些實施例中，所述間隔件和所述絕緣殼體通過緊固件彼此連接。
在一些實施例中，所述緊固件包括夾具或螺紋連接件。
在一些實施例中，所述電連接器還包括：導電殼體，其定位在所述絕緣殼體與所述間隔件之間，所述多個導電端子還安裝在所述導電殼體中並包括多個接地端子，所述導電殼體與所述多個接地端子接觸以將所述多個接地端子電連接在一起。
在一些實施例中，所述多個導電端子還包括信號端子和電力端子中的至少一種。
下面將結合附圖，對本公開的實施例進行詳細的描述。在本說明書中，相同或相似的部件由相同或類似的附圖標號指示。下述參照附圖對本公開的各實施方式的說明旨在闡述本公開的總體構思，而不應當理解為對本公開的一種限制。
此外，在下面的詳細描述中，為便於說明，闡述了許多具體的細節以提供對本公開的實施例的全面理解。然而明顯地，一個或多個實施例在沒有這些具體細節的情況下也可以被實施。在其它情況下，公知的結構和裝置以圖示的方式體現以簡化附圖。
參見圖1~5所示，根據本公開的示例性實施例提供了電連接器100，其例如用於連接或安裝在諸如PCB之類的電路板上，以在電路板或電氣設備之間實現更可靠的信號傳輸，例如112Gbps或更高速度信號傳輸。
如圖所示，電連接器100主要包括具有相反的第一側和第二側的絕緣殼體110以及安裝在絕緣殼體110中的多個導電端子120的陣列。每個導電端子120具有主體段、以及在相反的方向上分別從主體段的相反端延伸的接觸段1201和焊接段1202，接觸段1201從絕緣殼體110的第一側至少部分地露出，以與配合連接器（未示出）的導電端子電接觸，而焊接段1202從絕緣殼體110的第二側至少部分地露出。電連接器100還包括多個焊球130，每個焊球130連接至對應的導電端子120的焊接段1202，用於與電路板（未示出）電連接，如電接觸或焊接。
根據本公開的實施例，如圖1~5所示，電連接器100還包括間隔件140，間隔件140設置在絕緣殼體的第二側，並具有定位在相鄰的焊球130之間的實體部分，從而周向地圍繞並間隔開各個焊球130。間隔件140包括電介質或絕緣構件，例如由介電常數大於空氣的介電材料製成，如可以包括塑膠片或其他介電材料板。由此，這種間隔件的設置可以有效地降低高頻信號傳輸中在焊球部位處的耦合的差分阻抗，使得信號傳輸更加穩定，滿足例如至少112Gbps的高速信號傳輸的需求。
在示例性實施例中，如3~5所示，間隔件140可以是板狀構件，具有間隔開的多個容納孔143，在每個容納孔143中容納有一個焊球130，焊球130具有從容納孔143露出而待被焊接在電路板上的焊接部分。在一些示例中，每個焊球130與焊接段1202連接的部分至少定位在容納孔143內。例如，除了焊接部分，焊球130的其他部分都被容納或包圍在對應的容納孔143中，從而各個焊球彼此間隔開，在傳輸信號時相互之間的耦合差分阻抗可以降低。作為示例，容納孔143可以包括在厚度方向上貫穿間隔件140的圓形孔、方形孔、或者其他的多邊形孔，但本公開不限於此。
如圖1~4所示，絕緣殼體110可以包括第一框形主體或周壁111和在相反端處結合至第一框形主體111的多個第一間隔壁112，所述多個第一間隔壁112彼此間隔開，以在相鄰的第一間隔壁112之間限定第一端子安裝通道113，所述多個導電端子120被佈置成多列，在每個第一端子安裝通道113中安裝有一列或兩列導電端子120。
在一些實施例中，多個導電端子120可以在絕緣殼體110內排列成多列。例如，電連接器100可以包括混合連接器，例如安裝在絕緣殼體110中的多個導電端子120還可以包括多個接地端子121、多個信號端子122和多個電力端子123，多列接地端子121和多列信號端子122可以佈置在電連接器100的中間區域101內，而多列電力端子123可以佈置在電連接器的邊緣區域102內，如圖1所示。在一些示例中，接地端子121和信號端子122可以在一列中或在同一第一端子安裝通道113中交替地佈置。信號端子122例如可以包括差分信號端子，多個接地端子121設置在一對差分信號端子的周圍，以在一對差分信號端子與相鄰的另一對差分信號端子之間提供遮罩。
在一些示例中，間隔件140可以抵靠在絕緣殼體110的第一框形主體111和/或第一間隔壁113上。
在一些實施例中，如圖2、3和5所示，電連接器100可以包括相鄰地佈置在絕緣殼體110的第二側的一個或更多個間隔件140。
在一些實施例中，間隔件140與絕緣殼體110彼此相對固定地組裝在一起，以牢固地保持導電端子和焊球。例如，間隔件140與絕緣殼體110彼此可拆卸地連接。作為示例，間隔件和絕緣殼體中的一個可以形成或設置有緊固結構，而另一個形成有連接孔，緊固結構被組裝在連接孔中，以將間隔件與絕緣殼體固定在一起。
在如圖1~5所示的實施例中，絕緣殼體110在面對間隔件140的第二側上設置或形成有緊固結構114，而間隔件140形成有連接孔144。示例性地，緊固結構114可以包括從絕緣殼體110的第二側朝向間隔件140延伸的杆部1141和位於杆部1141的末端的頭部1142，杆部1141插入穿過連接孔144，頭部1142的直徑大於連接孔144的直徑並定位在間隔件140的背離絕緣殼體110的一側，從而緊固結構114與連接孔144的接合可以將絕緣殼體110和間隔件140相對固定地保持在一起。
作為示例，緊固結構114可以形成或設置在絕緣殼體110的第二側或表面的邊緣位置處，而連接孔144形成在間隔件140的對應的邊緣位置處，以便於二者之間的接合。
緊固結構114可以與絕緣殼體110一體地形成，或者被單獨地形成並被安裝至絕緣殼體。例如，在一些示例中，絕緣殼體110最初在邊緣位置或其他合適的位置處形成有柱體，在將間隔件140組裝到絕緣殼體110後，柱體插入穿過間隔件140中形成的連接孔144，隨後通過熱鉚接或熱熔的方式將柱體在連接孔144的背離絕緣殼體110的一側的部分熔化，以形成直徑較大的盤狀部或頭部1142，從而將間隔件固定至絕緣殼體。
在另外一些示例中，如圖2~5所示，連接孔144在邊緣側具有缺口或是敞開的，使得直徑較小的杆部1141可以通過缺口擠入或組裝到連接孔144中，而直徑較大的頭部1142無需穿過直徑較小的連接孔144而是直接位於間隔件140或連接孔144的背離絕緣殼體110的一側，因此可以方便地將間隔件140組裝並固定到絕緣殼體110，並且可以有效地防止間隔件140在電連接器的厚度方向或層疊方向上脫離絕緣殼體110。
如圖2~5所示，間隔件140的背離絕緣殼體110的一側形成有凹部142，凹部142與連接孔144連通並具有大於連接孔144的內徑，以容納緊固結構114的直徑較大的頭部1142。
附加地或替換地，間隔件和絕緣殼體也可以通過緊固件彼此固定地或可拆卸地連接或組裝在一起。例如，合適的緊固件可以包括夾具、螺釘或其他螺紋連接件，但本公開不限於此。
在圖示的實施例中，電連接器100還包括導電殼體150，導電殼體150可以定位在絕緣殼體110與間隔件140之間，例如，導電殼體150可以至少部分地插接在絕緣殼體110中。多個導電端子120安裝在絕緣殼體110和導電殼體150二者中。導電殼體150與多個接地端子121接觸，以將多個接地端子121電連接在一起。如圖1和2所示，導電殼體150可以僅設置在電連接器100的中間區域101中。
如圖2~4所示，導電殼體150可以包括第二框形主體或周向壁151和在相反端處結合至第二框形主體151的多個第二間隔壁152，所述多個第二間隔壁152彼此間隔開，以在相鄰的第二間隔壁152之間限定第二端子安裝通道153，每個第二端子安裝通道153在厚度方向上與對應的第一端子安裝通道113對齊，從而可以在對齊的第一端子安裝通道113和第二端子安裝通道153中安裝一列或兩列導電端子120。
如圖所示，導電殼體150也可以形成有連接孔154，例如在其第二框形主體151的邊緣位置處，以便於與緊固結構114接合，從而絕緣殼體110、導電殼體150和間隔件140可以依次順序層疊並相對固定地組裝在一起。
作為示例，導電殼體通過物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，簡稱PVD）技術或者模塑互連器件（Moulded Interconnect Device，簡稱MID）技術形成，並且裝配到絕緣殼體110上。其中，MID技術是指在注塑成型的塑膠殼體的表面上製作或安裝具有電氣功能的元器件，從而將元器件的電氣互連功能和塑膠殼體的機械支撐功能結合在一起的技術。當然，在其它實施例中，也可以採用能夠使塑膠表面金屬化的其它技術以在絕緣殼體上形成導電殼體。
儘管已經示出和描述了本公開的實施例，但對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本公開的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行變化，本公開的保護範圍由所附權利要求及其等同物限定。此外應注意，除非另外指明，本文中使用的措詞“包括”、“包含”、“具有”不排除其它元件或步驟。另外，權利要求的任何元件標號不應理解為限制本公開的保護範圍。
100:電連接器 101:中間區域 102:邊緣區域 110:絕緣殼體 111:第一框形主體 112:第一間隔壁 113:第一端子安裝通道 114:緊固結構 120:導電端子 121:接地端子 122:信號端子 123:電力端子 130:焊球 140:間隔件 142:凹部 143:容納孔 144:連接孔 150:導電殼體 151:第二框形主體 152:第二間隔壁 153:第二端子安裝通道 154:連接孔 1201:接觸段 1202:焊接段 1141:杆部 1142:頭部
根據結合附圖的以下詳細描述，本公開的多個實施例的上述和其他方面、特徵以及優點將更清楚，在附圖中：
圖1是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的電連接器的結構的透視圖；
圖2是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的電連接器的結構的分解圖；
圖3是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的電連接器的結構的透視截面圖；
圖4是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的電連接器的一部分的結構的局部放大的透視截面圖；以及
圖5是示意性地示出根據本公開的示例性實施例的電連接器的結構的後視圖。
110:絕緣殼體
121:接地端子
122:信號端子
130:焊球
140:間隔件
142:凹部
150:導電殼體
1201:接觸段
1202:焊接段
1142:頭部

Claims (18)

  1. 一種電連接器（100），包括： 絕緣殼體（110），其具有相反的第一側和第二側； 安裝在所述絕緣殼體中的多個導電端子（120）的陣列，每個導電端子具有相反的接觸段（1201）和焊接段（1202），所述接觸段從所述第一側至少部分地露出，所述焊接段從所述第二側至少部分地露出； 多個焊球（130），每個焊球連接至對應的導電端子的焊接段；和 間隔件（140），其設置在所述絕緣殼體的第二側，並具有定位在相鄰的焊球之間的實體部分。
  2. 如請求項1所述的電連接器，其中，所述間隔件包括介電常數大於空氣的電介質構件。
  3. 如請求項2所述的電連接器，其中，所述間隔件包括塑膠片。
  4. 如請求項2所述的電連接器，其中，所述間隔件是具有間隔開的多個容納孔（143）的板狀構件，每個焊球被容納在一個容納孔內且具有從所述容納孔露出而待被焊接在電路板上的焊接部分。
  5. 如請求項4所述的電連接器，其中，所述容納孔包括在厚度方向上貫穿所述板狀構件的圓形孔、方形孔或多邊形孔。
  6. 如請求項4所述的電連接器，其中，每個焊球與所述焊接段連接的部分至少定位在所述容納孔內。
  7. 如請求項1~6中的任一項所述的電連接器，其中，所述電連接器包括相鄰地佈置在所述絕緣殼體的第二側的多個所述間隔件。
  8. 如請求項1~6中的任一項所述的電連接器，其中，所述間隔件與所述絕緣殼體彼此相對固定地組裝在一起。
  9. 如請求項8所述的電連接器，其中，所述間隔件與所述絕緣殼體可拆卸地連接。
  10. 如請求項8所述的電連接器，其中，所述間隔件和所述絕緣殼體中的一個設置有緊固結構，另一個形成有連接孔，緊固結構被組裝在所述連接孔中，以將所述間隔件與所述絕緣殼體固定在一起。
  11. 如請求項10所述的電連接器，其中，所述絕緣殼體在面對所述間隔件的第二側上設置有緊固結構（114），所述間隔件形成有連接孔（144）， 所述緊固結構包括從所述第二側朝向所述間隔件延伸的杆部（1141）和位於所述杆部的末端的頭部（1142），所述杆部插入穿過所述連接孔，所述頭部的直徑大於所述連接孔的直徑並定位在所述間隔件的背離所述絕緣殼體的一側。
  12. 如請求項11所述的電連接器，其中，所述緊固結構設置在所述第二側的邊緣位置處，所述連接孔形成在所述間隔件的邊緣位置處。
  13. 如請求項12所述的電連接器，其中，所述緊固結構與所述絕緣殼體形成為一體。
  14. 如請求項11所述的電連接器，其中，所述間隔件的背離所述絕緣殼體的一側形成有凹部（142），所述凹部與所述連接孔連通並容納所述頭部。
  15. 如請求項8所述的電連接器，其中，所述間隔件和所述絕緣殼體通過緊固件彼此連接。
  16. 如請求項15所述的電連接器，其中，所述緊固件包括夾具或螺紋連接件。
  17. 如請求項1~6和9~16中的任一項所述的電連接器，其中，所述電連接器還包括： 導電殼體（150），其定位在所述絕緣殼體與所述間隔件之間， 所述多個導電端子還安裝在所述導電殼體中並包括多個接地端子（121），所述導電殼體與所述多個接地端子接觸以將所述多個接地端子電連接在一起。
  18. 如請求項17所述的電連接器，其中，所述多個導電端子還包括信號端子（122）和電力端子（123）中的至少一種。
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