專利名稱：具有低電抗端子結(jié)構(gòu)的電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電連接器技術(shù)，特別涉及卡緣連接器的端子結(jié)構(gòu)。
卡緣連接器廣泛地應(yīng)用于使用電路板的電子設(shè)備中。通常，這種連接器用于將子電路板或接口卡固定到主電路板。連接器包括長絕緣外殼，該外殼形成尺寸適于接納子電路板的槽。子電路板可以是例如儲存模塊、接口卡或其他輔助電路卡。
外殼包括多個帶接觸部分的導(dǎo)電端子，接觸部位于槽中，用于接觸對應(yīng)的子電路板上的接觸墊。外殼被固定在主電路板上，這樣從外殼底部延伸的導(dǎo)電端子尾端與主電路板上的相關(guān)電連接端保持電連接。
這種已知的連接器端子由薄板制成，由此接觸部分形成一個V形彎曲。每個端子往往彈性地在V形彎曲頂端與電路板接觸。遺感的是，在這種連接器中的傳統(tǒng)型端子具有高感性電抗，特別對于高頻信號。特別是，這種不希望的特征歸因于端子的彎曲形狀，由此每個端子總長度比槽中的其高度尺寸更長。這種端子結(jié)構(gòu)的連接器不適用于高頻用途。
希望提供一種低電抗并適用于高頻用途的連接器。
本發(fā)明提供改進(jìn)的具有低電抗特性的連接器。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的連接器適用于高頻用途。
在實施例中，設(shè)有將電氣元件連到主電路板的電連接器。連接器包括具有水平基座的外殼，從基座延伸并確定用于接納電氣元件的縱向槽的多個壁，壁還確定鄰接槽的多個端子凹槽。連接器還包括多個導(dǎo)電端子，每個導(dǎo)電端子有從基座延伸的尾部和通常位于各端子凹槽之一內(nèi)的彈性接觸部分。根據(jù)本發(fā)明的一個方案，接觸部分具有在非匹配條件下通常在端子凹槽中垂直延伸的普通的平面體。同時，接觸部分有在向里凸進(jìn)槽內(nèi)的平面體中形成的凸塊。
在實施例中，凸塊置于接觸部分上端附近。在有關(guān)的實施例中，接觸部分包括垂直的狹縫，接觸部分在狹縫一側(cè)彎曲以形成凸塊。在實例結(jié)構(gòu)中，狹縫在接觸部分上端下側(cè)結(jié)束以便凸塊上端整體地與相對狹縫的平面?zhèn)冗B接。在另一個實例結(jié)構(gòu)中，狹縫延伸至接觸部分上端，這樣凸塊上端與相對狹縫的平面?zhèn)茸杂申P(guān)聯(lián)。
在實施例中，凸塊以彎曲角度按壓而成，從相對凸塊較低彎曲的凸塊最低點或最高點提供低力矩臂。結(jié)果，凸塊相對堅硬，在使用中相對于一般平面端子的剩余部幾乎不偏離。通過比較，從端子基座延伸的接觸部分的平面部分相對具有彈性和可偏性。當(dāng)如這種接口卡的電連接器插入連接器槽中時，凸塊嚙合電路卡上的觸點，接觸部分從槽向外偏。彈性觸點部分對卡施加偏力，以保證完好接觸并保證卡在槽中。接觸部分的垂直結(jié)構(gòu)縮短了從凸塊到尾部的電流路徑，因此平面降低了電抗。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供用于接納電氣元件的改進(jìn)的電連接器。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供低電抗高頻率電連接器。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供可用于轉(zhuǎn)換高頻信號的電連接器。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是提供簡單且制造成本低的電連接器。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是提供具有節(jié)省大量材料的導(dǎo)電端子的電連接器。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在下面的說明書、權(quán)利要求書和附圖中描述且是明顯的。


圖1和2顯示現(xiàn)有技術(shù)連接器。
圖1是以截面顯示帶剖視端子的連接器部分的現(xiàn)有技術(shù)連接器透視圖，連接器外殼的剩余部分以虛線表示。顯示的是除去從制造端子的坯件上剩下來的狹條之前的端子。
圖2是圖1的現(xiàn)有連接器截面圖。
圖3-5顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器和端子。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器透視圖，以截面顯示帶剖視端子的連接器部分，連接器外殼的剩余部分以虛線表示。顯示的是除去從制造端子的坯件上剩下來的狹條之前的端子。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的單個端子的透視圖。
圖5是圖4端子的側(cè)視圖。
圖6根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器的截面圖，其中安裝了圖3-5所示類型的端子。
圖7-10顯示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的連接器和端子。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器透視圖，以截面顯示帶剖視端子的連接器端部分，連接器外殼的剩余部分以虛線表示。顯示的是除去從制造端子的坯件上剩下來的狹條之前的端子。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的單個端子的透視圖。
圖9是圖8端子的側(cè)視圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器截面圖，其中安裝了圖7-9所示類型的端子。
參見附圖，其中同一標(biāo)記表示同一元件。圖1和2顯示傳統(tǒng)卡緣連接器20，其結(jié)構(gòu)適于接納子電路板(未示出)，或在此稱作電路卡或接口卡。眾所周知，這種卡具有沿邊緣兩側(cè)布置的多個接觸墊。雖然這里的實施例針對卡緣連接器，但可認(rèn)為同樣的端子結(jié)構(gòu)可用于其他類型的連接器，例如，接納第二連接器部分的連接器。傳統(tǒng)的連接器20包括外殼22，基座24，多個垂直的壁26，所述壁在外殼22中縱向延伸形成中央插槽28，以及多個均勻間隔的端子凹槽30，所述端子凹槽沿中央差槽28兩側(cè)凹進(jìn)壁28。
傳統(tǒng)的連接器20包括多個導(dǎo)電端子32。為容納端子32，連接器20設(shè)有多個從外殼22底部通過基座24延伸的通孔34。每個端子凹槽30和通孔34的形狀分別適于接納端子32，如圖2所示。
傳統(tǒng)的導(dǎo)電端子32由金屬薄片制成。圖2顯示了仍整體地連到從原金屬薄片料保留下來的狹條37上的多個端子32。如圖1和2所示，形成的每個端子包括具有V形彎曲40的彈性接觸部分36。端子32在安裝到外殼22上時從狹條37上切下來。接觸部分36從牢固地固定在基座24上的尾部38延伸且通過孔34延伸。V形彎曲40通常在接觸部分36中形成以確定較小角度的腿42，這樣端子32提供希望的彈性接觸特性。特別是，當(dāng)如圖2所示端子32的尾部38被固定時，V形接觸部分36呈現(xiàn)遠(yuǎn)離槽28內(nèi)壁的內(nèi)部位置。當(dāng)接口卡插入槽28時，彈性接觸部分36的小角度腿42偏離以容納接口卡，繞固定在基座24上的尾部38的垂直部分產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。V形接觸部分36的向內(nèi)凸出的端部40接觸電路卡上對應(yīng)的接觸墊。
傳統(tǒng)端子32的V形接觸部分36的電流路徑總長大于其高度尺寸，部分原因是凸出彎曲40的頂點和尾部38的垂直部分44之間的角形腿42相對大的位移高度H1和深度D1。該整個電流路徑長度增加了電抗和通過端子32的信號延時。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在高信號傳輸速度下感抗特別大。因此，具有這種傳統(tǒng)端子結(jié)構(gòu)類型的連接器可能不適用于高頻用途。
現(xiàn)在參考圖3-10，描述本發(fā)明兩個實施例。圖3-6所示為第一實施例，圖7-10所示為第二實施例。
首先參考圖3,6,7,和10，顯示了具有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的端子結(jié)構(gòu)的連接器100、200。連接器100包括一個有基座104的延長外殼102和從基座104向上延伸的多個壁106。壁106確定在外殼102中縱向延伸的中央插槽108，槽108的形狀適于接納象電路卡邊緣或子電路板這樣的電氣元件。外殼102還有由沿槽108內(nèi)部兩側(cè)通過壁106中凹槽確定的多個端子凹槽110。
圖3-6所示的連接器100包括多個導(dǎo)電端子112。每個導(dǎo)電端子112有各自的上接觸部分114和更低的尾部116。接觸部114形狀通常為扁平或平面形狀。每個端子112固定到外殼102。在所示的實施例中，端子112可以包括一對反向延伸的凸部134，形成面朝下邊緣以牢固地將端子112保持在外殼102中。
特別是，如圖6所示，尾部116經(jīng)外殼102的基座104中的通孔120延伸，尾部116牢固地固定在其中。另外，在所示的實施例中，每個尾部116向外彎曲通常以直角延伸，通過如焊接連接到主電路板(未示出)的表面上。然而，尾部也可有通孔結(jié)構(gòu)。每個接觸部分114通常垂直地位于各個端子凹槽110中。
在實施例中，導(dǎo)電端子112由金屬薄片沖壓形成。圖3顯示的多個端子112仍整體地連接在從原金屬薄片上保留下來的狹條118上。端子112在與外殼102裝配之前從狹條118切離。如圖5和6所示，接觸部分114通常從尾部116垂直延伸。
為了接觸電氣設(shè)備上相應(yīng)的觸點，每個端子112包括在通常平面的接觸部分114上部形成的凸塊122。凸塊122向內(nèi)凸，這樣當(dāng)端子112處于不偏離狀態(tài)時，凸塊122些微留在槽108中，如圖6所示。
在圖3-6的示范性實施例中，在接觸部分114上形成垂直狹縫124。在狹縫124一側(cè)的接觸部分114中按壓曲線彎曲形成凸塊122。凸塊包括下腿125和上腿127。與凸塊122造成的狹縫124對面，接觸部分114有一平面?zhèn)?26。狹縫124在接觸部分114上端之下結(jié)束，這樣凸塊122的上端與狹縫124對面的接觸部分114的平面?zhèn)?26上端整體結(jié)合。端子112提供主電流路徑“A”，向下流經(jīng)凸塊122的下腿125，通過接觸部分114向下到尾部116。凸塊122和平面?zhèn)?26之間端子112上端整體連接提供第二電流路徑“B”，向上流經(jīng)凸塊122的上腿127，向下到平面?zhèn)?26，通過接觸部分114下到尾部116。第二電流路徑工作降低了端子電抗。
一旦接口卡或其他電氣元件插入中央槽108，彈性接觸部分114在端子凹槽中向外偏離以容納卡或元件的厚度。準(zhǔn)確地說，一旦插入電氣元件，每個端子112的彈性觸點114部分就偏離，偏離凸塊122以嚙合對應(yīng)的觸點。端子凹槽110有一個預(yù)設(shè)的側(cè)面深度，這樣間隙128(圖6)在端子112和外殼壁106的內(nèi)表面107之間形成，以允許端子112的接觸部分114遠(yuǎn)離槽108向外方向偏離。在接觸部分114的垂直平面區(qū)，凸塊122最高點130與低彎曲132之間的下腿125的高度H2和深度D2分別大大低于圖2中角形腿的高度H1和深度D1。
為了將彈性彎曲集中到端子平面部分上，注意到凸塊122最高點130在凸塊122與接觸部分114平面區(qū)的交接處接近低彎曲132。最好低彎曲132有一角度，這樣頂點130繞低彎曲132產(chǎn)生一個低力矩臂，由此避免凸塊122相對于接觸部分114平面區(qū)的更大偏離。因此，凸塊122將不會產(chǎn)生不希望的偏離，由此保證端子112在凸塊122處接觸電氣元件。此外，緊靠電路卡的總凸塊122的偏離接觸力在槽108中的卡上施加一個保持力。
圖7-10所示的另一個實施例。如圖7和10所示，提供的連接器200包括外殼102，基本上與上面描述的圖3-6的外殼102相關(guān)。連接器也包括多個導(dǎo)電端子212，具有許多與上述端子112相似的特性。每個導(dǎo)電端子212有各自的上接觸部分214和低尾部216。接觸部分214形狀通常為偏平面或平面。每個端子212安裝到外殼102中。
在所示的實施例中，端子212可以包括一對相對延伸的凸部234形成面向下的邊緣以牢固地將端子212保持在外殼102中。更特別地，如圖10所示尾部216通過基座104中的孔120延伸并被牢固地固定在外殼102中。此外，在所示的實施例中，每個尾部216向外彎曲以直角延伸例如通過焊接連接到主電路板(未示出)。然而，尾部216可能有一個通孔構(gòu)造。每個接觸部分214通常垂直地位于各自端子凹槽110中。
在實施例中，導(dǎo)電端子212由金屬薄片沖壓形成。圖7顯示的多個端子212仍整體地連接到從原金屬薄片保留下來的狹條218。端子在與外殼102裝配之前從狹條218切離。如圖9和10所示，接觸部分214通常從尾部216垂直延伸。
為了接觸電氣設(shè)備上相應(yīng)的觸點，每個端子212包括通常在平面接觸部分214上部形成的凸塊222。凸塊222向內(nèi)凸，這樣當(dāng)端子212處于不偏離狀態(tài)時，凸塊222些微位于槽208中間，如圖10所示。凸塊包括下腿225和上腿227。
總體上講，圖7-10的端子212工作方式與圖3-6的端子112的工作方式相同。兩者的主要區(qū)別是，端子212包括延伸至端子212上端的狹縫224。更特別地，狹縫214分離凸塊222的自由上端和狹縫222對面的接觸部分214的平面?zhèn)?26。
一旦接口卡或其他電氣元件插入中央槽108，彈性接觸部分214在端子凹槽中向外偏離以容納卡或元件的厚度。具體地說，一旦插入電氣元件，每個端子212的彈性觸點214部分就偏離，偏離凸塊222以嚙合對應(yīng)的觸點。端子凹槽110有一個預(yù)設(shè)的側(cè)面深度，這樣間隙128(圖10)在端子212和外殼壁106的內(nèi)表面107之間形成，以允許端子212的接觸部分214遠(yuǎn)離槽108向外偏離。在接觸部分214垂直平面區(qū)，凸塊222的最高點230與低彎曲232之間的下腿125的高度H3和深度D3分別大大低于圖2中角形腿的高度H1和深度D1。
參考圖9，為提供凸塊222所希望的剛度，并為了將彈性彎曲集中到端子212平面部分上，注意到凸塊222的最高點230在凸塊122與接觸部分214平面區(qū)的交接處接近低彎曲232。最好低彎曲232有一角度，這樣頂點230繞低彎曲232產(chǎn)生一個低力矩臂，由此避免凸塊222相對于接觸部分214平面區(qū)偏離。因此，凸塊222將不會產(chǎn)生不希望的偏離，由此保證端子212在凸塊222處接觸卡。此外，緊靠電路卡的總凸塊222的偏離接觸力在槽108中的元件上施加一個保持力(圖7-10)。
根據(jù)本發(fā)明，端子112(圖3-6)、212(圖7-10)的接觸部分114(圖3-6)、214(圖7-10)的平面結(jié)構(gòu)總長度比傳統(tǒng)端子32的長度短，傳統(tǒng)端子具有長角形接觸部分，如上述圖1和2描述(給出了垂直高度尺寸)?？傞L度減少為信號傳輸提供了較短的電流路徑，結(jié)果降低了通過根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的端子112和212的電抗。由于焊接點(未示出)與尾部116、216之間的最里面的結(jié)合點可向內(nèi)移，尾部116、216水平部分任何附加長度不會影響電流路徑長度。因此，改進(jìn)的端子112、114導(dǎo)致性能改進(jìn)，并導(dǎo)致更適用于高頻用途的連接器100(圖3,6)、200(圖7,10)。
雖然參考具體優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但可以理解本發(fā)明不限于特定實施例的具體特性。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本發(fā)明作出各種替換和變形是顯而易見的。這些替換和變形不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，所有這些替換和變形包括在所附權(quán)利要求書中限定的本發(fā)明范圍之中。
權(quán)利要求
1.電連接器(100,200)，用于將電氣元件連接到主電路板，連接器(100,200)包括外殼(102)，具有水平基座(104)，多個從所述基座(104)延伸并確定用于接納電氣元件的縱向槽(108)的壁(106)，壁(106)還確定多個鄰近所述槽(108)的端子凹槽(110)；多個導(dǎo)電端子(112,212)，每個導(dǎo)電端子(112,212)有從所述基座(104)延伸的尾部(116)和大體位于所述端子凹槽(110)各凹槽中的彈性接觸部分(114,214)，其中接觸部分(114,214)具有在非匹配條件下大體在所述端子凹槽中垂直延伸的普通平面體，接觸部分(114,214)包括在凸進(jìn)所述槽(108)的所述平面體中形成的凸塊(122,222)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接器(100,200)，其特征在于所述凸塊(122,222)置于所述接觸部分(114,214)上端附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接器(100,200)，其特征在于垂直狹縫(124,224)在所述接觸部分(114,214)中形成，接觸部分(114,214)在所述狹縫(124,224)一側(cè)上彎曲以形成所述凸塊(122,222)，接觸部分(114,214)具有相對于所述凸塊(122,222)與所述狹縫(124,224)相對的平面?zhèn)?126,226)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電連接器(100,200)，其特征在于狹縫(124)在接觸部分(114)上端之下結(jié)束這樣所述凸塊(122)上端與裂縫對面的接觸部分的一側(cè)整體結(jié)合，接觸部分(114)具有相對于所述凸塊(122)與狹縫(124)相對的平面?zhèn)?126)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的電連接器(100,200)，其特征在于狹縫(224)延伸至接觸部分(214)上端這樣所述凸塊(222)上端相對于所述平面?zhèn)?226)是自由的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接器(100,200)，其特征在于每個端子(112,212)包括一對反向延伸的凸部，形成面向下的邊緣以保持各自的端子在外殼(102)的基座(104)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電連接器(100,200)，其特征在于接觸部分(114,214)與外殼(102)的所述多個壁(106)的鄰近一個壁隔開。
8.電連接器(100,200)，用于將電氣元件連接到主電路板，連接器(100,200)包括外殼(102)，包括確定用于接納元件部分的縱向槽(108)的多個壁(106)，壁(106)還確定鄰近所述槽(108)的多個端子凹槽(110)；以及多個普通平面、彈性導(dǎo)電端子(112,212)，每個導(dǎo)電端子(112,212)有彈性接觸部分(114,214)和相對的尾部(116)；其特征在于每個端子(112,212)的尾部(116)朝外殼(102)延伸，而對應(yīng)的接觸部分(114,214)固定在各自的端子凹槽(110)中，其中接觸部分(114,214)與外殼(102)的壁分離并在非匹配條件下，大體在所述端子凹槽中垂直地延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的電連接器(100,200)，其特征在于每個端子(112,212)包括在凸進(jìn)所述槽(108)的所述接觸部分(114,214)中形成的凸塊(122,222)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電連接器(100,200)，其特征在于所述凸塊(122,222)置于所述接觸部分(114,214)上端附近。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的電連接器(100,200)，其特征在于垂直狹縫(124,224)在所述接觸部分(114,214)形成，接觸部分(114,214)在所述狹縫(124,224)一側(cè)上彎曲以形成所述凸塊(122,222)，接觸部分(114,214)有相對于所述凸塊(122,222)與所述狹縫(124,224)相對的平面?zhèn)?126,226)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的電連接器(100,200)，其特征在于狹縫(124)在接觸部分(114)上端之下結(jié)束，這樣所述凸塊(122)上端與裂縫對面的接觸部分一側(cè)整體結(jié)合，接觸部分(114)有一個相對于所述凸塊(122)與狹縫(124)相對的平面?zhèn)?126)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的電連接器(100,200)，其特征在于狹縫(224)延伸至接觸部分(214)上端，這樣所述凸塊(222)上端相對于所述平面?zhèn)?226)是自由的。
14.用于將電氣元件連接到主電路板的電連接器(100,200)，連接器(100,200)包括外殼(102)，具有水平基座(104)，從所述基座(104)延伸并確定用于接納電氣元件的縱向槽(108)的多個壁(106)，壁(106)還確定多個鄰近所述槽(108)的端子凹槽(110)；多個導(dǎo)電端子(112,212)，每個導(dǎo)電端子(112,212)具有從所述基座(104)延伸的尾部(116)和通常位于所述端子凹槽(110)各凹槽中的彈性接觸部分(114,214)，其中接觸部分(114,214)有一個在非匹配條件下通常在端子凹槽中垂直延伸的普通的平面體，接觸部分(114,214)包括在凸進(jìn)所述槽(108)的所述平面體中形成的凸塊(122,222)，其中垂直狹縫(124,214)在所述接觸部分(114,214)中形成，接觸部分(114,214)在所述狹縫(124,224)一側(cè)彎曲以形成所述凸塊(122,222)，接觸部分(114,214)有相對于所述凸塊(122,222)與所述狹縫(124,224)相對的平面?zhèn)?126,226)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電連接器(100,200)，其特征在于接觸部分(114,214)與外殼(102)的所述多個壁(106)的鄰近一個壁隔開。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的電連接器(100,200)，其特征在于電連接器是電路卡。
全文摘要
用于連接電氣元件到電路板的低電抗電連接器,連接器有:水平基座的外殼,從基座延伸并有用于接納電氣元件邊緣的縱向槽的多個壁,該壁有多個鄰近縱向槽的端子凹槽;連接器還有多個導(dǎo)電端子,各導(dǎo)電端子有從基座延伸的尾部和固定在相應(yīng)的端子凹槽中的彈性接觸部分。接觸部分有最小總長度,從而縮短從電氣元件經(jīng)各自端子到電路板的信號路徑,使得連接器有低感抗并可有利于高頻應(yīng)用。接觸部分有在端子凹槽中垂直地延伸的平面體。同時,接觸部分也有在平面體中形成而向凹槽里凸進(jìn)的凸塊。
文檔編號H01R12/34GK1314731SQ0010689
公開日2001年9月26日 申請日期2000年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月18日
發(fā)明者唐世林 申請人:莫列斯公司