專利名稱：具有接地夾的電連接器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于與電路板互連的電連接器。
背景技術：
在計算機和其它應用中，通常需要在兩個印刷電路板之間形成多個電連接。這些連接可以通過在一個印刷電路板的邊緣與另一個印刷電路板上安裝的電連接器之間的接合面來實現。每個應用要求板相對于彼此的一定取向。例如，所述應用可要求板彼此垂直的定位。其它的應用可要求這些板彼此平行地進行定位。一個實現并行接合面的方法是將直角電連接器安裝到印刷電路板上，該電路板可接收另一個板的邊緣。直角電連接器典型地包括一外殼，該外殼具有成排布置的觸頭以與印刷電路板接合。該外殼在直角取向上支撐觸頭。該觸頭典型地包括信號觸頭，這些信號觸頭成對設置通過接地觸頭與其它對的信號觸頭隔離，以便使這幾對接地觸頭之間的串擾最小化。但是，已知的電連接器不是沒有缺陷的。例如，當接地觸頭有效地隔離信號觸頭對時，由于接地觸頭末端產生的駐波，使得兩個電路板之間的接合面之間的接地觸頭的長度會引發共振。該共振噪音會耦合至信號對以降低信號性能。仍需要一種電連接器，其既可以提供信號對之間的隔離，又可以去除降低信號性能的共振。

發明內容
根據本發明，一種電連接器包括外殼，其具有前部，與前部相對的后部和位于后部的后壁。該外殼具有插槽，其貫穿前部開口并且構造為將配合連接器接收其中。該外殼具有貫穿后壁的觸頭開口。該外殼用于保持信號觸頭和接地觸頭06)。信號觸頭接收在相應的觸頭開口中并且成對設置。接地觸頭接收在相應的觸頭開口中并且位于相應的信號觸頭之間。信號觸頭與接地觸頭位于插槽中以與配合連接器相配合。接地夾與接地觸頭接合以在由接地夾接合的接地觸頭之間產生接地電路。


圖1示出了電子設備的一部分，其具有根據一個示例性的實施例形成的電連接器；圖2是圖1所示的電連接器的接地夾的底部透視圖；圖3是通過一部分的配合連接器耦接到電連接器而安裝至電路板的該電連接器的橫截面視圖；圖4示出了表示電連接器和配合連接器的電子設備的一部分，其中為了清楚起見移除了電連接器的外殼。
具體實施例方式圖1示出了電子設備10的一部分，其包括根據示例性的實施例形成的電連接器 12。配合連接器14與電連接器12配合。電子設備10包括電路板16，并且電連接器12安裝在電路板16上。電連接器12用于互連配合連接器14和電路板16。在示例性的實施例中，電子設備10構成計算機，然而該電子設備10可為其它類型的設備，例如服務器，用戶電子設備，工業電子設備和類似設備。電路板16保持在電子設備 10中，例如在電子設備10的外殼(未示出)中。電連接器12可從內部安裝在，例如外殼內部，或替代地，可從外部安裝在，例如外殼外部。可選擇地，將電連接器12從內部安裝，使該電連接器12的配合接合面與外殼中的開口或端口對準以容許從電子設備10的外部進入電連接器12。然后，配合連接器14可從電子設備10的外部與電連接器12配合。替代地，電連接器12和配合連接器14兩者都接收在電子設備10的外殼中。在示例性的實施例中，電連接器12構成直角卡緣連接器。配合連接器14構成插件模塊，其被構造為插入電連接器12中。例如，配合連接器14可包括插件模塊電路板18， 其具有沿著該插件模塊電路板18的邊緣設置的多個墊片。該插件模塊電路板18的邊緣插入到電連接器12中。該電連接器12限定了直角連接器，其中配合連接器14沿著與電路板 16平行的方向相配合。該插件模塊電路板18保持在電連接器12中以便該插件模塊電路板 18可以與電路板16保持平行。盡管電連接器12已被圖示并且描述為直角電連接器，但應當意識到電連接器12 在可替代實施例中還具有其它的構造。例如，電連接器12可為豎直連接器，其在相對于電路板16垂直的取向上接收配合連接器14。除了卡緣連接器，電連接器12構成其它類型的連接器。例如，電連接器12可與不同類型的配合連接器，例如安裝在另一個電路板上的配合連接器，例如子卡，相配合。因此，配合連接器14可包括保持多個獨立觸頭的外殼，該多個獨立觸頭與其它電路板端接并且其被構造為與電連接器12相配合。在這里的主題目的并不在于限于直角卡緣連接器。電連接器12包括外殼20和組織器22，該組織器22位于外殼20和電路板16之間。電連接器12還包括保持在外殼20中的信號觸頭M和接地觸頭沈。該信號觸頭和接地觸頭MJ6也由組織器22保持以安裝在電路板16。可選擇地，電連接器12可被設置為不包含組織器22，其中外殼20、信號觸頭和接地觸頭MJ6直接地與電路板16配合。外殼20具有底座30和與底座30相對的頂部32。底座30被構造為安裝到組織器 22和/或電路板16上。外殼20具有前部34和與前部34相對的后部36。后壁38限定后部36。信號觸頭和接地觸頭對，26延伸穿過后壁38并且從后部36向下延伸到組織器22。 配合連接器14在前部34與電連接器12相耦接。配合連接器14在當配合到前部34時從前部34延伸。在示例性的實施例中，電連接器12包括多個保持在外殼20中的接地夾40。接地夾40保持在后壁38中。可選擇地，接地夾40從后壁38的后部36延伸。接地夾40接合相應的接地觸頭26以在接地觸頭沈之間產生接地電路。可提供任何數量的接地夾40。每個接地夾40可接合任何數量的接地觸頭26。在所示實施例中，每個接地夾40接合了兩個接地觸頭沈。接地夾40使得由接地夾40接合的接地觸頭沈等電位。在可替代的實施例中，接地夾40可用于使得其它類型的觸頭等電位，例如電力觸頭。
外殼20包括多個在后壁38中形成的接地夾通道42。接地夾通道42在后部36處開口。接地夾40通過后壁36裝載在接地夾通道42中。可選擇地，接地夾40的至少一部分可從接地夾通道42中延伸。外殼20包括多個通過后壁38延伸的觸頭開口 44。觸頭開口 44在后部36處開口。信號觸頭和接地觸頭對，26通過觸頭開口 44延伸。圖2為一個接地夾40的底部透視圖。接地夾40包括在相對的第一和第二側邊 52，M之間延伸的平面底座50。接地夾40具有在四個邊緣56之間延伸的大致矩形的形狀。 在可替代的實施例中，接地夾40可具有不同的形狀。接地夾40包括一對從第二側邊M延伸的凸起58。可選擇地，在可替代的實施例中可設置多于兩個凸起58，例如當接地夾40被構造為接合多于兩個接地觸頭沈時(圖1 所示)。凸起58的數量可與由接地夾40接合的接地觸頭沈的數量對應。可選擇地，接地夾40可包括比由接地夾40接合的接地觸頭沈的數量更多的凸起58。例如，接地夾40可包括與各個接地觸頭26接合的多個凸起58。在示例性的實施例中，接地夾40沖壓而成，其中凸起58從底座50伸出到平面外， 以使得凸起58的尖部60定位在第二側邊M的下面。凸起58的相對端部62，64都與底座 50連接(例如，形成一體)。可替代地，每個凸起58的一個端部可從底座50被剪切或切割并且向平面的外部彎折，以使得該端部定位在第二側邊M的下面。在該實施例中，凸起58 從底座50懸臂而出。圖3是安裝在電路板16上的電連接器12的橫截面視圖。該橫截面是穿過一對接地觸頭26截得的。圖3示出了接地夾40裝載到接地夾通道42中，以便接地夾40與接地觸頭26接合。在所示實施例中，接地觸頭沈排成兩排，即上排和下排，安裝到外殼20內。不同的接地夾40在每一排中與接地觸頭沈接合。接地夾40裝載到接地夾通道42中以使得底座50可大致平行于電路板16。凸起58從底座50朝向相應的接地觸頭沈延伸。每個凸起 58的尖部60接合相應的接地觸頭沈以在兩者之間形成電連接。接地夾40可通過干涉配合保持在接地夾通道42中。可替代地，接地夾40可通過替代的方式相對于接地觸頭沈固定就位。例如，接地夾40可直接固定在接地觸頭沈上，例如通過焊接，緊固或以其他方式將接地夾40固定到接地觸頭26。當接地夾40直接固定到接地觸頭沈時，該接地夾40可不必保持在外殼20中。外殼20包括插槽70，其貫穿前部34開口并在其中接收配合連接器14。該插槽70 與電路板16呈大致平行取向以使得保持在插槽70中的配合連接器14與電路板16大致平行。可替代地，該插槽70可相對于電路板16大致垂直取向，或在可替代的實施例中，相對于電路板16以另一個非平行的角度取向。配合連接器14裝載到插槽70中直到插件模塊電路板18的邊緣底靠后壁38。插槽70位于外殼20的上壁72和下壁74之間。上壁72從后壁38向前延伸并且位于外殼20的插槽70和頂部32之間。下壁74從后壁38向前延伸并且位于插槽70和底座30之間。間隔壁76，78分別從上壁72和下壁74向內延伸到插槽70中。接地觸頭沈和信號觸頭M(圖1所示)接收在相應的間隔壁76，78之間的間隔內。接地觸頭沈包括配合臂80，安裝臂82和兩者之間的中間部84。配合臂80延伸至插槽70中并且被構造為與配合連接器14的插件模塊電路板18相配合。例如，配合臂80可接合在插件模塊電路板18的相應側或表面上的墊片。可替代地，當配合連接器14不包括插件模塊電路板，而是包括保持在外殼中的獨立的觸頭時，配合臂80被構造為接合配合連接器14的相應觸頭。配合臂80包括配合接合面90，其接近配合臂80的遠端92。配合接合面90是配合臂80的被構造為接合插件模塊電路板18的部分。可選擇地，配合接合面 90是凸形的以允許與插件模塊電路板18配合接合。可選擇地，配合臂80可從觸頭開口 44 朝向插槽70的中心傾斜。在示例性的實施例中，當插件模塊電路板18裝載到插槽70中時， 配合臂80可向外偏轉。這樣的偏轉可在插件模塊電路板18上施加法向力。當偏轉后，配合臂80偏靠插件模塊電路板18。安裝臂82從后壁38延伸并且被構造為安裝至電路板16上。在示例性的實施例中，安裝臂82接收在組織器22的開口 86中并且由組織器22保持以安裝到電路板16上。 可選擇地，安裝臂82可相對于配合臂80以某一角度延伸。例如，安裝臂82從上升位置以大約45°角延伸，在該上升位置，接地觸頭沈從后壁38向下朝向組織器22和電路板16延伸。可替代地，安裝臂82可從上升位置相對于配合臂80大致垂直地延伸，在該上升位置， 接地觸頭沈從外殼20向下朝向組織器22和電路板16延伸。安裝臂82包括其末端的插腳94。插腳94確定了用于安裝到電路板16的安裝接合面96。在示例性的實施例中，電路板16包括在其中貫穿延伸的通孔98。插腳94接收在通孔98中并且通過插腳94和通孔98之間的接合面與電路板16電連接。可選擇地，通過將插腳94焊接在通孔98中，插腳94可連接到通孔98。可替代地，插腳94構成柔性插腳， 例如電連接到通孔98內的鍍層的針眼式插腳。在其它可替代的實施例中，插腳94可表面安裝在電路板16上，例如通過將插腳94焊接到電路板16的墊片上。在這個實施例中，插腳94平行于電路板16的表面彎折并且焊接至相應的墊片上。在可替代的實施例中，可用其它的安裝方法以將接地觸頭26電連接至電路板16。信號觸頭M (圖1所示)與接地觸頭沈相似。例如，信號觸頭M可包括配合臂， 安裝臂和兩者之間的中間部。信號觸頭對以如同接地觸頭26類似的方式電連接到配合連接器14。信號觸頭M以如同接地觸頭沈類似的方式電連接到電路板16。在示例性的實施例中，信號觸頭M沒有電連接到接地夾40。而是，接地夾M與信號觸頭40隔開。在接地夾40和信號觸頭M之間設置有絕緣物，例如外殼20或空氣。在配合臂80和安裝臂82之間設置有中間部84。中間部84是接地觸頭沈的延伸過后壁38的部分。中間部84大致位于接地觸頭沈的相對端部之間的中心。例如，配合臂 80和安裝臂82具有類似的長度。接地夾40位于外殼20中以使得凸起58接合中間部84。 中間部84通常限定為由接地夾40接合的接地觸頭沈的部分。在安裝接合面96和配合接合面90之間限定有接地路徑。該接地路徑的一定長度限定為沿著安裝接合面96和配合接合面90之間的接地觸頭沈的距離。該接地路徑長度對應于一定的共振頻率。一個較長的接地路徑長度對應于相對較低的共振頻率，而一個較短的接地路徑長度對應于相對較高的共振頻率。當接地夾40裝載到外殼20中并且與接地觸頭沈產生電接觸時，便生成了貫通接地夾40和貫通由接地夾40接合的接地觸頭沈的電路。第二接地路徑被限定為沿著中間部84的由接地夾40的凸起58接合的位置和安裝接合面96之間的接地觸頭26。該第二接地路徑短于在安裝接合面96和配合接合面90之間的第一接地路徑。該第二接地路徑的長度對應于預定的共振頻率，該預定的共振頻率高于沒有接地夾40的接地觸頭沈的共振頻率。第三接地路徑被限定為沿著中間部84的由接地夾40的凸起58接合的位置和配合接合面90之間的接地觸頭26。該第三接地路徑短于在安裝接合面96和配合接合面90之間的第一接地路徑。該第三接地路徑的長度對應于預定的共振頻率，該預定的共振頻率高于沒有接地夾40的接地觸頭沈的共振頻率。可選擇地，第二和第三接地路徑具有相似的路徑長度。在示例性的實施例中，會希望提供一種具有在特定頻率共振的電連接器12，該特定頻率在一特定的頻率范圍內，或者高于或低于預定的頻率值。例如，會希望具有一共振頻率大于7GHz的電連接器12。可以接受高于7GHz的任意頻率值。可選擇地，會希望具有一共振頻率大于20GHz的電連接器12。可以接受高于20GHz的任意頻率值。可選擇地，會希望提供一共振頻率大約為40GHz的電連接器12。也可考慮其它的頻率范圍，并且電連接器 12設計為滿足這些頻率。能夠通過控制接地夾40和接地觸頭沈之間的接合面位置來控制共振頻率值。例如，通過將接地路徑的長度做得更長，共振頻率可能降低，并且相反地，通過將接地路徑的長度做得更短，共振頻率可能增加。可通過將接地夾通道42定位在相對于接地觸頭沈選定的位置和/或控制安裝接合面92與中間部84之間和/或配合接合面90與中間部84之間的接地觸頭沈的長度，來控制接地夾40相對于接地觸頭沈的位置。圖4示出了表示電連接器12和配合連接器14的電子設備10的一部分，其中為了清楚起見移除了外殼20。圖4示出了位于上下排信號觸頭和接地觸頭M，26之間的插件模塊電路板18。插件模塊電路板18具有第一側邊120和第二側邊122。沿著第一和第二側邊120， 122設置有多個信號跡線124。插件模塊電路板18包括多個沿著第一和第二側邊120，122 設置的接地墊片126。可選擇地，每個接地墊片1 與插件模塊電路板18的接地層等電位。 當插件模塊電路板18裝載到外殼20中時，接地觸頭沈被構造為與相應的接地墊片1 接合。當插件模塊電路板18裝載到外殼20中時，信號觸頭M被構造為與相應的信號跡線 124接合。信號觸頭M和接地觸頭沈可根據特定的應用設置成任何形式。在所示的實施例中，信號觸頭M和接地觸頭26設置成接地-信號-信號-接地的形式，其限定了觸頭組 128。信號跡線IM和接地墊片1 的形式與信號觸頭和接地觸頭M，26的形式相對應。在所示的實施例中，信號觸頭M成對設置并被構造為傳送差分信號。所述幾對信號觸頭M由至少一個接地觸頭沈分離。在所示的實施例中，在相鄰的幾對信號觸頭對之間設置有兩個接地觸頭26。然而，在可替代的實施例中，在相鄰幾對信號觸頭M之間可設置任何數量的接地觸頭26。在其它的可替代實施例中，信號觸頭M并不是傳送差分信號， 而是被構造為傳送單端信號。在此實施例中，每個信號觸頭M通過一個或多個接地觸頭沈與相鄰信號觸頭分開。例如，信號觸頭和接地觸頭對，26可設置成接地-信號-接地-信號-接地的形式。信號觸頭和接地觸頭對，26這樣的交替順序在信號觸頭M之間提供了接地觸頭沈，這可以減少信號觸頭之間的串擾并且可以改善電連接器12的電氣性能。接地夾40耦接到相應的接地觸頭26。在所示的實施例中，每個觸頭組128都設置有獨立的接地夾40。在觸頭組128中，接地夾40接合兩個接地觸頭26。底座50跨過信號觸頭對。接地夾40與信號觸頭M電隔開。例如，底座50可被提升到信號觸頭M之上以便底座50沒有接合信號觸頭24。可選擇地，可在底座50與信號觸頭M之間設置有例如外殼20的電介質材料的絕緣體。在可替代的實施例中，并不是每個觸頭組1 都具有獨立的接地夾40，而是接地夾40被延伸以使得接地夾40被構造為接合多于一個觸頭組128的接地觸頭26。 當裝配后，接地夾40在接地觸頭沈的中間區域接合接地觸頭沈，并在觸頭組128 中的接地觸頭沈之間產生接地電路。通過連接觸頭組128中的接地觸頭沈，接地觸頭沈的有效接地路徑長度便縮短了，這可使接地觸頭26的駐波長度收縮。接地觸頭沈的共振頻率有效地增加，取決于接地路徑長度，可使得共振頻率增加至在所考慮的頻帶范圍外的水平。例如，共振頻率可增加至20GHz以上的水平，該水平是共振頻率無法對信號觸頭對M 的信號性能產生不利影響的水平。
權利要求
1.一種電連接器(12)，包括外殼(20)，該外殼具有前部(34)，與該前部相對的后部 (36)，以及在所述后部的后壁(38)，該外殼具有插槽(70)，該插槽貫穿所述前部開口并被構造為將配合連接器(14)接收在其中，該外殼04)具有穿過所述后壁的觸頭開口(44)，該外殼保持信號觸頭04)和接地觸頭( )，所述信號觸頭接收在相應的觸頭開口中并成對設置，所述接地觸頭接收在相應的觸頭開口中并布置在相應的信號觸頭之間，所述信號觸頭和所述接地觸頭布置在所述插槽中以與所述配合連接器配合，其特征在于接地夾GO)與所述接地觸頭接合以在由所述接地夾接合的接地觸頭之間產生接地電路。
2.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述接地夾包括平坦的底座(50)，該底座 (50)具有相對的側邊(52，54)和從所述側邊中的一個延伸的凸起(58)，該凸起接合所述接地觸頭。
3.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述接地夾包括一對從其延伸的凸起(58)， 該凸起接合相應的接地觸頭。
4.根據權利要求1所述的電連接器，其中每個所述接地觸頭包括配合接合面(90)和安裝接合面(96)，該配合接合面構造為接合所述配合連接器，該安裝接合面構造為接合電路板(16)，該接地夾接合位于所述配合接合面與所述安裝接合面之間的相應的接地觸頭，以縮短所述接地電路的有效接地路徑長度。
5.根據權利要求1所述的電連接器，其中每個所述接地觸頭包括配合接合面(90)和安裝接合面(96)，該配合接合面構造為接合所述配合連接器，該安裝接合面構造為安裝到電路板(16)，該接地夾在所述配合接合面和所述安裝接合面之間的預設位置接合相應的接地觸頭，以將所述電連接器的共振頻率增加到IOGHz以上。
6.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述外殼包括多個接地夾通道(42)，該電連接器包含多個相互分離且不同的接地夾，每個所述接地夾跨過相應的一對信號觸頭并且接合位于所述相應的一對信號觸頭的相對側邊上的相應的接地觸頭。
7.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述外殼在所述后壁具有接地夾通道G2)并且在所述外殼的后部開口，該接地夾保持在所述外殼的后壁中的接地夾通道內。
8.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述接地夾在所述接地觸頭的中間位置的 10 %內的一位置接合接地觸頭。
9.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述外殼限定了直角外殼并且該外殼被構造為耦接到電路板(16)，以使得該插槽在平行于電路板的方向上接收所述配合連接器。
10.根據權利要求1所述的電連接器，其中所述信號觸頭和所述接地觸頭組合為具有接地-信號-信號-接地的形式的觸頭組(1 )，該接地夾只接合位于相應的觸頭組中的接地觸頭。
全文摘要
一種電連接器(12)包括外殼(20)，其具有前部(34)，與前部相對的后部(36)，和位于后部的后壁(38)。該外殼具有插槽(70)，該插槽穿過前部開口并被構造為將配合連接器(14)接收在其中。該外殼具有穿過后壁的觸頭開口(44)。該外殼保持信號觸頭(24)和接地觸頭(26)。信號觸頭接收在相應的觸頭開口中并成對設置。接地觸頭接收在相應的觸頭開口中并布置在相應的信號觸頭之間。信號觸頭和接地觸頭布置在插槽中以與配合連接器配合。接地夾(40)與接地觸頭接合以在由接地夾接合的接地觸頭之間產生接地電路。
文檔編號H01R13/648GK102570086SQ20111036226
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月13日 優先權日2010年9月13日
發明者D·W·赫爾斯特, S·J·米拉德, 秦捷 申請人:泰科電子公司