TWI514684B

TWI514684B - 電連接器及其組合

Info

Publication number: TWI514684B
Application number: TW101108379A
Authority: TW
Inventors: Huanyi Zhang George; Yu Luo; Xing-Liang Liu
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2015-12-21
Also published as: CN102694318B; TW201242175A; US8342886B2; US20120238145A1; CN102694318A

Description

電連接器及其組合

本發明關於一種電連接器組合，尤指一種傳輸高頻信號的電連接器。

串列附加式SCSI(Serial Attached SCSI，SAS)是並行SCSI基於串列技術的發展。除了有更高的信號傳輸速度優點以外，其更重要的優點是SAS介面也能和SATA驅動器相容。也就是說，如果系統支援，SATA插頭連接器能直接插入SAS插座連接器。通過這種方式，系統結構可以靈活的整合SAS或SATA設備，並且大大降低支援兩個單獨介面的成本。

美國專利公告第6,942,524號揭示了一種信號傳輸速率達到6.0Gbps且符合SAS2.0標準的SAS連接器。隨著社會發展，更高速率的信號傳輸是一種趨勢，用於傳輸更高速率信號的電連接器正在開發中。然而，電信號傳輸存在一些問題，比如信號串擾、信號衰減。尤其是在速率12.0Gbps的信號傳輸中，串擾是主要問題。而且，在開發更高速的連接器，如何實現阻抗匹配及向下相容均是重點注意的問題。我公司在此領域不斷努力，開發出更符合產業發展的連接器。

本發明要解決之技術問題係提供一種電連接器及其組合，其能相容合適的前代產品。

為解決前述技術問題，本發明提供一種電連接器組合，其包括互相配接的第一電連接器及第二電連接器；第一電連接器包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的複數端子組，並定義有互相垂直的對接方向及縱長方向，絕緣本體設有沿縱長方向延伸的連續對接槽，對接槽的兩側設置沿縱長方向延伸的第一側壁及第二側壁，第一側壁的內壁面被一個凹槽分隔成兩部分，該兩部分分別設置有上述端子組；第二電連接器包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的端子組，絕緣本體設有沿對接方向延伸的舌板，舌板具有相對的第一表面及第二表面；其中，第一電連接器的凹槽內設置有一個凸肋而將凹槽分成兩個子凹槽，第二電連接器的第一表面設置有兩個間隔開的凸肋，在兩電連接器配接時，對應凹槽跟凸肋恰好配合。

與習知技術相比，本發明的凹槽內的凸肋與兩凸肋配合，適用新的高頻電連接器，且不能相容普通的SAS 2.0插頭連接器。

請參閱第一圖，電連接器組合1000包括垂直安裝於第一電路板300的第一電連接器100及平行安裝於第二電路板400的第二電連接器200。第一電連接器100及第二電連接器200用於為高速存儲設備提供介面，尤其是傳輸速度達到8.5Gbps或者12Gbps的SAS或者SATA設備，當然也不僅限制於此。

請參閱第一圖及第二圖，第一電連接器100係系統端的插座連接器，其包括絕緣本體1及組裝於絕緣本體1的複數導電端子2。絕緣本體1包括基部11及自基部11頂面向上突伸形成的對接部12，該絕緣本體1定義有沿縱長方向及對接方向延伸的連續的縱長對接槽13，該對接槽13貫穿對接部12的前端面且由相互平行的第一側壁14及第二側壁15圍設而成。第一側壁14被其內表面的凹槽16分為兩部分，該凹槽16內沒有設置導電端子且沿對接方向貫穿前端面。第一部分141設有七個沒有貫穿前端面的端子槽171，七個第一導電端子21設置於對應的端子槽171中，該第一導電端子組成的信號端子組符合SAS或SATA規格書中信號端子S1-S7的定義。第二部分142設有十五個貫穿前端面的端子槽172，十五個第二導電端子22分別設置於對應的端子槽172中，該第二導電端子組成的電源端子組符合SAS或者SATA規格書中電源端子P1-P15的定義。

第二側壁15設有擴展部18，該擴展部18在沿垂直於對接方向及縱長方向的寬度方向上具有一定的高度，使得該部分的厚度較第二側壁的其他部分厚。擴展部18與凹槽16在寬度方向上對齊，且該擴展部18設有七個貫穿前端面且沿寬度方向貫穿第二側壁15的端子槽181，七個第三導電端子分別設置於對應的端子槽181中，該等七個第三導電端子組成的另一信號端子組符合SAS規格書中信號端子S8-S14的定義。

上述各部分導電端子的結構相同。第一導電端子21與第三導電端子23具有相同的結構且對稱設置，故導電端子相同的結構只介紹一次。第一導電端子21為直角型，由金屬板切割形成，其包括板狀固持部211、彈性部212、自彈性部212末端向對接槽13內突伸的接觸部213及朝與接觸部213相反之方向延伸的尾部214，固持部211頂面具有倒刺。彈性部212與尾部214分別自固持部211的相對兩側延伸而成。第三導電端子23在其固持部211中間位置進一步設有通孔235，該通孔235既能調節匹配阻抗，又能實現與絕緣本體的鎖扣。第一導電端子21及第三導電端子23都是金屬板上切割而成，也就是說，接觸部213形成於金屬板的切割面，倒刺也是從切割面延伸形成。接觸部213定義有平行於固持部211的接合方向，即彈性變形方向。

第二導電端子22為水平型，由金屬板切割並折彎形成，其包括固持部221、彈性部222、自彈性部222末端向對接槽13內突伸的接觸部223及尾部224，固持部221底面具有倒刺。彈性部222與尾部224分別自固持部221的相對兩側延伸而成。接觸部223定義有接合方向，且該接合方向平行於第一、三導電端子的接合方向。由於導電端子2通過對接槽13與第二電連接器200對接，故所有導電端子2的接合方向是相同的。第二導電端子22的固持部221垂直於接合方向，接觸部223形成於金屬板所在平面而不是切割面。第一、三導電端子21、23的尾部通過SMT（表面黏貼技術）焊接於電路板的導電墊301，而第二導電端子22的尾部焊接於電路板的通孔302中。

請參閱第三圖及第四圖，用於與第一電連接器100相對接的第二電連接器200包括後壁31及對接部32，該對接部32包括自後壁31延伸形成的舌板321及一對水平開口相對的U型導向部322。舌板321為沿縱長方向延伸的縱長的、沒有隔斷的形狀，其在第一表面351具有兩間隔開的凸肋341、342，該兩凸肋自後壁31向前一體延伸至前端面353，該兩凸肋將第一表面351分為三個部分，兩側的部分均設置有導電端子，而兩凸肋之間的第一表面（即標號343所示的間隔空間）則未設置導電端子。該兩凸肋34及兩個部分與第一電連接器100的凹槽16及該凹槽16所分開的兩個部分分別相配合。分別安裝於舌板321的導電端子41、42、43與第一電連接器100的第一、二、三導電端子21、22、23之排布及功能相同，因此，第二電連接器導電端子的功能在此不再敍述。

結合第一圖及第五圖，七根第一導電端子41設置於第一表面351的左側部分，用於與第一電連接器100的第一導電端子對接，形成信號端子組（下稱第一信號端子組）。十五根第二導電端子42設置於第一表面351的右側部分，用於與第一電連接器100的第二導電端子對接，形成電源端子組。七根第三導電端子43設置於舌板的第二表面352，形成另一信號端子組（下稱第二信號端子組）。三組導電端子41、42、43均呈板狀，各導電端子包括定位於絕緣本體的平板部及自平板部先垂直折彎在向後折彎的接腳413，該接腳413抵壓於第二電路板的導電片（未圖示）上。平板部包括兩側具有倒刺的保持部411及自保持部411延伸形成的接觸部412，各接觸部412分別收容於舌板321第一、二表面形成的端子收容槽36中，且接觸部412在垂直於第一、二表面的方向上暴露於空氣中。請注意，第一導電端子41比第二、第三導電端子42、43寬。第一導電端子41的前端設有彎折端414，該彎折端向舌板的第二表面延伸，且埋設在舌板內。

第一、第二信號端子組的端子排列方式相同，為由正負兩個信號端子構成的一個差分信號端子對及接地端子構成，相鄰接地端子之間為一個差分信號端子對，相鄰差分信號端子對由一個接地端子間隔開，即G-S(+)-S(-)-G-S(+)-S(-)-G-S(+)-S(-)的排列方式，相鄰差分信號端子對跟接地端子間隔交替排列。所以，信號端子組中有三個接地端子，如標號43a、 43b、 43c, 42a、 42b、 42c所示，差分信號端子則由43d、42d標示。第二信號端子組的三個接地端子43a、 43b、 43c在其接觸端的前端向第一表面351彎折而形成彎折部431一連接桿433連接前述彎折部而將該三個接地端子由連接於一起。差分信號端子的前端432為水平狀，沒有彎折，且差分信號端子的前端432位於連接桿433的後面且間隔一定距離。連接桿433埋設於舌板內且未突露於舌板的前端面353。根據舌板的厚度不同，可以調節接地端子前端彎折部431的長度而使得合適設置連接桿於舌板內。相類似的，第一信號端子組包括沿舌板排列的彼此交替排列的兩個差分信號端子對及三個接地端子，差分信號端子及接地端子具有向前延伸且位於舌板的第一表面351的接觸部及向後延伸的接腳，其中接地端子的前端一體形成有連接桿423。定義第二電連接器的信號端子組的排列方向為第一方向，在最佳實施方式中，連接桿433、423沿第一方向平行延伸，且大致垂直於舌板的兩表面，如此，在目前舌板越來越薄的電連接器架構下，使得連接桿跟接地端子的成型相對較簡單，且能保證舌板具有足夠的強度。

請參閱第四圖，第二電連接器200的絕緣本體由兩部分構成，本體部38及輔助部39，本體部形成由上述的後壁31、舌板321及半個導引部，輔助部39則固定於本體部，其形成了另外半個導引部。上述兩個凸肋341、342彼此間隔開二形成間隔空間343。該間隔空間用以跟第一電連接器的凸肋161配合，參第一圖，第一電連接器的凹槽16被其內設置的凸肋161分隔成兩個子凹槽162，子凹槽162供凸肋341、342插入。凸肋161的內壁面可以設置得與第一側壁的內壁面相同，也可以設置成高於第一側壁14的內壁面，但是未抵接第二側壁15的內壁面；對應的，第二電連接器的間隔空間343的底面亦略低於舌板的第一表面。凸肋及間隔空間343均開設由貫穿第一表面的狹縫345，該等狹縫有助增加凸肋的韌性，也有助於成型舌板。前述凸肋161使得本第一電連接器不能被插入普通的SAS 2.0插頭連接器，而能插入普通的SATA插頭連接器，起到防呆作用。所以，本連接器組合的插座可以相容SATA插頭，而不能相容SAS插頭連接器，可以成為下一代的SATA連接器開發之用。

位於差分信號端子對之間的接地端子及跟接地端子一體連接的連接桿433、432可以縮短信號回傳的路徑，從而降低信號串擾。因此，本電連接器組合可以傳輸高達12Gbps的高頻信號。

第六圖及第七圖給出了本發明第二實施例的類似第一實施例的第二電連接器的電連接器200’，為方便起見，本處亦稱該電連接器為第二電連接器200’，且相同結構處不再贅述。第二電連接器安裝於第二電路板400’上，其舌板的第一表面351’設有兩凸肋34’，第一表面設置有電源端子組41’及第一信號端子組42’，其中第一信號端子組中的三個接地端子的前端由一連接桿423’一體連接於一起。信號端子組的接觸部421’的前端部分加寬，用以滿足高頻性能。第二表面352’設置第二信號端子組44，該信號端子組相當於第一實施例的第二信號端子組43，但其具有更多的端子數量。請注意，第二表面352’設有淺凹槽361，該淺凹槽用來跟對接連接的鎖扣配合，因此，上述端子組44在第二表面排布時需要避開該等淺凹槽，但是排布的原則依舊堅持一個差分信號端子對的兩側各設置一接地端子。所以，該第二信號端子組44因避開該凹槽而形成複數小組，其中第一小組包括兩個差分信號端子對及三個接地端子，而位於第一小組的兩側分別分有兩個第二小組，第一小組設有一個差分信號端子對及兩個接地端子，各小組的接地端子的前端分別由一連接桿4431、4432一體連接於一起。第二小組大致於兩凸肋對齊。一般的，能構成一組的各端子之間的間距大致相同。當然，若舌板的結構允許，可以四個或者更多的接地端子的前端一體連接有連接桿。

第八至第十圖顯示了一種習知的SAS 2.0電連接器組合1000”，其包括第一連接器100”及第二連接器”，該組合的改進點在於第二連接器的接地端子前端設有連接桿423”、433”，第一電連接器的凹槽16”內未設置凸肋。

本發明之技術內容和技術特點已揭示如上，惟熟悉本領域之技術人員仍可能基於本發明之教示及揭示進行種種不背離本發明精神之替換和修飾。係故，本發明之保護範圍應不限於實施方式所揭示之內容，而包括各種不背離本發明之替換和修飾，均為本專利申請權利要求所涵蓋。

1000、1000”．．．電連接器組合

100、100”．．．第一電連接器

1．．．絕緣本體

11．．．基部

12．．．對接部

13．．．對接槽

14．．．第一側壁

141．．．第一部分

142．．．第二部分

15．．．第二側壁

16、16”．．．凹槽

161．．．凸肋

162．．．子凹槽

171、172．．．端子槽

18．．．擴展部

181．．．端子槽

2．．．導電端子

21．．．第一導電端子

211．．．固持部

212．．．彈性部

213．．．接觸部

214．．．尾部

22．．．第二導電端子

221．．．固持部

222．．．彈性部

223．．．接觸部

224．．．尾部

23．．．第三導電端子

235．．．通孔

200、200’、200’’．．．第二電連接器

31．．．後壁

32．．．對接部

321．．．舌板

322．．．導向部

341、342、34’．．．凸肋

343．．．间隔空间

345．．．狹縫

351、351’．．．第一表面

352、352’．．．第二表面

353．．．前端面

36．．．端子收容槽

361．．．淺凹槽

37．．．開口

381．．．第一容置槽

382．．．第二容置槽

383．．．凹口

41．．．第一導電端子

411．．．保持部

412．．．接觸部

413．．．接腳

414．．．彎折端

42．．．第二導電端子

421’．．．接觸部

423、423”．．．連接桿

43．．．第三導電端子

43a、43b、43c．．．接地端子

42d、43d．．．差分信號端子

431．．．彎折部

432．．．前端

433、433”．．．連接桿

41’．．．電源端子組

42’．．．第一信號端子組

44．．．第二信號端子組

4431、4432．．．連接桿

51．．．第一接地件

511、521．．．凸部

52．．．第二接地件

300．．．第一電路板

301．．．導電墊

302．．．通孔

400、400’．．．第二電路板

401．．．導電片

第一圖係本發明第一實施例的電連接器組合之立體圖；

第二圖係第一圖中第一電連接器與第一電路板之立體圖；

第三圖係第一圖中第二電連接器與第二電路板之立體圖；

第四圖係第二電連接器之立體分解圖；

第五圖係第二電連接器的導電端子之立體圖；

第六圖係本發明第二實施例第二電連接器的立體圖；

第七圖係第六圖的分解立體圖；

第八圖係本發明第三實施例電連接器組合的立體圖；

第九圖係第八圖的第一連接器的的立體分解圖；及

第十圖係第八圖的第二連接器的的立體分解圖。

1000．．．電連接器組合

100．．．第一電連接器

1．．．絕緣本體

11．．．基部

12．．．對接部

13．．．對接槽

162．．．子凹槽

2．．．導電端子

200．．．第二電連接器

341、342．．．凸肋

352．．．第二表面

43．．．第三導電端子

300．．．第一電路板

400．．．第二電路板

Claims

一種電連接器組合，其包括：
第一電連接器，其包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的複數端子組，並定義有互相垂直的對接方向及縱長方向，絕緣本體設有沿縱長方向延伸的連續對接槽，對接槽的兩側設置沿縱長方向延伸的第一側壁及第二側壁，第一側壁的內壁面被一個凹槽分隔成兩部分，該兩部分分別設置有上述端子組；及
第二電連接器，係與第一電連接器互相配接，該第二電連接器包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的端子組，絕緣本體設有沿對接方向延伸的舌板，舌板具有相對的第一表面及第二表面；
其中，第一電連接器的凹槽內設置有一個凸肋而將凹槽分成兩個子凹槽，第二電連接器的第一表面設置有兩個間隔開的凸肋，在兩電連接器配接時，對應凹槽跟凸肋恰好配合。
如申請專利範圍第1項所述之電連接器組合，其中，第一電連接器的第二側壁的內壁面在對應凹槽處設置有一個上述第一電連接器的端子組；第二電連接器的第二表面在對應兩個凸肋處設置有一個上述第二電連接器的端子組。
如申請專利範圍第2項所述之電連接器組合，其中，第一電連接器凹槽內的凸肋高於第一側壁的內壁面；第二電連接器的兩凸肋之間的間隔空間的底面低於設板的第一表面，以配合第一電連接器的凸肋。
如申請專利範圍第1項或者第3項所述之電連接器組合，其中，該第二電連接器的兩凸肋及位於兩凸肋之間的間隔空間均設有向第一表面貫穿的狹縫。
如申請專利範圍第2項或者第3項所述之電連接器組合，其中，上述第二電連接器的至少一個端子組包括沿舌板彼此交替排列的差分對信號端子及接地端子，前述接地端子的前端一體形成有連接桿而將接地端子連接於一起。
如申請專利範圍第5項所述之電連接器組合，其中上述連接桿埋設於舌板內且垂直於舌板的第二表面。
一種電連接器，其包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的複數端子組，並定義有互相垂直的對接方向及縱長方向，絕緣本體設有沿縱長方向延伸的連續對接槽，對接槽的兩側沿縱長方向設置有第一側壁及第二側壁，第一側壁的內壁面被兩個子凹槽分隔成三部分，兩子凹槽的兩側部分分別設有上述端子組，兩子凹槽中間的部分未設置有上述端子組而形成一個裸露的凸肋。
如申請專利範圍第7項所述之電連接器，其中，凸肋的內壁面高於第一側壁的內壁面。
一種電連接器組合，其至少包括第二電連接器，該第二電連接器包括絕緣本體及組裝於絕緣本體的複數端子組，並定義有互相垂直的對接方向及縱長方向，絕緣本體設有沿對接方向延伸的舌板，舌板具有相對的第一表面及第二表面，其中，第二電連接器的第一表面設置有兩個間隔開的凸肋，兩凸肋的兩側分別設置有上述端子組，兩凸肋之間未設置端子組。
如申請專利範圍第9項所述之電連接器組合，其中，第二電連接器的凸肋及凸肋之間的間隔空間均設有向第一表面貫穿的狹縫。