CN1930739A - 用于将电缆连接到电路板的电连接器 - Google Patents

Abstract

提供一种用于将电缆连接到印刷线路板的连接器。该连接器包括绝缘壳体，安装在壳体上与电缆的信号导线配合的导电信号触头，和连接到壳体的弹性连接器。该弹性连接器将壳体上的信号触头连接到印刷线路板上的信号触头。

Description

用于将电缆连接到电路板的电连接器

本申请要求2004年2月2日提出的美国临时申请序列No.60/541,184以及2004年6月30日提出的美国临时申请序列No.60/584,220的权益。

技术领域

本发明提供一种用于将电缆连接到印刷线路板的连接器。

背景技术

笔记本电脑在当今市场上非常普及的原因在于其电脑的紧凑性。大多数笔记本电脑具有用于将通常称之为卡的印刷线路板***到其中的插座。电连接器用于将印刷线路板连接到笔记本电脑的插座中以传输和/或恢复电子数据信号。连接器必须是可靠的并且必须是可重复使用的，以使之能够***和更换多种卡。由于笔记本电脑的成本，重量和整个尺寸是重要的参数，所以连接器必须是低成本，轻重量和小尺寸，并且是能够大量生产，交付时间短的产品。

设计用于电连接到印刷线路板的现有连接器通常通过使印刷线路板平行接近于连接器的主轴而进行配合。这可能限制某些情况下连接器的应用。

用于将印刷线路板连接到笔记本电脑的插座中的连接器需要在微波频率下具有低损耗性能。这需要小心注意连接器特性阻抗的控制和与印刷线路板的连接。

本发明提供一种连接器，其克服了现有技术中的缺陷并且具有现有技术的一些优点。这些优点将在结合附图阅读所附说明书的基础上变得清楚。

发明内容

本发明的总目的在于提供一种将电缆连接到印刷线路板的连接器。

本发明的一个目的在于提供一种用于笔记本电脑上的无线电波形因数(Wireless Form Factor)卡中的连接器。

本发明的另一目的在于提供一种连接器，其使得用户容易将印刷线路板***笔记本电脑和从中拔出，以及用相同或者另外的印刷线路板来更换该印刷线路板。

简而言之，根据前述内容，本发明公开了一种用于将电缆连接到印刷线路板的连接器。该连接器包括绝缘壳体，用于与电缆的信号导线配合并安装在该壳体上的导电信号触头，以及连接到该壳体的弹性连接器。该弹性连接器将壳体上的信号触头连接到印刷线路板上的信号触头。

附图说明

可以通过参考下面包括附图的说明书来更好地理解本发明的结构组织和操作方式，及其更多的目的和优点，附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：

图1是根据本发明特征的连接器的第一实施方式的透视图，该连接器连接到电缆；

图2是用于图1所示连接器的第一实施方式的印刷线路板的顶部俯视图；

图3是图2所示的导轨***和印刷线路板的顶部俯视图；

图4是图2所示的导轨***和印刷线路板的透视图；

图5是形成图1所示连接器的一部分的壳体的透视图，该壳体连接到电缆；

图6是形成图1所示连接器的一部分的接地屏蔽罩的透视图，该接地屏蔽罩连接到电缆；

图7是图1所示连接器的后部透视图，该连接器连接到电缆；

图8是形成图1所示连接器的一部分的弹性连接器的透视图；

图9是图8所示的弹性连接器的横截面图；

图10是图8所示的弹性连接器的前部正视图；

图11是图1所示的连接器的横截面图，该连接器连接到电缆并且连接到印刷线路板；

图12是根据本发明特征的连接器的第二实施方式的透视图，该连接器是从透视图中局部示出的印刷线路板中分解出来的；

图13是图12所示连接器的另一透视图，该连接器是从透视图中局部示出的印刷线路板中分解出来的；

图14是与电缆组合的图12所示的连接器的透视图；

图15是与图14所示相同但移开电缆的连接器的透视图；

图16是图12所示的连接器的透视图；

图17是与印刷线路板组合的图12所示连接器的透视图；

图18是与电缆连接的图12所示的连接器的横截面图；

图19是根据本发明特征的连接器的第三实施方式的透视图；

图20是图19所示连接器的部件分解图；

图21是图20所示的连接器的下部主体的透视图；

图22是接地屏蔽罩的透视图，该接地屏蔽罩是从图19所示的连接器的下部和上部主体分解出来的；

图23是图19所示的连接器的横截面图；

图24是具有电缆的图19所示的连接器的横截面图，其在横截面上从连接器分解出来；

图25是采用了连接器的第三实施方式的印刷线路板的部分横截面图；

图26是印刷线路板和像笔记本电脑这样的部分设备的分解透视图，该印刷线路板具有连接到其中的图19所示的连接器，该印刷线路设备***到该设备中；以及

图27是组合有部分设备的印刷线路板的透视图。

具体实施方式

虽然本发明可以有不同形式的实施方式，但是附图中所示的，以及下文将要具体描述的，用于理解所公开内容的实施方式被看作是本发明原理的范例，而不在于将本发明限制到图示和所述的内容。

本发明提供一种用于将电缆22，222，322连接到印刷线路板24，224，324的连接器20，220，320。图1-11示出了根据本发明特征的连接器20的第一实施方式；图12-18示出了根据本发明特征的连接器220的第二实施方式；图19-27示出了根据本发明特征的连接器320的第三实施方式。

连接器20，220，320用于将像RF(射频)电缆这样的电缆(同轴或任一对导线电缆)22，222，322连接到印刷线路板24，224，324。连接器20，220，320最好用于笔记本电脑上的无线电波形因数(Wireless FormFactor)卡。印刷线路板24，224，324可以具有一个或多个位于其上的天线26(只在第一实施方式中示出)，电缆22，222，322可以用于连接到不是位于印刷线路板24，224，324上的其他天线(未示出)。连接器20，220，320允许用户很容易将印刷线路板24，224，324***到笔记本电脑和从中拔出，并且用相同或者另外的印刷线路板来更换印刷线路板24，224，324。

现在将关注引入到图1-11所示的连接器20的第一实施方式。连接器20包括非导电壳体28，环绕部分壳体28的接地屏蔽罩30，安装在壳体28中的导电信号触头32，和弹性连接器34。如图2所示，一对弹性连接器34靠近印刷线路板24的上部边缘沿着其相对侧安装。弹性连接器34靠近不经常使用的印刷线路板24区域中的天线26，即靠近印刷线路板24的外部边缘。如图3所示，一对壳体28，接地屏蔽罩30和信号触头32靠近导轨36的上部边缘沿着其相对侧固定或者可拆卸地安装。连接到各壳体28，接地屏蔽罩30和信号触头32的电缆22安装在笔记本电脑的显示部分中。导轨36安装在笔记本电脑的显示部分中并且在显示部分的上部边缘设有开口以允许印刷线路板24***到其中并且允许印刷线路板24从中拔出。图1中示出了连接器20与电缆22和印刷线路板24的组合。

最好如图7和图11所示，电缆22是常规的并且包括信号导线38和由外套42环绕的接地线40或金属箔或金属编织屏蔽罩。

印刷线路板24是常规的并且由具有电路的非导电平面衬底构成，其上设有天线26和连接到电路的导电接触垫。该接触垫靠近印刷线路板24的边缘并在安装弹性连接器34的位置处。

壳体28最好由塑料一体形成并且通常呈U形。最好如图5所示，壳体28由具有从其延伸的上支架和下支架46，48(图5中倒置示出)的基部44，以及从上支架46向下延伸的唇缘50构成。

基部44一般为矩形并且具有外表面，内表面，右表面和左表面。如图7所示，基部44的外表面包括具有预定深度的第一通道52。第二通道54设置在第一通道52内部并且具有预定深度。第二通道54的至少一部分设置在接近基部44的中心位置。如所示，通道52，54一般为矩形，但是可以具有其它形状。如图11所示，通道56穿过基部44从内表面到达第二通道54。

上支架46为矩形并且具有外表面，内表面，右表面和左表面。上支架46在其上端从基部44的内表面垂直延伸。上支架46的内表面面向下支架48。

唇缘50在其大约中点的位置从上支架46的相对端向下垂直延伸。唇缘50朝着下支架48延伸一给定距离。唇缘50具有右侧部50a，左侧部50b和中部50c，其中右侧部50a具有从上支架46向下延伸的上表面并且与上支架46形成一角度，左侧部50b具有从上支架46向下延伸的上表面并且与上支架46形成一角度，中部50c具有平行于上支架46的顶面并且位于右侧面和左侧面之间。延伸孔56贯穿中部。

下支架48为矩形并且具有外表面48a，内表面48b，右表面48c和左表面48d。下支架48在其下端从基部44的内表面44a垂直延伸。下支架48的内表面面向上支架46。下支架48b相对于基部44的内表面44a在长度上比上支架46长。

插座31位于壳体28内部并且由基部44的内表面44a，支架46，48的内表面和唇缘50限定。

接地屏蔽罩30最好由金属形成。如图6和图7所示，接地屏蔽罩30具有上板58，下板60，右侧板62和左侧板64。右侧板62将上板和下板58，60一起连接在其一个端部上。左侧板64将上板和下板58，60一起连接在其相对的端部上。

上板60具有基本覆盖壳体28的上支架46的外表面的平面主体部66。突耳68从主体部66向下延伸并且啮合到基部44中的第一通道52中。突耳68位于第一通道52的大约中点处并且相应地与第二通道54对齐。大致L形部分70设置在主体部66的相对端。大致L形部分70由垂直臂和基本垂直于该垂直臂并平行于主体部66的水平臂形成。垂直臂部分延伸在唇缘50的外表面之上。水平臂从唇缘50的外表面向外延伸一个预定距离。

右侧板62基本覆盖基部44，上支架46和下支架48的右表面。左侧板62基本覆盖基部44，上支架46和下支架48的左表面。

下板60具有基本覆盖下支架48的外表面的平面主体部72。一对隔开的突耳74从主体部72向下延伸并且啮合到基部44中的第一通道52中。突耳68，74将接地屏蔽罩30固定到壳体28。

导电信号触头32大致形成为松垮的Z形，并且包括内段76，外段80以及将内段76和外段80分开的中段78。内段76平行于外段80，中段78大致垂直于内段和外段76，80。内段76包括第一端76a和第二端76b，外段80包括第一端80a和第二端80b。中段78连接到内段76的第二端并且连接到外段80的第一端。内段76的第一端安装在唇缘50的孔56中。内段76延伸通过基部44的通道54，并且靠着上支架46的内表面。中段78位于基部44的第二通道54中。外段80延伸到基部44的第一通道52中，而其第二端不向第一通道52外延伸。

电缆22电连接到信号触头32并且连接到接地屏蔽罩30，最好如图7和图11所示。信号导线38粘接，如焊接到信号触头32。接地线40粘接，如焊接到接地屏蔽罩30上的突耳68。可以将非导电过模(overmolding)82设置在电缆22和基部44的外表面周围以保护电缆22和连接器20之间的连接点。

最好如图8-10所示，弹性连接器34包括非导电主体84，安装在主体84内的导电弹性接地端86以及安装在主体84中的导电弹性信号端88。

主体84最好由塑料一体形成。主体84具有矩形基部90，该基部90具有贯穿其设置的接地通道92和贯穿其设置的信号通道94。接地通道92与信号通道94分隔开并且由基部90的一部分隔开。基部90具有上表面，下表面，右侧面，左侧面，第一端表面和第二端表面。

上右壁96沿着靠近右表面的上表面的整个长度向上延伸。上右壁96的端部96a从基部90向内变细。上左壁98沿着靠近左表面的上表面的整个长度向上延伸。上左壁98的端部98a从基部90向内变细。上右壁96和上左壁98具有基本相同的高度。中壁100设置在通道92，94之间并且沿着基部90的上表面的整个长度延伸。中壁100的端部100a从基部90向内变细。中壁100具有比上右壁96和上左壁98高度低的高度。

定位栓102靠近基部90的端部并且从接近下表面的中点处向外延伸。定位栓102呈大致圆柱形并且具有圆形的下边缘。定位栓102啮合到设置在印刷线路板24中的相应定位孔中并且通过适当的方式固定到定位孔中。脚部104从基部90各个拐角处的下表面向外延伸。每个脚部104具有基本比定位栓102的高度低的高度。

每个通道92，94从基部90的上表面90a延伸到其下表面90b。最好如图9所示，接地通道92具有基本沿着基部90的整个长度延伸的上部106，和沿着基部90的大约一半长度延伸的下部108。信号通道94与接地通道92同样形成。

弹性接地端86由大致C形的弹性臂形成，该弹性臂安装在主体84中并且相对于主体84可弯折。弹性接地端86的弹性臂具有平坦并且平行于基部90的下表面的第一部分110，从第一部分110延伸并且靠近其下表面模制***到基部90中的第二部分112，从第二部分112延伸并且呈大致U形的第三部分114，从第三部分114延伸并且相对于第三部分向上成角度的第四部分116，从第四部分116延伸并且弯曲的第五部分118，从第五部分118延伸并且相对于第五部分向下成角度的第六部分120，以及相对于第六部分120向下弯曲的末端部分122。第一部分110位于接地通道92的下部108中并且为接触点提供位于印刷线路板24上的相关联的接触垫。第三，第四，第五，第六和末端部分114，116，118，120和122是活动的用以在接地通道92内移动并且通过对第五部分118施加向下的压力能够相对于基部90弯折到接地通道92中。在没有弯折的部分中，第四部分116的一部分，第五部分118和第六部分120的一部分从基部90向下延伸。弹性信号端88同样被形成并且以同样的方式安装在信号通道94中。代替将第二部分112模制***到基部90中，通过其它方式将弹性端86，88连接到基部90也在本发明的范围之内。

为了将其上具有弹性连接器34的印刷线路板24安装到导轨36中，印刷线路板24滑动到导轨36中。印刷线路板24和弹性连接器34将滑动到位于壳体28中的插座31中。壁96a，98a，100a的锥形端表面有助于将弹性连接器34***到插座31中。每个连接器20中，弹性接地端86与接地屏蔽罩30的大致L形部分70的水平臂啮合，并且第三，第四，第五，第六和末端部分114，116，118，120，和122可以在接地通道92中移动。每个连接器20中，弹性信号端88与导电信号触头32的内段76啮合，并且弹性信号端88的第三，第四，第五，第六和末端部分可以在信号通道94中移动。

一旦全部***到导轨36中，电信号就从印刷线路板24传送到各弹性连接器34的弹性信号端88，各信号触头32和电缆22中的各信号导线38。

其上具有弹性连接器34的印刷线路板24能够容易从导轨36拔出，并且通过向外推印刷线路板24，壳体28，接地屏蔽罩30和信号触头32就能够很容易从笔记本电脑的显示部分拔出。弹性端86，88将根据印刷线路板24拔出的需要弯折。

可替换地，信号和接地端86，88可以以端子或接触垫的形式直接安装到印刷线路板24，而不需要具有单独的弹性连接器34。

现在注意图12-18所示的连接器220的第二实施方式。连接器220旨在用于高达6GHz任何频率，并且可能达到10GHz。连接器220很小并且具有大约2.5mm的厚度，大约4mm的宽度和大约5mm的长度。

印刷线路板224包括多个表面，其下表面226和上表面228与本发明的第二实施方式最相关。印刷线路板224具有限定在下表面226和上表面228之间的预定高度。印刷线路板24的上表面228具有在其上一体形成的信号触头230和在其上一体形成的与信号触头230分开的接地触头232。信号触头230和接地触头232凸出到印刷线路板224的上表面228之上。如所示，信号触头230和接地触头232为半球形，但可以是其它形状。

电缆222具有外部导线234和内部信号导线236。外部导线234可以由绝缘编织线形成。编织线可以用锡浸渍以提供刚性。浸渍可以通过将电缆222的端部浸泡在金属熔化浴中实现，或者利用通过生产者浸渍的“适合(conformable)”电缆。也可以采用为编织线提供刚性的其它方式，如金属圆筒环绕编织线。内部信号导线236可以是位于电缆222中间的一束绞线金属丝或者是单根金属丝，并且与外部导线234同轴。

连接器220具有由金属片这样的导电材料形成的接地屏蔽罩238。接地屏蔽238罩包括大致形成端部开口的盒的后壁240，下壁242，上壁244，左侧壁246和右侧壁248。下壁，上壁，左侧壁和右侧壁242，244，246，248连接到后壁240的各外边缘。左侧壁246的下边缘和上边缘分别连接到下壁242和上壁244的左侧边缘；右侧壁248的下边缘和上边缘分别连接到下壁242和上壁244的右侧边缘。下壁，上壁，左侧壁和右侧壁242，244，246，248的前边缘共面。插座250位于接地屏蔽罩238内并且由壁240，242，244，246，248限定。

最好如图15所示，后壁240包括倒置的大致T形开口252，其由下部水平腿254和上部垂直腿256形成。下腿部254为矩形并且靠近后壁240的下边缘。下腿部254基本横跨后壁240的整个宽度。上腿部256位于下腿部254的中点处和后壁240的中点处并且为大致正方形。截锥形部分258设置在下腿部和上腿部254，256之间从而形成电缆222的入口，如下文所述。

下壁242具有与其前边缘靠近但分开的大致矩形开口260。矩形开口260横跨下壁242的大约整个宽度。开口260的后边缘与下壁242的前边缘隔开一预定距离。可相对下壁242弯折以臂的形式出现的一体形成的弹性连接器262位于开口260中并且具有在开口260的右侧边缘处由下壁242一体形成的后端262a。弹性连接器262的剩余部分是活动的用以在开口260中移动。弹性连接器262包括与下壁242一体形成并且从下壁242延伸的扁平部分264，和从该扁平部分264延伸的弯曲部分266。在静止位置下，扁平部分264与下壁242是平齐的并且弯曲部分266以预定距离向内延伸到插座250中。孔268穿过下壁242并且位于矩形开口260和下壁242的后边缘之间。如所示，孔268是圆形的，但可以为其它形状。

左侧壁246具有以其前边缘开始并且向后延伸一预定距离的大致U形凹槽270。凹槽270的后边缘与左侧壁246的前边缘隔开一段距离，该距离大于下壁242中开口260的后边缘与下壁242的前边缘隔开的预定距离。孔272位于靠近左侧壁246的后部和下部边缘的左侧壁246中。

最好如图16所示，右侧壁248与左侧壁246以同样的方式形成。相应地，右侧壁248具有以其前边缘开始并且向后延伸一预定距离的大致U形凹槽274。凹槽274的后边缘与右侧壁248的前边缘隔开一段距离，该距离大于下壁242中矩形开口260的后边缘与下壁242的前边缘隔开的预定距离。孔276位于靠近右侧壁248的后部和下部边缘的右侧壁248中。孔276与孔272对齐。

壳体278位于插座250中并且充当隔板和绝缘板。壳体278由绝缘材料形成并且具有其下表面和上表面之间限定的预定高度。左边一组分隔通孔279a沿其一部分穿过壳体278。每个孔镀有导电材料。右边一组分隔通孔279b沿其一部分穿过壳体278。每个孔镀有导电材料。壳体278的上表面具有设置在其上由导电材料形成的层284，最好是铜。导电材料可以压配合或者焊接到壳体278。相应地，通孔的镀层电连接到导电层284。壳体278可以是印刷线路板。

壳体278安装在插座250中并且导电层284抵靠接地屏蔽罩238的上壁244的内表面。壳体278的预定高度使得壳体278的下表面278a延伸到左侧壁和右侧壁246，248中的凹槽270，274之上。

导电的，大致T形信号触头286安装在壳体278的下表面278a上。信号触头286由第一腿部288和垂直于第一腿部288的第二腿部290形成。第一腿部288为大致矩形并且具有靠近壳体278的前边缘但与之隔开的前边缘。第二腿部290从第一腿部288向后延伸到壳体278的后边缘。信号触头286安装在壳体278上，使得第二腿部290在中心位于壳体278上并且与后壁240中开口252的上腿部256对齐。信号触头286最好熔接或者焊接到壳体278。

如图12所示，左侧接地触头292安装在壳体278的下表面上直到第二腿部290的左侧。接地触头292的后边缘与壳体278的左侧边缘对齐，接地触头292的左侧边缘与壳体278的左侧边缘对齐并且接地触头292的右侧边缘与第二腿部290隔开。多个分隔通孔294靠近其右侧边缘穿过接地触头292。左侧接地触头292中的通孔294与壳体278中左边一组通孔对齐并且与之电接触。右侧接地触头296安装在壳体278的下表面上直到第二腿部290的右侧。接地触头296的后边缘与壳体278的后边缘对齐，接地触头296的右侧边缘与壳体278的右侧边缘对齐并且接地触头296的左侧边缘与第二腿部290隔开。通孔294，298可以是电镀的通道(vias)，从而使接地延伸到接地屏蔽罩238的外部。可替换地，由于具有通道印刷线路板使得接地触头与接地屏蔽罩238电接触，所以壳体278可以是印刷线路板或者包括设置在其上的信号触头286和接地触头292，296的其它类型的基底。通过这种技术，接地触头292，296可以与信号触头286共面，而同时接地屏蔽罩238的外部维持接地。

由于信号触头286在中心位于壳体278上并且一对接地触头292，296设置在其任意一侧，所以连接器220是对称的。

壳体278，导电层284，通过壳体278的孔，信号触头286，接地触头292，296的布置提供了共面阻抗控制(coplanar impedance control)。

为了使电缆222与连接器220组装，电缆222***到后壁240中开口252的下腿部254中。之后，电缆222被迫进入开口252的上腿部256，穿过截锥形部分258。这样，使用与单个导线上采用绝缘置换技术类似的技术连接到外部导线234，其中绝缘导线被推入到由金属片形成的楔形物中。内部信号导线236从外部导线234向外延伸一预定距离。内部信号导线236与信号触头286的第二腿部290进行电连接。内部信号导线236可以通过将适当的工具***孔268中而焊接或者熔接到信号触头286。可以设置外部套管300来覆盖电缆222与接地屏蔽罩238的后壁240的连接。

印刷线路板224通过将印刷线路板224***到连接器220的开口前端而连接到连接器220。由于连接器220的对称性，所以印刷线路板224可以从连接器220的左侧或者连接器220的右侧***并且连接到信号触头286和接地触头292，296中的一个，这取决于***印刷线路板224的哪一侧。相应地，印刷线路板224可以通过壳体228的左侧壁246中的凹槽270***或者通过接地屏蔽罩238的右侧壁248中的凹槽274***。随着印刷线路板224***到接地屏蔽罩238中，弹性连接器262弯曲，但保持返回到它原始处于静止位置的趋势。印刷线路板224锁定在壳体278和弹性连接器262之间。弹性连接器262抵靠印刷线路板224的下表面并且迫使印刷线路板224的信号触头230和接地触头232与信号触头286和适当的接地触头292，296啮合。电缆222，连接器220和印刷线路板224之间进行的电连接提供高频性能。这需要电缆222和印刷线路板224之间的阻抗匹配，以及包括安装和使用寿命的机械因素。连接器220提供阻抗匹配以及将外部导线234和内部导线236连接到印刷线路板224的机械地可靠接触。假定印刷线路板224是阻抗匹配，并且能够被设计为与连接器220的连接相适应。

充分的电连接需要容许压力以及连接器220和印刷线路板224之间进行连接时的接帚滑触作用(wiping action)。这确保了消除任何氧化物或者其它非导电污染物。由于紧靠的两个导线之间的电容耦合效应所以高频连接的接触压力不需要低频连接的压力那么大。常用的方法是使每一对(内部和外部)触头中的一个具有弹力，以使弹性作用的在接触点上提供所需的正常压力，并且配合包括施加正常压力之后的滑动作用，以确保擦除任何污染物。在连接器220中，触头286，292，296是没有弹性的而是刚性的并且设计为使阻抗最优化。

可以采用各种制造工艺来形成连接器220的各部件，这些工艺包括冲压，铸模，镀塑料，机械加工等。

可以额外采用过模(overmolding)，收缩管(shrink tubing)或者其它应力消除技术来增强连接器220的某些特性。

通过接地连接到电缆222。通过将外部导线234连接到接地屏蔽罩238而使电缆222电连接到接地屏蔽罩238。电连接最好采用绝缘置换技术。接地屏蔽238电连接到导电层284，其电连接到通过支撑件278的电镀通孔，并且电连接到接地触头292，296。当印刷线路板224***到连接器220中时印刷线路板224的接地触头232电连接到接地触头292，296中的一个。

来自电缆222的内部信号导线236的信号通过支撑件278上的信号触头286传输到印刷线路板224的信号触头230。

为了确保连接器220能够适当地与印刷线路板224对齐使得印刷线路板224能够***到其中，可以设置穿过对齐孔272，276的销(未示出)以允许连接器220绕其旋转。销固定到外部部件。由于连接器220能够旋转，所以连接器220能随印刷线路板224一起移动到对齐位置。

现在注意图19-27所示的连接器320的第三实施方式。连接器320用于高达6GHz的任何频率，可能达到10GHz。连接器320很小并且具有大约2.5mm的厚度，大约4mm的宽度和大约5mm的长度。

如图25所示，印刷线路板324包括多个表面，其下表面326和上表面328与本发明最相关。印刷线路板324具有下表面326和上表面328之间限定的预定高度。印刷线路板324的上表面328具有在其上一体形成的信号触头330并且下表面326具有在其上一体形成的大致与信号触头330对齐的接地触头332。信号触头330凸出到印刷线路板324的上表面328之上。接地触头332与印刷线路板324的下表面326平齐。如所示，信号触头330为半球形，但可以是其它形状。

电缆322是常规的并且包括外部导线334和内部信号导线336。外部导线334被外套337包围。此外，非导电层335位于信号触头336和外部导线334之间。

如图19和图20所示，连接器320具有由导电金属，如金属片形成的接地件338。接地件338包括后壁340，从后壁340延伸的一对翼342，344，弹性连接器346和从弹性连接器346延伸的一对臂348，350。

后壁340具有基部352和位于其相对端的一对弯曲端354，356。翼342，344从各弯曲端352，356延伸。每个翼342，344为L形并且具有悬垂于各弯曲端354，356的第一腿部358，360以及大致垂直于第一腿部358，360的第二腿部362，364。第二腿部362，364具有一连串的弯曲从而形成卷。后壁340和翼342，344形成空间345。翼342，344用于连接到安装在设备，如笔记本电脑的显示部分370中的图26和图27所示的导轨366，368。导轨366，368设有位于显示部分370上部边缘的开口，以允许印刷线路板324***到其中并且将印刷线路板324从中拔出。

如图19和图20所示，弹性连接器346是从后壁340的基部352中点处延伸的伸长臂并且大致与其垂直。伸长臂相对于基部352弯折。在不弯折状态，弹性连接器346的上表面与基部352的上表面成平面，弹性连接器346的下表面与基部352的下表面成平面。凹陷372位于弹性连接器346的自由端并且从弹性连接器346的上表面延伸。

每个臂348，350呈大致L形并且具有第一水平部分374，376以及与其大致垂直的第二垂直部分378，380。圆形末端382(附图中只在臂348上示出)位于每个垂直部378，380的端部并且末端382彼此向内延伸。这样，插座384就通过臂348，350以及臂348，350的第一部分374，376之间的弹性连接器346的一部分而形成。臂348，350以与后壁340隔开的预定距离从弹性连接器346向外延伸。当接地件338不连接到连接器320的其它部件时，臂348，350的第二部分378，380彼此向内延伸。

连接器320包括由下部主体388和上部主体390形成的壳体386。壳体386安装在空间345和插座384中，如下文所述。

下部主体388由单片绝缘材料，如塑料形成。下部主体388具有大致矩形的后部392和大致矩形的前部394。后部392的宽度小于前部394的宽度。后部和前部392，394沿着下部主体388的长度设置有平坦上表面。凹槽部非396，398沿着前部394的长度设置直到前部392的各侧面上的后端。

如图21所示，下部主体388的上表面具有从下部主体388的后端392a延伸到下部主体388的前端394a的凹槽400。凹槽400平行于下部主体388的轴向中心线。凹槽400具有从后部392的后端392a延伸的后部剖面402，其沿着后部392的长度延伸并且部分延伸到前部394中。凹槽400具有从下部主体388的前端沿前部394的长度延伸一预定距离的前部剖面404。凹槽400具有在后部和前部剖面402，404之间延伸的中部剖面406。后部剖面402的尺寸比中部剖面406大。中部剖面406的尺寸大于前部剖面404。如所示，凹槽400的后部，前部和中部剖面402，404，406为半球形，但可以采用其它形状。

沿后部剖面402的前端，中部剖面406和前部剖面404设置有多个向凹槽400中间延伸的分隔凸起肋408，410，412。每个肋408，410，412端接成一直线。

上部主体390具有大致矩形的后部414，大致矩形的中部416和大致矩形的前部418。中部416在后部和前部414，418之间延伸。中部和前部416，418的宽度大致相同并且大于后部414的宽度。后部414和中部416的高度相同并且大于前部418的高度。后部，中部和前部414，416，418具有沿上部主体390长度的平坦下平面。沿中部416的长度向中部416的各侧面上的后端设置凹槽段420，422。

上部主体390的下表面具有从上部主体390的后端414a向上部主体390的前端418a延伸的凹槽424。凹槽424在远离上部主体390的前部418的前端一预定距离处终止。凹槽424平行于主体390的轴向中心线。凹槽424具有从后部414的后端延伸的后段426，其沿着后部414的长度并且部分延伸到中部416中。凹槽424具有从前部418的凹槽424的前端延伸并且部分延伸到中部416中的前段428。凹槽424的中段430在后段和前段426，428之间延伸。后段426的尺寸比中段430大，中段430的尺寸比前部428大。如所示，凹槽424的后段，前段和中段426，428，430为半球形，但可以采用其它形状。

多个向凹槽424中间延伸的分隔凸起肋432，434，436沿着后段426的前端，中段430和前段428设置。每个肋432，434，436端接成一直线。

上部主体390的前部418具有安装在其上的导电信号触头438。信号触头438的第一部分438a设置在凹槽424的前段428中，第二部分438b设置在前部418的下表面上。信号触头438通过适当的方式安装到前部418或者能够被镀在上部主体390上。

上部主体390由绝缘材料形成，该绝缘材料具有由导电材料440覆盖的预定部分。信号触头438完全被上部主体390的非导电部分包围。如图20所示，点画线区示出了导电材料440。如图23和图24所示，粗线示出了导电材料440。最少地，导电材料需要设置在凹槽424的中段430，凹槽段420，422，以及凹槽424的中段430和凹槽段420，422之间的上部主体390的下表面上。上部主体390可以利用本领域公知的二次成型模制技术形成，其中非可镀部分在第一次成型中首先模制，可镀(plateable)部分在第二次成型中过模，之后，电镀第二次成型模。可替换地，上部主体390由具有导电件的绝缘材料形成，该导电件可适当连接到需要导电材料440的地方。作为另一个替换，整个上部主体390可以由导电材料形成，只有环绕信号触头438的部分由绝缘材料形成。

为了形成壳体386，使下部和上部主体388，390相互抵靠。当下部和上部主体388，390抵靠时，下部主体388的平坦上表面抵着上部主体390的平坦下表面并且下部和上部主体388，390的后端对齐。凹槽400，424对齐以形成通道，使得后段402，426对齐，中段406，430对齐并且前段404，428对齐。如所示，当下部和上部主体388，390抵靠时在壳体386中形成圆柱形通道。上部主体390的前部418的一部分延伸出下部主体388的前部394的前端394a之上。这样，信号触头438的部分438b就露出来。

为了形成连接器320，将接地件338连接到壳体386。后壁340的基部352和臂348，350的第一部分374，376抵靠在下部主体388的下表面。弹性连接器346的后部抵靠下部主体388的下表面并且沿下部主体388的长度延伸，使得弹性连接器346的前部延伸出下部主体388的前端之上。翼342，344的腿部358，360抵靠在下部和上部主体388，390的侧面上。臂348，350抵靠下部主体388上的凹槽段396，398和上部主体390的凹槽段420，422，以及末端382沿上部主体390的上表面延伸。组装过程中，当壳体386***到其中时臂348，350向外弯曲，而一旦置于壳体386的凹槽段396，398，420，422中就向前移动到它们的自然向内状态。这样，在壳体386的下部和上部主体388，390之间以及壳体386和接地件338之间就形成了紧密连接。弹性连接器246上的凹陷372与上部主体390的下表面上的信号触头438的外露部分438b对齐。

可替换地，下部和上部主体388，390可以通过机械固定件，超声波焊接，胶合剂或类似连接在一起。然后可以不需要接地件338的臂348，350，也可以提供其它合适的方式将接地件338连接到壳体386。

电缆322***到由凹槽400，424形成的通道中并且通过下部和上部主体388，390上的肋408，432固定在其中。肋408，432卡入环绕外部导线334的外壳337中。外套337的一部分被去掉(未示出)使得外部导线334露出来并且与中段406，430中的肋410，434接触。中段406，430中的肋410，434在压力下与外部导线334接触并且肋434电连接到外部导线334。可替换地，外部导线334可以焊接或熔接到中段406，430(希望的话，可以不需要肋410，434)。内部信号导线336固定于前段404，428中。肋412，436用于确保将内部信号触头336连接到前段404，428中的信号触头438a部分。希望的话，可以采用焊接来确保将内部信号导线336连接到信号触头438a。电缆322的接地通过将外部导线336与上部主体390上的导电材料440以及与接地件338接触的上部主体390上的导电材料440接触而形成的通道来提供。

连接器320的翼342，344安装在导轨中，例如导轨366。如所示，连接器320位于开口的任意一侧上使得印刷线路板324能够***到二者之间。

连接器320是对称的并且因此使得印刷线路板324的左侧或者右侧都能够***到其中。印刷线路板324以图19所示的箭头A或者箭头B的方向***，这取决于连接器320安装到笔记本电脑的显示部分370的哪一侧。

当印刷线路板324***到连接器320中时，印刷线路板324在弹性连接器346和上部主体388的前部418之间滑动。当印刷线路板324上的信号触头330抵触前部418上的露出信号触头438b时，由于印刷线路板324上的信号触头330突起，所以使得弹性连接器346弯曲而远离信号触头438。这容易导致连接器320在各自的导轨中旋转，例如导轨366，然而，翼342，344的第二腿部362，364上的卷充当了扭曲弹簧，这使得壳体386旋转，从而使印刷线路板324上的触头330，332被迫进入弹性连接器346和壳体386之间的间隙中，该间隙容纳增加的信号触头438。当印刷线路板324拔出时，翼342，344中的扭曲压力使壳体386返回到其自然状态，从而印刷线路板324不用拖就能够***直到触头330，332与信号触头438啮合。可以不需要卷。印刷线路板324的下侧上的接地触头332与弹性连接器346上的凹陷372接触。弹性连接器346将容易返回到其自然水平状态，因此在印刷线路板324的下侧上的接地触头332与弹性连接器346上的凹陷372之间就形成了良好的接触。

只在图19中示出的突起442可以靠近信号触头438b的侧面并且从上部主体390的前部418的下表面延伸。突起442可以是凸块，楔销，***或类似的形式，并且由上部主体390的绝缘材料形成。当印刷线路板324***到连接器320中时，印刷线路板324将接触到楔销，***或突起442接触以使弹性连接器346弯曲而远离上部主体390的前部418上的信号触头438。这容易导致连接器320在各自的导轨，例如导轨366中旋转，但是翼342，344抵消了这种旋转，如下面所述。由于楔销，***或突起442，所以印刷线路板324不会刮擦信号触头438b的表面。印刷线路板324在弹性连接器346和上部主体390上的楔销，***或突起442之间滑动。印刷线路板324上的信号触头330从印刷线路板324向外延伸一比楔销，***或突起442大的距离。当印刷线路板324上的信号触头330抵触上部主体390上的信号触头438b时，弹性连接器346将仍然弯曲而远离信号触头438。这种弯曲引起的任何旋转趋势都因翼342，344上的卷而抵消。

连接器320的结构用于共面阻抗控制。电缆322，连接器320和印刷线路板324之间的电连接具有高频性能。这需要电缆322和印刷线路板324之间阻抗匹配，以及包括使用寿命和安装的机械因素。连接器320具有阻抗匹配和机械性可靠的触头，这些触头将外部导线334和内部信号导线336连接到印刷线路板324。假定印刷线路板324是阻抗匹配的，并且能够被设计为与连接器320的连接相容。

足够的电连接需要在连接器320和印刷线路板324之间形成连接时的容许压力和纵向滑动接帚滑触作用。这确保消除了任何氧化物和其它非导电污染物。由于紧靠的两个导线之间的电容耦合效应所以高频连接的接触压力不需要低频连接的压力那么大。

可以采用各种制造工艺来形成连接器320的各部件。可以额外采用过模(overmolding)，收缩管(shrink tubing)或者其它应力消除技术来增强连接器320的某些特性。

因此，在第一实施方式中的连接器20中，弹性连接器34和接地屏蔽罩30是分离的部件；在第二和第三实施方式的连接器220，320中，弹性连接器262，346与接地屏蔽罩238，338一体形成。

能够以与第二实施方式相同的方式通过采用绝缘置换使连接器的第一实施方式连接器20中的电缆22接地到接地屏蔽30，从而不需要接地线40。

可以在连接器220的第二实施方式中设置楔销，***或突起442。

术语向上，向下，右侧和左侧等等是方便对连接器的部件的描述而没有指定使用的所需方向。

虽然所示的连接器20，220，320是从侧面进入印刷线路板24，224，324，但是可以进行修改使之从端部进入印刷线路板24，224，324。这种修改在本领域普通技术人员的技术范围内。

虽然示出并且对本发明的优选实施方式进行了描述，但是可以预见，在不脱离所附权利要求的精神和范围内，本领域技术人员可以对本发明进行各种修改。

Claims (39)

1.一种用于将电缆连接到印刷线路板的连接器，包括：

绝缘壳体；

导电信号触头，其安装在所述壳体上并且适于与电缆的信号触头配合；以及

连接到所述壳体的弹性连接器，所述弹性连接器具有将所述壳体上的所述信号触头连接到印刷线路板上的信号触头的信号装置。

2.如权利要求1所述的连接器，其中所述弹性连接器是与所述壳体分离的部件，使得所述弹性连接器能够与所述壳体啮合和与所述壳体断开啮合，所述弹性连接器包括主体并且所述信号装置包括设置在所述主体内的导电信号端。

3.如权利要求2所述的连接器，其中所述信号端的一部分在所述信号端和所述壳体上的所述信号触头进行连接时能够相对所述主体弯曲。

4.如权利要求3所述的连接器，其中所述信号端在非弯曲状态弯曲。

5.如权利要求2所述的连接器，还包括连接到所述壳体的接地屏蔽罩，所述弹性连接器包括用于将所述接地屏蔽罩连接到印刷线路板上的接地触头的接地装置。

6.如权利要求5所述的连接器，其中所述接地装置包括设置在所述主体中的导电接地端。

7.如权利要求6所述的连接器，其中所述接地端的一部分在所述接地屏蔽罩和印刷线路板上的接地端进行连接时能够相对所述本体弯曲。

8.如权利要求6所述的连接器，其中所述接地端与所述主体中的所述信号端电绝缘。

9.如权利要求1所述的连接器，其中所述装置包括可弯折臂。

10.如权利要求9所述的连接器，还包括连接到所述壳体的接地屏蔽罩并且所述可弯折臂形成为所述接地屏蔽罩的构成部分。

11.如权利要求10所述的连接器，其中所述可弯折臂具有位于其上的凹陷，用于与印刷线路板上的接地端啮合。

12.如权利要求1所述的连接器，其中所述壳体设有插座，插座两个侧面上有开口，以使印刷线路板能够***到该插座中。

13.如权利要求12所述的连接器，其中所述信号触头安装在插座的中点附近。

14.如权利要求1所述的连接器，还包括连接到所述壳体的接地屏蔽罩。

15.如权利要求14所述的连接器，其中所述壳体和所述接地屏蔽罩限定了在两个侧面具有开口以使印刷电路板可以***到其中的插座，并且在印刷电路板***到其中时，印刷电路板的一部分从连接器的两个侧面延伸出。

16.如权利要求15所述的连接器，其中所述信号触头通常为大致T形并且安装在插座的中点附近。

17.如权利要求16所述的连接器，还包括设置在所述信号触头的相对侧面上的所述壳体上的接地触头以及用于将所述接地触头与所述接地屏蔽罩接触的装置。

18.如权利要求17所述的连接器，还包括设置在壳体和所述接地屏蔽罩之间的导电层。

19.如权利要求14所述的连接器，其中所述接地屏蔽罩包括使电缆穿过的开口，所述开口具有大于电缆以允许电缆自由***其中的第一部分以及小于电缆使电缆能够***到其中的第二部分，从而使电缆的接地导线与所述接地屏蔽罩之间可靠连接。

20.如权利要求19所述的连接器，还包括在所述开口的第一和第二部分之间的截锥形部分。

21.如权利要求14所述的连接器，其中所述接地屏蔽包括一对能够连接到设备中的导轨的翼。

22.如权利要求21所述的连接器，其中所述翼具有位于其上的卷。

23.如权利要求1所述的连接器，其中所述信号触头为大致T形。

24.如权利要求23所述的连接器，还包括连接到所述壳体的接地屏蔽罩和设置在所述T形信号触头的相对侧面上的所述壳体上的接地触头，所述接地触头电连接到所述接地屏蔽罩。

25.如权利要求1所述的连接器，其中所述壳体包括位于其中的通道，电缆的至少部分***到该通道中。

26.如权利要求25所述的连接器，其中所述信号触头延伸到所述通道中。

27.如权利要求25所述的连接器，其中所述通道包括多个位于其中用于夹持电缆的肋。

28.如权利要求25所述的连接器，还包括连接到所述壳体的接地屏蔽罩。

29.如权利要求28所述的连接器，其中所述通道的一部分具有位于其中的导电材料，所述导电材料电连接到所述接地屏蔽罩。

30.如权利要求28所述的连接器，其中所述通道的部分具有位于其中的导电材料，所述壳体的部分具有位于其上的导电材料，所述通道中的导电材料电连接到所述壳体上的导电材料，所述壳体上的导电材料电连接到所述接地屏蔽罩。

31.如权利要求25所述的连接器，其中所述壳体由连接在一起的第一和第二主体形成。

32.如权利要求31所述的连接器，还包括将所述第一和第二主体连接在一起的接地屏蔽罩。

33.如权利要求32所述的连接器，其中所述接地屏蔽罩包括一对用于将所述第一和第二主体连接在一起的臂。

34.如权利要求32所述的连接器，其中所述接地屏蔽罩包括一对能够连接到设备中的导轨的翼，所述翼包括位于其上的卷。

35.如权利要求1所述的连接器，还包括至少一个由壳体上的绝缘材料形成的靠近信号触头的突起。

36.如权利要求1所述的连接器，其中所述壳体限定了在两个侧面具有开口以使印刷电路板可以***到其中的插座，并且在印刷电路板***到其中时，印刷电路板的一部分从连接器的两个侧面延伸出。

37.一种用于将电缆连接到印刷电路板的连接器，包括：

接地屏蔽罩；

连接到所述接地屏蔽罩的绝缘壳体；

导电信号触头，其安装在所述壳体上并且适于与电缆的信号触头配合；以及

一对接地触头，其对称安装在壳体上并且电连接到接地屏蔽罩。

38.如权利要求37所述的连接器，还包括多个穿过壳体的电镀通孔，用于将接地触头电连接到接地屏蔽罩。

39.如权利要求37所述的连接器，其中所述信号触头为大致T形并且大致中心位于壳体上。

Images