一体化的信号对单元及采用一体化的信号对单元的连接器的制造方法
【专利说明】一体化的信号对单元及采用一体化的信号对单元的连接器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张于2013年3月13日向美国专利商标局提交的题为“一体化信号对单元及采用一体化的信号对单元的连接器”的在先提交的美国临时专利申请US61/779，757的优先权，前述专利申请的内容其整体上全部并入本文。
技术领域
[0003]本申请概括而言涉及背板连接器，且更具体而言涉及一种用于背板应用的改进的线缆组件连接器。
【背景技术】
[0004]现有的采用薄片体化结构的背板连接器加工起来过于昂贵。薄片体设计成支撑一定数量的信号对以及与所述信号对相关的接地单元。这些单元由一框架支撑，所述框架通常由一热塑性塑料形成并模制成型在信号单元的一部分和接地单元的一部分上。由此，各特定的薄片体需要它自己的模具以及冲压和成型操作。因此，加工薄片体化的连接器所需的成本很高。
[0005]客户通常需要具有很大的容量(volume)或具有意愿来支付用于加工一新的薄片体所需的不可回收(recoverable)的加工费用。各个数目的薄片体必须采用新的工具来加工，包括冲压模具、模制型腔、电镀工具、组装工具以及用于将连接器组装到一成品(finished)线缆组件的工具，因为用于四对薄片体的模具既不能用于制造三对薄片体也不能用于制造五对薄片体。实质上，需要多套工具来制造不同对数的薄片体。对于不同对数的薄片体的端子组件使用相同的冲压设备和成型设备在成本上也稍高，因为对于各个特定数目的薄片体而言冲压元件和成型元件必须更换，因此这不仅致使负担(incurring)劳动力，还增加制造时间。
[0006]现有的采用一薄片体结构的背板线缆连接器不易于支持比将所有对从一列连接于另一列更复杂的接线方案(wiring scheme)。“字母型”接线方案(诸如W形、X形以及Y形接线方案，其中所述多对绘制(track)出该特定字母的形状)难于构建。因此，存在对采用降低制造成本的信号对组件的一种连接器的需要。
【发明内容】
[0007]本申请面向一种改进的连接器，其采用多个独立的信号对单元，所述多个独立的信号对单元能够插入各种不同结构的连接器基座中并克服上述不足。
[0008]根据本申请原理，信号对单元设置有信号端子和接地端子(或屏蔽体)的一体化结构，该一体化结构允许连接器设计者仅修改一背板连接器组件的连接器基座，以接受各种信号对布局。这个构思消除了对多对薄片体的需要并采用一单对单元或模块的构思来代替多对薄片体，在该构思中，信号端子和接地面以一单个的单元一体化在一起，该单个的单元能够插入和移出一连接器基座。对于新的对数的连接器组件而言，唯一需要加工的结构是一前连接器基座，及其相关的工具(即模具和嵌件)成本应低于25000美元。这大大降低了新连接器设计项目甚至更小体积的项目的进入成本(cost of entry)，因为加工特定数目的薄片体可能接近甚至超过500000美元。
[0009]如果多对薄片体中的任意单独的一对损坏(例如，开路(open)、短路(short)、接线错误、阻抗不良或插入损耗)，则整个薄片体连同其相关的所有信号端子和接地面必须被丢弃。在这样做时，修理工必须切断与损坏的薄片体相关的所有的导线并将这些导线端接于更换的薄片体，这增加了维修的时间和成本。在本申请的设计中，如果仅仅一单独的信号对单元损坏，则仅是该单独对单元需要被更换，且逻辑上，只有2-3条导线需要端接于一更换的信号对单元。仅此就使消耗在有缺陷的单独信号对单元上的劳动力和材料的量(amount)最小化。此外，因为本申请的连接器最小的单元或构件(building block)是使信号对和一接地面一体化在一起的一信号对单元或模块，所以它现在可支持一连接器基座上的任意W、X或Y形式的复杂的接线图案。依据系统架构，这意味着来自一线路卡(line card)上的一列的多个对能够被分开引到(split up to go to)许多其它的线路卡上。
[0010]根据本申请下面说明的一实施例，一信号对单元由两个细长的传导的信号端子限定，所述两个细长的传导的信号端子以间隔开的方式纵向延伸。一绝缘的支撑框架设置成使所述两个信号端子在处于它们的间隔开的布局下受支撑。所述框架可具有:一个或多个开口，包围所述两个端子的一部分，以控制信号对单元在那个位置处的特征阻抗。所述两个端子的前端均包括接触部，所述接触部优选以插针形成，所述接触部接合一相对的对接连接器的对应的接触部。所述两个端子均包括位于它们的相反端的尾部且一线缆的导线优选通过钎焊(soldering)、焊接(welding)等端接于这两个尾部上。
[0011]—接地元件(优选以一接地屏蔽体的形式)设置为与各对信号端子相关。所述接地屏蔽体可具有一大体U形形状，以限定一细长的接地凹槽，信号对端子被支撑在所述接地凹槽内。就此而言，所述接地屏蔽体具有:一宽的基部，横向于两个信号端子的纵轴延伸；以及两个间隔开的侧壁，与端子横向间隔开并限定所述信号对单元的侧方。所述框架收容于所述接地屏蔽体内，并且所述框架用于将两个信号端子与所述接地屏蔽体的基部和两个侧壁间隔开。相应地，所述两个端子在它们的四侧中的至少三侧受到所述接地屏蔽体的一部分的包围(bound)。线缆导线端接于所述信号端子的区域由绝缘材料(诸如一热熔的低密度的聚乙烯、聚丙烯或液晶聚合物)填充，以包围并保护导线的端接部分(terminat1n)且形成一体化的组件，在所述一体化的组件中，所述两个信号端子、所述接地屏蔽体以及所述线缆导线以一单独件(single piece)形成，该单独件能够插入和移出一连接器基座的一单独的开口。
[0012]所述信号对单元的横截面形状优选为长方形，且也可使用正方形结构，从而制造商只需在连接器基座上制出一简单的开口，以收容所述信号对单元。如此，所述信号对单元将一信号对和一相关的接地结构两者引入成维持该对信号端子之间以及所述该对信号端子和所述接地屏蔽体之间所需的间隔。因此，所述对内(in-pair)的间隔易于维持，且与附近其它信号对之间的对外(out-pair)的间隔同样也易于维持。连接器基座上的多个开口不必以复杂的方式单独制出或形成，因为所述接地面已一体化到信号对结构自身上，从而一个开口将收容一个信号对单元。
[0013]由此，本申请的信号对单元以及结合信号对单元的连接器与已知的薄片体化连接器的区别在于它们采用多个独立的信号对单元或模块，而不是采用多列或多排的多对薄片体。这种已知的薄片体将两个或多个差分信号对提供(populate)于它们的列中，且必要时还包括相关的接地端子或接地面，接地端子或接地面包覆成型(overmold)以维持信号端子和接地结构之间的间隔。通常，薄片体的两个半体(halves)必须组装并压靠在一起以形成一完整的薄片体，其中，一个薄片体的接地结构被一相邻的薄片体部分地共享。人们可容易地看到，这样的结构复杂且加工昂贵。
[0014 ]相比而言，本申请的多个独立信号对单元能够以用于定制(cus tom)的对接应用的字母型布局或以常规的行和列来插入任意合适的连接器基座。信号对单元可通过人工插入或通过机器插入，且接地屏蔽体的凹槽状结构提供了一保护壳，该保护壳在插入一连接器基座的过程中保护信号端子的接触部。接地屏蔽体与端子的支撑框架的一体化意味着无需在连接器基座上以特定图案布局形成与一相对的对接连接器的多个接地单元对接的多个接地单元。
[0015]本申请的多个独立的信号对单元可通过一金属的共用带或金属的共用条以一排或一队(band)成组在一起，金属的共用带或金属的共用条不仅接合各信号对单元的接地屏蔽体而且接合线缆导线的导电外套，以经由多个信号对单元的接地屏蔽体而将多个信号对单元相互连接。绝缘树脂随后可模制成型在所述支撑框架的一部分、所述多个端子的一部分、所述多个线缆导线的一部分、所述接地屏蔽体的一部分以及所述共用带的一部分上，以形成一单独一排的信号对单元，该单独一排的信号对单元能够容易地插入一连接器基座上的相同数目的开口。
[0016]通过了解下面的详细说明，将清楚地理解本申请的这些和其它目的、特征和优点。
【附图说明】
[0017]通过参考下面的结合附图的详细说明，可以最佳地理解本申请在结构和操作上的组织及方式及其进一步的目的和优点，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，并且在附图中:
[0018]图1为根据本申请原理构