CN104600453A - 用于触头模块的引线框及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于触头模块的引线框，包括成对(260)布置的承载差分信号的信号触头(162)。每一对信号触头包括具有第一配合梁(232a)的第一信号触头和具有第二配合梁(232b)的第二信号触头。第一和第二配合梁中的每个都包括茎部(262)和从茎部延伸的分支(264)，第一桨(252)从茎部延伸并且第二桨(254)从分支延伸。在初始冲压定向中，同一对信号触头中的第一和第二配合梁相互不平行地成角度。

Description

用于触头模块的引线框及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于触头模块的引线框及其制造方法。
背景技术
一些电连接器包括装载到连接器壳体中的单独的触头模块或触点模块(chicklet)。触头模块典型地具有成对布置的承载差分信号的信号触头。一些常规触头模块由包覆模制(overmolded)引线框形成。对于改进的电连接，至少一些已知的触头模块的信号触头具有有着相对的梁或桨的配合端，该相对的梁或桨配合到用作触头的冗余或多个点的相应的插头信号触头的两侧。然而，由于需要过多的材料以在配合端形成双梁，所以信号触头在其间需要较大的间距或间隔距离，这使得电连接器中信号触头的密度减小或者大的整体轮廓。为了克服这些问题，至少一些已知的触头模块包括相互覆盖或互嵌(internest)的两个包覆模制的引线框以形成触头模块。这种设计成本高而且难以制造。此外，由于这种设计包括两个包覆模制的引线框，所以制造这种触头模块的时间相比于使用单个包覆模制的引线框的设计成双倍。
需要提供一种在低制造成本下具有高密度的触头的触头模块。
发明内容
根据本发明，一种用于触头模块的引线框，包括用于承载差分信号的、成对布置的信号触头。每一对信号触头包括具有第一配合梁的第一信号触头和具有第二配合梁的第二信号触头。第一和第二配合梁中的每个都包括茎部(stem)和从茎部延伸的分支，第一桨从茎部延伸并且第二桨从分支延伸。在初始冲压定向中，同一对信号触头中的第一和第二配合梁相互不平行地成角度。
附图说明
图1是根据是示例性实施例形成的连接器***的透视图。
图2是插座组件的一部分的前部透视图，示出了其触头模块。
图3示出了用于插座组件的触头模块。
图4示出了触头模块的引线框。
图5示出了引线框的一部分，该引线框处于在弯折或形成其配合梁之前的初始冲压状态。
图6示出了配合梁处于未成角度或直线定向中的引线框。
图7示出了配合梁处于最后成形状态的引线框的一部分。
具体实施方式
图1是根据示例性实施例形成的连接器***100的透视图。连接器***100包括中平面组件102、构造成联接到中平面组件102的一侧的第一连接器组件104、和构造成连接到中平面组件102的第二侧的第二连接器组件106。中平面组件102用于电连接第一和第二连接器组件104、106。可选地，第一连接器组件104可以是子卡的一部分，并且第二连接器组件106可以是背板的一部分，反之亦然。第一和第二连接器组件104、106可以是线卡或开关卡。在可替换实施例中，第一和第二连接器组件104、106可以直接联接在一起而不需要使用中平面组件102。
中平面组件102包括具有第一侧112和第二侧114的中平面电路板110。中平面组件102包括第一插头组件116，该第一插头组件安装到中平面电路板110的第一侧112并从该第一侧延伸。中平面组件102包括第二插头组件118，该第二插头组件安装到中平面电路板110的第二侧114并从该第二侧延伸。第一和第二插头组件116、118的每个都包括通过中平面电路板110相互电连接的插头触头120。在示例性实施例中，插头触头120成对布置，构造成传送差分信号。第一和第二插头组件116、118包括插头接地屏蔽件122，该插头接地屏蔽件围绕相应的插头触头120提供电屏蔽。第一和第二插头组件116、118的每一个都包括用于保持插头触头120和插头接地屏蔽件122的插头壳体124。
第一连接器组件104包括第一电路板130和联接到第一电路板130的第一插座组件132。第一插座组件132构造成联接到第一插头组件116。当第一插座组件132联接到第一插头组件116时，第一电路板130相对于中平面电路板110垂直定向。
第一插座组件132包括用于保持多个触头模块140的前壳体138。触头模块140被保持在大体相互平行的堆叠构造中。触头模块140保持电连接到第一电路板130的多个信号触头(未示出)，并限定通过第一插座组件132的信号路径。信号触头构造成电连接到第一插头组件116的插头触头120。在示例性实施例中，触头模块140为信号触头提供电屏蔽。可选地，信号触头可以成对布置承载差分信号。
第二连接器组件106包括第二电路板150和联接到第二电路板150的第二插座组件152。第二插座组件152构造成联接到第二插头组件118。第二插座组件152具有插头接口154，该插头接口构造为与第二插头组件118配合。第二插座组件152具有构造成与第二电路板150配合的板接口156。在示例性实施例中，板接口156定向为垂直于插头接口154。当第二插座组件152联接到第二插头组件118时，第二电路板150定向为垂直于中平面电路板110。第二电路板150定向为垂直于第一电路板130。
第二插座组件152包括用于保持多个触头模块160的前壳体158。触头模块160被保持在大体相互平行的堆叠构造中。触头模块160保持电连接到第二电路板150的多个信号触头162(图2中所示)，并限定通过第二插座组件152的信号路径。信号触头162构造成电连接到第二插头组件118的插头触头120。在示例性实施例中，触头模块160为信号触头162提供电屏蔽。可选地，信号触头162可以成对布置承载差分信号。在示例性实施例中，触头模块160大体上沿着板接口156和插头接口154之间的信号触头162的基本上整个长度为每一对信号触头162提供360°的屏蔽。为信号触头对162提供电屏蔽的触头模块160的屏蔽结构电连接到第二插头组件118的插头接地屏蔽件122，并且电连接到第二电路板150的接地平面。
在所示的实施例中，第一电路板130大体上水平定向。第一插座组件132的触头模块140大体上垂直定向。第二电路板150大体上垂直定向。第二插座组件152的触头模块160大体上水平定向。第一连接器组件104和第二连接器组件106相对于彼此正交定向。
图2是连接器组件106的一部分的前部透视图，示出了第二插座组件152的一个触头模块160准备加载到前壳体158中并安装到电路板150。前壳体158包括位于前壳体158的配合端204处的多个信号触头开口200和多个接地触头开口202。配合端204限定第一插座组件152的插头接口154。
触头模块160联接到前壳体158，使得信号触头162被接收在相应的信号触头开口200中。可选地，单个信号触头162被接收在每个信号触头开口200中。当插座和插头组件152、118配合时，信号触头开口200也可在其中接收相应的插头触头120(图1中所示)。当插座和插头组件152、118配合时，接地触头开口202在其中接收相应的插头接地屏蔽件122(图1中所示)。接地触头开口202接收接地构件，诸如触头模块160的屏蔽件的接地梁，该接地梁与插头接地屏蔽件122配合以使插座和插头组件152、118电共用。
前壳体158由诸如塑料之类的介电材料制成，并在信号触头开口200和接地触头开口202之间形成绝缘。前壳体158将信号触头162和插头触头120从插头接地屏蔽件122绝缘。前壳体158将每组插座和插头触头162、120与其它组插座和插头触头162、120绝缘。
接地触头开口202在所示实施例中为C形，以接收C形插头接地屏蔽件122。在可替换实施例中其它形状是可能的，例如，当采用其它形状的插头接地屏蔽件122时。接地触头开口202在配合端204处是斜切的，以在配合期间将插头接地屏蔽件122引导到接地触头开口202中。信号触头开口200在配合端204处是斜切的，以在配合期间将插头触头120引导到信号触头开口200中。
图3示出了一个触头模块160。触头模块160包括框组件220，该框组件220包括信号触头162。信号触头162成对布置承载差分信号并限定第一信号触头162a和第二信号触头162b。在示例性实施例中，框组件220包括环绕信号触头的介电框222。介电框222包括基本平行于并沿着信号触头162延伸的相反侧224、226。可选地，介电框222可以包覆模制在信号触头162上。可替换地，信号触头162可以被***预模制框组件220中或者以其它方式***到框组件220中和/或由框组件220保持。
信号触头162可以形成引线框230(图4中所示)的部分，该引线框230包覆模制以包围限定信号触头162的导体。引线框230所限定的引线框平面定向为平行于并位于介电框222的两侧224、226之间。在示例性实施例中，相反于如一些已知的常规触头模块的互嵌在一起的多个引线框和相应的框组件220，触头模块160包括单个引线框230。与这种多件式(multiple-piece)触头模块相比，具有单个引线框230和单个框组件220降低了触头模块160的整体成本。在示例性实施例中，触头模块160与相同尺寸的常规触头模块相比具有很高密度的信号触头162。这里所说的信号触头162的实施例是以允许触头模块160单位长度上有大量的信号触头162的方式冲压形成的。例如，每对中信号触头162之间的间距布置为紧密节距，并且相邻的不同对信号触头162之间的间距布置为紧密节距。
触头模块160可包括为信号触头162提供屏蔽的接地屏蔽件228(图2中示出)。接地屏蔽件228可被附接到介电框222的一侧或两侧224、226。在示例性实施例中，接地屏蔽件228可包括在信号触头162对之间延伸的凸起，以在每一对信号触头162之间提供屏蔽。
另外参考图4，图4示出了形成信号触头162的框组件220的引线框230。引线框230冲压形成。引线框230最初通过在每对导体之间具有连接部的载体231而保持在一起。载体231和连接部后来被移除，诸如，在信号触头162由介电框222(图3中所示)保持之后通过切割或冲压处理被移除。
信号触头162在引线框230前部处具有配合梁232，并且在引线框230另一端处，诸如引线框230底部处具有安装部234。前部和底部大体上相互垂直。在替换性实施例中，配合梁232和安装部234可以设置在引线框230的其它部分。
引线框230大体上是平面的并且限定引线框平面。配合梁232和安装部234与引线框230的导体一体形成。导体沿着每个配合梁232和相应的安装部234之间的预定路径延伸。配合梁232构造成与相应的插头触头120(图1中示出)配合并与之电连接。安装部234构造成电连接到第二电路板150(图2中示出)。例如，安装部234可包括延伸到第二电路板150的导电过孔中的顺应销。
配合梁232包括多个配合接口250以限定与插头触头120(图1中示出)的多个接触点。图4示出了最终成形定向的配合梁232，其中配合梁232经加工并被处理成用以与插头触头120配合的最终位置。例如，配合梁232可以被挤压、弯折、压纹(coin)、伸展或其它方式向外移动到最终位置。然而，当最初冲压时，配合梁232具有不同的、预成形形状(例如，图5中所示的形状)。在所示实施例中，在最终成形的定向中，配合梁232限定了具有两个大体平行的桨252、254的Y字形触头。双桨设计允许每个配合梁232具有与相应插头触头120的两个配合接口250，从而提供更耐用(robust)的电连接和更好的信号完整性。桨252、254在与插头触头120配合期间是可偏转的。配合梁232具有折叠部256，其中桨252、254在折叠部256的相反侧上。折叠部256可以是U形通道，其中桨252、254从折叠部256向前延伸。在替换性实施例中可以是其它构造。可选地，配合梁232可以具有位于桨252、254远端处的放大端258。放大端258可以用于将配合梁232定位在信号触头开口200(图2中所示)中。
信号触头162之间限定有间隙240。不同对信号触头162之间的间隙240可以相对地大于一对信号触头162之间的间隙240。间隙240的尺寸或长度可以限定信号触头162的节距。一对信号触头162之间的节距可以小于相邻的不同对信号触头162之间的节距。
限定信号触头162的每个导体具有限定在配合梁232和安装部234之间的预定长度。至少部分由于触头模块160的直角特性，导体的长度可以不同。例如，径向较内的导体一般短于径较外的导体。虽然一个差分对中的信号导体具有大约相等的长度，但是因为由于诸如触头模块160的尺寸限制以及制造成本或复杂性之类的因素，每个差分对中的径向较内的信号触头162通常稍短于同一差分对中的径向较外的信号触头162。长度上的任何不同可导致歪斜(skew)问题，因为差分对中的信号沿不同的路径长度行进。可提供歪斜补偿，诸如通过改变信号触头162沿其预定长度的宽度或厚度和/或沿信号触头162的预定长度使用不同的介电体(诸如塑料相对于空气)环绕信号触头162。
图5示出了在弯折或形成配合梁232之前，处于初始冲压状态的引线框230的一部分。初始状态是指在最终状态之前的时候的状态，应当意识到，引线框230可以具有在初始和最终状态之间的其它状态和/或可以具有在初始状态之前的状态，诸如未冲切或未冲压状态。配合梁232布置在相应信号触头162的端部处。信号触头162和配合梁232布置成对260。图5中，每对260的配合梁232都标记为第一配合梁232a和第二配合梁232b。第一和第二配合梁232a、232b可以彼此类似。配合梁232的部分或特征可以参考第一配合梁232a、第二配合梁232b和/或整体参考配合梁232描述。
每一个配合梁232包括位于配合梁232基部处的茎部262。第一桨252从茎部262延伸。每个配合梁232包括从茎部262延伸的分支264。第二桨254从分支264延伸。第一和第二桨252、254分别从茎部262和分支264大体上向前延伸。在配合梁232弯折或形成为最终形状之后，分支264和第二桨254形成为折叠部256(图4中所示)的部分，从而允许每个配合梁具有与相应插头触头120(图1中所示)的两个接触点。然而，提供分支264和第二桨254增加了每个配合梁232的整体宽度，因为每个桨252、254需要具备一定的宽度用于机械耐久性，并且分支264需要具备一定的宽度以形成折叠部256以将桨252、254定位为彼此间隔预定的距离。桨252、254需要具有一定的宽度来控制阻抗，并且从而控制配合梁232区域中连接器的信号完整性能。在示例性实施例中，为了以紧密节距布置配合梁232，并从而沿触头模块160(图2中所示)的前部设置较大量的信号触头162，配合梁232成角度向内冲压，接着向外移动或弯折到最终的平行位置，如下面将进行的更详细的描述。可选地，如果配合梁232不向内成角度，信号触头162的相邻对260的配合梁232将重叠。例如，图6示出了未成角度或直线定向的配合梁232。如图6所示，相邻配合梁232重叠，如阴影区域所示。应该清楚，如果配合梁232不成角度，配合梁232必须要进一步分散开(spreadapart)，至少以在配合梁232之间容纳工具或者冲具以将配合梁232从坯件或片材冲压从而形成引线框230。如果配合梁232分散开，配合梁232之间的最终节距或间隔同样要进一步分散开，导致触头模块162更大或者配合梁232和相应的信号触头162更少。
返回到图5，在所示实施例中，第一和第二配合梁232a、232b跨中心线266成镜像。中心线266在垂直于引线框230前部的向前方向上延伸。中心线266可以平行于插头触头120(图1中示出)和信号触头162的配合方向(箭头A)。中心线266可以平行于配合轴线，第二连接器106(图1中所示)沿着该配合轴线和相应插头组件118(图1中所示)配合。每一对260的配合梁232之间的中心线266相互平行。第一配合梁232a布置在中心线266的一侧上并且具有大体上h形，而第二配合梁232b布置在中心线266的相反侧上并且具有反转或向后的h形；然而，在可替换实施例中可以是其它形状。第一和第二配合梁232a、232b的茎部262最初通过载体的连接部268连接，然而这个连接部268后来被移除以允许第一和第二配合梁232a、232b分散开。中心线266可以穿过连接部268。
在示例性实施例中，在最初冲压定向中，引线框230被冲压使得同一对260信号触头162中第一和第二信号触头162的第一和第二配合梁232a、232b朝向彼此成角度。这些配合梁232a、232b朝向中心线266成角度。这些配合梁232a、232b远离相邻对260信号触头162的相邻配合梁232成角度。
在初始冲压定向中，引线框230被冲压使得第一配合梁232a的第一桨252沿着倾斜于中心线266成角度的第一桨轴线270延伸。第一配合梁232a的第二桨254沿着大体上平行于第一桨轴线270的第二桨轴线272延伸。可替换地，第二桨轴线272可相比于第一桨轴线270以不同的角度成角度。第二配合梁232b的第一桨252沿着相对于中心线266倾斜成角度的第三桨轴线274延伸。第二配合梁232b的第二桨254沿着大体上平行于第三桨轴线274的第四桨轴线276延伸。可替换地，第四桨轴线276可相比于第三桨轴线272以不同的角度成角度。每个桨轴线270、272、274、276倾斜于中心线266成角度。第一和第二桨轴线270、272可以分别相对于中心线266以第一和第二角度280、281向内成角度。第三和第四桨轴线274、276可以分别相对于中心线266以第三和第四角度282、283向内成角度。角度280、281可以与中心线266成大致相等的角度。例如，第一角度280可以是大约+3°，而第二角度281可以是大约-3°。角度282、283可以与中心线266成大致相等的角度。例如，第三角度282可以是大约+3°，而第四角度283可以是大约-3°。在替换性实施例中，角度280、281、282、283可以是其它角度，诸如大约+/-5°、+/-10°等。可替换地，第一和第三桨轴线270、274可以相对于中心线266成较小角度或者根本不成角度，而第二和第四桨轴线272、276相比于第一和第三桨轴线270、274的角度以更大的角度成角度。
第一桨252布置在第二桨254内侧更靠近中心线266。第二桨具有面向外远离中心线266的外边缘284。可选地，第二桨254的外边缘284倾斜于中心线266成角度。可选地，外边缘284可以定向成平行于相应的桨轴线272、276。第二桨254布置在第一桨252的外侧。不同对260的配合梁232的相邻第二桨254远离彼此成角度。例如，一对260的第一配合梁232a的第二桨254定位成与相邻对260的第二配合梁232b的第二桨254相邻。这两个桨254朝向它们相应的中心线266在相反的方向上成角度。
在引线框230被冲压之后，引线框230经过弯折、拉拔(draw)、成形或其它金属加工工艺而加工以使引线框230，例如配合梁232，成形。每个配合梁232的分支264和第二桨254向相应的配合梁232的茎部262和第一桨252折叠。第一和第二桨252、254相互平行布置并限定出插孔290(图3中示出)，该插孔290构造成接收相应的插头触头120。可选地，由于配合梁232初始成角度冲压而且每对260的配合梁朝向彼此向内成角度，所以在初始被折叠之后，第一和第二桨252、254以及相应的插孔290同样向内成角度，使得插孔290倾斜并且与插头触头120的配合方向(箭头A)不平行。配合梁232在折叠处理之后还被进一步加工，以弯折、成形或者以其它方式将配合梁232向外按压至最终成形的定向(例如图3中所示的定向)，在该定向中每一对260的第一和第二桨252、254的中心线相互平行。桨252、254被按压使得插孔290平行于中心线266和配合方向(箭头A)。可选地，配合梁232在连接部268被移除之后被向外按压，允许茎部262从彼此分散开。
图7示出了配合梁232处于最终成形状态的引线框230的一部分。在示例性实施例中，调节冲具292用于将配合梁232a、232b远离彼此向外按压。调节冲具292压进配合梁232a、232b的茎部262的内边缘中以形成冲具标记294。由于茎部262的材料在冲具标记294的形成期间被压纹或按压，茎部262沿内边缘加长，导致配合梁232a、232b向外旋转。配合梁232a、232b远离于彼此按压或旋转，使得桨252、254大体上相互平行并平行于中心线266。也可以采用其它类型的装置或工艺将配合梁232a、232b定位在最终或正确位置。

Claims (9)

1.一种用于触头模块(160)的引线框(230)，所述引线框包括成对(260)布置的承载差分信号的信号触头(162)，每一对信号触头包括具有第一配合梁(232a)的第一信号触头和具有第二配合梁(232b)的第二信号触头，其特征在于，
第一和第二配合梁中的每个都包括茎部(262)和从该茎部延伸的分支(264)，第一桨(252)从所述茎部延伸并且第二桨(254)从所述分支延伸，其中，在初始冲压定向中，同一对信号触头中的第一和第二配合梁相互不平行地成角度。
2.根据权利要求1所述的引线框，其中中心线(266)限定在同一对信号触头中的第一和第二配合梁(232a，232b)之间，第一配合梁(232a)的第一桨(252)沿着倾斜于中心线成角度的第一桨轴线(270)延伸，第二配合梁(232b)的第一桨(252)沿着倾斜于中心线成角度的第二桨轴线(274)延伸。
3.根据权利要求2所述的引线框，其中第一和第二桨轴线(270，274)相对于中心线(266)以大约相等的角度成角度。
4.根据权利要求1所述的引线框，其中中心线(266)限定在同一对信号触头中的第一和第二配合梁(232a，232b)之间，第一配合梁(232a)的第一桨(252)沿着倾斜于中心线成角度的第一桨轴线(270)延伸，第一配合梁(232a)的第二桨(254)沿平行于第一桨轴线的第二桨轴线(272)延伸。
5.根据权利要求1所述的引线框，其中第一和第二配合梁(232a，232b)以紧密的节距布置，使得，如果第一和第二配合梁没有相互不平行地成角度，则同一对信号触头中的第一和第二配合梁将重叠。
6.根据权利要求1所述的引线框，其中中心线(266)限定在同一对信号触头中的第一和第二配合梁(232a，232b)之间，所述第一桨(252)布置在所述第二桨(254)的内侧更靠近中心线，所述第二桨具有面向外远离中心线的外边缘(284)，所述第二桨的外边缘倾斜于中心线成角度。
7.根据权利要求1所述的引线框，其中在同一对信号触头中所述第二桨(254)位于所述第一桨(252)的外侧，并且随着配合梁延伸到配合梁的端部，不同对信号触头(162)的配合梁(232)的相邻的第二桨远离彼此成角度。
8.根据权利要求1所述的引线框，其中对于所述第一和第二配合梁中的每一个，所述分支(264)和所述第二桨(254)折叠在茎部(262)和第一桨上，使得所述第一和第二桨相互平行并且限定构造成接收相应插头触头(120)的插孔(290)。
9.根据权利要求8所述的引线框，其中所述第一和第二配合梁被向外按压至最终成形的定向，在该定向中第一和第二桨(252，254)相互平行。
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