TWI539682B - 壓配式纜線連接器 - Google Patents

Description

壓配式纜線連接器

本發明與用於使纜線結合至一電路板或其他基板之連接器有關。

電子裝置一般都包含電路板組件，其包含具有複數個插頭之一電路板。該等插頭包含一匹配端部，其配置以容置模組、卡件等。該等模組與卡件係與該插頭結合，以對該電子裝置提供各種功能。舉例而言，該等模組與卡件可為該電子裝置提供電源及/或處理資料。許多模組與卡件需要來自周邊裝置及/或電路板組件之資料及/或電源訊號。據此，該等周邊裝置係耦合至該電路板，以與該等卡件和模組通訊。通常該周邊裝置的纜線係電氣耦合至該電路板，以使電源及/或資料訊號可被傳送於該電路板組件與該周邊裝置之間。

然而，傳統的電路板組件並非沒有缺點。一般而言，該周邊裝置的該纜線係結合至該電路板。該纜線通過該電路板中所設之訊號線跡與該等插頭通訊。使該纜線結合至該電路板需要纜線連接器表面固定至該電路板、或具有延伸至該電路板中鍍製連通柱內之接腳的纜線連接器。視情況所需，該纜線之接線係焊接及/或直接結合至該電路板。提供連接器及/或將該纜線焊接至該電路板係利用了大量的該電路板表面；該電路板中所設之該等訊號線跡同樣會消耗大量的該電路板表面。據此，可結合至該電路板的該構件數量即受到限制。此外，該等焊接之接線與該等連接器一般都是永久的，因而該電路板即無法重新配置。

仍存在對可使纜線直接且可移除地結合至一電路板、同時使用最小量電路板表面之裝置的需要。

根據本發明，一種用於使一纜線結合至一基板之連接器包含一訊號接腳，各訊號接腳具有一匹配端部與一接線端部。該接線端部係配置以電氣耦合至該纜線的一接線，而該匹配端部係配置以插入該基板的一訊號連通柱中。一接腳固定部具有延伸通過其間之一孔洞，且該等訊號接腳係插置通過該等孔洞，使得該等訊號接腳的該等匹配端部從該接腳固定部延伸。一接地框具有一接線端部、一匹配端部以及延伸於該接線端部與該匹配端部間之一開口。該接腳固定部係位於該接地框的該開口內，使得該等訊號接腳的該等匹配端部從該接地框的該匹配端部延伸，該接地框的該接線端部係配置以接觸該纜線的一屏蔽部。

第一圖說明了耦合至一基板102之一連接器100。該基板102係一電路板，例如一印刷電路板。該基板102係一母卡、子卡、底板等。該基板102係配置以容置模組(未示)，例如電源模組、資料模組、網路模組等。該基板102包含一固定表面104以及與該固定表面104相對之一底部表面106。該固定表面104係配置以容置該等模組於其上。該等模組可壓配及/或表面固定至該固定表面104。在所述之具體實施例中，該基板102具有延伸通過其間之連通柱108。該等連通柱108從該固定表面104延伸至該底部表面106。該等連通柱108包含一固定端部105與一底部端部107。該等連通柱108係鍍製以傳送電流(例如資料及/或電源訊號)之金屬。該等連通柱108係電氣耦合至該基板102內的訊號線跡。該等連通柱108包含接地連通柱120與訊號連通柱122。

該連接器100係配置以耦合至一模組。在一具體實施例中，該連接器100係配置作為一插頭。該連接器100包含一固定端部110與一匹配端部112。該匹配端部112係配置以耦合至一模組。該固定端部110係配置以結合至該基板102。複數個接點114延伸於該連接器100的該固定端部110與該匹配端部112之間，該等接點114包含接地接點124與訊號接點126。各接點114包含一匹配端部116與一固定端部118。各接點114的該匹配端部116從該連接器100的該匹配端部112延伸。該匹配端部116係配置以接合該模組的一對應接點。各接點114的該固定端部118從該連接器100的該固定端部110延伸。各接點114的該固定端部118係容置在該基板102的一連通柱108內，以電氣耦合該連接器100與該基板102。該等接地接點124的該固定端部118係容置在接地連通柱120內，而該等訊號接點126的該固定端部118係容置在訊號連通柱122內。在一示例具體實施例中，該等接點114係部分容置在該等連通柱108內，該等接點114僅容置在該連通柱108的該固定端部105中，使得該連通柱108的該底部端部107保持為開放且可容置一接點、接腳等。應注意該等接地連通柱120與訊號連通柱122係可排列為對應於該等接地接點124與該等訊號接點126之該排列的任何型態。

第二圖說明了根據一具體實施例而形成且配置以耦合至該基板102(示於第一圖中)之一纜線組件150。該纜線組件150包含一纜線152，其具有一裝置端部154與一匹配端部156。該裝置端部154係配置以耦合至一周邊裝置，例如一電子裝置、一基板等。該纜線152具有一軸158，其從該裝置端部154延伸至該匹配端部156。

一連接器160係結合至該纜線152的該匹配端部156。該連接器160具有延伸通過其間之一縱軸162。該連接器160係軸向結合至該纜線152。該連接器160的該縱軸162與該纜線152的該軸158對齊。該連接器160包含一接地框164，其結合至該纜線152的該匹配端部156。該接地框164包含一接線端部166與一匹配端部168。該接地框164的該接線端部166係結合至該纜線152的該匹配端部156。該接地框164從該纜線152的該匹配端部156軸向延伸。該接地框164的該接線端部166係配置以結合至該纜線152的一屏蔽部或汲極接線165(示於第三圖中)。該接地框164的該匹配端部168係配置以耦合至該基板102。

該連接器160的該縱軸162延伸通過該接地框164。該接地框164與該連接器160共有該縱軸162。該接地框164包含一外表面170，其位於該縱軸162之徑向向外處。該接地框164的該外表面170從該縱軸162向外延伸，其比從該纜線152的該軸158向外延伸之該纜線152的一外表面172更遠。視情況所需，該接地框164的該外表面170與該纜線152的該外表面172可從該等各別的軸162、158延伸任何適當的距離。

一接地接腳174係結合至該接地框164。該接地接腳174包含一接線端部176與一匹配端部178。該接地接腳174的該接線端部176係結合至該接地框164。該接地接腳174係與該接地框164和該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165電氣通訊，該接地接腳174係耦合至該接地框164的該外表面170。在一具體實施例中，該接地接腳174係與該接地框164一體成形。該接地接腳174位於該接地框164的該外表面170徑向向外處。該接地接腳174的該匹配端部178從該接地框164的該匹配端部168延伸。在所述之具體實施例中，該接地接腳174係實質平行於該縱軸162而延伸。視情況所需，該接地接腳174可以相對於該縱軸162的一角度延伸。該接地接腳174係配置以容置在延伸通過該基板102之一接地連通柱120(示於第一圖)的該底部端部107(示於第一圖)中。

在所述之具體實施例中，該接地接腳174係從該接線端部176向內漸縮至該接地接腳174的該匹配端部178。該接地接腳174係漸縮以壓配於該基板102的一接地連通柱120中。在另一具體實施例中，該接地接腳174並未漸縮，且其係配置以變形而產生與該接地連通柱120之干涉配合。視情況所需，該接地接腳174及/或該接地連通柱120係變形，使得該接地接腳174可配合至該接地連通柱120中。在一具體實施例中，該接地接腳174可包含肋部、突出部等，其係配置以於該等接地接腳174插入該接地連通柱120中時變形。或者是，該接地接腳174係一順應接腳。

訊號接腳180自該接地框164延伸。該等訊號接腳180包含一接線端部182(示於第三圖)與一匹配端部184。該接線端部182係位於該接地框164內。該匹配端部184從該接地框164的該匹配端部168延伸。該匹配端部184係實質平行於該接地框164的該縱軸162而延伸。視情況所需，該匹配端部184可以相對於該接地框164的該縱軸162的一角度延伸。各訊號接腳180的該匹配端部184係配置以容置在延伸通過該基板102之一訊號連通柱122(示於第一圖)的該底部端部107(示於第一圖)中。

在所述之具體實施例中，該等訊號接腳180從該接線端部182向內漸縮至該訊號接腳180的該匹配端部184。該等訊號接腳180係漸縮以壓配於該基板102的一訊號連通柱122中。在另一具體實施例中，該等訊號接腳180並未漸縮，且其係配置以變形而產生與該等訊號連通柱122之干涉配合。視情況所需，該等訊號接腳180及/或該等訊號連通柱122變形，使得該等訊號接腳180可配合至該訊號連通柱122中。在一具體實施例中，該等訊號接腳180可包含肋部、突出部等，其係配置以於該等訊號接腳180插入該等訊號連通柱122中時變形。或者是，該等訊號接腳180係微動作接腳(micro-action pins)。

第三圖說明了沿著第二圖中所示之該線3-3截取之該纜線組件150。該纜線152的該匹配端部156係區段化，以暴露出該屏蔽部/汲極接線165以及接線190。該接地框164係位於該纜線152的該匹配端部156周圍。在一具體實施例中，該接地框164係軸向滑動至該纜線152上方之位置。視情況所需，該接地框164可捲縮於該纜線152周圍。該接地框164的該接線端部166係與該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165鄰接。該接地框164的該接線端部166係位於該屏蔽部/汲極接線165周圍。在一具體實施例中，該接地框164由使該屏蔽部/汲極接線165電氣耦合至該接地接腳174的傳導材料所形成。或者是，該接地框164係由一絕緣材料形成，該材料具有延伸通過其間之一訊號線跡。該訊號線跡使該屏蔽部/汲極接線165電氣耦合至該接地接腳174。

接腳固定部192係位於該接地框164內。該接腳固定部192係位於一開口163內，該開口163係延伸於該接地框164的該接線端部166與該匹配端部168之間。該接腳固定部192與該接地框164及該連接器160共有該縱軸162。在一具體實施例中，該接地框164係軸向滑動於該接腳固定部192上方。視情況所需，該接地框164係捲縮至該接腳固定部192。該接腳固定部192包含一接線端部194與一匹配端部196。該接腳固定部192的該接線端部194鄰接於纜線152的該匹配端部156。該接腳固定部192的該接線端部194鄰接於該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165。該接腳固定部192的該匹配端部196係位於該接地框164的該匹配端部168近側。

該接腳固定部192包含延伸通過其間之孔洞198，該等訊號接腳180係位於該等孔洞198內。該接腳固定部192使該等訊號接腳180固定於定位。該等訊號接腳180的該等接線端部182係位於該接腳固定部192的該接線端部194和該匹配端部196之間的一中間位置處。視情況所需，該等訊號接腳180的該等接線端部182係位於該接腳固定部192的該接線端部194近側。該等訊號接腳180的該等匹配端部184從該接腳固定部192的該匹配端部196延伸。該等訊號接腳180係實質平行於該縱軸162而延伸。

該等訊號接腳180的該等接線端部182係結合至該纜線152的該等接線190。在一具體實施例中，該纜線152的該等接線190係焊接、熔接及/或黏接至該等訊號接腳180。在另一具體實施例中，該等訊號接腳180的該等接線端部182包含一狹槽及/或孔洞，其係配置以容置該纜線152的該等接線190。該等訊號接腳180係電氣耦合至該纜線152的該等接線190。在一示例具體實施例中，該接腳固定部192係由一絕緣材料形成，例如塑膠及/或橡膠，其係使該接地框164與該等訊號接腳180絕緣。

該纜線組件150係配置以耦合至該基板102(示於第一圖)的該底部106(示於第一圖)，使得該等訊號接腳180可容置在訊號連通柱122(示於第一圖)中，而該接地接腳174係容置在一接地連通柱120(示於第一圖)。該等連通柱108(示於第一圖)使該纜線152電氣耦合至該連接器100(示於第一圖)。該纜線組件150使得該纜線152可移除地耦合至該連接器100，而不需利用該基板102上的空間，及/或不需在該基板102中有多個訊號線跡。使該纜線152直接連接至該基板102可增進傳送於該纜線152和該基板102間之訊號的該整合度。在一具體實施例中，該纜線組件150可具有對應於該連接器100之任何數量的訊號接腳180與接地接腳174。或者是，該連接器100係配置以容置任何數量的纜線152。在一具體實施例中，該接地框164係配置以容置任何數量的纜線152；在此一具體實施例中，該接地框164可針對與其耦合的每一纜線152都包含一接地接腳174。視情況所需，該接地框164可包含一單一接地接腳174，其與結合至該接地框164的任何數量纜線152相同。在另一具體實施例中，數個接地框164可結合在一起以形成一單一纜線組件150。

第四圖說明該纜線組件150(示於第三圖)之前視圖。該接腳固定部192係位於該接地框164內。該接腳固定部192包含一直徑200。該接地框164包含一內徑202與一外徑204。在一具體實施例中，該接地框164的該內徑202係稍小於該接腳固定部192的該外徑200；在此一具體實施例中，該接地框164係經由干涉配合而固定於該接腳固定部192上。在所述之具體實施例中，該接地框164包含一凹口206。該凹口206對該接地框164提供彈性。該接地框164可形成為具有一內徑202，其小於該接腳固定部192的該外徑200。該凹口206允許該接地框164可彎曲，使得該接地框164可配合於該接腳固定部192上方。視情況所需，該接地框164不包含凹口206，且該接地框164的該內徑202的大小係設計為該接腳固定部192之該外徑200。在另一具體實施例中，該接地框164係形成為具有一內徑202，其大於該接腳固定部192之該外徑200；在此一具體實施例中，該接地框164係捲縮而與該接腳固定部192接觸。視情況所需，該接地框164與該接腳固定部192係一體成形。

該接腳固定部192的該直徑200定義了一平面210。該接地框164包含了自其徑向延伸之一接腳凸緣212。該接腳凸緣212係與該平面210對齊。該接地接腳174係結合至該接腳凸緣212且與該平面210對齊。該等訊號接腳180係位於該接腳固定部192內且與該平面210對齊。該等訊號接腳180與該接地接腳174係沿著該平面210對齊。視情況所需，該接地接腳174與該等訊號接腳180係彼此偏離。在一具體實施例中，該纜線組件150可包含沿著各種不同平面210延伸之數個訊號接腳180及/或接地接腳174。

該等訊號接腳180包含一上訊號接腳214與一下訊號接腳216。該上訊號接腳214係位於距離該接地接腳174一節距218處，該上訊號接腳214係位於距離該下訊號接腳216一節距220處。該節距218可實質等於該節距220。或者是，該節距218可不同於該節距220。該等節距218與220係根據該基板102(示於第一圖中)的該等連通柱108(示於第一圖)的節距而加以選擇。該等節距218、220係選擇為可容納該等連通柱108的該節距。

在所述之具體實施例中，該接地框164包含凸緣222。該等凸緣222從該接地框164徑向向外延伸。所述之具體實施例包含兩個凸緣222。該等凸緣222係位於與該接地框164的該外圍周圍隔180度處。視情況所需，該接地框164可包含任何數量的凸緣222，該等凸緣222係位於該接地框164的該外圍周圍任何間隔處。在一具體實施例中，該接地框164可包含一凸緣，其整體延伸於其該外圍周圍。該等凸緣222提供了一加壓表面，以使該纜線組件150壓配於該基板102中。該等凸緣222使該纜線組件150可插入該基板102中，而不需移動該等接線190、該接地框164及/或該接腳固定部192。

第五圖說明在一負載位置230中的該纜線組件150。第五圖說明了沒有該接地框164之該纜線組件150。該等訊號接腳180係插置到該接腳固定部192中。該等訊號接腳180係固持於該接腳固定部192的該等孔洞198內。在一具體實施例中，該等訊號接腳180係經由干涉配合而固定於該等孔洞198內。在一具體實施例中，該等訊號接腳180係變形以產生與該等孔洞198之干涉配合。在另一具體實施例中，該等孔洞198係變形以容置該等訊號接腳180。或者是，該等訊號接腳180與該等孔洞198都變形以產生干涉配合。在一示例具體實施例中，該等訊號接腳180係固定於該等孔洞198內，然而可因通過該等孔洞198的力而移動，使得該接腳固定部192在受力下可沿該等訊號接腳180而滑動。

在該負載位置230中，該等訊號接腳180的該等接線端部182從該接腳固定部192的該接線端部194延伸。在所述之具體實施例中，該等訊號接腳180的該等匹配端部184從該接腳固定部192的該匹配端部196延伸。在另一具體實施例中，該等訊號接腳180的該等匹配端部184係位於該負載位置230的該接腳固定部192內。該等訊號接腳180的該等接線端部182係暴露以使該等接線190可與其耦合。在一具體實施例中，該等接線190係焊接、熔接或黏接至該等訊號接腳180。或者是，該等接線190可插入該等訊號接腳180中形成之狹槽及/或孔洞中。在一具體實施例中，該等接線190係插入該訊號接腳180的一孔洞及/或狹槽中，然後與其焊接或黏接。該等接線190係結合至該等訊號接腳180，以電氣耦合該纜線152與該等訊號接腳180。電氣訊號(例如資料及/或電源訊號)係傳送於該等接線190與該等訊號接腳180之間。

在一示例具體實施例中，該等訊號接腳180首先負載至該接腳固定部192中。該等接線190接著耦合至該等訊號接腳180。或者是，該等接線190先結合至該等訊號接腳180，該等訊號接腳180接著再插至該接腳固定部192中。

第六圖說明在組裝位置232中之該纜線組件150。第六圖說明了沒有該接地框164之該纜線組件150。在該組裝位置時，該接腳固定部192係滑動而與該纜線152的該匹配端部156接觸。該接腳固定部192係沿著該等訊號接腳180滑動，使得該等訊號接腳180的該等接線端部182係位於該接腳固定部192內。該等訊號接腳180的該等接線端部182係滑動至與該接腳固定部192的該接線端部194相隔一段距離234的位置處。該等接線190係容置於該接腳固定部192中。該等接線190延伸通過該纜線152的該匹配端部156和該等訊號接腳180的該等接線端部182之間的該接腳固定部192。在另一具體實施例中，該等訊號接腳180的該等接線端部182係位於該接腳固定部192的該接線端部194近側處。在一具體實施例中，該等訊號接腳180的該等接線端部182係與該接腳固定部192的該接線端部194齊平。

該接腳固定部192的該接線端部194鄰接於該纜線152的該匹配端部156。該接腳固定部192的該接線端部194鄰接於該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165。該接腳固定部192係由絕緣材料所形成。該接腳固定部192使該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165與該纜線152的該等接線190和該等訊號接腳180絕緣。

在該組裝位置232時，該纜線組件150係配置以容置在該接地框164(示於第三圖)內。在一具體實施例中，該纜線組件150係個別地結合至一接地框164。在另一具體實施例中，數個纜線組件150容置在單一接地框164中。該接地框164接觸該纜線152的該屏蔽部/汲極接線165，以電氣連接該接地接腳174與該纜線152。

第七圖說明插入該基板102之纜線組件150。該基板102包含兩組300的連通柱108。每一組300包含一接地連通柱120與一對訊號連通柱122。每一組300的連通柱108係配置以容置一纜線組件150。所述之基板102係配置以容置兩個纜線組件150。或者是，該基板102可配置以容置任何數量的纜線組件150。

該連接器100包含兩組302的接點114。每一組接點114包含一接地接點124與一對訊號接點126。該等接地接點124係容置在一接地連通柱120中，且該等訊號接點126係容置在訊號連通柱122中。

該纜線組件150的該接地接腳174係配置以容置於一接地連通柱120中。該接地接腳174係電氣耦合至該連接器100的該接地接點124。該纜線組件150的該等訊號接腳180係配置以容置於訊號連通柱122中。該纜線組件150的該等訊號接腳180係電氣耦合至該連接器100的該等訊號接點126。

該基板102係配置以容置至少一纜線組件150，以使一周邊裝置的該纜線152電氣耦合至該連接器100。電氣訊號(例如資料及/或電源訊號)係經由該纜線組件150與該基板102而傳送於該周邊裝置與該連接器100之間。該纜線組件150可使該纜線152直接耦合至該連接器100。該纜線組件150可增進該周邊裝置與該連接器100之間的訊號整合度。該纜線組件150減少了該基板102上的覆蓋區，並消除了該基板102中對許多該等訊號線跡之該需求。

100．．．連接器

102．．．基板

104．．．固定表面

105．．．固定端部

106．．．底部表面

107．．．底部端部

108．．．連通柱

110．．．固定端部

112．．．匹配端部

114．．．接點

116．．．匹配端部

118．．．固定端部

120．．．接地連通柱

122．．．訊號連通柱

124．．．接地接點

126．．．訊號接點

150．．．纜線組件

152．．．纜線

154．．．裝置端部

156．．．匹配端部

158．．．軸

160．．．連接器

162．．．縱軸

163．．．開口

164．．．接地框

165．．．屏蔽部或汲極接線

166．．．接線端部

168．．．匹配端部

170．．．外表面

172．．．外表面

174．．．接地接腳

176．．．接線端部

178．．．匹配端部

180．．．訊號接腳

182．．．接線端部

184．．．匹配端部

190．．．接線

192．．．接腳固定部

194．．．接線端部

196．．．匹配端部

198．．．孔洞

200．．．直徑

202．．．內徑

204．．．外徑

206．．．凹口

210．．．平面

212．．．接腳凸緣

214．．．上訊號接腳

216．．．下訊號接腳

218‧‧‧節距

220‧‧‧節距

222‧‧‧凸緣

230‧‧‧負載位置

232‧‧‧組裝位置

234‧‧‧距離

300‧‧‧組

302‧‧‧組

第一圖為根據一具體實施例而形成且耦合至根據一具體實施例所形成之基板的連接器的側截面圖。

第二圖為根據一具體實施例而形成之纜線組件的側視圖。

第三圖為沿第二圖中該線3-3截取之第二圖所示之該纜線組件的側截面圖。

第四圖為第二圖所示之該纜線組件的前視圖。

第五圖為第二圖所示之該纜線組件在一負載位置時之側截面圖。

第六圖為第二圖所示之該纜線組件在一組裝位置時之側截面圖。

第七圖說明根據一具體實施例而形成之纜線組件，其係插置到根據一具體實施例而形成之一基板中。

100．．．連接器

102．．．基板

104．．．固定表面

105．．．固定端部

106．．．底部表面

107．．．底部端部

108．．．連通柱

110．．．固定端部

112．．．匹配端部

114．．．接點

116．．．匹配端部

118．．．固定端部

120．．．接地連通柱

122．．．訊號連通柱

124．．．接地接點

126．．．訊號接點

Claims (8)

1. 一種用於使一纜線結合至一基板之連接器，該連接器之特徵在於：一訊號接腳各具有一可移除的匹配端部與一接線端部，該接線端部係配置以電氣耦合至該纜線的一接線，該可移除的匹配端部係配置以插入該基板的一訊號連通柱中，一接腳固定部具有延伸通過其間之一孔洞，該等訊號接腳係插置通過該接腳固定部的該等孔洞，使得該等訊號接腳的該等可移除的匹配端部從該接腳固定部延伸，且一接地框具有一接線端部、一匹配端部以及延伸於該接線端部與該匹配端部間之一開口，該接腳固定部係位於該接地框的該開口內，使得該等訊號接腳的該等可移除的匹配端部從該接地框的該匹配端部延伸，該接地框的該接線端部係配置以接觸該纜線的一屏蔽部，其中該接腳固定部係可相對於該等訊號接腳而移動於一負載位置與一組裝位置之間，其中該纜線的該等接線係於該負載位置處結合至該等訊號接腳，且其中該組裝位置的該接腳固定部係配置以插置到該接地框中。
2. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該接地框包含一接地接腳，其從該接地框的該匹配端部延伸，且配置以插置到該基板的一接地連通柱中。
3. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該等訊號接腳的該等匹配端部係漸縮且配置以壓配至該基板的該等訊號連通柱中。
4. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該接地框包含一凸緣，以提供一加壓表面而使該連接器結合至該基板。
5. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中在該等訊號接腳間之一節距係經選擇，以容納該基板上之該等訊號連通柱的一節距。
6. 如申請專利範圍第1項之連接器，更包含一接地接腳，其耦合至該接地框並位於該接地框徑向向外處，該接地接腳係配置以插置到該基板的一接地連通柱中。
7. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該等訊號接腳係平行於該接腳固定部的一縱軸而延伸。
8. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該等訊號接腳係沿著該接腳固定部之一直徑對齊。