插头及其制造方法
【专利摘要】根据本发明的一个方面，提出一种用于电的插塞连接器的插头。如本已公知的那样，该插头具有多个插头触点(6.1)，这些插头触点与相应数量的用于连接每个电缆芯线的连接部件—例如切割夹头、夹紧触点或者可能还有钎焊点—电连接或可电连接。现在，插头的特征是，为每个插头触点都构造有导线，作为在被构造成浇注的塑料部件的插头体(1)的表面上三维地生长的附着在那里的印制导线(6)，该电导线既形成插头触点(6.1)，又使得该插头触点与连接部件电连接。
【专利说明】插头及其制造方法
[0001]本发明涉及用于电的数据传递的插塞连接器的领域。本发明特别是涉及插头。
[0002]RJ-45标准类型的插头或者还有相应的Cat.7插头通常由很多零件组成，这些零件既有机械功能又有电磁功能。在已知的插头设计中含有多达数打的零件。连同壳体在内，这包括电路板、接触元件、IDC、屏蔽板等，其中，相互间必须电接触的元件彼此钎焊或压靠。这对制造成本有很大影响，其特别是因组装而引起。此外，机械误差会导致传输性能方面问题。
[0003]本发明的目的在于，提出一种插头，其克服了现有技术的缺点，且特别是由较少的器件构成，优选实现了高性能(即例如至少Cat.6，特别是至少Cat.6A)。
[0004]该目的通过如在权利要求书中限定的本发明的得以实现。
[0005]根据本发明的一个方面，提出一种用于电的插塞连接器的插头。如本已公知的那样，该插头具有多个插头触点，这些插头触点与相应数量的用于连接每个电缆芯线的连接部件一例如切割夹头、夹紧触点或者可能还有钎焊点一电连接或可电连接。现在，插头的特征是，为每个插头触点都构造有电导线(下面称为“导线”)，作为在塑料部件的表面上三维地生长的附着在那里的印制导线，该电导线既形成插头触点，又使得该插头触点与连接部件电连接，且保持了用于实现所希望的性能的电磁补偿。
[0006]当印制导线不受限于两维平面时(即当不存在让整个印制导线在其上伸展的两维平面时)，印制导线三维地伸展。当前，导线在三维体的表面上伸展，该三维体因其三维造型而不同于(电路)板(PCB)。塑料体尤其例如形成插头体，且插头体的至少一个形成插头部分的区域基本上具有由插头标准所要求的形状，因而形成插头外观(其中，可以还存在有一个安装在带有印制导线的插头体上的插头壳体)。
[0007]本发明的插头通常是用于双绞电缆连接线的插头。它例如具有至少两个、至少四个、至少六个或者一通常至少八个插头触点。这些插头触点往往至少部分地形成为在插头体表面上的平行的条状触点。可以要么就像已知的RJ-45插头常用的那样把这些触点全部都平行地在同一个平面上并排地布置在插头体上，要么也可以存在有多对平行地在一个平面上并排布置的插头体，就像例如符合满足Cat.7和Cat.7A要求的标准的插头那样。
[0008]塑料体通常采用浇注法特别是注塑方法来制造。在很多实施方式中，插头体由一种热塑性塑料或者由多种热塑性塑料制得。导线采用由“模塑互连器件”(MID)技术本身已知的方法来敷设。插头体于是可以理解为注塑的电路载体(模塑互连器件MID)。
[0009]激光-直接-结构化尤为适宜；也可以采用双组分注塑方法。就激光-直接-结构化法(LDS)而言，插头体在浇注之后有选择地进行表面激活:利用激光束(例如UV激光器)将印制导线在一定程度上刻写到表面上。然后在池子里不通电地或者电镀地对印制导线进行金属化。
[0010]替代于它的双组分注塑方法规定，可金属化的塑料形成应在其上产生印制导线的表面区域，而不可金属化的塑料则形成余下的表面区域。在此，要么可金属化的(于是非导电的)塑料形成真正的塑料部分体并通过第一次注射就喷注好，要么不可金属化的塑料形成塑料体。[0011]也可以考虑采用替代的解决方案，这也包括减除法。当前看来，LDS和双组分注塑尤为适宜于本发明的目的。
[0012]MID通常还有LDS以及特别是还有双组分注塑是本已公知的方法，其细节在此不予详述。以前，这些方法公知用来与特定立体结构产生传统互连，和用来在壳体部件上产生印制导线，例如无线电天线。本发明的基本构思在于，这些方法可以在制造插头时带来显著的优点，特别是在减少所需器件数量方面有优势，因而用于节省制造成本。
[0013]导线例如从它们形成插头触点之处延伸至连接部件(例如IDC)，从而在要用插头触点接触的插座触点与电缆芯线之间，包括导线在内，最多存在一个将电缆芯线夹紧的和/或与电缆芯线交割的例如一体的连接部件。换句话说，生长的导线即为唯一所需要的导线，带有生长的导线的插头体替代了多个零件(触点组、补偿件、插头体)。
[0014]导线可以逐段地平行地在塑料体表面上伸展。它们尤其可以形成若干对一例如四对一局部平行的过渡区段，这些过渡区段把插头触点与连接部件连接起来。
[0015]导线可以在插头体的不同侧从插头触点(或者从插头触点区)朝向连接部件(连接区)伸展，例如在至少两侧(“顶侧”和“底侧”;术语“顶侧”和“底侧”等当然不是对插头使用方向的限制)伸展，或者在其它侧伸展。必要时，某些导线的区域，例如导线的沿着底面伸展的其它区域，也可以附加地沿着远端的端面伸展。
[0016]在塑料体表面上构造的导线也具有补偿区域。这些补偿区域由印制导线部分构成，所述印制导线部分的伸展情况不同于插头触点与连接部件的直接连接，例如分叉和/或蜿蜒地伸展，和/或有多段印制导线相互平行地伸展，以便按照设定的本已公知的方式引起在未形成“双绞线”电缆导线对的导线之间的电磁的(通常为电感式和电容式的)耦合，因而补偿了串扰。通常尤其是分细叉的导线部分需要补偿串扰，本发明认识到，利用在塑料部件顶面上三维地生长的印制导线这种做法一方面很适合于这种补偿部分，另一方面，在此特别是所述方法的优势发挥了作用。
[0017]在一些实施方式中，导线局限在塑料体的顶面上，且没有在表面以下的位置较低的层中伸展的例如通过埋孔与顶面连接的印制导线区段；它们也优选没有任何埋孔。于是它们仅仅由在表面上生长的导线构成。但并不排除这种多层式设计(例如双组分注塑)。
[0018]一种用于制造插头的方法，该插头带有至少两个、优选至少六个插头触点，所述方法具有如下方法步骤:
[0019]-浇注三维的即不同于平面形状(平板状)的塑料插头体；
[0020]-在插头体上有选择地敷设金属的印制导线，使得它们形成经过适当布置和设计的导线，这些导线既形成插头触点，又形成在插头触点与用于连接电缆芯线的连接部件之间的电连接线；和
[0021]-安装部分地遮盖印制导线的插头壳体。
[0022]插头壳体一独立于所选方法一可以用于保护导线的与插头触点不同的区域。插头壳体可以与插头体一起限定插头的形状。插头壳体还可以具有卡锁机构例如卡爪，其于插座或适配器的相应机构配合作用，以便将插头卡锁。
[0023]下面参照附图详述本发明的一个实施例。在这些附图中，相同的附图标记表示相同的或相似的元件。其中:
[0024]-图1示出用于本发明插头的插头体；[0025]-图2示出一种替代的插头体；
[0026]-图3和4分别示出GG45类型的插头(Cat.7和Cat.7A);和
[0027]-图5示意性地示出插头的制造方法的方法步骤。
[0028]根据图1的插头体I由合适的热塑性塑料采用注塑方法形成。热塑性塑料具有适宜于激光-直接-结构化方法的组成部分一例如非传导的金属螯合物，从而通过在表面上进行的激光激活可以形成金属晶核。相应的教导例如参见W098 / 55669或EP1274288。在插头体的表面上构造有印制导线6，这些印制导线在金属化池中通过在活性表面区域上的离析而产生。
[0029]代替借助对设有金属螯合物的表面的激活的方法，也可以考虑采用其它MID工艺方法，包括预先离析出层(主层、金属化物等)的方法和双组分注塑方法。
[0030]插头体具有前端的(远端的)插头部分2和后端的(近端的)连接部分3。
[0031]据这里所示的实施方式，除了用于连接电缆芯线的(例如IDC的)连接部件之外，表面上的印制导线6形成插头的整个导线系统。在此，印制导线的平行等距的区域6.1形成插头触点，如RJ-45标准组所要求那样。此外，印制导线6具有过渡区域6.2，该过渡区域使得插头触点6.1与连接部件(图1中看不到)连接起来。还可看到补偿区域6.3,印制导线在这些补偿区域中的伸展情况不同于例如插头触点与连接部件的直接连接，例如分叉或蜿蜒地伸展，以便按照设定的本已公知的方式补偿串扰特性。
[0032]RJ-45插头的所示的实施方式符合6A类的规格。类似地，也可以制造用于GG45或者说Cat.7和Cat.7A插塞连接的插头。
[0033]如由RJ-45插塞连接本已公知，导线形成导线对，其配属于“双绞线的”电缆接线的相互绞合的电缆芯线对。具体而言，导线对1、2 ;3、6 ;4、5和7、8各形成一对，在所示实施例中，1、2与3、6对沿着插头体顶面延伸，而4、5和7、8对沿着底面延伸。
[0034]插头除了具有所示的带印制导线的插头体外，还具有已提到的连接部件(例如TDC触点)，且可能还有独立的对所述连接部件予以保持的插塞部分。还可以存在有插头壳体，其包围插头部分，可能还包围连接部分，其中，如由RJ-45插头壳体本已公知，在插头触点6.1的位置存在有缝隙，弹性的插座触点可以穿过所述缝隙并接触插头触点。
[0035]图2中示出了插头体I的另一实施方式。不同于图1的实施方式，补偿区域6.3并非主要位于插头的远端端面上，而是位于顶面和底面上，补充地或替代地，也可以考虑横向的补偿区域6.3。也可以考虑把这两种做法组合起来，即补偿区域位于远端端面上，以及位于顶面和/或底面和/或横向上。
[0036]图1和2的实施方式的共同之处在于，并非全部过渡区域6.2都在插头体的相同侧伸展，而是沿着不同的侧面伸展，用于减小串扰特性。在图1中，各有两对导线过渡区域
6.2设置在顶面和底面上。在图2的实施方式中，各有一对在顶面、底面和横向面上伸展。在图2的实施方式中也示出了用于电导线(电缆芯线)的连接部件8。这些连接部件可以具有由现有技术已知的任何设计方式。原则上也可以考虑直接利用形成导线的金属化部6—例如通过金属化的可插入电缆芯线的盲孔，或者接触面，电缆芯线的裸露端在所述接触面上夹紧。
[0037]如在图3和4中示意性地示出，本发明的做法也适用于特别是用于双绞线电缆的其它类型的插头，比如RJ-45。图3和4示意性地示出GG45类型的插头10，其适用于Cat.7电缆和Cat.7A电缆。对于这种类型而言，无论在顶面上还是在底面上都分别构造有插头触点6.1，这能实现相应导线的较大的间距，以便进一步防止串扰特性。就所示插头10而言，插头壳体12利用卡爪13置于插头体上方，因此只能看到其中的在插头壳体12的相应缝隙中裸露的插头触点6.1。
[0038]图5还示意性地示出插头的制造方法:在第一步骤中，通过浇注、注塑均匀地制得插头体的最终形状。然后，利用合适的激光对表面进行有选择的激活，接下来例如在未通电的金属化池内对激活的表面区域进行金属化。在进行金属化之后，插头体就已经制作完毕。然后通常将插头壳体固定，有时还要固定连接部件(图5中未示出)，例如通过夹紧、钎焊或任何其它连接技术进行固定。安装连接部件可以在安装插头壳体之前或之后进行。如果连接部件就是钎焊点，则它们也可以在连接时才安装，那样就不属于插头本身了。
【权利要求】
1.一种用于电的插塞连接器的插头，具有多个插头触点(6.1)和与相应数量的连接部件(8)连接的电连接线，所述连接部件用于连接每个电缆芯线，其特征在于形成插头体(I)的浇注的塑料部分，该塑料部分带有多个附着在塑料部分顶面上的沿着三维轨迹伸展的导线(6)，所述导线经过布置和设计，从而所述导线既形成插头的插头触点(6.1)，又使得所述插头触点与相应配设的连接部件(8)电连接，以及具有用于减小串扰特性的补偿部分(6.3)。
2.如权利要求1所述的插头，其特征在于，插头体(I)采用注塑方法制得。
3.如前述权利要求中任一项所述的插头，其特征在于，导线(6)作为金属导线敷设在插头体(I)上，其方式为，在第一步骤中设计插头体的顶面，使得该顶面仅局部地金属化，金属化的区域位于要产生导线之处，具体为，在第二步骤中通过所述区域的金属化来敷设所述导线。
4.如前述权利要求中任一项所述的插头，具有至少八个插头触点(6.1)。
5.如前述权利要求中任一项所述的插头，其特征在于，它满足对双绞线电缆接线插头的标准化要求。
6.如前述权利要求中任一项所述的插头，其特征在于，印制导线在插头体的不同侧延伸。
7.如前述权利要求中任一项所述的插头，其特征在于，导线(6)形成插头触点(6.1),且把所述插头触点直接与连接部件(8)连接，而无位于中间的不同于导线的部件。
8.如前述权利要求中任一项所述的插头，其特征在于至少局部地包围插头体(I)的插头壳体，该插头壳体局部地遮盖导线(6),其中，插头触点(6.1)在插头壳体的开口中裸露出来。
9.如权利要求8所述的插头，其特征在于，插头壳体内部的形状至少局部地相应于插头体的外部形状。
10.一种用于制造特别是根据前述权利要求中任一项的插头的方法，该插头带有至少两个插头触点(6.1)，所述方法具有如下方法步骤: -浇注三维的塑料插头体(I)； -在插头体(I)上有选择地敷设金属的印制导线，使得所述印制导线形成经过适当布置和设计的导线(6)，所述导线既形成插头触点(6.1)，又形成在插头触点与用于连接电缆芯线的连接部件(8)之间的电连接线；和 -安装部分地遮盖印制导线(6)的插头壳体(12)。
【文档编号】H05K1/11GK103931052SQ201280030813
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年6月15日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】D·施韦策 申请人:赖希勒及迪-马沙里有限公司