专利名称：安装到匹配连接器的连接器及其屏蔽的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于连接到匹配连接器的连接器组件以及这种连接器的屏蔽。具体地说，本发明涉及在连接器触点的行之间具有垂直屏蔽的这种连接器。
背景技术：
在典型的电互连系统中，第一可取下的可插入的电路板包括与安装到第二电路板的连接头组件和连接头匹配的互补电连接器。可以理解的是，在通过电连接器和连接头将第一电路板连接到第二电路板并且第一电路板处于工作中时，大量的信号通过在第一电路板上的电连接器和在第二电路板上的连接头界定的导电路径进入或离开第一电路板。在许多情况下，第二电路板具有通过其它的相应的连接头和互补电连接器连接到其中的其它电路板，并且前述的信号来自这种其它的电路板或者到达这种电路板。当然，前述的信号也通过适当的互连来自或到达距离第二电路板遥远的其它位置。
在任何连接器-连接头连接中，特别是在任何涉及高速的连接中，需要抑制信号噪声和/或串扰。
在一种常规的噪声抑制结构中，信号在彼此在一起靠近地行进的一对差动(正和负)信号线上传输。典型地，在这种差动线对中，信号本身(+V)在正线上传输，负信号(-V)在负线上传输。由于这两线彼此靠近在一起，线所遇到的任何噪声一般也相同地出现在两线中。因此，负线(-V+噪声)与正线(+V+噪声)相减(通过适当的电路或其它的装置)会抵消这种噪声((+V+噪声)-(-V+噪声)＝2V)，因此通过应用差动放大器可以留下原始信号。
虽然是成功的，但是差动对噪声抑制结构仍然要求改进，特别是在高频环境中和多个信号通过在相对接近的导体中(即高密度)的情况。为克服这种基于密度的噪声，连接器要求在连接器内使每对差动信号线与其它的每对差动信号线基本电磁地隔离的屏蔽。
因此，需要一种能够实现具有比如以相对较高的密度的多个差动信号对并具有信号管脚的屏蔽的连接器，这种连接器比较实用并且相对容易制造。
发明概述本发明通过提供一种与具有以多个连接头行设置的多个连接头触点的连接头匹配的连接器满足前述的需要，这里在每个连接头行中的连接头触点包括以预定的排列结构的信号触点和接地触点。连接器与连接头互补并且具有壳体和与每个连接头行对应的连接器行。
每个连接器行被构造为安装到壳体以形成连接器的组件并具有多个连接器触点、行块和行屏蔽。连接器行的每个连接器触点对应于连接头触点。行块固定地支撑在连接器行中的每个连接器触点。行屏蔽使连接器行的连接器触点与相邻的连接器行电屏蔽。
附图概述接合附图的阅读将会更好地理解前文的概述以及下文对本发明的优选实施例的详细描述。为说明本发明的目的，在附图中示出了当前优选的实施例。然而，正如所理解，本发明并不限于在此所示出的精确的结构和手段。在附图中附
图1所示为根据本发明的一个实施例的连接头模块和安装该连接头模块的连接器的透视图，其中为了清楚起见省去了每个触点；附图2A-2D所示分别为根据本发明的一种实施例的附图1的连接器的顶视图、右侧视图和底视图；附图3所示为附图1和2A-2D的连接器中使用的音叉型触点；附图4A-4D所示分别为根据本发明的一种实施例在附图1和2A-2D的连接器中使用的具有附图3的多个连接器的行单元的透视的后视图、左侧视图和正视图；附图5A-5D所示分别为根据本发明的一种实施例容纳附图4A-4D的行单元中的多个以形成附图1和2A-2D的连接器的壳体的透视的顶视图、正视图和底视图；附图6A所示为附图1和2A-2D的连接器的变型实施例的透视图，显示了具有附加的电缆的连接器；附图6B所示为在附图6A的连接器中使用的行单元的透视图；和附图6C所示为在附图6B的行单元中使用的音叉型触点的透视图。
优选实施例的详细描述为了方便在下文的描述中使用的某些术语不被认为是限制性的。例如，术语“左”、“右”、“上”和“下”指在附图中的参考方向。同样地，词“朝内”和“朝外”是分别朝向和背离参考的目标的几何中心的方向。这些术语包括上述具体所指的词、它的衍生词及其类似的外来词。
详细参考附图，其中相同的参考标号用于指示相同的元件，在附图1中所示的典型的连接头10用于平行的电路板应用等。连接头10在一个位置上安装到电路基板比如第一电路板(未示)上以容纳在另一电路基板比如第二电路板(未示)上的通过电连接器和连接头10以基本平行的方式要连接到第一电路板的互补电连接器12比如本发明的电连接器。
可以看出，连接头10包括具有底座16的绝缘屏蔽罩14。正如所理解，在连接头10安装到基板上时，连接头10的屏蔽罩14的底座16基本平行于这个基板。通常，虽然不是必须的，连接头10的屏蔽罩14也具有以基本直角从底座16延伸出去的壁18。因此，壁18形成了在匹配到连接头10时将电连接器12插入其中的井孔。通常，在壁18插入时与电连接器12对齐并导向该电直接器以确保正确的连接并防止由于没有对齐而可能造成的损坏。壁18可以包括与在电连接器12中的对应的按键元件匹配的一个或多个按键元件以进一步确保正确的连接和极化。
如附图1所示，连接头10包括设置成行和列的多个触点20(为了清楚的缘故在附图1中省去了各种触点20)。触点20包括信号触点和接地触点，并且可以具有任何特定的结构或取向而不脱离本发明的精神和范围。例如，在差动对的应用中，每个行可以具有七个触点20(示出)，这些触点20从一端到另一端是接地触点20、第一对差动信号触点20、第二接地触点20、第二对差动信号触点20和第三接地触点20。作为另一实例，在分别屏蔽每个信号触点20的单信号应用中，每个行具有七个触点20(示出)，这些触点20从一端到另一端是第一接地触点20、第一信号触点20、第二接地触点20、第二信号触点20、第三接地触点20、第三信号触点20和第四接地触点20。可替换地，根据特定的应用，每个触点20可以表示不同的信号，或者在一行中的触点10可以任意组合分组。
因此，电连接器12也可以被构造成处理多个单端信号路径，这里返回路径需要紧密靠近信号路径。注意，在某些情况下，与该信号路径实质不同长度的返回路径会在称为“地面反跳”的状态下产生附加的噪声。
可以看出，每个触点20安装到屏蔽罩14的底座16并且从底座16从它的两侧以与这种底座16基本垂直的相反的方向延伸开。还可以看出，每个触点20是管脚型触点，因此在这种触点20在壁18之间并朝插入电连接器12延伸时每个触点20具有管脚形外形。因此，通过适当的安装方法连接头10可以安装到在基板中的通孔中。可替换地，连接头10可以是表面安装到该基板(未示)，在此情况中每个触点20从底座16仅朝连接器12延伸。注意多个连接头10可以以一行安装在基板上以形成接收多个连接器12的连接头组件(未示)。
电连接器12具有基板表面22和连接头表面24，在该基板表面22上连接器12与电路基板(未示)适当地匹配，在连接器12插入其中时在连接头表面24上连接器12容纳连接头10的触点20。从附图1中以及附图2A-2D中可以看出，基板表面22与连接头表面24基本相对，连接器12因此是垂直连接器。如附图1和2A-2D所示，连接器12与附图1的连接头10互补，因此包括设置对应于连接头10的行和列的多个行27和列的多个触点26(仅为清楚起见在附图1中省去了各种触点26)。
从附图3中可以更好地看出，在本发明的一个实施例中每个触点26是一般纵向地延伸的音叉型触点，它包括在远端上的柄部29和在近端上的一对叉齿30，在电连接器12安装到其中时在该对叉齿之间插入连接头10的对应的管脚触点20。如图所示，叉齿30可以彼此相向稍微倾斜，并且在任何情况下这种叉齿都弹性跳跃以使叉齿30牢牢地抓住插入其间的管脚触点20并在取下插入的管脚触点20时使音叉彼此相对地跳跃。如果连接器12要通过通孔(未示)安装到基板，每个音叉触点26包括在柄部29的端部上的易弯曲的部分32，在插入到这个通孔中时可以预计其中维持过盈配合。可替换地，从附图6C中可以看出，如果连接器12包括连接电缆(附图6A)，每个音叉触点26包括在柄部29的端部上的、能够容纳通过焊接或其它适合的机构(比如绝缘置换触点等)连接到其中的导线33的焊盘32。这种导线33可以集中在对应于每行27中的带状缆(附图6B)中和/或可以捆成对应于连接器12的缆线(附图6A)。也是可替换的是，易弯曲的部分或焊盘32可以通过焊接引线等(未示)替换。所描述的并如附图3C或6C所示的这种触点26可以由任何适当的材料通过任何适当的处理制成而不脱离本发明的精神和范围。例如，触点26可以从铜或铜合金片中切割和/或冲压。
现在转向附图4A-4D，可以看出触点26的每行27被构造为在它的形成过程中安装到连接器12的组件。具体地，行27包括触点26和相对于其它的触点26、连接器21和连接头10在适当的位置上在行27中固定地支撑着每个触点26的行块34。从图中可以看出，触点26被固定地支撑到部分嵌入其中的行块34。因此，触点26可以在它的形成过程中以行块34在原位上过模压，这种行块34可以由可模制的材料比如塑料、聚合物和/或弹性体制成。可替换地，行块34可以分别模制并且具有插入其中的触点。当然，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以使用用于在行27中支撑触点26的其它的支撑机构、用于形成支撑机构的其它形成机构和其它的形成材料。
从附图4B中可以看出，所形成的行块34暴露嵌入其中的触点26的叉齿30而不干扰它，并且也暴露并且不干扰在嵌入中的每个触点26的柄部29的远端上的易弯曲部分32或焊盘32。具体地，行块34一般覆盖在易弯曲部分32或焊盘32和叉齿30之间的、并且一般对应于每个触点26的柄部29的每个触点26的纵向部分。然而，行块34至少也暴露在易弯曲部分32或焊盘32每个相邻的每个触点26的柄部29的最小的纵向部分和叉齿30，其目的将在下文中阐述。
在本发明的一个实施例中，从附图4A-4D中可以最佳地看出，在连接器12中的触点26的每行27包括行屏蔽28，由此与行屏蔽28相对的触点26的行27分隔开。因此，在连接器12内的触点26的每行27受到行屏蔽28对外部噪声和/或来自触点26的相邻行27的串扰。此外，如果多个连接器12安装在电路板上一行中以形成对应于前述的连接头组件的连接器组件(未示)，连接器12优选设置成使相邻的连接器12被在一个相邻的连接器12中的行屏蔽28分隔。
如图所示，对于每行27，行屏蔽28在行27中的外部触点26的外部边缘之间基本横向地延伸，并且也从叉齿30的顶部基本纵向地延伸到易弯曲部分32或焊盘32的接合点和在行27中的触点26的柄部29。因此，通过行屏蔽28每个在行27中的触点26基本完全地在物理上与在相邻行27上的每个触点26隔离，当然除了在易弯曲部分32或焊盘32之外。
在本发明的一个实施例中，所形成的行屏蔽28基本为平面但包括一般垂直于行屏蔽28的平面延伸的线夹36。从附图4A中可以最佳地看出，这种线夹36可以与行屏蔽28的其余部分成一体，可以设置成夹住在行27上的各种触点26。当然，应该理解的是，如果没有任何绝缘阻挡层，通过它的线夹36将行屏蔽28夹到触点28，从而将行屏蔽28电连接到触点26。因此，夹持到多个触点26同时短路。结果，行屏蔽28应该仅夹到接地触点26。注意，在单端发送信号的情况下每个行屏蔽28可以作为电流的返回路径。
在本发明的一个实施例中，对于行屏蔽28所夹到的每个触点26，行屏蔽28包括相应对的线夹。具体地，在附图4B和4D中可以看出，每对线夹36包括夹到在叉齿30的附近的行块34的一侧上的触点26的柄部29的最小纵向部分的上夹36，和夹到在触点26的易弯曲部分32或焊盘32的附近的行块34的另一侧上的触点26的柄部29的最小纵向部分34的下夹36。因此，线夹36和行屏蔽28连接到触点26的行27以跨在这个行27的行块34上。每个线夹36的尺寸调整为牢牢地抓住触点26的柄部29。然后通过将行屏蔽28相对于触点的行27适当地定位并给每个线夹36施加压力以接合这种线夹36和行屏蔽28到在相应的柄部29上的相应触点26，每个线夹36可以连接到这个柄部29。
在本发明的一个实施例中，对于行屏蔽28所夹到的每个触点26，行屏蔽28也包括电接合在其叉齿30上的触点26的相应的横梁38。从附图4C中可以最佳地看出，横梁38呈悬臂状并从行屏蔽28的其余部分的基本平面朝叉齿30延伸以接合它，并且事实上可以包括在它的适当位置上的行屏蔽28的弯曲部分。横梁28在图中所示为相对于它的触点和叉齿30纵向地延伸，并且可以从行屏蔽28的其余部分在它的横向侧面上和在它的上部或下部纵向部分上分开，在附图4A和4D中具体所示为上部分开。
为提供与对应的触点26的电连接的横梁38不是绝对必要，特别是在行屏蔽28通过线夹36也接触横梁38的触点26时。然而，重要的是，在这种触点20接合这种触点26时横梁直接接合对应于连接器12触点26的连接头10触点20，连接头10的接合触点20足够宽到朝这种横梁28凸伸并接合它。如果事实上连接头10的接合触点20足够宽，在接合这种横梁28中的这种触点20使它朝离开连接器12的触点26弯曲离开。在任何情况下，正如可理解的是，在横梁28和连接头10的触点20之间的这种直接接触增加了在屏蔽在连接头10中的信号触点20和在连接器12中的信号触点26中的行屏蔽28的效率。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下这种具有线夹36和横梁38的行屏蔽28可以由任何适当的材料通过任何适当的过程形成。例如，行屏蔽28可以从铜或铜合金中被切割、冲压和/或弯曲形成。
应用多个行27，每行27包括在行块34内设置的触点26和连接到在行27中的一个或多个触点26的行屏蔽28，如附图4A-4D所示，多个行27可以插入在如附图5A-5D中所示的壳体40中以形成连接器12。具体地，正如可从适当并置的附图4A和5A中可理解，该壳体具有与在连接器12和连接头10中的行27的数量相对应的大量的行部分42(所示为六个)，这里每个行部分42包括用于行27及其触点26和行屏蔽28的空间。因此，对于每个行部分42，行27首先将叉齿30插入到这个行部分42中以使行块34和易弯曲部分32或焊盘32保持在行部分42和壳体40的外部，如附图1所示。
在不脱离部分的精神和范围的前提下，通过任何适当的机构插入的行27可以保持固定地插入到壳体40中。例如，每个触点26和/或行27的行屏蔽28可以与壳体保持过盈配合。附加地或可替换地，每个触点26和/或行27的行屏蔽28可以包括允许插入但阻止退回的单向倒钩(未示)。
再次参考附图5A-5D，可以看出在壳体40的每个行部分42中，腔室44s、44g确定为用于插入的行27的每个触点26，腔室44r确定为用于插入的行27的行屏蔽28。具体地，可以看出，确定为用于信号触点26的每个腔室44s将这种插入的信号触点26从在腔室44r的行27的行屏蔽28隔离。相反，确定为用于地触点26的每个腔室44g没有将这种插入的接地触点26与在腔室44r的行27的行屏蔽28隔离。因此，正如可以理解，每个腔室44g打开腔室44r并允许接地触点26插入到这种腔室44g中以通过在腔室44r中的行屏蔽28的对应横梁接触。然而，每个腔室44s不对腔室44r打开，因此不允许信号触点26插入到这种腔室44s以通过在腔室44r中的行屏蔽28的任何部分接触。
注意每个腔室44s、44g分别容纳信号触点26和接地触点26，并在壳体40的顶部表面46上具有开口。从附图5A-5D中可以最佳地看出，这种顶部表面46与底部表面48相对，通过该底部表面每行27插入到这种壳体40中。也要注意，这种开口允许在连接头10中的每个触点20插入到壳体40/连接器12并与在连接器12中的相应的触点26接合。特别从附图5B中可以看出，在顶部表面46上的每个开口被通过将连接头10的相应的触点20朝这个开口并通过它导向的成斜角的表面包围。特别是相对于连接器的音叉型触点26，每个开口也确保了相应的导向的触点20接合在它的叉齿30之间的相应的触点26。
特别是从附图1中可以看出，在将行27插入到行部分42的过程中，它的行块34实质上对接到壳体40的底部表面48上。因此，连接器12的行块34组合地至少表面上形成了连接器12的底部部分，同时连接器12的壳体40也是至少表面上形成了连接器12的上部部分。在本发明的一个实施例中，从附图1、2B、4A、4B和4D中可看出，连接器12的行块34每个具有从行27之上可接近的一对相对的按压肩部50。正如可以理解，如果连接器12压配合在下面的基板(未示)中，在这种压配合的过程中压力可以施加到在按压肩部50上。相应地，不需要将压力直接施加到壳体40中。
在不脱离本发明的精神和范围的前提下壳体40可以由任何适当的材料通过任何适当的形成过程形成。例如，壳体40可以由可模制的材料比如塑料、聚合物和/或弹性体制成。当然，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可以使用用于支撑行27的其它的支撑机构、用于形成壳体40的其它形成机构和其它的形成材料。
在前文的描述中，可以看出本发明包括可以具有信号比如以相对较高的密度的多个差动信号对的并且具有用于信号管脚的屏蔽的新颖且有用的连接器12，其中连接器是实用的并且相对容易制造。本领域普通技术人员应该理解的是在不脱离本发明的原理的前提下可以对上述的实施例进行改变。重要的是，本发明并不限于差动信号对，而是还可以实施任何形式的信号，包括但不限于高速信号、低速信号、差动信号、单端信号等。因此，应该理解，本发明并不限于在此所公开的特定的实施例，而是希望覆盖在由附加的权利要求所界定的本发明的精神和范围内的修改。
权利要求
1.一种匹配到一连接头的连接器，该连接头具有设置成多个连接头行的多个连接头触点，在每个连接头行中的连接头触点包括在预先确定的结构中的信号触点和接地触点，该连接器与该连接头互补，并且包括壳体；对应于每个连接头行的连接器行，每个连接器行被构造为安装到该壳体以形成该连接器的组件，并具有多个连接器触点，连接器行的每个连接器触点对应于连接头触点；固定地支撑连接器行中的每个连接器触点的行块；和将连接器行的连接器触点与相邻的连接器行电屏蔽的行屏蔽。
2.如权利要求1的连接器，其中行屏蔽基本为平面并且包括一般与其垂直地延伸的至少一个线夹，每个线夹设置在行屏蔽上以连接到在连接器行上的连接器触点，线夹由此将行屏蔽固定到连接器行。
3.如权利要求2的连接器，其中每个线夹设置在行屏蔽上以连接到在对应于连接头触点的接地触点的连接器行上的连接器触点。
4.如权利要求2的连接器，其中每个连接器触点包括柄部，其中行屏蔽包括每个连接到连接器触点的一对线夹，该线夹对连接到在行块的相对侧上的连接器触点的柄部上。
5.如权利要求1的连接器，其中行屏蔽基本为平面并且包括至少一个横梁，该横梁的至少一部分一般与其垂直地凸伸，每个横梁设置在行屏蔽上以至少在连接器不配合到连接头中时电接触位于连接器行上的连接器触点。
6.如权利要求5的连接器，其中每个横梁设置在行屏蔽上以电接触在对应于连接头触点的接地触点的连接器行上的连接器触点。
7.如权利要求5的连接器，其中每个连接头触点是管脚型触点并且每个连接器触点是音叉型触点，该音叉型触点包括在近端上的一对叉齿以用于在连接器配合到连接头时容纳在其间的对应的管脚型连接头触点，以及其中每个横梁设置在行屏蔽上以至少在连接器没有配合到连接头时电接触在连接器行上的连接器触点的叉齿对，如果对应的触点足够宽，该横梁由此在连接器配合到连接头时接触所容纳的对应的管脚型连接头触点。
8.如权利要求5的连接器，其中每个横梁相对于接触的连接器触点基本纵向地延伸。
9.如权利要求1的连接器，其中每个连接器触点具有用于接触基板的远端和在连接器配合到连接头时用于接触相应的连接头触点的相对的近端，以及其中行屏蔽在连接器行的外部连接器触点的外部边缘之间基本横向地延伸并且从连接器触点的近端朝连接器触点的远端基本纵向地延伸，该行屏蔽由此基本完全地在物理上将在连接器行中的每个连接器信号触点与在相邻的连接器行中的对应的连接器触点分开。
10.如权利要求1的连接器，其中对于每个连接器行，它的连接器触点部分地嵌入在它的行块中。
11.如权利要求10的连接器，其中每个连接器触点具有接触基板的远端和在连接器配合到连接头时用于接触对应于的连接头触点的相对的近端，以及其中对于每个连接器行，它的每个连接器触点嵌入在行块中以使行块暴露这种连接器触点的远端和近端。
12.如权利要求1的连接器，其中每个连接头触点是管脚型触点，并且每个连接器触点是音叉型触点，该音叉型触点包括在远端上的柄部和在近端上的一对叉齿以用于在连接器配合到连接头时容纳在其间的对应的管脚型连接头触点。
13.如权利要求12的连接器，其中每个音叉型触点在远端上在柄部之外包括用于插入到基板的通孔中的易弯曲部分和接收连接到其中的导线的焊盘之中的一个。
14.如权利要求1的连接器，具有基板表面和连接头表面，在该基板表面上连接器安装到电路基板并且在该连接头表面上连接器容纳在配合到其中时的连接头触点，该基板表面与连接头表面基本相对。
15.如权利要求1的连接器，其中该壳体具有对应于在连接器中的每个连接器行的行部分，每个行部分包括用于连接器触点和连接器行的行屏蔽的空间。
16.如权利要求15的连接器，其中每个连接器触点具有在连接器配合到连接头时对应的连接头触点与其接触的近端，以及其中连接器行插入到每个行部分以使这种连接器行的连接器触点的近端首先被接收。
17.如权利要求15的连接器，其中连接器行插入到每个行部分以使这个连接器行的行块保持在行部分和壳体的外部。
18.如权利要求15的连接器，其中每个连接器触点具有这种连接器触点安装到基板的远端，以及其中连接器行插入到每个行部分以使这种连接器行的连接器触点的远端保持在行部分和壳体的外部。
19.如权利要求15的连接器，其中每个行部分形成了用于插入的连接器行的每个连接器触点的腔室和用于插入的连接器行的行屏蔽的腔室，其中在每个行部分中用于对应于连接头触点的信号触点的连接器触点的每个腔室与行屏蔽的腔室隔离，以及其中在每个行部分中，用于对应于连接头触点的接地触点的连接器触点的每个腔室对用于行屏蔽的腔室打开并在连接器匹配到连接头时允许通过行屏蔽连接这种接地触点。
20.如权利要求1的连接器，其中每个行块包括相对的按压肩部对，由此通过在这种连接器的行块的按压的肩部上施加压力将连接器压配合到下面的基板中。
全文摘要
一种连接器(12)，其匹配到具有设置成多个连接头行的多个连接头触点(20)的连接头(10)，这里在每个连接头行中的连接头触点包括预定排列的信号触点和接地触点。连接器与连接头互补并具有壳体(40)和对应于每个连接头行的连接器行(27)。每个连接器行作为组件安装到壳体以形成连接器并具有多个连接器触点(26)、行块(34)和行屏蔽(28)。连接头行的每个连接器触点对应于连接头触点。行块固定地支撑着在连接器行中的每个连接器触点。行屏蔽电屏蔽连接器行的连接器触点不受附近的连接器行的影响。
文档编号H01R12/00GK1650481SQ03809975
公开日2005年8月3日 申请日期2003年6月11日 优先权日2002年6月13日
发明者约瑟夫·B·许伊 申请人:Fci公司