CN113285307B - 一种夹层连接器 - Google Patents

Abstract

一种夹层连接器，包括绝缘体、信号针、接地针，信号针、接地针插装在绝缘体上，绝缘体上还安装有共地片，共地片上设有多个接触部，每个接触部与对应的接地针导通连接，多个接触部通过连接部连接为整体，从而使所有接地针共地。与现有技术相比，该发明的有益之处在于：夹层连接器加上共地片之后，信号受到的干扰较小。

Description

一种夹层连接器

技术领域

本发明属于连接器技术领域，具体涉及一种夹层连接器。

背景技术

随着科技的发展，对高速连接器的速率要求也越来越高，而为了改善连接器在高频率下的产品性能，对于目前现有的背板类连接器产品，经常采用的做法是把所有的接地针(简称G)连起来，简称“共地”，如图1-1至图1-2所示。共地一方面可以优化返回路径，另一方面可以起到屏蔽作用，减小差分对之间的互相干扰。针对背板类连接器可以加屏蔽片，起到共地的效果，但是因为受到结构的限制，以上“共地”方式并不适用于夹层连接器。

发明内容

针对上述共地方式不适用夹层连接器的技术问题，本发明提供一种夹层连接器。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种夹层连接器，包括绝缘体、信号针、接地针，信号针、接地针插装在绝缘体上，绝缘体上还安装有共地片，共地片上设有多个接触部，每个接触部与对应的接地针导通连接，多个接触部通过连接部连接为整体，从而使所有接地针共地。

进一步的，所述信号针与接地针在绝缘体上排列成多行队列，每行队列的信号针与接地针两两间隔分布。

进一步的，所述信号针包括接触区I、直线区I、引脚区I；所述接地针包括接触区II、直线区II、引脚区II；所述绝缘体正面设有多条“凸”字形的肋，肋的两侧设有容纳接触区I的槽I、容纳接触区II的槽II，槽I与接触区I一一对应，槽II与接触区II一一对应；设置在接触区I尾端的直线区I与设置在接触区II尾端的直线区II向绝缘体背面延伸，直线区I末端的引脚区I与直线区II末端的引脚区II插装在绝缘体上的对应的插装孔内；引脚区I两侧的过盈点I与引脚区II两侧的过盈点II卡在绝缘体上的对应的插装孔内。

进一步的，两个相邻的所述信号针组成的差分对的接触区I外侧在第一方向上的最大宽度小于隔壁行两个相邻接地针的接触区II的外侧在第一方向上的最大宽度，两个相邻信号针的接触区I外侧在第二方向的投影落入隔壁行两个相邻接地针的接触区II的外侧的范围之内。

进一步的，两个相邻的所述信号针组成的差分对的直线区II的外侧在第一方向上的最大宽度为L1，隔壁行两个相邻接地针的直线区II之间的间隙的在第一方向上的宽度为L2，两个相邻接地针的直线区II外侧在第一方向上的宽度为L3，三者之间的关系是：2T≤L2＜L1，且L3大于L1，L1在第二方向的投影落入L3的范围之内，T为信号针、接地针的料厚。

进一步的，两个相邻的所述信号针组成的差分对的引脚区I外侧在第一方向上的最大宽度小于隔壁行两个相邻接地针的引脚区II外侧在第一方向上的最大宽度，两个相邻信号针的引脚区I外侧在第二方向的投影落入隔壁行两个相邻接地针的引脚区II外侧的范围之内。

进一步的，所述绝缘体背面开设有用于安装共地片的凹槽，凹槽贯通所有接地针的插装孔；共地片安装在凹槽之后，接触部与接地针尾部的引脚区II接触，并使用锡球将接触部与对应的引脚区II固接。

进一步的，所述信号针的引脚区I设有锡球。

进一步的，所述绝缘体正面边缘设有便于与另一连接器定位插装的导向槽、导向柱。

进一步的，所述绝缘体背面设有用于安装该连接器的定位柱。

与现有技术相比，该发明的有益之处在于：夹层连接器加上共地片之后，信号受到的干扰较小。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1-1为现有技术中的背板类弯式插头部件结构示意图；

图1-2为图1-1的共地示意图；

图2-1为本发明一种夹层连接器实施例的正视图；

图2-2为图2-1的侧视图；

图2-3为图2-1的局部剖视图；

图2-4为图2-1中信号针的立体图；

图2-5为图2-1中接地针的立体图；

图2-6-1为图2-1中绝缘体的立体图；

图2-6-2为图2-1中绝缘体另一视角的立体图；

图2-6-3为图2-1中绝缘体的剖视图；

图2-6-4为图2-1中绝缘体的局部视图；

图2-7-1为图2-1的后视图；

图2-7-2为图2-7-1中的共地片示意图；

图2-7-3为图2-7-2中A处的放大示意图；

图2-7-4为图2-1中绝缘体背面示意图；

图2-7-5为图2-7-4中B处放大示意图；

图2-8为图2-1的局部视图；

图2-9为图2-1的接触件距离示意图；

图2-10为图2-1中接触件位于料带上时的示意图；

图2-11为本发明的连接器与不使用共地片的连接器的串扰对比示意图。

【附图标记】

101-一次注塑，102-二次注塑，2-屏蔽片，3-接触件，301-差分信号对，4-接地，5-绝缘体，501-导向槽，502-导向柱，503-肋，504-槽I，505-槽II，506-定位柱，507-凸起，508-限位区I，509-限位区II，510-固定区，511-避位区I，512-避位区II，513-凸台I，514-凸台II，515-插装孔，516-导向结构I，517-凹槽，6-信号针，601-接触区I，602-直线区I，603-引脚区I，604-过盈点I，7-接地针，701-接触区II，702-直线区II，703-引脚区II，704-过盈点II，8-锡球，9-料带，10-共地片，1001-接触部，1002-连接部，1003-导向结构II。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种夹层连接器的一个实施例，如图2-1至图2-11所示，该电连接器在使用时，插装在PCB板上。该电连接器包括绝缘体5、接触件、锡球8、共地片10，接触件包括信号针6、接地针7。

绝缘体5的整体形状为一块长方形板，以绝缘体5的较长边延伸方向为第一方向，以其较短边延伸方向为第二方向，以该连接器的插接面为正面，以连接器的另一面为背面，以接触件与另一电连接器的接触件接触配合的一端为头部，以接触件另一端为尾部。

绝缘体5上固定有信号针6以及接地针7，信号针6以及接地针7组成多行队列，每行队列与第一方向平行，每行队列的信号针6以及接地针7两两间隔分布，在绝缘体5的第二方向上有至少5行队列，在本实施例中，设置有7行队列。以S代表信号针6，以G代表接地针7，每一行队列信号针6以及接地针7的分布规律为：G-G-S-S-G-G-……，该分布规律能够实现高密度、小型化的需求，从而实现更高的传输速率。每个信号针6以及接地针7的尾部焊接有锡球8，锡球8与PCB板接触加热冷却后实现信号针6与PCB板的导通连接，锡球8同时实现接地针7尾部与绝缘体5背部设置的共地片10的导通连接。

绝缘体5在较长边的两边缘各设有一个凸台I513，凸台I513为长条形并且其长度与绝缘体5的长度相等，凸台I513设置在绝缘体5的正面。绝缘体5上其中一侧的凸台I513中间位置开有导向槽501，导向槽501为长方形槽，导向槽501一侧与凸台I513朝向内侧的外表面贯通，一侧与凸台I513的上表面贯通；同一侧的凸台I513靠近两端的位置各设置有一个导向柱502，导向柱502为长方体，其下表面固定在绝缘体5上，其一侧面固定在凸台I513内侧面。在绝缘体5另一侧的凸台I513靠近两端的位置开有导向槽501，此处的导向槽501的一侧与凸台I513的外侧面贯通，此处凸台I513的中间位置设置有导向柱502，导向柱502设置在凸台I513的外侧面上，其底面固定在绝缘体5向外延伸的面上，该连接器与另一电连接器插装时，所述的导向柱502与导向槽501与另一电连接器对应的导向槽、导向柱插接，起到定位导向的作用。绝缘体5背面较长边的边缘设有定位柱506，定位柱506设置有两个，分别靠近绝缘体5较长边的两端，定位柱506为垂直于绝缘体5的圆柱，定位柱506在将该电连接器安装在PCB板上起定位作用。定位柱506末端设有导向结构I516，导向结构I516位于导向柱506末端，为一个逐渐收窄的圆台，便于插装。

绝缘体5较短边的两个边缘各设置有凸台II514，绝缘体5四周的凸台I513与凸台II514将绝缘体5正面中间位置围成一个槽。在绝缘体5正面中间位置的槽中设置有多条沿第一方向延伸的肋503，在本实施例中，共有四条肋503。每条肋503的两端与两侧的凸台II514接触，其中一条边缘的肋503与绝缘体5边缘的凸台I513接触，肋503的截面形状为凸字形，肋503沿第一方向的两侧均开设有用于插装信号针6的槽I504、插装接地针7的槽II505，处于边缘与凸台I513接触的肋503只有内侧开设有槽I504及槽II505，槽II505的宽度大于槽I504。槽I504及槽II505的底部以及对应位置处的绝缘体5上开设有贯通绝缘体5的插装孔515，该插装孔515分为固定区510、避位区I511、避位区II512，避位区I511位于槽I504或槽II505的底部，固定区510、避位区I511位于肋503与肋503之间的绝缘体5上，避位区I511、避位区II512在第一方向上宽度均相等，固定区510的宽度大于避位区I511、避位区II512，略小于对应的槽I504或槽II505的宽度，固定区510位于避位区I511、避位区II512之间。槽II505上的避位区I511、避位区II512靠近相邻槽I504。避位区II512的两侧壁为限位区，用于限制接触件尾部的位置，用于限位信号针6的限位区为限位区I508，用于限位接地针7的限位区为限位区II509。位于同一行每四个相邻的插装孔515分为一组，一组中的中间两个相邻插装孔515用于插装信号针6，外侧的两个插装孔515分别用于插装对应的两个接地针7。

在绝缘体5的背面，在第二方向上，每一行插装孔515之间均设有凸起507，在第一方向上，凸起507位于绝缘体5的边沿。在将该电连接器压接在PCB板上时，凸起507增大了电连接器与PCB板之间的间距，保证锡球8不会被压扁，同时也增大了绝缘体5的强度。

绝缘体5的背面还开设有凹槽508，凹槽508与所有插装接地针7的插装孔515连通，共地片10安装在凹槽508中，用于连接所有接地针7。在本实施例中，共有7排插装孔515，凹槽508分布在每两排插装孔515之间，其中一排最外侧的插装孔515分布有凹槽508，插装孔515两端也分布有凹槽508，将插装孔515之间的凹槽508连为一体。凹槽508与插装接地针7的插装孔515连通，将对应插装孔515与凹槽508连为一体。

凹槽508内安装的共地片10轮廓与凹槽508的轮廓相似，外径略小于凹槽508的内径。共地片10包括连接部1002，连接部1002的形状为“目”字形的长条，其上分布有多个接触部1001，接触部1001前端为导向结构II1003，便于插装在凹槽508内。共地片10安装在凹槽508内之后，通过锡球8与接地针7导通连接。使用共地片10之后，信号传递时受到串扰更小，如图所示2-11所示，使用共地片之后信号波动较不使用共地片的波动小。

信号针6包括接触区I601、直线区I602、引脚区I603。信号针6由一块长条形板制成，主体为直线区I603。接触区I601位于信号针6的头部，处于直线区I602延伸方向，并向一侧凸出。直线区I602的另一延伸方向为引脚区I603，引脚区I603位于信号针6的尾部，其末端翘起，翘起方向与接触区I601的凸起方向相反。直线区I602靠近引脚区I603位置设有过盈点I604，过盈点I604位于直线区I602两侧端面，直线区I602两侧各有两个与直线区I602平齐的小短条，用于卡在固定区510处，从而固定信号针6的位置。

接地针7包括接触区II701、直线区II702、引脚区II703。直线区II702靠近引脚区II703设有过盈点II704。接地针7整体与信号针6结构相同，区别之处在于接地针7的过盈点II704宽度大于信号针6上的过盈点II604宽度，以便于接地针7末端过盈点II704牢固插在对应的固定区510内。

将信号针6与接地针7***绝缘体5对应位置处。信号针6的接触区II601位于槽I504中，接地针7的接触区II701位于槽II505中，用于与另一电连接器的信号针及接地针接触导通连接。信号针6上的过盈点I604、接地针7上的过盈点II704卡在对应的固定区510内，信号针6的接触区II601、接地针7的接触区II701凸的方向朝向外侧，信号针6的引脚区II603以及接地针7的引脚区II703位于对应的避位区I511、避位区II512，然后用锡焊的方式在信号针6的引脚区II603以及接地针7的引脚区II703对应位置处焊出锡球8。

两个相邻信号针6组成一个差分对，一个差分对的接触区I601外侧之间在第一方向上的最大宽度，小于同一行相邻组的两个相邻接地针7的接触区的外侧在第一方向上的最大宽度，同时小于隔壁行相邻组的两个相邻接地针7的接触区的外侧在第一方向上的最大宽度，两个相邻信号针6接触区II601外侧在第二方向上的投影落入隔壁行两个接地针7的接触区II701的外侧的范围之内。

一个差分对的直线区II602的外侧在第一方向上的最大宽度为L1，同一行或隔壁行两个相邻接地针7的直线区之间的间隙的在第一方向上的宽度为L2，两个相邻接地针7的直线区外侧在第一方向上的宽度为L3，三者之间的关系是：2T≤L2＜L1，且L3大于L1，且L1在第二方向的投影落入L3的范围之内，T为接触件料厚。

一个差分对的引脚区II603外侧在第一方向上的最大宽度，小于相邻组两个接地针7的引脚区II703外侧在第一方向上的最大宽度，同时小于隔壁行两个接地针7的引脚区II703外侧在第一方向上的最大宽度，两个信号针6引脚区外侧在第二方向的投影落入隔壁行两个接地针7的引脚区703的外侧的范围之内。

根据以上信号针6以及接地针7的位置设置，保证每个差分对周围均设有接地针7用于屏蔽干扰信号。共地片10上的接触部1001的分布以及凹槽508的设置与接地针7的位置相适应。接触部1001通过锡球8与对应的接地针7尾端的引脚区703导通连接。

两个接地针7在第一方向的宽度，不仅保证了高密度，小型化的需求，同时也能实现更高的传输速率，且有良好的产品性能。

接触件在插装前，一行所用的信号针6与接地针7处于同一条料带9上，在加工接触件后，同一行所需接触件的尾部与料带9之间通过连料与料带9连接，相邻接触件之间也通过连料连接。连接器成品的的S-S间距(A1)，S-G间距(A2)，G-G间距(A3)及pitch(A4)，与料带上设计的S-S间距(B1)，S-G间距(B2)，G-G间距(B3)及pitch(B4)分别保持相同。装配时，采用料带9一次性整行装配，装配到位后，晃动折断尾部连料；此种技术只需简单几次装配就能完成产品装配，极大的提高装配效率，也能保证产品的正位度。接触件在料带上的分布为G-G-S-S-G-G-S-S，在其他连接器中，也可以是G-S-S-G-S-S排布，以便于适用于背板连接器或夹层连接器或其他类连接器上。

以本发明为例，若采用常规装配，一次装入一个接地针，或者一次装入一对信号针，完成整个装配需要146次才能完成。如采用料带9接触件间距与连接器接触件间距相同的设计，在装配时一次性整排装配，装配到位后，晃动折断尾部连料，仅需7次装配就能完成装配，装配时间可以节省约95％。此种技术只需简单几次装配就能完成产品装配，极大的提高装配效率，也能保证产品的正位度。

尽管已经展示和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种夹层连接器，包括绝缘体(5)、信号针(6)、接地针(7)，信号针(6)、接地针(7)插装在绝缘体(5)上，其特征在于：绝缘体(5)上还安装有共地片(10)，共地片(10)上设有多个接触部(1001)，每个接触部(1001)与对应的接地针(7)导通连接，多个接触部(1001)通过连接部(1002)连接为整体，从而使所有接地针(7)共地；所述信号针(6)与接地针(7)在绝缘体(5)上排列成多行队列，定义信号针(6)为S、接地针(7)为G，每一行队列中的信号针(6)以及接地针(7)的分布规律为：G-G-S-S-G-G-……；所述信号针(6)包括接触区I(601)、直线区I(602)、引脚区I(603)，所述接地针(7)包括接触区II(701)、直线区II(702)、引脚区II(703)；定义绝缘体(5)的较长边延伸方向为第一方向、绝缘体的较短边延伸方向为第二方向，所述队列的延伸方向与第一方向平行，两个相邻的所述信号针(6)组成的差分对的接触区I(601)外侧在第一方向上的最大宽度小于隔壁行两个相邻接地针(7)的接触区II(701)的外侧在第一方向上的最大宽度，两个相邻信号针(6)的接触区I(601)外侧在第二方向的投影落入隔壁行两个相邻接地针(7)的接触区II(701)的外侧的范围之内。

2.根据权利要求1所述的一种夹层连接器，其特征在于：所述绝缘体(5)正面设有多条“凸”字形的肋(503)，肋(503)的两侧设有容纳接触区I(601)的槽I(504)、容纳接触区II(701)的槽II(505)，槽I(504)与接触区I(601)一一对应，槽II(505)与接触区II(701)一一对应；设置在接触区I(601)尾端的直线区I(602)与设置在接触区II(701)尾端的直线区II(702)向绝缘体(5)背面延伸，直线区I(602)末端的引脚区I(603)与直线区II(702)末端的引脚区II(703)插装在绝缘体(5)上的对应的插装孔(515)内；引脚区I(603)两侧的过盈点I(604)与引脚区II(703)两侧的过盈点II(704)卡在绝缘体(5)上的对应的插装孔(515)内。

3.根据权利要求2所述的一种夹层连接器，其特征在于：两个相邻的所述信号针(6)组成的差分对的直线区I(602)的外侧在第一方向上的最大宽度为L1，隔壁行两个相邻接地针(7)的直线区II(702)之间的间隙的在第一方向上的宽度为L2，两个相邻接地针(7)的直线区II(702)外侧在第一方向上的宽度为L3，三者之间的关系是：2T≤L2＜L1，且L3大于L1，L1在第二方向的投影落入L3的范围之内，T为信号针(6)、接地针(7)的料厚。

4.根据权利要求2所述的一种夹层连接器，其特征在于：两个相邻的所述信号针(6)组成的差分对的引脚区I(603)外侧在第一方向上的最大宽度小于隔壁行两个相邻接地针(7)的引脚区II(703)外侧在第一方向上的最大宽度，两个相邻信号针(6)的引脚区I(603)外侧在第二方向的投影落入隔壁行两个相邻接地针(7)的引脚区II(703)外侧的范围之内。

5.根据权利要求1所述的一种夹层连接器，其特征在于：所述绝缘体(5)背面开设有用于安装共地片(10)的凹槽(508)，凹槽(508)贯通所有接地针(7)的插装孔；共地片(10)安装在凹槽(508)之后，接触部(1001)与接地针(7)尾部的引脚区II(703)接触，并使用锡球(8)将接触部(1001)与对应的引脚区II(703)固接。

6.根据权利要求1所述的一种夹层连接器，其特征在于：所述信号针(6)的引脚区I(603)设有锡球(8)。

7.根据权利要求1所述的一种夹层连接器，其特征在于：所述绝缘体(5)正面边缘设有便于与另一连接器定位插装的导向槽(501)、导向柱(502)。

8.根据权利要求1所述的一种夹层连接器，其特征在于：所述绝缘体(5)背面设有用于安装该连接器的定位柱(506)。

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