CN100373699C - 带光源次级装置的连接器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种带光源次级装置的连接器及其制造方法，其揭示了一个改进的连接器装置，用于中间连接，印刷电路板，或其他装置。其包括：一个连接器外壳，具有一个或多个用于接收标准插头(如RJ插头)的标准插头凹槽，多个导电体布置在凹槽中用作与标准插头终端连接。一条在导电体与对应的电路板引线间的导电路径。连接装置也包括至少一个另外的凹槽用于接收光源的次级装置。每一个光源次级装置提供一个或多个光源(例如光发射第二管)，用于观察操作过程中的指示状态。每一个光源次级装置的构造，极大地减少了在光源与连接器单独路径间的电磁耦合。光源次级装置进一步简化了连接器装置的制造。

Description

带光源次级装置的连接器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种微型电子元器件，特别是涉及一种改进的可视的状态指示功能的单口或多口的带光源次级装置的连接器及其制造方法。

背景技术

本申请要求申请日为2002年5月6日，申请号为10/140422，发明名称为“一种带有光源次级装置的连接器件装置及其制造方法”的美国共同待审专利申请的优先权，现在的美国专利号6773298，其全部内容作为参考在本申请中引用。

标准接头，例如大多数用在电子工业中的“RJ”构造的接头已经为人所熟知。这些标准接头能够连接一个或多个不同类型的标准插头(比如RJ-45和RJ-11)，并且能够在标准插头终端和被连接装置之间传递信号。通常情况下，有些类型的信号的调节(例如，滤波，电压转换，等等)是通过连接器完成的。另外，这些连接器通常还包括可视指示器，它能够给操作者提供直观的有关连接器的电气状态。可视指示器可能包括，能够发出不同波段的光的多个发光二极管，比如一个“绿色”发光二极管，一个“黄色”发光二极管。

设计一个有效、经济、可行的连接器需要多方面的考虑。例如：

(1)连接器可利用的体积以及“印迹”(footprint)；。

(2)是否需要电气状态指示器(例如，发光二极管)；

(3)制造的成本和组装制造的复杂程度；

(4)适应多种电子元件和信号调节配置的能力；

(5)装置的电气和噪音性能；

(6)装置的稳定性；

(7)适应新技术的设计兼容性；

(8)与现有端子和“引出线”的标准和应用的兼容性；

(9)能够对具有多个端口，不同的内部构造的连接器的配置能力；

(10)损坏元件的可更换性。

此外，在需要可视指示器的连接器的设计中，指示器可能会对连接器的设计造成影响。比如，有些类型的可视指示器的安装就需要拆除一部分内部构造，或由于电子辐射干扰会有害地影响连接器的电气性能。

有许多方法已应用在标准的连接器内部来显示电气状态。比如授予Pocrass的美国专利号为4978317的发明专利(以下简称为“Pocrass”)，就是把许多个发光二极管放置在连接器正面的多个凹陷处。Pocrass的LED导电体向后延伸穿过连接器，最后沿着连接器的顶部和后壁向下达到基板(例如，印刷电路板)。这个设计有几个缺陷：1)相对长的电极的发光二极管，容易增加来自发光二极管辐射的电磁干扰从而降低连接器的电气性能；2)由长的发光二极管的电极所需要的长的通路导致模具技术复杂化；3)发光二极管需要单独安装***，增加了劳动力成本。Pocrass的技术方案中LED一但***连接器中就能够再容易的拆除，因为必需将最初变形后的电极再次变形才能将其拆除。

另外，当要求发光二极管的电极结束在靠近连接器的正面的基板上时，Pocrass的连接器并不容易适应，因为在连接器内部从发光二极管到基板之间没有方便的方法来放置电极，除非采用一个环路或者去掉其它的一些部件。

除了Pocrass的连接器之外，还有诸如把发光二极管直接安装到基板上，用一个光路管道或棱镜把发光二极管的光输送到连接器的前面等方法。这些方法基本上都有构造复杂和成本较高等缺点，因为，不但要把发光二极管放置在基板上且要能够相互通电，而且需要制造额外的光路管道或将棱镜放置在连接器内部以协助发光二极管。与“直视”光源相比，比如前述的面对前面的发光二极管，这些光路管道的排列容易使发光度降低。另外，与成批输出转换程序的连接器一样，发光二极管、光路管道、棱镜的个别处理是必须的，因此增加了制造成本。

下面都是把指示器安装在连接器内部的典型的方法，每一种方法都会受到成本、复杂性、变化性、差的光学性能中的一种或几种局限。

1997年3月25号授予Bell Jr.的专利号为5613873的名为“带整套发光二极管的标准插座”的美国专利中公开了面对以10BASE-T为标准的以太网局域网连接一个印刷电路板，包括主体部分、插座、带插槽的个人电脑主板和一个用于安放发光二极管来显示局域网连接状态的凹槽。这个发光二极管优先安装在插座的前面。插座可由透明、半透明的树脂浇铸而成，这个凹坑可以选在插座的下部，发光二极管可以安装在个人电脑的主板上，插座插在主板上，并在发光二极管的上面，同时插座的主体部分用来把光从发光二极管传到插座的前面。

1998年1月6号授予Loudermilk的专利号为5704802的名为“标准插座组件”的美国专利的公开了一个标准插座组件，包括一个外壳，其具有一个可以安放插头的凹槽和一个放在凹槽顶部的发光二极管集合。首选的安装方法就是将发光二极管集成到外壳上。发光二极管安装在发光二极管集合里面，用隔离物将其与存放插头的凹槽隔开。存放插头的凹槽内部的每一个接触针脚的接触部分都会伸出凹槽的顶部。沿着长度方向，对接触针脚的接触部分有不同的测量距离的方法。这也与放置在发光二极管集合顶部的发光二极管导电体隔离开了。另一种安装方法，标准插座有一个堆叠形式，可以用来组合成一个标准插座的堆栈。

1998年8月25号授予Schell的专利号为5797767的名为“指示灯标准插座”的美国专利公开了一个包括可适用可移除的保持线形特征的发光二极管的可拆除面板或前面板标准插座集合。首选排列是面板可用于翻新标准的双面标准插座。面板可以安放不同类型的发光二极管，这些发光二极管与标准插座电连接，来指示特殊线的状态。例如：什么时候这个线在传输数据？这些发光二极管可用标准的导电体或柔软的带状电缆连接到不同的接口线上。此外，金属制造的面板可用于防止静电对电路的干扰。金属面板为静电提供了另一条通路，防止静电通过发光而损失。另一种排列方式，发光二极管可以用电线直接连接到电路上，而不用带电线的面板来连接。弯曲的电路可能延伸到插座的外壳上，用合适的粘结剂将其固定在那里。

1999年3月2号授予Morin等人的专利号为5876239的名为“带发光指示灯的电子连接器件”的美国专利公开了一个至少带有一个通光管道的标准插座连接器件。该连接器件用来将放置在印刷电路板附近的发光装置产生的光信号传输到标准插座，连接器件通过一个输出面与标准插座的配合面装配。

2000年11月28号授予Marshall的专利号为6152762的名为“侧面安装发光二极管的标准插座”的美国专利，公开了一个标准插座，其中包括一个绝缘的外壳，其有一个非常大的前面和后面以及第一、第二纵向壁。第二纵向壁堆在第一纵向壁上，相互平行且隔开一定距离。一组侧面壁在所述的第一和第二纵向壁之间构成了空间平行关系，形成了至少一个横向的可以安放插头的凹槽，其从插座的前端面延伸到后端面。一个发光二极管的仓固定在外壳的侧面上，为向插座提供信号提供了可视性并减少了相互间的干扰。这个发光二极管的仓可以拆除，以备替换。

2001年1月16号授予Bleicher等人的专利号为6174194的名为“具备光传输手段的附加的电子集合”的美国专利公开了一个带外壳的发光二极管集合，其外壳用来向一个连接器件外壳顶部和后端面上装配零件。发光装置安装在发光二极管外壳上，通过临近插头的前端面可观察到它。导电体从发光装置，通过发光二极管外壳，一直延伸到电路板。在发光二极管外壳和连接器件外壳之间至少需要一个弹簧夹。

2002年4月9号授予Hess等人的的专利号为6368159的名为“标准插座的导光导管”的美国专利公开了一个安装在电脑主板上，且标准插座位置在发光二极管之上的标准插座。它包括一个光路入口在底面的导光导管，一个安装在后端面的光反射区，一个在前端部的光指示器区和一个从后到前的侧向轴。导光导管还包括放置在其顶面向第一块光反射区倾斜的另一块反射区，两块光反射区的安装用来把从发光二极管出来的光反射到光指示器区，在插座的前部可以看到光指示器区。

2002年4月23号授予Chih的专利号为6375514的名为“金属连接的标准插座连接器件”的美国专利公开了一个标准插座连接器，其具有一个绝缘的外壳，其有两个并列排列的“接受”空间，里面有许多个插头，发光二极管装置装配在外壳上，外壳外面还有一个保护罩。发光二极管都放置在沿连接器件外壳顶部上的凹槽或插槽里。

2002年9月24号授予Espenshade的专利号为6454595的名为“带发光二极管的标准插座”的美国专利中公开了一个带有外壳、插头槽和发光二极管的标准插座，外壳包括一个顶壁，后壁和一对侧壁、发光二极管插槽。发光二极管组件包括一个基板，一对保持在基板上的发光二极管。发光二极管安装在外壳上的插槽内。基板包括一对配合面，用于与钩扣配合来把发光二极管固定在插槽内。

综上所述，非常需要提供一种改良的可以在电子连接器件提供视觉指示(比如组合连接器件)的装置及其制造方法。这样的改进装置应该降低在制造方面的成本；与先前的方法相比，可以降低或减少电磁干扰；节约内部空间和连接器件的脚印，因而可以允许在其内部一次***多个光源，减少劳工成本。而且，本优化装置与大多数的内部连接器件构造兼容，因此给设计者在选择连接器件内部构造和指示器搭配性方面提供了最大化的选择空间。

发明内容

本发明满足了上述优化装置的条件，如可以在电子连接器装置上安装指示器来提供状态指示。

本发明的第一个特点，在连接器装置中应用了性能更好的光源次级器件装置。该光源次级装置通常包括至少一个光源(比如LED)、一个能够接收并输送光源的承载元件。光源还包括一组电极，该电极被构造为使光源能够朝向相对于外壳所需的方向。因此，光源次级装置被***到一个位于连接器件外壳的正面对应的凹槽中，光源的放置要能使其在想要观察的位置(例如连接器外壳的正面)被观察到。光源中的电极直接向下引向基板或引向用来安装连接器的外部装置，这样可以降低电极长度(并由此降低产生的电磁干扰)。在第一实施例中，次级装置包括一个单独的承载元件，承载元件注塑成型在一个单独的LED的电极的周围，LED承载元件可用于一个或多个端口的连接器装置的指示器使用。在第二实施例中，次级装置包括一个承载元件，其具有两个并置LED的次级装置，这种并置装置可以使用在多端口连接器的两个相邻端口的间隙中。这种并置双LED的方法不但节约了连接器的内部空间，而且允许同时***两个LED，简化了制造过程。

本发明的第二个特点，可以用在印刷电路板上或其它装置的优化的连接器装置。在一示例性实施例中，该装置包括：带有一个或多个端口的连接器外壳(例如，可供“RJ”类型插头使用的标准插头凹槽)，一组安装在凹槽内的用于与组合插头终端连接的导电体，一个连接导电体和对应的电路板触点之间的电通路。该改进的连接器装置还包括至少一个用于放置前面所述的光源次级装置的凹槽。每一个光源次级装置的安装都应考虑大幅度减少光源和连接器装置信号通道之间产生的电磁耦合，减少由于光源的操作而产生的噪声。

第一个实施例装置中，连接器装置包括一个带有两个光源(比如LED)的单一的标准插头(端口)，为了能从连接器装置的正面看见光源，光源的放置必须相对于凹槽、且与标准插座内形成的插拴相邻。本实施例中，连接器件组还包括用于放置两个光源次级装置的两个凹槽，每个次级装置包含一个光源。LED的电极(LED含有两个电极)均通过光源次级装置，这样当次级装置***到其对应的凹槽中时，LED可以与电路板或其它用来安装该连接器装置的外部设备上的对应的接触触点相连接。

在第二示例性实施例中，连接器装置包括一个单排、多端口的连接器件外壳，外壳上具有许多个并置的用于放置插头的凹槽。每个凹槽可以放二个光源。三个光源次级装置中，每一个都有不同的构造(例如，两个呈镜面映象对称关系的端部次级装置和一个或个间隙多光源次级装置)，***到外壳上其对应的凹槽内、这样可以给每一个插口提供一对指示器。

在另一实施例中，连接器装置包括一个多行、多端口的装置，对每一行端口都有一对应的光源次级装置。

本发明的第三个特点，利用前述的连接器装置的改进的电子装置。在一个实施例中，包括一个前述的安装并焊接到形成有许多导电路径的印刷电路板基板上的多端口连接器，形成由导电路径到连接器上对应的端口的导电通路。在另一个实施例中，连接器装置安装在一个中间基板上，该中间基板利用减少的印迹端子阵列安装到印刷电路板(PCB)或其他元件上。

本发明的第四个特点，提出了一种改进的制造光源次级装置的方法。方法包括：提供具有观察面和多个电极的第一光源和第二光源；将第一光源变形为第一构造；将第二光源变为第二构造；对两个光源进行放置，使其可视表面并列；并且至少要在第一光源和第二光源的一部分电极周围形成至少一个承载元件。

本发明的第五个特点，提出了制造本发明所述的连接器装置的制造方法。方法包括：形成一个带有正面的连接器外壳、至少一个标准插座、至少要有一部分是形成在正面的第一和第二凹槽；提供具有观察面和多个电极的第一和第二光源；将第一光源的电极变形为第一种构造，使光源能够位于第一凹槽内部并且具有能够由外壳的正面观察到的观察面；将第二光源的电极变形为第二种构造，光源能够位于第二凹槽内部并且具有能够由外壳的正面观察到的观察面；将第一光源***到第一凹槽中，使第一光源的电极能够与外部设备相配合；把第二光源***到第二凹槽中，使第二光源的电极能与外部设备相配合。

附图说明

图1a是本发明所述的单端口的连接器装置的外壳的正视图。

图1b是图1a所示的连接器装置的透视图，示出了光源次级装置。

图2a是***到连接器装置外壳左边的一个光源次级装置的前视图。

图2b是图2a所示的光源次级装置的的侧视图。

图3a-3d分别示出了与图1a所示的连接器的右边光源次级装置配合的光源的前视图、右视图、后视图和底视图。

图4是含有三个光源次级装置的多口连接器外壳的示例装置的前视图。

图5a-5b是可以应用在图4的连接器外壳上的具备多个光源的带有间隙的光源次级装置的前视图、侧视图。

图5c是图4所示的连接器外壳并带有光源次级装置的前视图。

图6是另一种具有九个光源次级装置的多口(八口)连接器装置的前视图。

图7是安装在印刷电路板上的如图6所示的多口连接器装置的透视图。

图7a是图7中的印刷电路板上形成的孔的栅格或阵列的顶视图，用于导电体与连接器装置的电极端子的配合。

图8a是本发明的另一种示例图的前视图，其包括具备两排很多个端口的外壳。

图8a和8b分别是与图8a中的外壳相互配合使用的带有间隙的光源次级装置的前视图、侧视图。

图9是一个逻辑流程图，表明了本发明所用的第一种示例装置的制造方法。

具体实施方式

以下参考附图，所有附图中相同的附图标记均代表相同的部件。

应当指出，下面的描述主要是针对“RJ”型连接器和较常用的与其相关联的标准插头，但本发明适用于任何不同种类的连接器。因此，下面的关于“RJ”型连接器和插头的描述仅仅是为了便于说明问题而举出的示例。

还应当指出的是，下面的描述主要是针对常用的发光二极管(LED)，但正如下面所述，本发明适用于任何类型的光源。因此，下面的关于各个实施方式中的LED的讨论仅仅是为了说明本发明可以利用各种不同类型的光源而举出的一些示例。

在本文中，术语“电气元件”和“电子元件”可以互相替代，指的都是可以提供电气功能的元器件，包括扼流圈、变压器、滤波器、有隙铁心环、感应器、电容器、电阻器、运算放大器和二极管，不管是它们是离散的还是集成的，也不管它们是分立元件或是集成电路。例如，由同一受让人在2000年9月13号申请的申请号为09/661628，名为“先进的微小型线圈及其制造方法”的美国共同专利申请提出了一种经过改良的环形铁心装置(本发明引用其全部内容作为参考)，可以结合本发明使用。此外，所谓的“互锁基板”装置，例如，像在1991年5月14号授权的美国专利号为5105981，名为“微小电子元器件的封装及其方法”描述的那些由本受让人制造的装置(本发明引用其全部内容作为参考)也可以在本发明中使用。

同样的，“信号调节”或“调节”等术语也应该很容易理解，他们包括(但并不限于)电压信号的转化、滤波和减少噪音、信号***、阻抗控制和校正、电流限制、电容量控制和时间延迟。

单端口实施例

现在，对照图1a和1b，描述了本发明的连接器装置的第一种实施方式。如图1a所示，装置100包括连接器外壳102，外壳102上有一个单个的标准插头接收连接器凹槽105。连接器外壳102的正面103与安装连接器装置100的印刷电路板(PCB)表面垂直或成直角放置，使用一个位于PCB之外的锁紧机构，这样可以将标准插头***连接器外壳102中形成的插头凹槽105中，而与PCB没有相互的物理干扰。凹槽105能够接纳一个标准插头(图中未示出)，该插头具有多个按预定阵列布置的导电体，该阵列与凹槽105上的一组导电体110配合，形成插头导电体与连接器导电体105之间的电连接。导电体110耦接到一电气通路，该电气通路引向PCT的配合阵列125，形成连接器与PCB之间的电耦合。还提供一对连接器立柱130用来与PCB连接。在图中所示的实施例中，连接器外壳102是电的绝缘体，由热塑性塑料制成(例如.PCT Thermex，IR compatible，UL94V-0)，也可以使用聚合物等其他材料。外壳102通过注射成型方法制成，也可以用其它的方法(如传递模塑法)，主要是要根据材料来选择方法。外壳元件的材料选择和制造方法是业界熟知的现有技术，因此不再详细说明。

连接器外壳元件102还包括一个或多个标准凹槽，每一个凹槽都用来放置光源次级装置200，201，以下将结合图2a-2b.对本发明的光源次级装置200，201的结构和使用进行详细描述。在示例性的装置100中，外壳元件102包括一个左侧光源次级装置凹槽115和一个右侧光源次级装置凹槽120，它们分别适合于放置两个次级装置200和201。在图1a所示的装置100中，右侧和左侧的光源是互相对称的(比如“镜象对称”)，需要指出的是这种“镜象对称”并非本发明所必需的。

图中所示实施例中的外壳102中的次级装置凹槽115，120都被加成适合容纳前述的光源次级装置200，201的形状，使光源的前面207(图2a)必须与连接器外壳102的正面103平齐或凹入正面103。具体的说，本实施例中的凹槽115和12包括矩形面131、133，用来接纳次级装置200和201的LED，而且还要进一步加工其形状，使其能够容纳光源次级装置(下文将结合图2a-2b详细说明)中的承载装置205，并将承载装置牢固地固定在外壳102内。承载元件可以摩擦力***对应的凹槽115、120中，并且根据需要辅之以粘结剂、固定片、锁键和其它类似的机构将承载元件保持定位。在图中所示的实施例中，承载元件205仅仅依靠承载装置表面(和LED一侧的表面)与外壳凹槽内壁之间的摩擦力保持定位，因此简化了制造工艺。

图1a中的连接器的外壳102内的每个标准插头凹槽105内设置有多个沟槽122，沟槽之间互相平行，且在外壳102内部水平放置。沟槽122相互间隔一段距离，使之能够引导并接收导电体110与其对应的标准插头的导电体配合。

连接器100可以包括一个或多个基板(图中未示)，来安装连接器内部的电子元器件。基板可以包括：如本受让人2002年5月6日提交的专利申请号为10/139907的名为“具有***装置的连接器及其制造方法”的共同专利申请(本申请引用其全文作为参考)所述的水平基板和***装置。或者，改变连接器装置100的内表面，使之能够装配垂直的基板，如本受让人于2002年5月14日提交的专利申请号为10/099645名为“先进的微电子连接器装置及其制造方法”(本申请引用其全文作为参考)所描述的那种。此专利声明优先于2001年3月16号授权的专利号为60/276376的专利。还有很多种不同的内部构造可以运用到本专利中的连接器装置，这也显示了本发明一个最显著的特点之一(即，几乎能够与任何连接器的内部结构兼容)。

图2a-2b示出了与图1中的连接器装置100配合使用的光源次级装置200的一种实施方式。需要指出的是，尽管图2a-2b是针对图1a-1b的单口装置来描述的，但其同样可以成功运用在如图4-5c和图6中所述的多口装置。

图2a是适合于***图1a-1b所述的连接器外壳102中的左侧光源次级装置凹槽115的光源次级装置200的正视图。右侧次级装置201(下文将结合图3描述)被外壳102接纳；在当前的实施例中，右侧次级装置201是左侧次级装置的镜象对称。

光源次级装置200包括光源承载元件205和光源210(如发光二极管或LED)。在每一个连接器100中使用的光源210(对应右侧的是310，下文有述)发出具有一定波长的可见光，例如由一个LED发出绿光，另一个发出黄光。如果需要，可以使用多色装置(例如“白光”LED)或其它种类的光源例如，白炽光源、液晶装置、薄膜晶体管(TFT)装置等，这些都是业界熟知的现有技术。但是，为了便于描述，下面的讨论中均假定采用低成本的商用LED。

图2a的发光二极管210，还可以包括一对能够导电的电极215、220，和正面207(或称为观察面)，电极变形之后，在外壳102内面向外，这样通过连接器装置的前面就可以看到光源。LED210通常被设备操作者用作指示连接器电器状态的指示器，这些都是本领域所熟知的。

LED首先***到光源次级装置中，使光源按照要求的朝向放置。这要，当光源次级装置***到对应的连接器外壳102的次级装置凹槽115中时，光源在连接装置中就会有合适的朝向位置。如图2b所示，两个光源电极都向LED210弯曲90度，使电极的主要部分垂直并列地向下穿过光源承载装置205，使LED自身处于相对于连接器装置正面的理想的朝向位置。

注意，由图2a的前视图可以看出，LED210的正面207面向图的平面之外，与穿过光源承载元件205的垂直轴线209相比，位于中心偏右(即，当次级装置200装入外壳102时，正面207靠近图1a中的标准插座端口105)。如图2b所示，通过弯曲电极215、220来使正面207面对光源次级装置200。为了使正面207面朝前，且能够像图2a所示的那样能够偏离中心，可以将其中的一个电极另一个旋转平面上再弯曲90度。

如图2a-ab所示，承载元件205有一个看起来像“狗骨头”的正面横截面，其包括上部和下部电极元件271、273,和一个中心连接区域275，如前所示，此连接区域放置在与其形状对应的外壳凹槽115内。这里，“狗骨头”指的是任意些具有两个端部和一个连接这两个端部的较细部分的横截面形状。这些形状可以是双轴对称(即，相对于两个轴对称)，单轴对称(相对于一轴对称)或不对称。如图2b所示，承载元件205的长度尺寸相对于宽度尺寸较长，给LED的电极和次级装置提供了稳定性，而且可以按需要保持多个LED或光源(见下面的多端口装置讨论)。这种“狗骨头”形状还可以节约连接器的侧向空间，因为它可以在一定程度利用现有侧壁上的没有用到的厚度。

尽管如此，其它形状也可以应用到承载元件205上。例如，一种有效的扁平平面(图中未示)可以替代前面所述的“狗骨头”，LED的电极直接成型在平面厚度之内。另一种替代方法就是，承载元件由两个或多个分立的元件组成，比如使用上电极271和下电极273，省掉连接区域275。还有一种替代方法，将承载元件205注塑或冲成“C”的形状。承载元件205的长度方向的长短尺寸可以调节，例如可以通过减少图2b中的承载元件的深度277，仅接纳一个LED和一对电极。依据不同的使用情况，可以有多种不同种的承载元件来配合使用，这些变化都在本领域普通技术人员的技能范围之内。

在另一实施例中，可以将连接器外壳102，凹槽115、120，和光源次级装置220、221设置为直接在外壳102内接收电极215、220，省掉了图1和图2所示的承载元件205。更具体的说，这种方法中，凹槽115、120要比图1a所示的要窄一些，大致和电极的宽度相当，这样有利于通过摩擦力与电极牢固插合，电极的末端向下延伸，穿过连接器的外壳102直接伸到安装基板(外部设备)上。

图3示出了光源300应用在右边光源次级装置201上的情况。光源300与左边光源210相似，但适合于装配进右边光源201内。在下面的讨论中，同样假定光源为标准的发光二极管。光源300包括发光元件310(比如LED310)和一对电极315、320。电极被弯曲，来使正面307(观察面)能够与连接器100的正面相互连接。电极315、320还被弯曲，使正面307的中心相对于315、320的轴偏离中心，移向左边；315、320的轴与基板是垂直关系。这种垂直关系减小了电极的工作长度，从而使得电极的末端323能够直接与其对应的在基板上的间隙配合，且省掉了从侧向施加给基板的力。

侧视图图3b示出了电极315和320是如何弯曲90度来使得正面307能够在连接器外壳凹槽120内获得理想的朝向位置的。图3c是后视图，示出了观察者从后面观察，发光二极管300能够被观察到情形。

图3d是光源300的底视图。应当指出，电极315从图3b所示位置再弯曲90度，就是说，电极315沿不同的平面进行了两次弯曲。图3b所示的第一次弯曲使得观察面307能够水平放置，而不是垂直放置。图3d的第二次弯曲使得观察面307的中心移到了如图3所示的电极形成的垂直轴的左边。

应当指出的是，上面描述的电极构造都是示例作用的，并非对本发明的限制。具体的说，其它的电极构造，比如不同弯曲的半径、位置，方向的等等都可以用来实现需要的光源次级组件构造。而且，连接器102内部形成的凹槽115、120都可以通过改变来适应任何需的光源和承载元件之间的连接关系。

还有，应当指出光源元件210、310的横截面不一定是矩形，可以是正方形、圆形、椭圆或是各种平行六边形的形状。他们的观察面207、307也不必是平面的，也可以是凸、凹面的或者是其它所需的形状。光源的观察面207、307与连接器外壳102正面之间的偏离也可以根据需要来使用，均在本发明的范围内。

多端口实施例

本发明中连接装置的第二实施方式如图4-5c所示。如图4所示，装置450主要包括一个连接器外壳451，其中形成多个(例如2个)标准插头接收连接器凹槽455。连接器外壳451的前壁最好垂直于安装连接器装置450的PCB表面(或其他装置)，该锁紧机构位于PCB之外，这样，标准插头可以被***在连接器外壳451中形成的插头凹槽450，与PCB没有物理上的相互干扰。其他构造(例如“锁定”)可以被用于本发明。每个插头凹槽455都适合于接收一个标准插头(没有示出)，该标准插头中设置有多个按预定阵列布置的导电体，该阵列适合于与布置在凹槽455中的对应的一组导电体410配合，在插头导电体和连接器导电体410之间形成一个电连接。每一组导电体410都耦接到一个引向对应的PCB配合触点425的导电通路，用于将导电体410耦接到PCB。还提供一对连接柱465用于PCB连接。图中所示实施例中的连接器外壳元件451是绝缘体，可以构造成类似图1所述的连接器外壳102。

连接器外壳元件451还包括一个或多个标准凹槽，每个凹槽都用于接收一光源次级装置。在图示的装置450的实施例中，外壳元件451包括左侧光源次级装置凹槽415，中部或间隙光源次级装置凹槽475，右侧光源次级装置凹槽420。图示连接器装置450中，右侧和左侧光源次级装置凹槽是镜像对称结构。中部光源次级装置次级凹槽475设有接收光源次级装置的空间，该光源次级设置有两个光源与左右的凹槽415，420相对，凹槽415，420分别提供空间用来仅仅接收一个单独的光源。

如图5a-5c所示，间隙光源次级装置500用于***图4所示的中部光源次级装置凹槽475。图5a是光源次级装置500的正视图，图5b是同一次级装置的侧视图。图5c显示了次级装置500(以及左侧和右侧的次级装置)***连接器外壳451。

间隙光源次级装置500包括第一光源505，其具有一对第一电极520；光源次级装置500还包括第二光源510，其具有一对第二电极525。光源次级装置500还包括一个光源承载模块515。光源承载元件515在结构上与前述的光源承载元件205相似，但是不需要完全一致，可以具有任意数量的与承载元件205相似或不同形状。

如图5a和5b所示，电极对520，525向下延伸并穿过光源承载元件515。如图5a所示，光源元件505和510的正面507和508垂直于图形平面，朝向连接器的前面。采用一对如图3d所示的补充的弯折，正面507和508的中心分别被做成中心偏左和中心偏右，如图5a所示。

尽管没有示出，可以在光源次级装置200、201、500上安装附加的电磁屏蔽来进一步减少光源转换时来自连接器信号路径的瞬时噪音。例如，光源次级装置上可以设置绝缘导管或者包层(例如屏蔽带)从而实现对光源次级装置中的光源和/或的光源电极的电磁屏蔽。另外可以将薄层的屏蔽材料沉积到光源外壳凹槽的内表面，如下所述。很多其他的屏蔽方法可以用来补充本发明。

连接器装置500设计的某些优点很明显，中部或者间隙光源次级装置凹槽475由于简化了连接器的制造工艺，很好地降低了整体制造成本。特别是在制造具有多个间隙光源次级装置的连接器装置时(例如，具有一排八个端口的“1x8”连接器，其中使用了七个间隙次级装置，如图6所示)，该优点更为显著。另外，首先完成光源次级装置200，201，500的预制，就可以实现将光源插连接器装置500过程的自动化。与之相比，现有的工艺方法是将LED(或其他类型的光源)的电极穿引通过连接器装置外壳，例如，前文提到的Pocrass的方法，非常麻烦而且增加成本。

本发明中光源结构的另一个主要的优点在于，光源电极垂直向下延伸到PCB或者其他光源电极的安装装置(并远离连接器内部导电体110)，可以避免很多现有工艺中的电磁噪音的交叉耦合。如果想进一步限制光源产生的噪音的交叉耦合进入某个导电体110的信号通路上，可以在光源次级装置上加设噪音屏蔽。光源电极向下延伸的这种结构也会提高连接器内部结构的利用率，供光源次级装置使用，因为连接器内部不论有无光源次级装置都不受影响。

如图6所示，连接器600包括一个1x8阵列的端口排列，与连接器装置00提供的1x2阵列的端口排列相对。连接器600的结构和构造与前述的连接器450的结构和构造相似，因此这里不再描述。

如前所述，如果需要，光源次级装置200，201，500可以进一步包括对独个光源的噪音屏蔽。同样，连接器装置100，450，600可以被构造以提供屏蔽。如果希望对信号通道导电体110进行屏蔽，使其不受到LED发出的噪音的干扰，可以采用任意方法在连接器装置和/或光源次级装置200、201、500中中加入该屏蔽。在一个实施例中，在***光源次级装置之前，通过在光源次级装置凹槽115，120，475(甚至是在LED本身不导电部位之上)的内壁上构造一个薄金属层(例如，铜，镍或者铜-锌合金)来实现对LED屏蔽。在另一实施例中，光源次级装置内部直接构造出噪音/EMI屏蔽层(没有示出)，其包括，例如，用于光源电极的内部绝缘导管。也可以采用本领域常用的外部的连接器屏蔽(例如连接器外壳外某部分上的整体屏蔽)。

如图7所示，电子装置700包括连接器装置705，在结构和设计上与连接器装置450和600相似，但是在本实例中，具有一组三个端口710和四个光源次级装置715。连接装置705被安装在外部基板702上，这里外部基板72是一个PCB2。如图7所示，连接器装置705按如下方式安装：将PCB配合触点，包括单通道触点和光源电极末端，穿过PCB702上形成的对应的孔(连接点，没有示出)。配合触点被焊接到紧紧围绕在这些孔周围的导电路径720上，在其间形成永久导电触点，提供一顶程度的物理支撑。连接器外壳还可以配合一些定位柱(例如图1a中的定位柱130)，用来确定连接器装置705与PCB上形成的孔之间的对应位置关系，这种定位柱设计是本领域熟知的现有技术。导电体(电极)被构造成预制的引脚布置，用于连接器705和基板702之间的导电连接，例如如图7a所示。注意，尽管图7给出了导电体/孔的一种实施方式，但是也可以使用其他类型的装配方案和构造。例如，配合导电体阵列构造为能够将连接器装置705以表面装配的方式安装到PCb702上，不需要设孔。或者，连接器装置705可以被安装在一个中间基板上(没有示出)，该中间基板通过表面装配的端子阵列安装到PCB702上，例如球栅阵列(ballgridarray，BAG)，针栅阵列(pingridarray，PAG)，或者其他非表面装配工艺。连接器装置705端子阵列的印记可以减少，并且PCB702和中间基板之间的垂直间距可以调整，这样可以在中间基板端子阵列印迹之外但在连接器装置705印迹之内将其他部件安装到PCB702上。

多排多端口实施例

如图8a-8c所示，揭示本发明中的连接器装置的另一实施方式。如图8a所示，连接器800主要包括，具有多个横竖排列的标准插孔(4个)802的外壳801，两个端口被布置在第一排804，两个端口被布置在第二排806。容易理解端口、列、排的数目可以任意变化，因此所述的结构只是一个例子。在外壳上形成多个光源凹槽815，820，875来接收对应的光源次级装置830，840，850，下面将图8b，8c详细描述。两个外部或者侧面凹槽815，820设置在外壳801的两端，结构与前述的大体相似，不同的是，每个凹槽都被加长了，以便接纳多个，较深的(即，水平方向加长)承载元件，如图8b和8c所示的间隙光源次级装置850。尤其是，间隙光源次级装置850包括以层叠方式布置的第一和第二承载元件852，854，从图8c中可以清楚地看出，四个光源855、857、859、861(这里是LED)的电极856、858、862、862由一个或两个承载元件852、854穿出。对应地，图8b-8c的光源布置与前述的单端口、单排多端口实施例中的完全类似，不同之处在于，第二承载元件和LED组被垂直地布置在第一承载元件之上。还应注意，如果需要，可以在间隙次级装置的两个承载元件852、854之间形成一个或者多个桥接元件863，这样与单独由电极支撑的方式相比而言可以增加次级装置的机械强度。此种桥接元件可以包括例如，如图8c所示的两个承载元件852、854之间的模制连接件，或者其他机械领域中熟知的支撑类型。

需要注意的是图8a-8c的装置只是设计方面的示例，前述的对于其他实施例(例如：不同形状的承载元件、或者不同类型光源的使用)的各种变化、修饰或者选方案择同样也可以用在这里。

制造方法

如图9所示，详细介绍一种制造本发明中上述连接器装置的方法900。注意，尽管下面的图9的方法900是多端口连接器装置(例如图4-5c)的描述，本发明方法同样可用于其他构造包括图1的单口装置，以及多排结构如图8a-8c所示。而且，可以集合不同的方法900的各个步骤的不同组合以及/或他们的顺序排列，来定义以下描述的制造次级方法。

方法900能够以分配的或多重任务模式进行。也就是说某一单独的制造单位不需要执行所有步骤或是各组步骤。例如，不同的单位可以分工制造各个次级装置，再由其他分包商或者总制造单位利用在各个步骤制造出来的各个次级装置以及元件完成最终的组装。

在图9中的实施例中，方法900大体上包括，在步骤902中，首先形成连接器外壳元件451。形成的连接器外壳元件具有左侧和右侧光源次级装置凹槽415，420以及间隙凹槽475。形成的连接器外壳元件还包括：至少一个标准插头接收凹槽455和一个置于其中的尾部空洞。连接器外壳元件采用一种本领域熟知的喷射模成型工艺制造，也可以使用别的加工方法。选择喷射模技术是因为它可以精确地复制模具的微小细节，低成本，易加工。在一些实施例中，可以在连接器外壳元件的不同部位加上噪音屏蔽，作为外壳成型步骤902的子步骤。

下面，在步骤904中提供导电体组件410。如前所述，导电体包括截面形状为正方形或长方形的金属条(例如铜或铝合金)，按所需尺寸装配在外壳451中的连接器的狭槽中。

在步骤906中，将导电体的朝向定位并变形使其适用于连接器凹槽中(即：在外壳451内，并与标准插头端子配合)，并将导电体引向外部装置，例如图7的PCB702。使用本领域熟知的定型模或者机加工工艺将导电体制成理想的形状。特别是，对于图4中的实施例，将导电体410变形，形成所需要的在同一平面上的并置阵列，用来与连接器插头配合(例如，插头式RJ连接器类型)，并且该端子阵列适合于配合PCB/外部装置702。如前所述，本发明中的光源次级装置有效地独立于连接器的内部构造，因此不论具有任何内部结构类型的导电体410以及其他电子和/或信号调节元件都可以使用。例如，每个导电体410可以包括多个在基板上设置的含有信号调节元件的部分，例如，如前述的美国专利申请号10/139907所描述的。还可以采用很多其他的构造，前述步骤906中对导电体410的成形和放置方法仅仅是一个示例。

在步骤908中，为一个或多个光源提供理想的电极构造。这个过程可以通过几种其他的方法来完成。在一个示例性的实施例中，可以购买一套标准的商用LED光源，并利用各种现有的弯曲方法，例如机械弯曲，并电极变形为理想的弯曲构造，如图5a-5b所示。这样的LED通常制造成本很低，电极是直的，因此需要弯曲。或者，步骤908可以是用户定义的制造方法，用于构造出用户定制的具有理想电极构造的光源。或者，电极的变形可以在下述步骤910中将承载元件注塑或者放置到电极上之后进行。可以采用任何不同的方法和/或前述方法的组合用来提供需要的光源电极构造。

在步骤910中，形成一个或多个光源承载元件205，415。形成的光源承载元件安装在他们对应的外壳凹槽415、420、475中，包括至少一组孔用于接收一个或多个光源电极。在本实施例中，这个过程包括使用传统注射模工艺直接在电极周围模制出承载元件，也可以使用其他方法。例如，承载元件(带孔)可以独立于电极形成，然后在对电极进行变形之前或之后将电极***承载元件。

在步骤912中，在光源电极***承载元件后并电极末端部分变形(如图5a所示)，形成所需的端子阵列排列间距和图案。使用与上述步骤908中类似的方法完成变形。注意，如果承载元件是围绕着光源电极模制成型，这一步骤(912)的承载元件变形可以在任意时间内完成，因为电极末端部分不需要穿过承载元件的孔。或者，如果承载元件205，415是预先模制成型百电极随后***其中的情况，这时在***步骤之后应该将末端变形。

然后，在步骤914中完成的光源次级装置415，420成品被***的外壳元件451的对应的凹槽415，420，475中。在一个实施例中，这种***包括先人工把每个次级装置的后面部分***到外壳凹槽中，然后在完成对齐这后，轻轻地将承载元件(和光源)压入外壳中，使他们位于所需的位置。或者，这样的***操作可以实现自动化，例如，可以使用各种制造业中熟知的“拾取-放置”机械装置完成这一过程。把不同的光源次级装置***到他们对应的凹槽可以同时完成，使所有的次级装置被同时装入外壳。

为了便于上述的***，可以将承载元件(甚至是光源体的后部)变形或者逐渐变窄以容许一定程度的错位。例如，可以利用承载元件后沿上的“V”字形锥度，以利引导每一个承载元件或者次级装置到位，以便于进一步***，因此使得连接器的人工或者自动化组装更加方便。

最后，在可选步骤916、918中，对连接器装置450进行电气测试(包括测试光源的亮度)，并将连接器装置450安装到外部装置例如PCB702上。也可以在连接器装置安装到外部装置上之后进行测试。在本实施例中，安装步骤包括将连接器安装到外部装置上，使各个导电体410以及电极末端***PCB702上对应的孔中，然后采用回流焊接将前者焊接到后者上，形成电通路。可以在变化实施例中使用其他的如前所述的技术，例如表面装配等。

应该理解，尽管本说明书中对本发明的某些方面以方法的特定步骤顺序来加以描述，但这些描述仅仅是对本发明包括的广泛方法的示例性说明，可以根据某一特定应用而加以修改。在某些特定场合下，某些步骤可能被认为是不必要的或是可选的。此外，本说明书中揭示的实施例中可能会加入某些步骤或功能，或是某两个或多个步骤的顺序被调换。以上这些变换都在本说明书及权利要求书所揭示的本发明的范围之内。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。本发明的范围当以权利要求的内容为参照。

Claims (24)

1.一种连接器装置，其特征在于包括：

至少一个次级装置，它具有至少一个光源，至少一个承载元件，该承载元件被用于接受该光源的至少一部份；和

一个连接器外壳，它具有一个正面，在该正面内部形成至少一个凹槽，该凹槽被用于接收前述的次级装置的至少一部分；

当前述的次级装置通过前述的正面被***前述的凹槽时，前述的光源被定位在能够由前述的外壳的观察到的位置。

2.根据权利要求1所述的连接器装置，其特征在于其中所述的光源包括一个具有多个电极的LED，该电极适于与外部装置的对应的传导电径迹进行电气连通。

3.根据权利要求1所述的连接器装置，其特征在于其中所述的承载元件包括一个平面元件，该平面元件被垂直地接收在前述的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的连接器装置，其特征在于：前述的光源被设置为突出于前述平面元件的平面之外。

5.根据权利要求1所述的连接器装置，其特征在于：前述的承载元件包括：顶部电极部和底部电极部以及设置于这两部分之间的中央部。

6.一种电气连接器装置，其特征在于其包括：

一个具有正面的外壳，该外壳进一步包括：

至少部分地形成在该正面中的多个标准插座端口，每一个该端口都适合接收一个具有多个端子的标准插座；

设置于所述外壳两端并至少部分地位于前述正面之内的多个第一凹槽，并邻近前述端口中对应的端口，每个第一凹槽内都适合接收一个光源；以及，

至少部分地位于前述正面之内且设置于相邻的前述多个端口之间的第二凹槽，该第二凹槽内适合接收多个光源；

多个带有电极的第一光源组，接收在对应前述第一凹槽中，前述的电极与一个外部装置匹配；以及，

多个带有电极的第二光源组，每个光源组由前述的正面分别被前述的多个第二凹槽中对应的凹槽接收，前述电极与前述外部装置匹配。

7.根据权利要求6所述的电气连接器装置，其特征在于其进一步包括：

被前述第一凹槽中对应的凹槽接收的第一承载元件，该第一承载元件与前述的第一光源中对应的光源的电极配合，使该第一承载元件与对应的前述第一光源的电极保持一个固定的关系；

被前述第二凹槽中对应的凹槽接收的多个第二承载元件组，该第二承载元件组与前述的第二光源组中对应的光源的电极配合，使该第二承载元件组与对应的前述第二光源组的电极保持一个固定的关系。

8.根据权利要求7所述的电气连接器装置，其特征在于：所述的第一和第二光源包括具有观察面的LED，每个LED都具有两个前述的电极，当该LED被安装在前述的第一和第二凹槽中时，每一个前述LED的观察面都可以由前述的正面观察到。

9.根据权利要求7所述的电气连接器装置，其特征在于：前述的第一和第二光源的电极平行并垂直朝向地安装在对应的前述承载元件内。

10.根据权利要求9所述的电气连接器装置，其特征在于：前述的每一个第一承载元件都接收一个光源的电极，前述的每一个第二承载元件都接收两个光源的电极。

11.根据权利要求8所述的电气连接器装置，其特征在于前述的第二光源组包括两个LED，这两个LED的观察面被相互并列设置，所述两个LED的电极至少部分地被一个所述第二承载元件接收于其内。

12.一种制造连接器装置的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

形成一个有一个正面的外壳，前述的外壳进一步包括至少一个标准插头端口以及至少部分形成于前述正面上的至少一个第一和第二凹槽；

提供具有观察面以及多个电极的第一和第二光源；

将前述的第一光源的电极变形为第一构造，使前述的光源可以被接收在前述第一凹槽中，从前述的外壳的正面可以观察到前述的观察面；

将前述的第二光源的电极变形为第二构造，使前述的光源可以被接收在前述第二凹槽中，从前述的外壳的正面可以观察到前述的观察面；

将前述的第一光源由前述的正面***到前述的第一凹槽，将前述的第一光源的电极定位，使之与一个外部装置配合；

将前述的第二光源由前述的正面***到前述的第二凹槽，将前述的第二光源的电极定位，使之与前述的外部装置配合。

13.根据权利要求12所述的制造连接器装置的方法，其特征在于前述的变形步骤包括：将前述的第一光源的电极和第二光源的电极变形为不同的构造。

14.根据权利要求12所述的制造连接器装置的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

在前述的第一光源的电极的至少一部分的周围形成第一承载元件，前述的第一承载元件的至少一部分适合于在前述的第一凹槽中被接收；

在前述的第二光源的电极的至少一部分的周围形成第二承载元件，前述的第二承载元件的至少一部分适合于在前述的第二凹槽中被接收。

15.根据权利要求14所述的制造连接器装置的方法，其特征在于其中所述的形成步骤包括：在前述的变形步骤结束后，将前述的第一和第二承载元件分别模制成型在前述的第一光源的电极和第二光源的电极上。

16.一种用于电连接器中的光源次级装置，该连接器具有一个外壳，在该外壳正面形成有至少一个凹槽，其特征在于该光源次级装置包括：

一个承载元件，该承载元件具有一纵向尺度，适合于至少部分地装配在前述的连接器外壳中的互补凹槽中；

至少一个光源，其具有多个电极和一个前表面，前述的电极至少部分地保持在前述的承载元件中；

前述的光源装置适合于至少部分地接收在前述的凹槽中。

17.根据权利要求16的光源次级装置，其特征在于：前述的前表面所在的平面垂直于前述的承载元件的纵向尺度；及

当前述的装置被接收在前述的凹槽中时，前述的电极适合于与外部装置的对应的导电体配合。

18.根据权利要求16或17所述的光源次级装置，其特征在于：每一个前述的电极进一步包括：一个末端部，其沿着前述的纵向尺度从前述的承载元件以完全平行队列的排列方式伸出。

19.根据权利要求16或17所述的光源次级装置，其特征在于前述的承载元件包括一个有平面部的单一元件，前述的纵向尺度适合于被接收在前述的连接器外壳中，与一垂直于前述外壳正面的轴线相平行。

20.根据权利要求16或17所述的光源次级装置，其特征在于，前述的至少一个光源包括两个光源，前述的两个光源的前述的正面被并列放置。

21.根据权利要求20所述的光源次级装置，其特征在于：前述的两个光源在物理上是互相连通的。

22.一种制造光源次级装置的方法，其特征在于其包括以下步骤：

提供一个第一光源和一个第二光源，每个前述的第一和第二光源都具有一个观察面和多个电极；

将前述的第一光源的电极变形为第一构造；

将前述的第二光源的电极变形为第二构造；

将前述的第一和第二光源设置为使前述的光源的观察面并置；并且，

在前述的第一和第二光源的电极的至少一部分的周围形成至少一个承载元件。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于前述的变形步骤包括：将前述的第一和第二电极变形，使每个电极的一部分与前述设置步骤之后的前述光源的其余电极的对应部分并列设置。

24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于前述的成形步骤包括：采用注射模塑法在前述电极周围形成前述承载元件。

Images