TWI544699B - 具可分離接觸之電氣連接器 - Google Patents

Description

具可分離接觸之電氣連接器

本發明所述及/或例示之標的一般係與電氣連接器有關，尤其是關於包含匹配接觸陣列的電氣連接器。

廣泛使用於電信系統的電氣連接器提供在電纜連續運作之間及/或在該系統的電纜與電子裝置之間的介面。這些電氣連接器中某些部分(例如模組化插座)係配置以與一匹配插頭結合，且其包含具有一匹配接觸陣列之一接觸次組件。該接觸次組件的該等匹配接觸之每一者從一終端端部延伸一段長度至一尖部。沿著該終端端部部分與該尖部之間的各匹配接觸之該長度中提供一匹配介面，各匹配接觸的該匹配介面與該匹配插頭的一對應接觸接合，以使該匹配插頭電氣連接至該電氣連接器。該接觸次組件也可包含複數個線路終端接觸，其係電氣連接至該系統的電纜或電子裝置。該等線路終端接觸係電氣連接至該等匹配接觸的該等終端端部部分，例如經由一印刷電路，以於該等匹配接觸與該電纜或電子裝置之間建立電氣連接。

某些電氣連接器(例如模組化插座)的性能會受到近端串音(NEXT)及/或回流損失(return loss)的負面影響。具體而言，NEXT及/或回流損失可沿著該電氣連接器中匹配接觸之相鄰差動對之間的訊號路徑產生。舉例而言，當匹配插頭的接觸的表面積大於該電氣連接器之匹配接觸的表面積時，沿著該電氣連接器之訊號路徑會產生NEXT及/或回流損失。再者，且舉例而言，NEXT及/或回流損失可產生於匹配接觸的終端端部部分與印刷電路之間的介面處。

存在著藉由降低串音及/或改善回流損失而改善電氣連接器的性能的需要。

藉由一種用於電氣連接器之接觸次組件提供解決方式。該接觸次組件包含一印刷電路與一匹配接觸之陣列，每一匹配接觸包含一終端端部部分與一匹配介面。該接觸次組件亦包含一電路接觸之陣列，其與該匹配接觸之陣列分離。各電路接觸係與該印刷電路接合並與其電氣連接。各電路接觸以可分離地接合並電氣連接至該等匹配接觸中對應的一者的該終端端部部分，使得該電路接觸之陣列將該匹配接觸陣列電氣連接至該印刷電路。

第一圖是電氣連接器100之一示範具體實施例的前透視圖，在該示範具體實施例中，連接器100係一模組化連接器，例如、但不限於RJ-45插座；然而，本發明所述及/或例示之標的亦可應用於任何其他類型的電氣連接器。連接器100係配置以與一匹配插頭(未示)結合，該匹配插頭係沿著概略如箭頭A所示之匹配方向而載入。連接器100包含一殼體102，其自一匹配端部部分104延伸至一終端端部部分106。一空腔108係延伸於匹配端部部分104與終端端部部分106之間，空腔108透過匹配端部部分104容置該匹配插頭。

連接器100包含一接觸次組件110，其係經由殼體102的終端端部部分106而容置在殼體102內。在該示範具體實施例中，接觸次組件110係經由接觸次組件110的插片112而固定至殼體102，插片112與殼體102內對應的開口113共同運作。接觸次組件110自一匹配端部部分114延伸至一終端端部部分116，接觸次組件110係固持於殼體102內，使得接觸次組件110的匹配端部部分114係定位於殼體102的匹配端部部分104附近。終端端部部分116從殼體102的終端端部部分106向外延伸。接觸次組件110包含複數個匹配接觸118之陣列117，陣列117內的各匹配接觸118包含一匹配介面120，其係排列在空腔108內。當該匹配插頭與連接器100匹配時，各匹配介面120與該匹配插頭之一對應接觸(未示)接合。匹配接觸118的排列係受工業標準所控制，例如、但不限於國際電工委員會(International Electrotechnical Commission，IEC)60603-7。在示範具體實施例中，連接器100包含排列為差動對的八個匹配接觸118。然而，連接器100可包含任何數量的匹配接觸118，無論匹配接觸118是否排列為差動對。

在該示範具體實施例中，複數個通訊線路122係附接至接觸次組件110的終端接觸124。終端接觸124係位於接觸次組件110的終端端部部分116處，如下文將述，各終端接觸124係電氣連接至匹配接觸118中對應的一者。線路122自電纜126延伸，並終止於終端接觸124。視情況而定，終端接觸124包含絕緣位移連接(Insulation displacement connection，IDC)以使線路122終止於接觸次組件110。或者是，線路122可經由焊錫連接、壓接等而終止於接觸次組件110。在該示範具體實施例中，排列為差動對的八個線路122係終止於連接器100。然而，任何數量的線路122都可終止於連接器100，無論線路122是否排列為差動對。各線路122係電氣連接至匹配接觸118中對應的一者，據此，連接器100經由匹配接觸118與終端接觸124而於該匹配插頭與線路122之間提供電訊號、電接地、及/或電力路徑。

第二圖係接觸次組件110之示範具體實施例的前透視圖。接觸次組件110包含一基部130，其自匹配端部部分114延伸至一印刷電路132。在本文中，該用語「印刷電路」係指任何電路，其中傳導連接係已經以預定圖樣印刷或放置在一介電基板上。基部130固持匹配接觸陣列117，使得匹配接觸118延伸於與該匹配插頭(未示)之該載入方向(第一圖中箭頭A所示)平行的方向中。視情況而定，基部130包含一支撐塊134，其位於印刷電路132之鄰近處。接觸次組件110包含複數個電路接觸138之陣列136。電路接觸138使匹配接觸118電氣連接至印刷電路132。具體而言，各電路接觸138係以可分離地與匹配接觸118中對應的一者接合並與其電氣連接。電路接觸陣列136係分離於該匹配接觸118之陣列。具體而言，各電路接觸138係與對應的匹配接觸118分離。在本文中，該用語「分離」是指建構一個分離的部件或組件。在某些具體實施例中，一或多個電路接觸138係獨立於對應的匹配接觸118而形成。在某些具體實施例中，一或多個電路接觸138係與對應的匹配接觸118一體成形，然後再從匹配接觸118分離。一旦分離，電路接觸138即成為與匹配接觸118分離的組件，其可與匹配接觸118接合以及自其脫離。

接觸次組件110也包含終端端部部分116，其包含自印刷電路132延伸之一終端部分本體146。終端部分本體146包含終端接觸124。終端部分本體146的大小係可實質填滿殼體之空腔108(第一圖)的後方部分。各終端接觸124係經由印刷電路132與電路接觸138中對應的一者而電氣連接至一對應匹配接觸118。

視情況而定，接觸次組件110包含一印刷電路140，其係容置在基部130的一空腔142內。如下文將述，印刷電路140包含複數個接觸墊144，其係經由印刷電路140之對應線跡131(第六圖)、印刷電路140之對應接觸133a及/或133b(第六圖)、及/或電路接觸138而電氣連接至印刷電路132。印刷電路140的各線跡131與接觸133a及/或133b可位於印刷電路140的一外部及/或內部層上。當與該匹配插頭(未示)的該對應接觸(未示)匹配時，匹配接觸118中每一者的尖端部分145係接合並電氣連接至接觸墊144中對應的一者。印刷電路140可提供一次要路徑及/或針對傳遞通過接觸次組件110之電氣訊號、電力及/或電接地之串音補償。印刷電路132在此稱為一「第一印刷電路」，而印刷電路140在此可稱為一「第二印刷電路」。

第三圖為匹配接觸陣列117之示範具體實施例的後透視圖。在該示範具體實施例中，匹配接觸陣列117包含八個匹配接觸118，其係排列為差動接觸對。然而，匹配接觸陣列117可包含任何數量的匹配接觸118，無論匹配接觸118是否排列為差動對。匹配接觸陣列117視情況包含一或多個間隔件119，其有助於分隔各匹配接觸118與各相鄰匹配接觸118，及/或有助於對準匹配介面120以與該匹配插頭(未示)的該等接觸(未示)接合。

各匹配接觸118包含一對相對的側部121與123，各匹配接觸118從一終端端部部分154延伸一段長度至尖端部分145。側部121與123從終端端部部分154延伸至尖端部分145。一中間部分158延伸於各匹配接觸118的終端端部部分154與尖端部分145之間。如上所述，各匹配接觸118包含匹配介面120，其係延伸於中間部分158與尖端部分145之間。具體而言，中間部分158從終端端部部分154延伸至匹配介面120，且匹配介面120從中間部分154延伸至尖端部分145。

各匹配接觸118的終端端部部分154接合並電氣連接至電路接觸138中對應的一者(第二圖與第四至六圖)，在該示範具體實施例中，匹配接觸118的終端端部部分154係對準於一共同平面內。或者是，一或多個匹配接觸118的終端端部部分154係於不同於一或多個其他匹配接觸118的終端端部部分154之平面內對準。

各匹配接觸118的中間部分158自終端端部部分154延伸至匹配介面120。視情況而定，一或多個匹配接觸118的中間部分158包含一交換區段，其交換於相鄰匹配接觸118的中間部分158上方或下方。在該示範具體實施例中，該等交換區段係由間隔件119a其中之一所覆蓋，因此在第三圖中無法看見該等交換區段。在接觸陣列117內的任何數量之匹配接觸118都可包含一交換區段。

各匹配接觸118的匹配介面120從中間部分158延伸至尖端部分145。在該示範具體實施例中，匹配介面120係一彎曲部分。然而，匹配介面120也可具有其他形狀，例如、但不限於筆直、傾斜等。匹配介面120係定位以於該匹配插頭與電氣連接器100(第一圖)匹配時接合該匹配插頭的該等接觸。

各匹配接觸118的尖端部分145包含一尖部172與一腳部174，腳部174自匹配介面120延伸至尖部172，尖部172係自腳部174向外延伸。視情況而定，各匹配接觸118的腳部174係相對於中間部分158而傾斜，可見第三圖中所示。在該示範具體實施例中，匹配接觸118之每一者的尖部172係沿一共同平面而對準。或者是，一或多個匹配接觸118的尖部172係於與一或多個其他匹配接觸118之該尖部不同的平面內對準。

第四圖係接觸次組件110(第一、二與六圖)的電路接觸陣列136之示範具體實施例的後透視圖；第五圖係電路接觸陣列136的前透視圖。在該示範具體實施例中，電路接觸陣列136包含了排列為差動對之八個電路接觸138。然而，電路接觸陣列136也可包含任何數量的電路接觸138，無論電路接觸138是否排列為差動對。各電路接觸138包含一基部180、一匹配接觸接合部分182與一印刷電路終端部分184。各基部180從一端部部分186延伸一段長度至一相對端部部分188。各基部180包含一對相對側部190與192以及一對相對邊緣194與196。在某些具體實施例中，一或多個電路接觸138的表面積係大於一或多個匹配接觸118(第一至三圖、與第六圖)的表面積。舉例而言，在某些具體實施例中，一或多個電路接觸138之側部190及/或192的表面積係大於對應的匹配接觸118之側部121及/或123(第三圖)的表面積。匹配接觸接合部分182與對應的匹配接觸118之終端端部部分154(第三圖與第六圖)接合，使得匹配接觸接合部分182以及電路接觸138電氣連接至匹配接觸118的終端端部部分154。在該示範具體實施例中，匹配接觸接合部分182從基部180的邊緣194延伸，然而，匹配接觸接合部分182可從基部180上的任何其他位置延伸，例如、但不限於邊緣196、側部190、側部192等。

在該示範具體實施例中，匹配接觸接合部分182包含一對臂部198與200，於其間界定一狹縫202。對應的匹配接觸118之終端端部154係配置以容置在狹縫202內，使得終端端部部分154係接合且固持於臂部198與200之間。具體而言，各臂部198和200包含個別的延伸部204和206，其於終端端部部分154容置在狹縫202內時與對應的匹配接觸118之終端端部部分154接合。除了臂部198及/或200、及/或延伸部204及/或206之外(或取而代之)，匹配接觸接合部分182可包含使匹配接觸接合部分182接合和電氣連接至對應匹配接觸118之任何其他結構等。在該示範具體實施例中，電路接觸138之每一者的匹配接觸接合部分182係於一共同平面內對準。或者是，一或多個匹配接觸接合部分182係於與一或多個其他電路接觸138之匹配接觸接合部分182不同的平面內對準。

各電路接觸138的印刷電路終端部分184與印刷電路132(第二圖與第六圖)接合，使得印刷電路終端部分184與電路接觸138電氣連接至印刷電路132。雖然各電路接觸138僅包含單一印刷電路終端部分184，然各電路接觸138可包含任何數量的印刷電路終端部分184。在該示範具體實施例中，印刷電路終端部分184從基部180的邊緣196延伸。然而，各印刷電路終端部分184也可以從基部180上任何其他位置延伸，例如、但不限於邊緣194、側部190、側部192等。再者，各印刷電路終端部分184可從沿著對應基部180的該長度之任何位置延伸。印刷電路終端部分184的該數量以及印刷電路終端部分184之每一者相對於彼此的該位置可經選擇，以提供預定的電性性能(例如、但不限於串音補償、回流損失等)。

在該示範具體實施例中，各印刷電路終端部分184包含一壓合接觸199，其係配置以容置在印刷電路132中對應的通孔208(第二圖與第六圖)內。印刷電路終端部分184的壓合接觸199係配置以接合通孔208的內壁，其上具有一導電性材料209(第六圖)，使得印刷電路終端部分184可接合及電氣連接至印刷電路132。除了壓合接觸199以外(或取而代之)，印刷電路終端部分184可包含任何其他結構等，例如、但不限於表面固定接觸、焊錫尾部接觸等。在某些替代具體實施例中，一或多個電路接觸138的一或多個印刷電路終端部分184並不接合印刷電路132(其可或可不包含於這種替代具體實施例中)，而是直接接合對應的線路122(第一圖)，並藉以直接與其電氣連接。在一或多個電路接觸138的一或多個印刷電路終端部分184直接接合對應線路122的這種具體實施例中，可以任何其他類型的接觸來取代壓合接觸199以接合對應的線路122，例如、但不限於絕緣替代接觸(IDC)、夾鉗接觸等。

在該示範具體實施例中，部分印刷電路終端部分184係於與某些其他電路接觸138之印刷電路終端部分184不同的平面中對準，而部分印刷電路終端部分184係於與某些其他電路接觸138的印刷電路終端部分184之共同平面內對準。或者是，在陣列136內所有電路接觸138的印刷電路終端部分184都對準於一共同平面內，或各電路接觸138的印刷電路終端部分184係於與其他各電路接觸138的印刷電路終端部分184不同的平面內對準。

各電路接觸138視情況包含一連接件210，其有助於使電路接觸138機械連接至接觸次組件110的基部130(第二圖與第六圖)。在該示範具體實施例中，連接件210包含一延伸部212，其從基部180的邊緣194延伸。延伸部212係配置以容置在接觸次組件基部130的開口214(第六圖)中。延伸部212包含自其向外延伸之選擇性倒鉤部216，以接合界定開口214之部分基部130，好讓延伸部212固持在開口214內。除邊緣194外，延伸部212也可從電路接觸基部180上任何其他位置處延伸。

各電路接觸138視情況包含一延伸部218，其接合且電氣連接至印刷電路140(第二圖與第六圖)。延伸部218提供一次要路徑供傳遞通過接觸次組件110之電氣訊號、電力及/或接地之用。在該示範具體實施例中，延伸部218從電路接觸基部180的邊緣194延伸，延伸部218包含自其向外延伸之一選擇性倒鉤部220以接合印刷電路140，使得延伸部218與電路接觸138電氣連接至印刷電路140。或者是，除邊緣194外，延伸部218也可從電路接觸基部180上的任何其他位置延伸。

第六圖係接觸次組件110之一部分的截面圖，為促成將各電路接觸138機械連接至基部130，各電路接觸138的延伸部212係容置在接觸次組件基部130的開口214內。延伸部212的倒鉤部216接合基部130的內壁，其界定開口214以將該延伸部固持於其中。在該示範具體實施例中，接觸次組件基部130包含一開口214，其容置電路接觸138之每一者的延伸部212。然而，接觸次組件基部130也可包含任何數量的開口214，其各用於容置任何數量之電路接觸138的延伸部212。各電路接觸138係經定位而使其匹配接觸接合部分182從電路接觸基部180的邊緣194延伸於朝向對應匹配接觸118的方向中，而其印刷電路終端部分184則從該基部的邊緣196延伸於朝向印刷電路132的方向中。印刷電路終端部分184從基部180所延伸的該方向在本文可稱為「第一方向」，而匹配接觸接合部分182從基部180所延伸的該方向在本文則可稱為「第二方向」。各匹配接觸118的終端端部部分154係容置在對應的電路接觸138之匹配接觸接合部分182的狹縫202內，具體而言，臂部198和200的延伸部204與206係分別與對應匹配接觸118的終端端部部分154接合，使得匹配接觸118電氣連接至電路接觸138。各電路接觸138藉此成為與對應匹配接觸118分離的組件，其係以可分離地與對應的匹配接觸118接合。換言之，各電路接觸138係與對應匹配接觸118分離之組件，其係以可鬆脫方式(即可重複與其接合以及自其脫離)與對應的匹配接觸118接合。

各電路接觸138的印刷電路終端部分184之壓合接觸199係容置在印刷電路132的一對應通孔208內。壓合接觸199係與通孔208(亦顯示於第二圖)之內壁上的導電性材料209接合，使得電路接觸138係電氣連接至印刷電路132。印刷電路132的各通孔208係經由印刷電路132的線跡(未示)及/或接觸(未示)而電氣連接至終端接觸124中對應的一者，印刷電路132的各線跡與接觸可位於印刷電路132之一外部及/或內部層上。

各匹配接觸118藉此經由對應的電路接觸138與印刷電路132而電氣連接至終端接觸124中對應的一者，並因而電氣連接至線路122中對應的一者(第一圖)。在該示範具體實施例中，從該匹配插頭(未示)傳遞通過接觸次組件110的電訊號、電力及/或電接地的主要路徑係沿著各匹配接觸118，從匹配介面120、通過中間部分158、通過對應的電路接觸138、以及通過印刷電路132至對應的終端接觸124而界定。

視情況而定，也可提供從該匹配插頭傳遞通過接觸次組件110之電氣訊號、電力及/或電接地之一次要路徑。舉例而言，在該示範具體實施例中，各電路接觸138的延伸部218之倒鉤部220係接合且電氣連接至印刷電路140之對應接觸133a。各匹配接觸118的尖端部分145係接合且電氣連接至印刷電路140的對應接觸墊144。對應的接觸133b和對應的線跡131使各接觸墊144與對應的接觸133a電氣連接，使得各匹配接觸118的尖端部分145經由印刷電路140而電氣連接至對應的電路接觸138。傳遞通過接觸次組件110之電氣訊號、電力及/或電接地之該次要路徑係從匹配介面120、經過尖端部分145、沿著及/或通過印刷電路140、通過對應的電路接觸138、及通過印刷電路132至對應的終端接觸124而界定。

本文所述及/或例示之該等具體實施例可提供一種具有改善之電性性能的電氣連接器。舉例而言，本文所述及/或例示之該等具體實施例可提供一種經由降低串音及/或經由改善回流損失而具有改善之電性性能的電氣連接器。

100．．．電氣連接器

102．．．殼體

104．．．匹配端部部分

106．．．終端端部部分

108．．．空腔

110．．．接觸次組件

112．．．插片

113．．．開口

114．．．匹配端部部分

116．．．終端端部部分

117．．．陣列

118．．．匹配接觸

119．．．間隔件

119a．．．間隔件

120．．．匹配介面

121．．．側部

122．．．通訊線路

123．．．側部

124．．．終端接觸

126．．．電纜

130．．．基部

131．．．線跡

132．．．印刷電路

133a．．．接觸

133b．．．接觸

134．．．支撐塊

136．．．陣列

138．．．電路接觸

140．．．印刷電路

142．．．空腔

144．．．接觸墊

145．．．尖端部分

146．．．終端部分本體

154．．．終端端部部分

158．．．中間部分

172．．．尖部

174．．．腳部

180．．．基部

182．．．匹配接觸接合部分

184．．．印刷電路終端部分

186．．．端部部分

188．．．端部部分

190．．．側部

192．．．側部

194．．．邊緣

196．．．邊緣

198．．．臂部

199．．．壓合接觸

200‧‧‧臂部

202‧‧‧狹縫

204‧‧‧延伸部

206‧‧‧延伸部

208‧‧‧通孔

209‧‧‧導電性材料

210‧‧‧連接件

212‧‧‧延伸部

214‧‧‧開口

216‧‧‧倒鉤部

218‧‧‧延伸部

220‧‧‧倒鉤部

第一圖是一電氣連接器之示範具體實施例的前透視圖。

第二圖是第一圖所示之該電氣連接器的接觸次組件示範具體實施例的前透視圖。

第三圖是第二圖所示之該接觸次組件的匹配接觸陣列之示範具體實施例的後透視圖。

第四圖是第二圖所示之該接觸次組件的電路接觸陣列之示範具體實施例的後透視圖。

第五圖是第四圖所示之該電路接觸陣列的前透視圖。

第六圖是第二圖所示之該接觸次組件之一部分的截面圖。

110．．．接觸次組件

114．．．匹配端部部分

116．．．終端端部部分

117．．．陣列

118．．．匹配接觸

130．．．基部

132．．．印刷電路

134．．．支撐塊

136．．．陣列

138．．．電路接觸

140．．．印刷電路

142．．．空腔

144．．．接觸墊

145．．．尖端部分

146．．．終端部分本體

208．．．通孔

Claims (9)

1. 一種用於一電氣連接器之接觸次組件，該接觸次組件包含：一印刷電路；一匹配接觸之陣列，每一匹配接觸包含一終端端部部分與一匹配介面；以及一電路接觸之陣列，其與該匹配接觸之陣列分離，每一電路接觸係接合且電氣連接至該印刷電路，其中每一電路接觸係可分離地接合且電氣連接至該等匹配接觸中對應的一者之該終端端部部分，使得該電路接觸之陣列將該匹配接觸之陣列電氣連接至該印刷電路，該印刷電路係一第一印刷電路，該接觸次組件進一步包含一第二印刷電路，每一電路接觸係接合且電氣連接至該第二印刷電路。
2. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中每一電路接觸包含一基部、從該基部延伸之一印刷電路終端部分、以及從該基部延伸之一匹配接觸接合部分，該印刷電路終端部分接合且電氣連接至該第一印刷電路，該匹配接觸接合部分係接合且電氣連接至該對應匹配接觸之終端端部部分。
3. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中每一電路接觸包含一匹配接觸接合部分，該匹配接觸接合部分包含一對臂部，該對應匹配接觸之該終端端部部分係與該等臂部接合並固持於該等臂部間。
4. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中每一電路接觸包含一基部、自該基部以一第一方向朝該第一印刷電路延伸之一印刷電路終端部分、以及自該基部以一第二 方向朝該對應匹配接觸延伸之一匹配接觸接合部分。
5. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中該接觸次組件進一步包含一基部，該等匹配接觸沿著該基部延伸，每一電路接觸包含與該基部接合之一連接件，使得該電路接觸機械連接至該基部。
6. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中該等電路接觸中至少一者具有比該等匹配接觸中至少一者更大的表面積。
7. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中該等匹配接觸的該等終端端部部分係對準於一共同平面內。
8. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中該等電路接觸之每一者皆包含一印刷電路終端部分，該印刷電路終端部分接合且電氣連接至該第一印刷電路，該等電路接觸中至少兩者的該等印刷電路終端部分係對準於不同平面內。
9. 如申請專利範圍第1項之接觸次組件，其中每一電路接觸係獨立於該對應匹配接觸而形成。