專利名稱：具有可定制的電路板片的電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電連接器，該連接器具有與電路板連接的多行和多列導(dǎo)電元件。
背景技術(shù)：
將電路板底板與一個子板相互連接的電連接器通常包括分成對半的兩個配合連接器，每一半有多行和多列的導(dǎo)電元件或觸點。公知技術(shù)提供的每一列觸點是單獨模塊，該模塊包括一個垂直陣列的觸點，觸點有一個超模塑的(overmolded)載體。將多個模塊安裝在連接器外殼內(nèi)構(gòu)成一個完整連接器。比如，參見US5066236。通常，這種連接器中的所有模塊基本一樣。但是，為了適應(yīng)經(jīng)過連接器的信號的不同電特性，連接器中有時需要有不同類型的模塊。由此引起的一個問題是需要另行加工和處理不同類型的模塊，從而增加了制造成本。
連接到子板連接器的底板有高的觸點密度，而且需要在比較高的電速度下運行。由于電子工業(yè)具有持續(xù)向小型化和改良電性能的方向發(fā)展的趨勢，因此經(jīng)常公布更高的觸點密度和更高的電子速度的要求。這些要求導(dǎo)致設(shè)計的沖突，尤其是在電速度達到500兆赫及以上范圍時更加如此，這是因為增加觸點密度就要求觸點的位置相互非?？拷?，從而引起兩個不同信號對中的相鄰觸點之間的相互干擾。
因此，需要解決的一個問題是如何提供一種觸點密度大的電連接器，使其適用于極高速電信號并且造價低廉。

發(fā)明內(nèi)容
該問題由權(quán)利要求1的電連接器解決。
本發(fā)明是一種電連接器，它包括一個外殼和從連接器一端的配合接口向連接器另一端的安裝接口經(jīng)過外殼延伸的電通路，其特征在于電通路分布在由外殼支撐的電路板上，電路板以隔開的關(guān)系相互平行延伸。


現(xiàn)在參考附圖通過示例描述本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個電連接器的右前側(cè)等軸測示意圖；圖2是該連接器的側(cè)視圖；圖3是該連接器的左前側(cè)局部分解等軸測示意圖；圖4是該連接器的右后側(cè)局部分解等軸測示意圖；圖5是該連接器和一個配合電連接器的分解等軸測示意圖；圖6是該連接器和它的配合連接器在配合情況下的等軸測示意圖；圖7是通過該連接器前殼的橫截面等軸測示意圖；圖8是該連接器的左前側(cè)分解等軸測示意圖；圖9是該連接器的右前側(cè)分解等軸測示意圖；圖10是可用于該連接器的第一類電路板的左側(cè)視圖；圖11是可用于該連接器的第二類電路板的左側(cè)視圖；圖12是第一類電路板的右側(cè)視圖；圖13是第二類電路板的右側(cè)視圖；圖14是通過連接器內(nèi)三個相鄰電路板的局部橫截面圖，其中在相鄰電路板上的成對信號印制線彼此相對；圖15是可以用在連接器中的電路板的一個替換實施例的側(cè)視圖；圖16是一個有多個圖15所示電路板的電連接器的等軸測示意圖；和圖17是根據(jù)本發(fā)明的一種豎直型電連接器的等軸測示意圖。
具體實施例方式
如圖1-5所示，本發(fā)明的電連接器11包括一個絕緣外殼12，它支撐多個電路板或片13。每塊電路板片包括一個絕緣基片，該基片能由傳統(tǒng)電路板基片材料制成，比如FR4。基片上有傳導(dǎo)信號印制線14和接地印制線15。信號印制線和接地印制線適合于為從連接器一端的配合接口16經(jīng)過連接器到連接器另一端的安裝接口17提供一個導(dǎo)電通路。接口16與一個配合電連接器18連接，如圖5所示，接口17與一個子板(未示)連接。同樣，配合電連接器18有一個安裝接口19，接口上有許多觸點51，將該接口與母板(未示)連接。連接器11和18用來將子板與母板互聯(lián)。圖6中的這兩個連接器是配合好的情況。
現(xiàn)在參考圖3-5和7。外殼12是一個包括前殼20和一個組織器(organizer)30的兩件式組件。前殼包括一個前壁21，有多個平行孔22經(jīng)過前壁延伸。前殼還包括從前壁向后延伸的頂壁23和從前壁向前延伸的上下遮板24，25。上下遮板24，25有與孔22對齊的凹槽26，27，頂壁23有與孔22對齊的狹縫28。
每一個電路板片13有一個配合邊42、安裝邊43、頂邊44、背邊45、底邊46和后邊47。比如通過焊接將多個端子50固定在安裝邊上。通過將電路板片的配合邊42從前壁的后部插進孔22中就可將電路板片13安裝到前殼20上。如圖7所示，每個板片13的頂邊44有一個用來接受對應(yīng)的突起49的槽口48，該突起在前殼的相應(yīng)的一個狹縫28內(nèi)。
組織器30包括底壁31和后壁32，后壁上有一系列水平狹縫33和豎直狹縫34，它們在接合處35互相對齊后連接。這些水平狹縫和豎直狹縫與前壁21中的多個孔22相一致地相互隔開。水平狹縫33經(jīng)過孔36通向底壁的底側(cè)41，如圖4所示，但是豎直狹縫34不通向后壁的后面37。水平狹縫33有交替順序布置的兩種類型的孔組成。一種狹縫33延伸到底壁31的前邊38，從而在狹縫33和底側(cè)41之間確定表面39。另一種狹縫33有端部，在前邊的各端部與前邊38用一個腹板40隔開，其目的在下面進行解釋。
在板13安裝到前殼中以后，將組織器30固定到前殼20上。板的安裝邊43和背邊45分別裝在水平和豎直狹縫33，34內(nèi)。將每塊板的端子50插進相應(yīng)的孔36中并且伸出底壁31的底側(cè)41，暴露在這里的觸點用來插進子板相應(yīng)的通孔內(nèi)(未示)。通過輕微的過盈配合使端子50保持在孔36內(nèi)，從而將形成連接器的安裝接口17的端子固定住。組織器30的后壁32的整個頂邊均有接線柱54，這些接線柱過盈配合在前殼部的頂壁23的孔56內(nèi)，從而保證組織器固定在那里，因此，也將電路板片13安裝在外殼11內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，如圖8和9所示，板片13有兩種不同類型，按照交替順序布置在連接器內(nèi)。板片13有一個鍵固定結(jié)構(gòu)件以保證正確裝到外殼上。鍵固定結(jié)構(gòu)由板片后邊47的水平凹槽60或者安裝邊43的垂直凹槽62形成。水平凹槽60與組織器30的一個面39進行鍵固定，而垂直凹槽62與組織器30的一個腹板40鍵固定。
在所示的具體實施例中，有10個標號為1-10的板片，序號為奇數(shù)的板片是第一類板片，偶數(shù)板片為第二類板片。每塊板片的面上交替形成有信號印制線14和接地印制線15。不同類型的板片由信號印制線和接地印制線的不同布局區(qū)分。在本示例中，每一塊板片的面上有兩個信號印制線14，它們沿整個長度位于接地印制線15的一側(cè)，接地印制線占導(dǎo)電材料的寬闊區(qū)域。接地印制線與信號印制線由間隙隔離以防短路。
現(xiàn)在參考圖10-13，示出的兩類板片是示例性的實施例。圖10和11是在連接器內(nèi)相鄰的兩塊板片面的平面圖，圖12和13是從相反方向看到的兩塊相鄰板片的平面圖。圖10和11分別對應(yīng)于圖8中的板片1和2的可視面，圖12和13分別對應(yīng)于圖9中的板片9和10的可視面。顯然，圖10和12示出第一類板片的兩相反面，圖11和13示出第二類板片的兩相反面。
每塊板片的安裝邊43上有9個端子50，靠近配合邊42處有9個接觸焊盤，它們作為信號焊盤64和接地焊盤65。信號焊盤64與信號印制線14電連通，這些焊盤64在每塊板片13的一側(cè)或一面。接地焊盤65與接地印制線15電連通，這些焊盤65在每塊板片的另一側(cè)或另一面。通過相關(guān)的信號焊盤64和接地焊盤65，導(dǎo)電通路66為板片的另一側(cè)上的信號印制線14和接地印制線15之間提供電連接。
根據(jù)本發(fā)明，相鄰板片的相對面上的信號印制線相互基本為鏡像圖象。參考圖10和13，第一類板片上的第一和第二信號印制線71，72基本是第二類板片上的第三和第四信號印制線73，74的鏡像圖象。類似地，參考圖11和12，第二類板片上的第五和第六信號印制線75，76基本是第一類板片上的第七和第八信號印制線77，78的鏡像圖象。因此，連接器相鄰板片上的信號印制線與相鄰板片的相對面上的信號印制線彼此相對。這為成對使用電信號提供有利的布置。根據(jù)本發(fā)明，相鄰板片上彼此相對的成對印制線用來輸送各自的信號對。這一方面示于圖14中，其中板片13有信號印制線14和交錯的接地印制線15。相鄰板片有成對的相對信號印制線14，為了說明起見，每一對印制線被封閉在假想的橢圓80內(nèi)，每一對這樣的印制線用來傳輸經(jīng)過連接器的各自的電信號對。
這里公開的信號印制線的布置促進每一對信號的信號印制線之間電耦合，這是因為它們彼此靠得很近。該布置的一個優(yōu)點在于，由于每一對信號印制線基本互為鏡像圖象，因此每一對信號印制線長度基本相等，從而使各對電信號的反射最小。
應(yīng)當注意到，沿每塊板片的連續(xù)信號印制線與板片的順序交替?zhèn)壬系钠渌盘栍≈凭€耦合。這樣，信號印制線對交替地交錯排列在每塊板片的相對側(cè)。這使每一對信號與相鄰信號對之間最大可能地隔離。
在一個可替換的布置中，讓信號印制線對相互靠得很近，可以使一個信號板片同一側(cè)上的多個信號印制線相互成對，由此促進每一對信號印制線之間邊對邊地電耦合。
圖15示出用于本發(fā)明的電路板片的一個替換實施例。在該實施例中，電路板片83有一個信號印制線84和接地印制線85、信號焊盤86、在板片的信號焊盤相反側(cè)的接地焊盤(看不到)、一個配合邊88和一個安裝邊89。安裝邊89上形成有半圓切口90，信號印制線和和接地印制線延伸到這些切口。每個切口內(nèi)有一個焊球92固定在板片上，焊球與信號印制線85或接地印制線86中的一個電連接，從而沿安裝邊形成端子。圖15只示出兩個焊球92。但是可以理解焊球端子的數(shù)量與電路板片上信號印制線和接地印制線的數(shù)量相符。
圖16示出一個有多個板片83的電連接器100，焊球92構(gòu)成連接器的一個安裝接口。
圖17示出根據(jù)本發(fā)明的一個豎直型電連接器。該豎直型連接器基本類似于前述的直角型連接器。但是，豎直型用來使相互平行的母板片和子板片交互連接，而直角型基本用來使相互垂直的母板片和子板片相互連接。豎直型連接器包括一個外殼110，它有多個電路板片113。該電路板片帶有信號和接地印制線，這些印制線在配合接口116和安裝接口(沿外殼110的底部118)之間延伸。
本發(fā)明有許多優(yōu)點。電路板片為設(shè)計提供很大的靈活性，這樣就能夠根據(jù)用戶要求和系統(tǒng)特性，可以選擇板片上導(dǎo)電印制線的布局來優(yōu)化性能?？梢远ㄖ瓢迤瑏頌樘囟ㄓ猛咎峁┬枰碾娞匦裕胰菀仔薷碾娞匦?。通過改變板片上的布線圖可以簡單容易地設(shè)計和制造出可定制的板片。這些可定制的板片可以使用與其他板片相同的觸點、外殼和組件，因此容易用現(xiàn)有板片更換可定制的板片。這樣，可以提供造價低廉的可定制電連接器。
權(quán)利要求
1.一種電連接器(11)，包括外殼(12)和從連接器一端的配合接口(16)向連接器另一端的安裝接口(17)經(jīng)過外殼延伸的電通路(14)，其特征在于電通路分布在由外殼支撐的電路板(13)上，所述電路板以隔開的關(guān)系相互平行延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電連接器，其中電路板(13)包括第一類電路板(1，3，5，7，9)和第二類電路板(2，4，6，8，10)，第一類電路板有布置成第一種圖案的電路，第二類電路板有布置成不同于第一種圖案的第二種圖案的電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器，其中一個第一類電路板鄰接一個第二類電路板，該第一和第二類電路板的相對的兩面包括互為鏡像圖象的電路圖案。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器，其中第一和第二類電路板上的相對信號印制線對用于經(jīng)過連接器的相應(yīng)電信號對。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電連接器，其中多個第一類電路板和第二類電路板按交替順序排列在連接器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器，其中第一類電路板和第二類電路板上的相對信號印制線對用于經(jīng)過連接器的相應(yīng)電信號對。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接器，其中多對相對信號印制線交錯排列在所述每個電路板的兩相對面。
全文摘要
一種電連接器，包括外殼(12)和電路板(13)，電路板由外殼支撐。電路板以隔開的關(guān)系相互平行延伸。電路板包括經(jīng)連接器提供電通路的信號印制線(14)。電通路從連接器一端的配合接口(16)向連接器另一端的安裝接口(17)延伸。電路板包括第一類電路板(1，3，5，7，9)和第二類電路板(2，4，6，8，10)，第一類電路板有布置成第一種圖案的電路，第二類電路板有布置成區(qū)別于第一種圖案的第二種圖案的電路。
文檔編號H01R13/514GK1397101SQ01804459
公開日2003年2月12日 申請日期2001年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月3日
發(fā)明者喬治·R·德菲鮑, 戴維·W·赫爾斯特, 斯科特·K·米基維茨, 林恩·R·賽普 申請人:蒂科電子公司