导体结构及电连接模块
1.本技术要求申请号为“202110603379.5”、申请日为“2021年5月31日”、申请名称为“导体结构及电连接模块”的中国专利申请的优先权。
技术领域
2.本技术涉及板对板连接领域,特别是涉及导体结构及电连接模块。
背景技术:3.板对板连接器是一种通过连接器的引脚能够直接连接印刷电路板之间电源和信号的一种微型耦合插头和插座,在电子产品飞速发展的情况下,板对板连接器被大量应用于消费、工业控制、汽车、医疗、通信等诸多领域;随着这些领域的电子设备的小型化、集成化的发展,越来越多的功能模块被集成到有限的空间内,这些模块的应用环境也越来越复杂,往往包含高温、复杂振动环境、大加工误差环境等,当不同电路板实现电源或者信号互通时,复杂的应用环境,往往给连接器的导体造成超过连接器材料本身强度及应力的影响,可能造成连接器电信号的瞬断或者连接器材料本身性能的衰减或者破坏。
4.除了应用场景复杂多变及多模块集成之外,电子产品的发展趋势还呈现出使用的信号往10gbps甚至以上更高频率发展的现象,这对使用板对板连接器连接场景下的连接器传输速率要求也提出了更高要求,即板对板连接器于连接场景下的连接器传输速率也变成系统能否实现其功能的重要因素之一。
5.传统的板对板连接器不具备插头连接器及插座连接器对插界面中心偏差
±
0.2mm以上的稳定电连接能力,因此若使用传统板对板连接器,在高振动环境工作时,或者接触区域在零下20℃以下的低温环境或85℃以上的高温环境工作时,会造成数据传输故障乃至于连接器破损等问题,在诸如汽车高速行驶在颠簸路面、ct扫描急速运转、超声波探头多层板间互联等应用场景时,极易发生接触区电连接发生瞬间断开的情况,因此存在安全风险,容易造成意外。
技术实现要素:6.基于此,有必要提供一种导体结构及电连接模块。
7.一种导体结构,其包括顺序连接的焊脚部、中间弯曲部以及滑插部;
8.所述焊脚部用于与电路板进行焊接;
9.所述中间弯曲部形成有相连接的回弯结构及弯曲结构,所述中间弯曲部邻近所述焊脚部处设有第一干涉区,所述第一干涉区用于紧密接触插座下壳体以固定所述插座下壳体;
10.所述滑插部用于与插头连接器的插头导体进行导通,所述滑插部邻近所述中间弯曲部处设有第二干涉区,所述第二干涉区用于紧密接触插座上壳体以固定所述插座上壳体;
11.所述回弯结构及所述弯曲结构用于在所述第一干涉区紧密接触所述插座下壳体
及所述第二干涉区紧密接触所述插座上壳体的状态下,浮动地露置于所述插座下壳体及所述插座上壳体之间。
12.上述导体结构应用于板对板连接,焊脚部焊接固定,滑插部对插可拆卸地相对固定,插座连接器的插座下壳体通过两个干涉区固定在导体结构上,一方面巧妙地设计了回弯结构及弯曲结构的两重减振,适用于高振动环境;另一方面由于导体材料本身具备的变形能力,即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,仍能有效地确保导体结构与插头导体的有效连接及导通;再一方面由于结构简单,因此适合在一定的低温环境及高温环境工作。
13.在其中一个实施例中,所述焊脚部、所述中间弯曲部及所述滑插部一体成型设置;及/或,
14.所述中间弯曲部具有r形状或其拉宽变形;及/或,
15.所述中间弯曲部开设有至少一下料孔;及/或,
16.所述焊脚部、所述中间弯曲部及所述滑插部具有相同的厚度。
17.在其中一个实施例中,所述中间弯曲部顺序设有第一直线段、第二弯曲段、第三直线段、第四弯曲段、第五直线段、第六弯曲段、第七直线段、第八弯曲段及第九直线段;其中,所述第一直线段连接所述焊脚部,所述第一直线段设有所述第一干涉区;所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述第四弯曲段、所述第五直线段及所述第六弯曲段共同形成所述回弯结构;所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段共同形成所述弯曲结构;所述第九直线段连接所述滑插部。
18.在其中一个实施例中,所述第一直线段的延伸方向平行于所述滑插部的延伸方向。
19.在其中一个实施例中,所述第一直线段的延伸方向与所述焊脚部的延伸方向形成有第一夹角α;
20.所述第九直线段的延伸方向与所述滑插部的延伸方向形成有第二夹角β;
21.所述第一直线段的延伸方向与所述第三直线段的延伸方向于所述第二弯曲段处形成有第三夹角γ;
22.所述第五直线段的延伸方向与所述第七直线段的延伸方向于所述第六弯曲段处形成有第四夹角δ;
23.且所述第七直线段的延伸方向与所述第九直线段的延伸方向于所述第八弯曲段处形成有第五夹角ε;并且,
24.所述第一夹角α大于等于90度,所述第二夹角β大于等于90度,所述第三夹角γ大于90度,所述第四夹角δ大于等于90度,及/或,
25.所述第五夹角ε大于等于90度。
26.在其中一个实施例中,所述第一直线段、所述第三直线段、所述第五直线段、所述第七直线段及/或所述第九直线段,相对于所述第二弯曲段、所述第四弯曲段、所述第六弯曲段及/或所述第八弯曲段设置至少一宽度或者厚度的变化调整部位;及/或,
27.所述中间弯曲部于其直线段与弯曲段的相邻处设有形状变化区,所述形状变化区包括宽度变化区及/或厚度变化区;及/或,
28.在其中一个实施例中,所述第一直线段、所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述
第四弯曲段、所述第五直线段、所述第六弯曲段、所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段一体成型设置;及/或,
29.所述第一直线段、所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述第四弯曲段、所述第五直线段、所述第六弯曲段、所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段具有相同的厚度。
30.在其中一个实施例中,所述回弯结构的中心线pq向所述滑插部的延伸方向vw倾斜。
31.在其中一个实施例中,所述回弯结构与所述弯曲结构位于相异平面。
32.在其中一个实施例中,一种电连接模块,其包括插座连接器,所述插座连接器具有插座下壳体、插座上壳体及任一项所述导体结构。
33.在其中一个实施例中,所述电连接模块还包括与所述插座连接器相匹配的插头连接器;及/或,
34.多个所述导体结构规则排列为两组,每组中的每一所述导体结构的第一干涉区紧密接触所述插座下壳体,以整体配合固定所述插座下壳体;每组中的每一所述导体结构的第二干涉区紧密接触所述插座上壳体,以整体配合固定所述插座上壳体。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本技术所述导体结构一实施例的结构示意图。
37.图2为图1所示实施例的另一方向示意图。
38.图3为图1所示实施例的另一方向示意图。
39.图4为图1所示实施例的另一方向示意图。
40.图5为图1所示实施例的另一方向示意图。
41.图6为本技术所述导体结构另一实施例的结构示意图。
42.图7为图6所示实施例的另一方向示意图。
43.图8为图6所示实施例的一方向剖视示意图。
44.图9为本技术所述导体结构另一实施例的结构示意图。
45.图10为图9所示实施例的另一标识示意图。
46.图11为图9所示实施例的另一标识示意图。
47.图12为图9所示实施例的另一方向示意图。
48.图13为图12所示实施例的另一标识示意图。
49.图14为图9所示实施例的一方向剖视示意图。
50.图15为图11所示实施例的时域反射测试示意图。
51.图16为图14所示实施例的时域反射测试示意图。
52.图17为图14所示实施例应用于本技术所述电连接模块的示意图。
53.图18为本技术所述电连接模块一实施例的结构示意图。
54.附图标记:
55.焊脚部100、弯曲部200、滑插部300、回弯结构400、弯曲结构500、导体结构600、插座下壳体700、插座上壳体800、电路板900、安装加强扣910;
56.折弯区101、第一直线段210、第二弯曲段220、第三直线段230、第四弯曲段240、第五直线段250、第六弯曲段260、第七直线段270、第八弯曲段280、第九直线段290;
57.第一干涉位201、第二干涉位202、第三干涉位203、第四干涉位204、第五干涉位205、第六干涉位206、下料孔208、第一干涉区209;
58.连接段310、插入段320、定位孔330、定位凸部331、过渡区301、第二干涉区309;
59.第一变化区401、第二变化区402、第三变化区403、第四变化区404、第五变化区405、第六变化区406、第七变化区407、第八变化区501、第九变化区502、第十变化区503;
60.第一夹角α、第二夹角β、第三夹角γ、第四夹角δ、第五夹角ε。
具体实施方式
61.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进,因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
62.需要说明的是,当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本技术的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
63.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
64.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触,或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
65.除非另有定义,本技术的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。本技术的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
66.在本技术一个实施例中,一种导体结构,其包括顺序连接的焊脚部、中间弯曲部以及滑插部;所述焊脚部用于与电路板进行焊接;所述中间弯曲部形成有相连接的回弯结构及弯曲结构,所述中间弯曲部邻近所述焊脚部处设有第一干涉区,所述第一干涉区用于紧密接触插座下壳体以固定所述插座下壳体;所述滑插部用于与插头连接器的插头导体进行
导通,所述滑插部邻近所述中间弯曲部处设有第二干涉区,所述第二干涉区用于紧密接触插座上壳体以固定所述插座上壳体;所述回弯结构及所述弯曲结构用于在所述第一干涉区紧密接触所述插座下壳体及所述第二干涉区紧密接触所述插座上壳体的状态下,浮动地露置于所述插座下壳体及所述插座上壳体之间。上述导体结构应用于板对板连接,焊脚部焊接固定,滑插部对插可拆卸地相对固定,插座连接器的插座下壳体及插座上壳体分别通过两个干涉区固定在导体结构上,一方面巧妙地设计了回弯结构及弯曲结构的两重减振,适用于高振动环境;另一方面由于导体材料本身具备的变形能力,即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,仍能有效地确保导体结构与插头导体的有效连接及导通;再一方面由于结构简单,因此适合在一定的低温环境及高温环境工作。
67.在其中一个实施例中,一种导体结构,其包括以下实施例的部分结构或全部结构;即,所述导体结构包括以下的部分技术特征或全部技术特征。进一步地,在其中一个实施例中,所述导体结构包括顺序连接的焊脚部、中间弯曲部以及滑插部;所述焊脚部用于与电路板进行焊接;所述中间弯曲部至少部分空置,所述滑插部用于与插头连接器的插头导体进行导通。这样的设计,由于中间弯曲部部分空置,形成了浮空状态,即不与其他部分硬接触,有利于在高振动环境中实现缓冲避震,避免了振动的硬传导,且由于中间弯曲部亦是导体结构的一部分,因此有利于在一定的低温环境及高温环境中适应高振动状态,确保信号传输的准确性,避免了大量数据传输的丢包问题,尤其适合高速信号传输。各实施例中,高振动环境的振动频率不高于2000赫兹,加速度不高于150m/s2。低温环境的温度不低于-55℃。高温环境的温度不高于+125℃。即高低温环境为-55℃至+125℃的应用环境。
68.为了便于安装插座连接器的插座下壳体,在其中一个实施例中,所述中间弯曲部邻近所述焊脚部处设有第一干涉区,所述第一干涉区用于紧密接触插座下壳体以固定所述插座下壳体;所述滑插部邻近所述中间弯曲部处设有第二干涉区,所述第二干涉区用于紧密接触插座上壳体以固定所述插座上壳体;可以理解的是,上述固定是相对的,当受力超过设计极限时,第一干涉区与插座下壳体相分离,第二干涉区与插座上壳体相分离;且单一的干涉区,包括第一干涉区及第二干涉区,其固定的力度是有限的,在具体应用中,通常采用多个所述导体结构规则排列,共同使用。在其中一个实施例中,所述中间弯曲部形成有相连接的回弯结构及弯曲结构,在其中一个实施例中,所述中间弯曲部具有r形状或其拉宽变形,其中一处弯曲作为所述回弯结构,另一处弯曲作为所述弯曲结构。进一步地,在其中一个实施例中,所述回弯结构及所述弯曲结构用于在所述第一干涉区紧密接触所述插座下壳体及所述第二干涉区紧密接触所述插座上壳体的状态下,浮动地露置于所述插座下壳体及所述插座上壳体之间,以使在高振动环境中所述回弯结构及/或所述弯曲结构相对于所述插座下壳体及所述插座上壳体分隔设置,亦即所述回弯结构及所述弯曲结构通过所述第一干涉区及所述第二干涉区间接地连接所述插座下壳体及所述插座上壳体,且在高振动环境中形成了相对独立的四个振动区域,四个振动区域分别为所述插座下壳体、所述插座上壳体、所述回弯结构及所述弯曲结构。这样的设计,当插座连接器的插座下壳体及所述插座上壳体分别固定在所述导体结构上时,回弯结构及弯曲结构形成了两处浮空状态,源于所述导体结构安装位置处的振动先传到回弯结构,再传到弯曲结构,然后再到插头连接器;反之亦然,源于所述插头连接器处的振动先传到所述滑插部及所述插座上壳体上,之后传到弯曲结构,再传到回弯结构,然后再到所述插座下壳体及所述焊脚部,最后才到所述导体结构
安装位置处,即经过了两处浮空状态的避震及多处分散,极大地衰减了振动能量,因此有利于在一定的低温环境及高温环境中适应高振动状态,且由于导体材料本身具备的变形能力,即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,仍能有效地确保导体结构与插头导体例如插头信号导体的有效连接及导通。各实施例中,所述预设范围为半径为0.5mm至0.8mm的圆形空间内。
69.为了提升浮空减振效果,在其中一个实施例中,所述回弯结构与所述弯曲结构位于相异平面。在其中一个实施例中,所述中间弯曲部顺序设有第一直线段、第二弯曲段、第三直线段、第四弯曲段、第五直线段、第六弯曲段、第七直线段、第八弯曲段及第九直线段;其中,所述第一直线段连接所述焊脚部,所述第一直线段设有所述第一干涉区;所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述第四弯曲段、所述第五直线段及所述第六弯曲段共同形成所述回弯结构;所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段共同形成所述弯曲结构;所述第九直线段连接所述滑插部。在其中一个实施例中,所述第一直线段的延伸方向平行于所述滑插部的延伸方向。这样的设计,一方面在空间上加以创新,能够从多方向多角度进行浮空减振以释放振动能量;另一方面通过回弯结构及弯曲结构形成了有利于形成整体平行的第一直线段及滑插部,以适配插座下壳体使其规范地固定于所述导体结构上。
70.为了更好地提升浮空减振效果,在其中一个实施例中,所述第一直线段的延伸方向与所述焊脚部的延伸方向形成有第一夹角α;所述第九直线段的延伸方向与所述滑插部的延伸方向形成有第二夹角β;所述第一直线段的延伸方向与所述第三直线段的延伸方向于所述第二弯曲段处形成有第三夹角γ;所述第五直线段的延伸方向与所述第七直线段的延伸方向于所述第六弯曲段处形成有第四夹角δ;且所述第七直线段的延伸方向与所述第九直线段的延伸方向于所述第八弯曲段处形成有第五夹角ε;并且,所述第一夹角α大于等于90度,所述第二夹角β大于等于90度,所述第三夹角γ大于90度,所述第四夹角δ大于等于90度,及/或,所述第五夹角ε大于等于90度。进一步地,在其中一个实施例中,所述第四弯曲段为半圆形或半椭圆形。这样的设计,规范了所述中间弯曲部的各弯曲形状,确保弯曲所形成的浮空减振状态适配所述导体结构的材料屈服强度,以保证产品的正常设计寿命。
71.可以理解的是,插头连接器与插座连接器的连接可能涉及大量所述导体结构,各所述导体结构存在于插头连接器与插座连接器连接时形成的三维环境中,因此为了便于在三维环境中提升浮空减振效果,在其中一个实施例中,所述回弯结构的中心线向所述滑插部的延伸方向倾斜。在其中一个实施例中,所述回弯结构的中心线向所述焊脚部的延伸方向倾斜设置。在其中一个实施例中,所述回弯结构相对所述焊脚部延伸出一定长度后,向靠近所述焊脚部的方向折弯。在其中一个实施例中,所述回弯结构偏离所述第一直线段与所述焊脚部共同形成的平面及/或相对于所述平面扭曲设置;在其中一个实施例中,所述第四弯曲段偏离所述平面或相对于所述平面扭曲设置。这样的设计,有利于每一所述导体结构在三维空间中例如相对于空间直角坐标系而言,形成了多角度的减振方向,在不同的平面释放振动力,因此即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,由于振动在所述导体结构的多个位置被释放,因此不易脱离电接触,仍能有效地确保导体结构与插头导体的有效连接及导通。
72.从便于释放振动能量的方向着手,在其中一个实施例中,所述第一直线段、所述第三直线段、所述第五直线段、所述第七直线段及/或所述第九直线段,相对于所述第二弯曲
段、所述第四弯曲段、所述第六弯曲段及/或所述第八弯曲段设置至少一宽度或者厚度的变化调整部位;及/或,所述中间弯曲部于其直线段与弯曲段的相邻处设有形状变化区,所述形状变化区包括宽度变化区及/或厚度变化区,即发生了宽度变化或厚度变化。进一步地,在其中一个实施例中,所述变化调整部位具有加宽、增厚、缩窄或减薄的结构。这样的设计,在每一处变化调整部位及每一处形状变化区都额外地阻断了振动的传输,有利于释放振动能量。
73.为了便于制备所述导体结构,在其中一个实施例中,所述焊脚部、所述中间弯曲部及所述滑插部一体成型设置;在其中一个实施例中,所述焊脚部、所述中间弯曲部及所述滑插部具有相同的厚度。这样的设计,有利于整体冲切快速制备坯件然后弯折成型,减少了工序,极大提升了制造效率,亦降低了成本。在其中一个实施例中,所述焊脚部、所述中间弯曲部及所述滑插部一体成型设置;所述中间弯曲部具有r形状或其拉宽变形。在其中一个实施例中,所述第四弯曲段的中心线与所述第一直线段与所述焊脚部共同形成的xy平面相交;在其中一个实施例中,所述第四弯曲段呈对称结构且其中心线与所述平面相交;及/或,所述第一直线段、所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述第四弯曲段、所述第五直线段、所述第六弯曲段、所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段一体成型设置。在其中一个实施例中,所述第一直线段、所述第二弯曲段、所述第三直线段、所述第四弯曲段、所述第五直线段、所述第六弯曲段、所述第七直线段、所述第八弯曲段及所述第九直线段具有相同的厚度。这样的设计,有利于生产制备所述导体结构,亦有利于降低所述导体结构的生产成本,提升了生产效率。
74.在其中一个实施例中,一种导体结构如图1所示,其包括顺序连接的焊脚部100、中间弯曲部200以及滑插部300;所述焊脚部100用于与电路板进行焊接;所述中间弯曲部200形成有相连接的回弯结构400及弯曲结构500,所述滑插部300用于与插头连接器的插头导体进行导通。所述中间弯曲部200邻近所述焊脚部100处设有第一干涉区209,所述滑插部300邻近所述中间弯曲部200处设有第二干涉区309。本实施例中,所述焊脚部100、所述中间弯曲部200及所述滑插部300一体成型设置。
75.请一并参阅图2,第一干涉区209包括第一干涉位201、第二干涉位202及第三干涉位203,第二干涉区309包括第四干涉位204、第五干涉位205、第六干涉位206。所述焊脚部100、所述中间弯曲部200及所述滑插部300具有相同的厚度;或者,本实施例中,除了滑插部300设有过渡区301形成厚度变化区以作为形状变化区之外,其它部分具有相同的厚度。
76.请一并参阅图3,中间弯曲部200于回弯结构400处设有第三变化区403及第六变化区406,且于弯曲结构500处设有第七变化区407。第三变化区403、第六变化区406及第七变化区407形成宽度变化区以作为形状变化区。
77.继续参阅图3,滑插部300设有相连接的连接段310及插入段320,第二干涉区309位于连接段310上,插入段320用于与插头连接器的插头导体进行导通,连接段310连接中间弯曲部200且邻近弯曲结构500。
78.请一并参阅图4及图5,滑插部300的宽度小于等于中间弯曲部200的最大宽度,插入段320高于中间弯曲部200及其回弯结构400设置,焊脚部100低于连接段310、中间弯曲部200及其弯曲结构500设置,第一干涉区209及第二干涉区309的宽度小于等于中间弯曲部200的最大宽度。
79.在其中一个实施例中,所述中间弯曲部开设有至少一下料孔;进一步地,所述下料孔的形状包括部分椭圆形、部分圆形、部分三角形及其组合。导体结构上可以存在至少一处的下料孔,在其中一个实施例中,一种导体结构如图6所示,与图1所示导体结构不同的是,中间弯曲部200还开设有下料孔208。下料孔208的数量为至少一个,请一并参阅图7,本实施例中,下料孔208的数量为两个。可以理解的是,下料孔的形状不限于图6及图7所示的形状,其可以是椭圆形、长方形、圆形、正方形、三角形等多种形状。此下料孔的设计,有助于在导体结构浮动时平衡导体结构各处的应力,可以提升导体结构的浮动极限距离;且下料孔还有利于提升导体结构本身的容性,降低导体结构的特性阻抗,由此改善基于所述导体结构的连接器的高频传输性能。
80.从图2所示实施例的观察方向来看,图6及图7所示导体结构在该方向具有与图2所示实施例相同的形状,但不同的是,在图2所示的j
‑
j方向对图6及图7所示导体结构作剖视图,得到如图8所示剖视图,可见所述导体结构具有两个下料孔,分别为第一下料孔2081及第二下料孔2082。
81.在其中一个实施例中,一种导体结构如图9所示,其包括顺序连接的焊脚部100、中间弯曲部200以及滑插部300;所述焊脚部100用于与电路板进行焊接;所述中间弯曲部200形成有相连接的回弯结构400及弯曲结构500,所述滑插部300用于与插头连接器的插头导体进行导通。本实施例中,所述焊脚部100、所述中间弯曲部200及所述滑插部300一体成型设置。
82.所述中间弯曲部200邻近所述焊脚部100处设有第一干涉区209,用于紧密接触插座下壳体以固定所述插座下壳体,所述滑插部300邻近所述中间弯曲部200处设有第二干涉区309,用于紧密接触插座上壳体以固定所述插座上壳体;所述回弯结构400及所述弯曲结构500用于在所述第一干涉区209紧密接触所述插座下壳体及所述第二干涉区309紧密接触所述插座上壳体的状态下,浮动地露置于所述插座下壳体及所述插座上壳体之间。
83.请继续参阅图9,所述滑插部300设有相连接的连接段310及插入段320,所述插入段320用于与插头连接器的插头导体进行导通,所述连接段310连接所述中间弯曲部200且邻近所述弯曲结构500,且所述连接段310设有所述第二干涉区309。进一步地,在其中一个实施例中,所述插入段用于与插头连接器的插头导体以插接方式进行导通。本实施例中,所述焊脚部100与所述中间弯曲部200的连接位置处形成位于xy平面上的直角,其他实施例中亦可形成锐角或钝角,以所述焊脚部100的延伸方向为x轴,结合图9及图13,所述回弯结构400的中心线pq向所述滑插部300的延伸方向vw。本实施例中,以所述中间弯曲部200的第一直线段210的延伸方向为y轴,所述回弯结构400向x轴方向弯折设置,且所述回弯结构400还沿垂直于xy平面的z轴方向偏转或扭曲。即本实施例中,所述回弯结构400偏离所述第一直线段210与所述焊脚部100共同形成的xy平面且相对于所述xy平面扭曲设置。可以理解的是,所述焊脚部100与所述中间弯曲部200的连接位置处形成位于xy平面上的直角时,y轴垂直于x轴,即形成了平面直角坐标系。本实施例中,所述回弯结构400与所述弯曲结构500位于相异平面。
84.请一并参阅图10,所述中间弯曲部200顺序设有第一直线段210、第二弯曲段220、第三直线段230、第四弯曲段240、第五直线段250、第六弯曲段260、第七直线段270、第八弯曲段280及第九直线段290;其中,所述第一直线段210连接所述焊脚部100,所述第一直线段
210设有所述第一干涉区209;所述第二弯曲段220、所述第三直线段230、所述第四弯曲段240、所述第五直线段250及所述第六弯曲段260共同形成所述回弯结构400;所述第七直线段270、所述第八弯曲段280及所述第九直线段290共同形成所述弯曲结构500;所述第九直线段290连接所述滑插部300。所述第一直线段210与所述焊脚部100相连接处弯折设置,所述第九直线段290与所述滑插部300相连接处弯折设置。所述第四弯曲段240偏离所述xy平面或相对于所述xy平面扭曲设置。本实施例中,所述第一直线段210、所述第二弯曲段220、所述第三直线段230、所述第四弯曲段240、所述第五直线段250、所述第六弯曲段260、所述第七直线段270、所述第八弯曲段280及所述第九直线段290一体成型设置。
85.请结合参阅图11,每一直线段,包括所述第一直线段210、所述第三直线段230、所述第五直线段250、所述第七直线段270及/或所述第九直线段290,相对于每一弯曲段,包括所述第二弯曲段220、所述第四弯曲段240、所述第六弯曲段260及/或所述第八弯曲段280,设置至少一宽度或者厚度的变化调整部位;及/或,所述中间弯曲部200于其直线段与弯曲段的相邻处设有形状变化区。进一步地,在其中一个实施例中,所述形状变化区呈阶梯状逐渐变化。进一步地,在其中一个实施例中,至少一所述直线段或至少一所述弯曲段于其自身中段处还设有所述形状变化区。进一步地,在其中一个实施例中,至少一所述形状变化区与其他所述形状变化区具有阶梯方向的差异。
86.请一并参阅图11及图14,所述第一直线段210与所述第二弯曲段220的相邻处设有第一变化区401,所述第二弯曲段220与所述第三直线段230的相邻处设有第二变化区402,所述第三直线段230于其自身中段处设有第三变化区403,所述第三直线段230与所述第四弯曲段240的相邻处设有第四变化区404,所述第四弯曲段240与所述第五直线段250的相邻处设有第五变化区405,所述第五直线段250与所述第六弯曲段260的相邻处设有第六变化区406,所述第六弯曲段260与所述第七直线段270的相邻处设有第七变化区407,所述第七直线段270与所述第八弯曲段280的相邻处设有第八变化区501,所述第八弯曲段280与所述第九直线段290的相邻处设有第九变化区502,所述第九直线段290于其自身中段处设有第十变化区503。进一步地,所述连接段310及所述插入段320的相邻处设有过渡区301作为所述形状变化区。
87.各实施例中,干涉区包括所述第一干涉区及所述第二干涉区,每一干涉区具有至少二干涉位,所述干涉位凸设于所述中间弯曲部或所述滑插部;即所述第一干涉区的至少二所述干涉位凸设于所述中间弯曲部,所述第二干涉区的至少二所述干涉位凸设于所述滑插部;请一并参阅图11及图12,本实施例中,所述第一直线段210设有所述第一干涉区209,第一干涉区209包括第一干涉位201、第二干涉位202及第三干涉位203;所述连接段310设有所述第二干涉区309,所述第二干涉区309包括第四干涉位204、第五干涉位205及第六干涉位206。这样的设计,插座连接器的插座下壳体通过第一干涉区的多个干涉位固定在所述导体结构上,插座上壳体通过第二干涉区的多个干涉位固定在所述导体结构上,有利于将插座连接器与插头连接器仅通过所述导体结构的中间弯曲部中的一部分连接,从而通过所述回弯结构及所述弯曲结构的两重减振作用,较好地释放了振动能量,降低了插座连接器与插头连接器的振动力传递,保证了板对板浮动连接的可靠性。
88.如图13所示,所述第一直线段210的延伸方向bc平行于所述滑插部300的延伸方向hk,所述第一直线段210的延伸方向bc与所述焊脚部100的延伸方向ab形成有第一夹角α;所
述第九直线段290的延伸方向gh与所述滑插部300的延伸方向hk形成有第二夹角β;所述第一直线段210的延伸方向bc与所述第三直线段230的延伸方向cd于所述第二弯曲段220处形成有第三夹角γ;所述第五直线段250的延伸方向ef与所述第七直线段270的延伸方向fg于所述第六弯曲段260处形成有第四夹角δ;且所述第七直线段270的延伸方向fg与所述第九直线段290的延伸方向gh于所述第八弯曲段280处形成有第五夹角ε;并且,所述第一夹角α大于等于90度,所述第二夹角β大于等于90度,所述第三夹角γ大于90度,所述第四夹角δ大于等于90度,及/或,所述第五夹角ε大于等于90度。本实施例中,所述第一夹角α等于90度,所述第二夹角β大于等于90度,所述第三夹角γ大于90度,所述第四夹角δ大于90度,所述第五夹角ε大于90度。本实施例中,所述中间弯曲部200具有类似r的形状,亦可称为r形状,亦可视为r形状的拉宽变形。请结合图9,本实施例中,所述第四弯曲段240呈对称结构且其中心线mn与所述平面相交,即与xy平面相交。进一步地,所述第一夹角α至所述第五夹角ε为直角或钝角的设计,有利于在适当释放振动能量的前提下,尽量减轻对连接器材料本身强度及应力的影响作用,确保产品的使用寿命,以及保证大量数据的高速传输效果。
89.请结合图10、图13及图14,所述焊脚部100于其与所述中间弯曲部200的所述第一直线段210相邻处设有折弯区101,亦可理解为所述第一直线段210与所述焊脚部100相邻处设有折弯区101。所述连接段310开设有定位孔330及其对应凸出的定位凸部331,定位孔330及定位凸部331均用于配合接触插头连接器的插头导体,一方面有利于增强导体结构与插头导体的有效连接及导通,另一方面有利于防止插头导体与导体结构脱离接触,从而进一步提升了高振动环境的适用性,即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,仍能有效地确保导体结构与插头导体的有效连接及导通。
90.由于本技术各实施例所述导体结构需要在高振动环境实现稳定的大量数据传输,因此下面结合信号分析说明导体结构尺寸对特性阻抗影响。
91.具体地,涉及振动环境下插头连接器与插座连接器连接的浮动板对板连接中,平行板电容参数与电容量关系可表示为:
[0092][0093]
其中,c表示电容量,单位为pf,ε0表示介质的介电常数,单位为pf/cm,a表示平行板的面积,单位为平方厘米,h表示平行板间距,单位为厘米。上述关系式(1)表明:导体间距越大,电容量就越小;导体重叠面积越大,电容量就越大。
[0094]
无损传输线特性阻抗可以用单位长度电感(l)和单位长度电容(c)表示,即理想传输线特性阻抗计算式可表示为:
[0095][0096]
根据理想传输线特性阻抗的计算式(2),任何影响传输线单位长度电容和单位长度电感的因素都会影响传输线的特性阻抗。影响传输线特性阻抗的因素包括:差分微带线宽度、介质厚度、介电常数和差分微带线厚度。差分微带线即各实施例所述导体结构。
[0097]
下面继续说明导体的厚度对传输线特性阻抗的影响。当传输线的导体厚度增大时,两个导体结构之间的间距加大,根据平板电容关系式(1),平行板间距增大,电容减小。
根据传输线特性阻抗的计算式(2),电容减小,传输线特性阻抗增大。在测试中,导体结构厚度从0.2mm减小到0.15mm时,导体结构下方的介质厚度从0.2mm增大到0.25mm,特性阻抗变大了约10ω。
[0098]
导体结构尺寸变化会影响单位长度电感(l),进而影响特性阻抗。矩形截面的导体结构的自感计算式可近似表示为:
[0099][0100]
其中,μ0为磁导率,l为微带线长度,w为微带线宽度,t为微带线厚度。根据计算式(3)可知,当l为远大于w+t时,电感l大小主要由决定,线宽越大,电感越小。
[0101]
信号的反射和互连线的阻抗密切相关,只要互连线中存在阻抗不连续的点,将区域1的阻抗记作z1,区域2的阻抗记作z2,信号在区域1与区域2邻接处就会发生反射,反射系数γ与不连续阻抗的关系式如下所示:
[0102][0103]
其中,v
inc
为入射电压,v
reflect
为反射电压,两者之和即为传输电压。
[0104]
各实施例中,所述导体结构的所述滑插部与插头连接器的插头导体进行导通,信号在导通处存在反射系数,如前所述,厚度变化会影响单位长度电感,厚度越厚,电流就越分散,则电感越小;厚度越小,电流就越集中,则电感越大。厚度变化会影响单位长度电容,厚度越厚则电容越大,厚度越小则电容越小。因此,在其他因素不变的情况下,厚度越小,单位长度电感越大,单位长度电容越小,因而特性阻抗就越大。
[0105]
采用一个采用如图1所示导体结构,其厚度不变,进行tdr(time domain reflectometry,时域反射)测试,结果如图15所示;采用另一个设有第一变化区401、第二变化区402、第三变化区403、第四变化区404、第五变化区405、第六变化区406、第七变化区407、第八变化区501、第九变化区502、第十变化区503的导体结构如图14所示,将其进行tdr测试,结果如图16所示;对比图15及图16,可见厚度从薄到厚时特性阻抗变化,和分析得到的结论完全一致。且导体结构的厚度增加后,特性阻抗变小了。调整后的阻抗峰值从104降到93左右,可见图14所示实施例在降低特性阻抗峰值的优点。
[0106]
在其中一个实施例中,一种电连接模块,其包括插座连接器,所述插座连接器具有插座下壳体、插座上壳体及任一实施例所述导体结构。在其中一个实施例中,所述电连接模块还包括与所述插座连接器相匹配的插头连接器。即所述电连接模块可作为插座连接器单独制造及组合使用;或者所述电连接模块可作为一个包含插座连接器及插头连接器的完整的电连接器。在其中一个实施例中,所述电连接模块中的所述导体结构成对使用如图17所示;在实际应用中,所述电连接模块设有多对所述导体结构且形成两排。在其中一个实施例中,所述电连接模块作为浮动电连接的插座使用。
[0107]
在其中一个实施例中,所述电连接模块如图18所示,多个所述导体结构600规则排列为两组,每组中的每一所述导体结构600的第一干涉区用于紧密接触插座下壳体700,以
整体配合固定所述插座下壳体700;每组中的每一所述导体结构600的第二干涉区紧密接触所述插座上壳体800,以整体配合固定所述插座上壳体800。在导体结构600连接插座下壳体700的状态下,即在导体结构600的第一干涉区紧密接触所述插座下壳体700及第二干涉区紧密接触所述插座上壳体800的状态下,其回弯结构及弯曲结构浮动地露置于所述插座下壳体700及所述插座上壳体800之间,形成了浮动减振结构组合,适用于高振动环境;即使板对板连接时中心位置发生了预设范围内的偏移量,由于导体材料本身具备的变形能力,因此仍能有效地确保导体结构与插头导体的有效连接及导通。
[0108]
进一步地,本实施例中,所述电连接模块还包括电路板900,每一所述导体结构600的焊脚部焊接固定于电路板900上。这样的设计,插座上壳体800相对于插座下壳体700是浮动的,仅通过多个导体结构600相连接,由于回弯结构及弯曲结构的减振作用,有利于将连接插座上壳体800的插头连接器所传递的振动能量大大衰减,使其难以对插座上壳体800及/或电路板900造成破坏,影响焊脚部与电路板的有效焊接。进一步地,本实施例中,所述电连接模块于电路板900上还设有安装加强扣910,所述安装加强扣910一端固定于电路板900上例如螺接固定于电路板900上,另一端延伸于插座上壳体800之上,用于限制插座上壳体800的位移区域,亦即在振动时,例如插座上壳体800受到插头连接器的作用下发生振动时,通过安装加强扣910限制其最大位移,避免由于振动强度过大影响焊脚部与电路板的有效焊接,从而有利于保护导体结构与电路板的信号传输。
[0109]
下面继续以所述导体结构为插座连接器的信号导体亦即插座信号导体或者插座信号导体结构,说明插座连接器的具体结构;需要说明的是,所述电连接模块根据功能定义,还可以包括插座接地导体、插座电源导体及插座上壳体等结构。
[0110]
在一个具体应用的实施例中,一种电连接器由插头连接器和插座连接器垂直对插组成。插头连接器具有呈按照一定间距规则排列的导体亦可称为插头导体,其包括插头信号导体及插头电源导体,导体的一端通过焊接的方式与电路板即插头安装线路板进行连接,另一端具备与插座连接器接触的弹性变形部,导体并排排列共2排,2排导体之间存在x方向的错位,错位至少有1个pin距,每排导体按照接地
‑
信号
‑
信号
‑
接地的信号排布方式,再用插头接地导体,将插头连接器内的所有接地的插头信号导体及所有接地的插头电源导体进行至少一次导通;在插头壳体的两端,每端各安装有一个用于将电连接器在电路板上焊接强度增强的加强焊脚即插头焊接加强脚。插头导体的每排插头信号导体中,插头信号导体相互之间的间距为一个固定的值,称为1pin,但是插头电源导体与插头信号导体之间或者插头电源导体相互之间的间距则根据连接器的通流能力及公座电压的要求进行相应的调整,与插头信号导体相互之间的间距相同或相异设置。
[0111]
插座连接器具备按照r形状冲压而成的插座导体,插座导体包括插座信号导体及插座电源导体,或者将焊接固定在电路板例如插座安装线路板上的插座信号导体及插座电源导体称为插座导体,插座导体具备与电路板进行焊接的焊脚部、具备r形状的中间弯曲部以及跟插头连接器的导体进行导通的滑插部;插座导体按照一定间距列状排列,共排成两列亦可称为两排,排列时两列插座导体r形状的中间弯曲部的弯曲方向均朝向连接器的中心部位;插座导体焊脚部与电路板焊接后被固定在电路板上;因为插座导体组装在插座下壳体上,组装固定处靠近插座导体焊脚部故插座下壳体跟随端子焊脚部一起被固定在电路板上;同时插座导体滑插部与插座上壳体组装在一起,通过r形状的弯曲部与插座导体焊脚
部连在一起,由于导体材料本身具备的变形能力,所以当插头连接器插入插座连接器时,即使两个连接器的中心位置发生了限定数值内的偏移,插头壳体在其导向槽与插座上壳体导向柱的相互导向作用下,会将插座上壳体的中心线强制导向到与其中心线基本重合,此时,r形弯曲部发生形变,可以在以上壳体中心线为原点的一定范围的圆周内,实现两个连接器间可靠的电连接,r形弯曲部的线性形变可以减小安装偏差给插头连接器导体弹臂处、插头焊脚与电路板焊接处以及插座焊脚与电路板焊接处所造成的应力。2排插座导体之间存也在x方向的错位,错位至少有1个pin距,可以理解的是,为了实现电连接,插头信号导体中的每一插头信号导体结构一一对应于插座信号导体的每一插座信号导体结构。在插座导体滑插部向下延伸至第一个折弯处的直线段附近,采用每排导体按照“接地
‑
信号
‑
信号
‑
接地
‑
信号
‑
信号
‑
接地”的信号排布方式,再用一个插座接地导体,将插座连接器内的所有接地导体进行导通;插座导体排列时两列插座导体r形状的中间弯曲部的弯曲方向均朝向电连接器的中心部位;在插头壳体的两端,每端各安装有一个用于电连接器在电路板上焊接强度增强的加强焊脚即插座焊接加强脚。
[0112]
插座导体在与电路板焊接部往与插座连接器接触的弹性变形部延伸的过程中,存在至少一处与插座下壳体装配的卡点即安装干涉位,包括插座信号安装干涉位及插座电源安装干涉位,且装配在壳体绝缘体内部非卡点部分存在至少一处的导体宽度或者厚度的调整即变化调整部位;插座连接器具有按照r形状冲压而成的插座导体,还具备下插座壳体、上插座壳体以及处于长度方向两端的加强焊脚。插座导体具备与电路板进行焊接的焊脚部、具备r形状的中间弯曲部以及跟插头连接器的插头导体进行导通的滑插部;其与电路板进行焊接的焊脚部,将在焊接作用下被完全固定在电路板上,插座导体沿着焊脚部右侧垂直向上的方向上延伸出部分具备至少一处卡点的直线段,该直线段内,至少存在一处的宽度或者厚度方向的变化,该直线段部将用于跟插座下壳体进行组装,从而将插座下壳体固定在插座焊脚部的邻近上方处;且在直线段处继续向上延伸,当插座导体伸出插座下壳体与插座导体卡点干涉的专用部位后,将向插座连接器的x方向中心面处倾斜折弯,折弯角呈钝角,插座导体继续延伸,将形成r形状的弯曲部,首先是插座导体被冲压折弯出一处回弯结构,回弯处的中心线向插座连接器的x轴中心面处倾斜;再在回弯结构延伸出一定长度后,再次向靠近插座连接器x轴中心面的方向折弯设置,在折弯处继续延伸至插座连接器上壳体的相邻下方处,再次向连接器x轴中心面处以及靠近插座连接器上壳体的方向弯曲,直至插座连接器上壳体的导体安装孔位正下方时,插座导体则垂直向上弯曲,相对回弯结构整体形成弯曲结构。垂直向上弯曲部继续向上延伸,设有与插座上壳体组装干涉的至少一处卡点,当插座导体继续向上延伸出插座连接器上壳体的卡点干涉区域后,则为与插头导体对接的滑插区;在其中一个实施例中,插座导体从与电路板焊接的焊脚部到与插头导体对接的滑插部整个区域内,同时存在至少一处的宽度以及厚度变化的区域。
[0113]
在其中一个实施例中,插座导体按照一定间距列状排列,共排成两列,排列时两列插座导体r形状的中间弯曲部的弯曲方向均朝向电连接器的中心部位;2排导体之间存在x方向的错位,错位至少有1个pin距,采用每排导体按照接地
‑
信号
‑
信号
‑
接地的信号排布方式,在插座连接器上壳体的下方,再用插座接地导体,将插座连接器内的各插座信号导体中的所有接地导体及各插座电源导体中的所有接地导体进行至少一次导通;插座导体焊脚部与电路板焊接后被固定在电路板上;因为插座导体组装在插座下壳体上,组装固定处靠近
插座导体焊脚部,故插座下壳体跟随插座导体焊脚部一起被固定在电路板上;同时插座导体的滑插部与插座上壳体组装在一起,通过r形状的弯曲部与插座导体焊脚部连在一起,r形状的弯曲部即中间弯曲部浮设于空中,由于导体材料例如铜材本身具备的变形能力,所以当插头连接器插入插座连接器时,即使插头连接器与插座连接器的中心位置发生了限定数值内的偏移,插头壳体在其导向槽与插座上壳体导向柱的相互导向作用下,会将插座上壳体的中心线强制导向到与其中心线基本重合,此时,r形弯曲部即中间弯曲部发生形变,可以在以上壳体中心线为原点的一定范围的圆周内,实现插头连接器与插座连接器这两个连接器间可靠的电连接,r形弯曲部的线性形变可以减小安装偏差给插头连接器导体弹臂处、插头焊脚与电路板焊接处以及插座焊脚与电路板焊接处所造成的应力,实现有效、可靠的电连接。并且,各实施例中在插座上下壳体之间存在结构上限位,防止连接器偏差范围超出设定值,通过上下壳体之间的间隙,当插座上壳体随着插头壳体导向而移动时,移动到一定程度即会与插座下壳体相接触,就会被插座下壳体阻挡住,防止超出插座导体的材料屈服强度致使发生不可恢复的形变,或者造成连接器的损伤。
[0114]
上述各实施例中,所述电连接模块可作为所述插座连接器的部分或者全部,亦可作为所述电连接器。在其中一个实施例中,一种车载电子装置,其包括任一实施例所述电连接模块。车载电子装置应用于电动汽车电控集成领域及自动驾驶模块集成领域。在其中一个实施例中,车载电子装置包括导航仪、声音播放器、视频播放器、空气调节器及监测装置等。在其中一个实施例中,所述电连接模块用在所述车载电子装置的浮动板对板连接处。所述电连接模块还可应用于电控装置、车辆、led屏幕及工业机器。在其中一个实施例中,一种电控装置例如具有电子主板与扩展扣板且两者互联的电控装置,其包括任一实施例所述电连接模块。在其中一个实施例中,一种车辆例如电动车或自动驾驶车辆,其包括任一实施例所述电连接模块。在其中一个实施例中,一种led屏幕例如显示面积超过4平方米的led显示屏幕,其包括任一实施例所述电连接模块。在其中一个实施例中,一种工业机器例如工业机器人,其包括任一实施例所述电连接模块。
[0115]
需要说明的是,本技术的其它实施例还包括,上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的导体结构及电连接模块。
[0116]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0117]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。