CN101809827A - 电连接器 - Google Patents

Abstract

一种电连接器，包括绝缘本体(2)和收容在绝缘本体内的多个信号端子(S1-S8)和接地端子(G1-G4)。每个端子包括接触部(300)、端脚部(301)和位于接触部(300)和端脚部(301)之间的连接部(302)。所述接触部在绝缘本体上设置成两排，并且所述端脚部设置成两排。位于一排内的端脚部的自由端的位置与它们的接触部的位置排列相对应。与一排内的每个信号端子对的端脚部的自由端相比，另一排内的两个相应的相邻端子的端脚部的自由端之间的距离增加。

Description

电连接器

技术领域

本申请要求2007年10月25日提交的申请号为200720194819.1的中国专利申请的优先权。

本发明大体上涉及一种电连接器，更特别地，涉及一种用于传输高速差分信号的电连接器。

背景技术

常规的用于传输高速差分信号的电连接器在通信领域中具有广泛的应用，美国专利No.7,090,540和美国专利No.7,077,668公开了这些应用中的一部分。如美国专利No.7,077,668中图1和图2所示，电连接器6包括绝缘本体60、收容在绝缘本体60内的多个端子61以及遮蔽绝缘本体60的盖体62。绝缘本体60具有连接部600和多个端子收容槽，该端子收容槽分别收容端子61并贯穿连接部600。端子61包括信号端子、接地端子和其它不同用途的端子。编号a、c、d、f、g、i、j和l的端子是信号端子，每两个作为一对用于传输差分信号。编号b、e、h和k的端子是接地端子，剩余的端子m-s可具有不同的用途。每个端子61包括用于连接的接触部610、连接(例如通过焊接)到电路板7的端脚部611以及连接接触部610和端脚部611的连接部(未示出)。位于连接部600的端子61的接触部610符合高清晰度多媒体接口(HDMI)标准，并从图1中连接器的前方看去被设置成两排。相反，如图2所示，端子61的端脚部611被设置成三行或三排，分别由电路板7上相应的焊盘组70、71、72所确定，每个焊盘组70、71、72分别与一行端脚部相对准。焊盘70包括最接近连接部600的中心的焊盘组，并能够将相应的一组端子接地。另两个焊盘组71和72与每个差分信号端子对的两个端子相对准。连接到中间的焊盘组71的一根引线73穿过不同组的两个相邻焊盘72。因此，每个差分信号端子对的两个端子之间的距离不足以减小差分信号端子对使用的一对差分信号之间产生的干扰。

这种常规的电连接器6在每个差分信号端子对的两个端子61的端脚部611之间提供了相等距离，但是三排焊盘70、71、72占用了电路板7上的更多区域。因此，这种常规技术不适合被现在小型化趋势的最新电子产品所采用。

发明内容

本发明提供一种电连接器，其克服现有技术中存在的问题，并提供现有技术以外的其它优点，这些优点将通过结合附图阅读所附说明变得清楚。

一种电连接器，其具有的端子排列允许相邻组的差分信号对之间的距离在连接器的安装末端增加。相邻组的差分信号对之间的干扰能够减小，并且虽然进行了这种改进，但是整个电连接器的尺寸不需要增加。

所述电连接器包括绝缘本体，以及收容在所述绝缘本体内的多个信号端子和多个接地端子。每个信号端子和接地端子包括接触部、端脚部和将所述接触部连接到所述端脚部的连接部。端子的接触部在绝缘本体上被设置成两排，端脚部也被设置成两排。一排内的信号端子和接地端子的端脚部的自由端的位置排列与其接触部的位置排列相对应。与一排内的各个信号端子对的端脚部的自由端相比，另一排内的两个相应的相邻端子的端脚部的自由端之间的距离增加。

信号端子和接地端子的接触部的排列符合高清晰度多媒体接口标准，但是在应用中不受限制。对于两对相邻的端脚部，端脚部之间的间距增加。这些端脚部之间增加的距离是同一排内布置的另一对相邻的端脚部之间的距离的两倍。每个端子的连接部从接触部先水平地延伸，然后垂直地延伸。所述绝缘本体可包括固定板，设有多个穿过其中的固定孔。端子的端脚部***并固定在相应的固定孔内。所述绝缘本体还包括接合凹槽，所述固定板的两边缘上设有接合凸起，用于与所述接合凹槽相接合。

与具有三排布置的端脚部的常规电连接器相比，本发明的连接器包括成两排布置的接触部和端脚部。两排端子的设置顺序相同。一排的端脚部的间距在一些局部内变化。因此，端子之间的干扰能够减少，结构被简化从而使得电连接器适用于小型化的电子产品。

附图说明

通过下面结合附图的说明可以更好地理解本发明的结构组织和操作方式及其目的和优点，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是现有技术的电连接器的前视图；

图2是图1中连接器的底视图；

图3是连接到电路板上的电连接器的一种实施方式的轴测图；

图4是图3中连接器的另一轴测图；

图5是图3中连接器的分解轴测图，包括图3中安装连接器的电路板；

图6是图3中连接器的前视图；

图7是图3中连接器的后视图；

图8是图5中电路板的底视图；

图9a是具有连接器的电路板上使用的通孔排列的底视图，其示意性示出了从该通孔引出的信号迹线；以及

图9b是电路板的另一实施方式的底视图，其示意性示出了从其通孔引出的信号迹线。

具体实施方式

虽然本发明可以通过不同的方式实施，如图所示，这里将详细描述本发明的一优选实施方式，应理解为这里公开的是本发明的原理的示例，而不是将本发明限制为这里所示和所公开的内容。

图3示出了用于传输高速差分信号的电连接器1。该连接器1包括绝缘壳体或本体2，收容在绝缘本体2内的多个端子3和遮蔽绝缘本体2的盖体4。该连接器1安装在电路板P上，并允许配合的对接连接器(未示出)与连接器1相连接，从而在其中传输高速差分信号。连接器1面对对接连接器的一侧在以下称作连接侧或对接侧10，相对连接侧10的一侧在以下称作后侧或安装侧11，连接器1面对电路板的一侧在以下称作下侧12，相对下侧12的一侧在以下称作上侧13。

如图4和图5所示，绝缘本体2包括主体部20和连接到主体部20的端子壳体部21。主体部20具有桥接部17和从桥接部17的相对两端向下延伸的支架22。支架22的前部19向着连接侧10延伸。端子壳体部21在支架22之间从连接侧10延伸到后侧11。多个端子收容槽23从对接侧10到安装侧11设置穿过端子壳体部21。每个端子收容槽23的位置通过端子3***端子收容槽23的位置确定。

连接器的端子3最初被设置成差分信号端子对，并且每个差分信号端子对具有与其相关的接地端子。最好如图5-8所示，连接器1具有二十个端子3，包括四对差分信号端子(图中沿方向A依次编号为S1-S8)，四个接地端子(依次编号为G1-G4)和八个用于除传输差分和接地信号以外用途的端子(依次编号为O1-O8)。例如，这些端子可以用于传递功率(transmit power)或返回功率(return power)或热***探测，并还可用作一个或多个辅助信号通道。

每个端子3包括用于连接到对接连接器的接触部300、连接到电路板P的端脚部或尾部301和连接接触部300和端脚部301的连接部302。位于绝缘本体2的端子壳体部21内的端子3的接触部300可符合HDMI标准(或其它合乎要求的标准)，与接地端子相关联的每个信号端子如图6所示以交错的方式设置成两排。

在实践中，第一信号端子对S1、S2与第一接地端子G1配合，以形成第一端子组并限定穿过连接器的差分信号传输线路(line)，第二信号端子对S3、S4与第二接地端子G2配合，以形成第二端子组，第三信号端子对S5、S6和第三接地端子G3配合，以形成第三端子组，第四信号端子对S7、S8和第四接地端子G4配合，以形成第四端子组。每一组的两个差分信号端子设置在同一排内，而各组中相关联的接地端子位于另一排内，这三个端子在连接器的前方呈现为近似等腰三角形的顶点。相邻的端子组以相反或交错的排列布置。即，一组的接地端子和另一组的信号端子依次布置在同一排内，从而一个接地端子介入该排内的两个相邻信号端子对之间。例如，如图6中清楚所示，第一信号端子S1、S2的接触部300位于上排内，第一接地端子G1的接触部300位于下排内；第二信号端子S3、S4的接触部300位于下排内并邻近第一接地端子G1，而第二接地端子G2的接触部位于上排内并邻近第一信号端子S1、S2的接触部300。具有不同用途的其它端子3依次布置在设有端子S1、S2、G2、S5和S6的上排内和沿A方向设有端子G1、S3、S4、G3、S7和S8的下排内。

每个端子3的连接部302的水平部分从接触部300沿着端子收容槽23延伸，并与端子收容槽23的侧壁过盈配合(interference fit)，从而保持在其中(图5)。连接部302从端子收容槽23向外延伸，并从其水平部分弯曲从而形成垂直部分。每个端子3的端脚部301从连接部302的垂直部分延伸。在连接侧10上的下排内开始的端子3的端脚部301具有与其相应的接触部300(G1、S3、S4、G3、S7、S8)相同的排列顺序，任意两个相邻的端脚部301之间的距离等于图8中的恒定尺寸D。在连接侧10上的上排内开始的端子3的端脚部301具有与其相应的接触部300(S1、S2、G2、S5、S6)相同的排列顺序，但是相邻的端脚部301之间的距离部分变化。即，端子S1/S2、S2/G2、S5/S6的两个相邻的端脚部301之间的距离等于间距或恒定尺寸D，而端子G2/S5、S6/G4的两个相邻的端脚部301之间的距离是恒定尺寸D的2倍。参见图8，其示出了电路板P上的焊盘P2的布局中的不同距离。焊盘P2的位置正好与端子3的尾部301的自由端相对应，并使用相应端子的字母标记。

因此，第二组的接地端子G2和第三组的相邻的信号端子S5之间的距离是恒定尺寸D的2倍。同样地，第四组的第四接地端子G4和第三组的相邻的信号端子S6之间的距离也是恒定尺寸D的2倍。为了适合这些排列，端子G1、S3、S4、G3、S7和S8的尾部301从其连接部302的相应垂直部分垂直地延伸；端子S5和S6的尾部301从其相应的连接部302的垂直部分垂直地延伸，但是端子S5和S6的水平部分长于端子G1、S3、S4、G3、S7和S8的水平部分；端子G2、S2、S1的尾部301弯曲并向着一个支架部件22成角度地横向延伸，然后垂直地延伸；以及端子G4(和附近的其它端子)的尾部301也弯曲，并向着另一支架部件22成角度地横向延伸，然后垂直地延伸。至于电路板P上的焊盘P2的布局，连接器1的其它端子3的尾部301允许电路板P提供足够的布线空间，用于连接到在内侧排(接近图8中电连接器1的连接侧10)的焊盘P2的迹线，从而能够避免噪音干扰。图9b中示出了迹线布线的一种实施方式。

因此可以理解，连接器的端子的队列可以这样设置，使得每个差分信号端子组在连接器的对接侧上形成三角形的端子组，在关联的接地端子和两个信号端子之间延伸的三角形的边基本等距。但是，在后侧或安装侧上，一个差分信号端子对组(S5、S6、G3)形成三角形的第一端子组401，因此在接地端子和信号端子之间的三角形的边具有相等尺寸。而且，从图9b中可以看出，第一端子组401在安装侧上形成一虚构的锐角三角形。这里使用的“锐角”三角形是指每个角都小于90°的三角形。另外三组在安装侧上形成端子组402、403和404，这些端子组也呈三角形。多个端子组中至少端子组402、403、404形成虚构的三角形，其中在关联的接地端子和信号端子对之间延伸的边的长度并不相等(例如，一边基本上长于另外的边)。从图9b中可以容易看出，例如在端脚一侧上，端子可以设置成端子组402，403和404形成钝角三角形。这里使用的“钝角”三角形是指三个角中的一个角大于90°的三角形。此外，第二和第三端子组403、404布置在端子组401的两侧上，并设置成第一端子组401的锐角三角形排列在两侧上被第二和第三端子组403、404的钝角三角形排列包围。因此，多个端子组在安装侧上形成三角形，两个信号端子基本上与接地端子等距离。然而，在安装侧上，这些端子组中大多数形成三角形，其中信号端子对和关联的接地端子这样设置，使得接地端子尾部和两个信号端子尾部中每一个之间的距离基本上不相同。

盖体4由金属形成，并包括其内安装绝缘本体2的收容部40，从收容部40的一侧延伸的托架41和从收容部40的另一侧延伸的安装脚42。安装脚42***电路板P上的安装孔内，从而盖体4被固定在电路板P上。

由于连接器1的整体高度大于常规的电连接器的高度，端子3的尾部301相应地延长。

绝缘本体2可包括可分离的端子尾部固定板24。该固定板24如同立方体，固定板24的两个短边缘上设有接合凸起240。多个固定孔241穿过固定板24。端子3的端脚部301穿过相应的固定孔241。主体部20的两个支架22的下侧上设有接合凹槽220，以将固定板24保持在主体部20上。

与在其安装侧上具有设置成三排的尾部的常规电连接器相比，本发明的接触部300和尾部301设置成两排。两排内端子3的设置顺序可以彼此相同。一排的尾部301的间距在某些部分上变化。因此，两个端子3之间的电干扰例如串扰能够减少，并且结构被简化从而使得连接器适用于小型化的电子产品。

特别地，图9a示出了具有均匀间隔的两排端子的电路板P的一种实施方式的示意图(并示出了图2中的结构，除了非信号/接地端子改为在一侧上而不是布置在第三排以外)。可以理解，从通孔延伸的是迹线组Ta、Tb、Tc和Td。这种结构确定的一个问题在于产生串扰，因为迹线组Ta和Tc接近用于其它信号对的通孔。此外，由于通孔之间受限的空间，为了允许迹线在两个端子之间穿过，所需的制造公差对电路板P产生了额外的费用。然而，由于需要维持贯穿连接器(从对接侧穿过，并到达安装侧)的端子的三角形排列，这种结构在以前不被认为是需要改变的。

相反，如图9b所示的一实施方式的通孔形式的示意图，可设有图8所示实施方式中的四个迹线组T1、T2、T3和T4。可以看出，迹线组T1能够通过通孔G4和通孔S6之间的加大间隙。同样地，迹线组T3能够通过通孔G2和通孔S5之间的加大间隙。因此，通过图9b中所示的通孔形式，可以减少电路板上的串扰，能够降低制造成本并实现形成迹线组Ta和Tc的信号迹线之间的更好耦合。因此，当连接器根据图7所示设置时，电路板上的改进是可能的，该改进足以允许整个***的性能相对于实现这种改进的成本而言是增加的。

尽管显示并说明了本发明的优选实施方式，但是本领域的技术人员可以在不偏离所附权利要求的精神和范围内对本发明作出多种变化。

Claims (27)

1.一种电连接器，包括：

绝缘本体；以及

由所述绝缘本体支撑的多个导电信号端子和多个接地端子，

每个信号端子和每个接地端子包括接触部、尾部和将所述接触部和所述尾部连接在一起的连接部，

所述信号和接地端子的接触部在所述绝缘本体上设置成第一排和第二排，形成所述第一排的所述信号端子和接地端子在所述第一排内相互等距离地间隔，形成所述第二排的所述信号端子和接地端子在所述第二排内相互等距离地间隔，

其中，所述信号端子和接地端子的尾部设置成第一排和第二排，形成尾部第一排的所述信号端子和接地端子在所述第一排内相互等距离地间隔，所述第二排的信号端子和接地端子的尾部中的一些相互等距离地间隔，而其它形成尾部第二排的所述信号端子和接地端子的尾部相互不等距离地间隔。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其中，形成所述第一排的所述信号端子和接地端子的接触部相互间隔的距离和形成所述第二排的所述信号端子和接地端子的接触部相互间隔的距离是同一距离。

3.根据权利要求2所述的电连接器，其中，形成所述第一排的所述信号端子和接地端子的接触部相互间隔的距离等于形成所述第一排的所述信号端子和接地端子的接触部相互间隔的距离。

4.根据权利要求3所述的电连接器，其中，形成端子尾部第二排的所述信号端子和接地端子的接触部的自由端相互等距离地间隔的距离等于形成所述第二排的所述信号端子和接地端子的接触部相互间隔的距离。

5.根据权利要求4所述的电连接器，其中，形成端脚部第二排的所述信号端子和接地端子的尾部的自由端相互不等距离间隔的距离是等距离间隔的端子的距离的两倍。

6.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述信号端子和接地端子的接触部的布置符合高清晰度多媒体接口标准。

7.根据权利要求3所述的电连接器，其中，形成尾部第二排的所述信号端子和接地端子的尾部的自由端不等距离间隔的距离是形成尾部第二排的所述信号端子和接地端子的尾部等距离间隔的距离的两倍。

8.根据权利要求7所述的电连接器，其中，每个所述端子的连接部从所述端子的接触部水平地并垂直地延伸。

9.根据权利要求8所述的电连接器，其中，所述第二排内的所述端子中选取的一些端子的尾部从其连接部垂直地延伸，所述第二排内的另一些端子的尾部对角地弯曲并垂直地延伸。

10.根据权利要求1所述的电连接器，其中，所述绝缘本体还包括固定板，所述固定板上形成有多个固定孔，所述端子的尾部***相应的固定孔内。

11.根据权利要求10所述的电连接器，其中，所述绝缘本体还包括接合凹槽，所述固定板上设有接合凸起，用于接合所述接合凹槽。

12.一种电连接器，包括：

壳体；以及

布置在所述壳体内的多个导电端子，每个端子包括接触部和尾部，所述接触部和所述尾部被布置在所述端子的相对两端，

其中，所述端子的接触部被布置成具有两分离排的第一组，所述端子尾部被设置成具有两分离排的第二组，

一些所述端子被设置成不同的至少第一、第二和第三端子组，第一、第二和第三端子组中每组都包括第一和第二信号端子以及相关的接地端子，

所述第一、第二和第三端子组以各自的第一和第二排列设置，所述第一排列沿所述端子的接触部设置，所述第二排列沿所述端子的尾部设置，其中在所述第一排列内，所述第一、第二和第三端子组的端子的接触部分别限定出虚构的等腰三角形，所述第一、第二和第三端子组中相邻的端子组的接地端子的接触部布置在所述第一组的交错排上，以及

其中，在所述第二排列内，所述第一端子组的尾部限定出虚构的锐角三角形，所述第二和第三端子组的尾部分别限定出一虚构的钝角三角形，并且所述第二和第三端子组布置在所述第一端子组的相对两侧上。

13.根据权利要求12所述的电连接器，其中，所述第一和第二端子组的尾部这样设置，使得所述第一和第二端子组的接地端子的尾部布置在所述第二组的不同排内，其中所述第二端子组的接地端子的尾部邻近所述第一端子组的两个信号端子的尾部布置，所述第二端子组的接地端子的端脚和最近的所述第一端子组的信号端子的端脚之间的距离D1大于所述第一端子组的两个信号端子的端脚之间的距离D2。

14.根据权利要求13所述的电连接器，其中，所述距离D1约是所述距离D2的两倍。

15.根据权利要求13所述的电连接器，其中，还包括金属盖体，所述金属盖体具有设置成延伸到电路板内的四个脚部。

16.根据权利要求15所述的电连接器，还包括第四端子组，所述第四端子组具有限定出虚构的等腰三角形的端子接触部，并包括限定出虚构的钝角三角形的端子尾部。

17.根据权利要求16所述的电连接器，其中，所述第二和第三端子组分别具有对称的钝角三角形排列。

18.一种电连接器，包括：

壳体；以及

布置在壳体内的多个端子，每个端子包括接触部和端脚部并位于壳体内，从而多个端子的接触部位于第一排和第二排内，多个端子的端脚部位于第三排和第四排内，

其中，所述第一排和第二排内的每个相邻的接触部之间的距离基本上相同，

其中，所述第三排内的每个端脚部之间的间隔为距离D，以及

其中，所述第四排包括成一行的第一端脚部，第二端脚部，第三端脚部和第四端脚部，第二和第三端脚部之间的间隔是距离D，第一和第二端脚部之间的间隔是距离D2，第三和第四端脚部之间的间隔是距离D2，距离D2大于距离D。

19.根据权利要求18所述的电连接器，其中，所述距离D2约是距离D的两倍。

20.根据权利要求18所述的电连接器，其中，第二和第三端脚部设置成差分信号端子对，第一和第四端脚部设置成接地端子。

21.根据权利要求20所述的电连接器，其中，所述第一端脚部是第一端子组的一部分，第二和第三端脚部和第二端子组的一部分，第四端脚部是第三端子组的一部分，所述第一、第二和第三端子组分别包括一个差分信号端子对。

22.一种电连接器，包括：

绝缘的连接器壳体，以及布置在连接器壳体内的多个导电端子，每个端子包括布置在所述端子的相对两端的接触部和尾部，所述端子设置成不同的至少第一、第二和第三端子组，第一、第二和第三端子组分别包括第一和第二差分信号端子和相关的接地端子，第一、第二和第三端子组分别限定延伸穿过所述连接器壳体的一个单独的差分信号传输线路；

所述连接器壳体包括对接表面和安装表面，所述端子的接触部沿连接器壳体的对接表面设置在第一端子排列内，所述端子的尾部沿连接器壳体的安装表面设置在第二端子排列内，其中在所述第一端子排列内，所述端子的接触部在第一和第二排内对称地设置，而在所述第二端子排列内，所述端子的尾部在第三和第四排内不对称地设置；

所述第一、第二和第三端子组的端子的接触部还设置在虚构的锐角三角形的顶点，所述第一、第二和第三端子组的所述端子的尾部还设置在虚构的三角形的顶点，所述第一端子组的尾部限定出虚构的锐角三角形，所述第二和第三端子组的尾部限定出两个虚构的钝角三角形，所述钝角三角形布置在所述第一端子组的锐角三角形的相对两侧上。

23.根据权利要求22所述的电连接器，其中，在所述第一和第二排内，所述端子的接触部相互间隔第一距离，在所述第三排内，所述端子的尾部相互间隔所述第一距离，在所述第四排内，所述第二和第三端子组的端子尾部与所述第一端子组的端子尾部间隔第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。

24.根据权利要求23所述的电连接器，其中，所述第二距离约等于所述第一距离的两倍。

25.根据权利要求22所述的电连接器，其中，所述第四排包括所述第一端子组的两个信号端子的尾部和所述第二和第三端子组的接地端子的尾部，所述第二和第三端子组的接地端子的尾部分别布置在所述第一端子组的信号端子的尾部的相对两侧上。

26.根据权利要求25所述的电连接器，其中，所述第一端子组的信号端子的尾部相互间隔所述第一距离D，所述第二和第三端子组的接地端子的尾部与所述第一端子组的信号端子的尾部相互间隔所述第二距离。

27.根据权利要求26所述的电连接器，其中，所述第二和第三端子组的信号端子的尾部布置在所述第三排内，从而分别与所述第四排的间隔的所述第二距离相对。

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