專利名稱：一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子系統(tǒng)的電連接器，更具體地說， 涉及在電子部件中的印刷電路板之間傳輸高速信號模塊化 結(jié)構(gòu)的高速度高密度背板連接器。二、 背景技術(shù)目前，在一些大型電子設(shè)備或通信系統(tǒng)中，多塊線卡 與主控資源板、交換網(wǎng)絡(luò)卡之間的數(shù)據(jù)和控制信號都通過 背板相連?，F(xiàn)有的背板是具有許多連接器的印刷電路板， 印刷電路板上的導(dǎo)電線路連接到連接器中的信號接腳上， 從而可以在連接器之間發(fā)送信號。子插件板也含有插入到 底板連接器中的連接器。以此方式經(jīng)背板在子板插件板之 間發(fā)送信號。在這種結(jié)構(gòu)下，隨著系統(tǒng)容量增大，線卡數(shù)量逐漸增 多，單線卡的端口容量和端口密度逐漸增大，單板之間在 背板上的連線tf度、信號速率和連線長度也隨之增大。與 此同時，信號之間的電磁耦合也隨之增強(qiáng)，而且電磁耦合 隨著信號速度的加快而增強(qiáng)。電連接器的設(shè)計需要反映電子工業(yè)發(fā)展的趨勢。電子 系統(tǒng)普遍的小型化和快速化，同時處理的數(shù)據(jù)量快速增加。 這些趨勢表明電連接器必須在較小的空間，承載更多更快 的數(shù)據(jù)信號而不降低信號質(zhì)量。為了制造高速且高密度的連接器，連接器設(shè)計人員在接近信號接片處插入了屏蔽片。這些屏蔽片降低了信號接 片之間的電磁耦合，從而抵消緊密空間的影響或者高頻信 號的影響。如果適當(dāng)?shù)貥?gòu)形，屏蔽可以通過連接器控制信 號通路的阻抗，還可以提高連接器承載的信號的完整性。屏蔽的早期使用見于富士通株式會社在1974年2月15 曰公開的日本專利49-6543和美國專利4， 632， 476及4， 806， 107中，這幾個專利說明的連接器中，屏蔽即平行于 信號接片經(jīng)過子插件板也經(jīng)過底板連接器，采用了懸臂插 柱在屏蔽與底板連接器之間進(jìn)行電連通。全部都轉(zhuǎn)讓給 Framatome Connector International的專利5， 433617; 5， 429， 521; 5， 429， 520及5， 433， 618說明了類似的 結(jié)構(gòu)。其它的連接器僅在子插件板內(nèi)有屏蔽板。這樣的連 接器設(shè)計的例子可以從專利4， 846， 727; 4， 975， 084， 5， 496， 183及5， 066， 236中找到，所有這些專利都轉(zhuǎn)讓給 了 AMP公司。然而這些連接器中的屏蔽僅在信號接片列之 間建立了屏蔽，忽略了差分信號對之間的電磁耦合.。Nashua ( New Hampshier ) 的 Teradyne Connection Systems介紹了連接器的模塊化法。在所謂的HD+連接器 系統(tǒng)中，在金屬的加強(qiáng)板上結(jié)構(gòu)多個模塊或者說信號接片 列。 一般在每個模塊上設(shè)15至20個這樣的列。連接器的 模塊化得到較為靈活的構(gòu)形，從而可以對特定的用途生產(chǎn) "客戶定制"的連接器，而且可以避免較大型非模塊化連 接器中出現(xiàn)的許多公差問題。Teradyne公司介紹了這種模塊化式連接器較新進(jìn)展并 且在美國專利5， 980， 321和5， 993， 259中加以說明， 這兩個美國專利作為參考對比。板信中北冃針 在 構(gòu) 元 實 孔 構(gòu)部 塊 號4主 l冃出一種這些專利示出了一種兩件 件包括多個固定在金屬加 由兩個層板組件組成，一 層板組件。模塊化式連接09/199， 126中，該申請針對目前高速高密度背板 結(jié)構(gòu)牢固、緊湊，能質(zhì)信號工作特性的一 板連接器三、發(fā)明內(nèi)容明的目的是提供一種 接器，包括一個孔連 中由模塊化的差分信 組成。基座可以根據(jù) 結(jié)構(gòu)。差分信號針單P 叩式連接器。連接器的子 強(qiáng)板上的模塊上。在此 個是接地層板組件，一 器的又一個變形公 以此為參考對比。 連接器存在的不足， 夠?qū)崿F(xiàn)互補(bǔ)屏蔽，具 種模塊化結(jié)構(gòu)的高速插件 每個 ， 一個是 開于專利本 有發(fā)明 咼密 密度背本 板發(fā)高速高密 其中中成 和片單組 現(xiàn)成 針基于模塊化結(jié)構(gòu)的 接器和一個針連接 號針單元和橫向屏 實際使用情況設(shè)計 元又由縱向屏蔽片 ，模塊化的差分信號針單元密集陣列安裝在基座中， 連接器插分信號接觸件的橫向與縱向屏蔽。同樣， 器也可以根據(jù)這種機(jī)構(gòu)形式，做成這種模塊化的結(jié)層結(jié) 件單與現(xiàn)有的技術(shù)相比較，采用本發(fā)明一種模塊化結(jié)構(gòu)的l高密度背板連接器具有以下優(yōu)點1、 結(jié)構(gòu)牢固、緊湊，易于擴(kuò)展；2、 能夠?qū)崿F(xiàn)互補(bǔ)屏蔽；3、 具有高密度、高品質(zhì)信號工作特性。 四

圖l是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器立體結(jié)構(gòu)分解圖。圖中l(wèi)-孔連接器、2-層板組件、3-外殼、4-蓋板、 5-針連接器、6-基座、7-橫向接地屏蔽片、8-差分對信號 針單元。圖2是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連 接器的基座示意圖；圖3是圖2的局部放大圖；圖4是基 座下端面結(jié)構(gòu)圖；圖5是圖4的局部放大圖。圖2、 3、 4、 5中6-基座、6a-上端面、6b-下端面、 9-方格、9a-窄槽、9b-過渡部分、10-臺階面。圖6是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的髙速髙密度背板連 接器的針連接器的組裝示意圖。圖7是圖6的橫向接地屏 蔽片結(jié)構(gòu)放大6、 7中7-橫向接地屏蔽片、7a-屏蔽刃部、7b-凸 齒、7c、 7d-圓弧過渡面、7e-連接帶、7f-引腳。圖8、9是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速髙密度背板 連接器的針連接器中差分信號針單元的分解部件結(jié)構(gòu)示意 圖。圖8、 9中11-縱向屏蔽片、11a-屏蔽刃部、llb-卡 片、11c-側(cè)壁、lid-折彎彈片、12-嵌件單元、12a-差分信 號針、12b、 12c-凸臺。圖IO是本發(fā)明的一種實施例二中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高 密度背板連接器立體結(jié)構(gòu)分解圖。圖中l(wèi)-孔連接器、2-層板組件、3-外殼、4-蓋板、 5-針連接器、6-1-上基座、6-2-下基座、7-橫向接地屏蔽 片、8-差分對信號針單元。圖ll是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器的下基座(安裝了 2排差分對信號針單元)示意圖。 圖中6-2a-上端面、6-2b-側(cè)壁、6-2c-側(cè)壁內(nèi)表面、6-2d-導(dǎo)向槽、6-2e-寬槽、6-2f-窄槽、6-2g-卡口 、 8-差分對信號針單元、9-方格、9a-窄槽。圖12、13是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器的上基座(安裝了 3排橫向接地屏蔽片)上端面和下端面結(jié)構(gòu)示意圖。圖12、 13中6-la-側(cè)壁、6—lb —夕卜表面、6_lc —筋、6-ld-導(dǎo)向凸臺、6-le-倒角、6-lf-凸齒、7-橫向接地屏蔽片。圖14是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連 接器的針連接器中差分信號針和屏蔽單元的組裝示意圖。圖中7-橫向接地屏蔽片、7b-凸齒、7c、 7d-過渡圓 弧、7f-引腳、8-差分對信號針單元、11-縱向屏蔽片、12-嵌件單元、12c-凸臺。圖15是本發(fā)明的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板 連接器的針連接器中嵌件單元的結(jié)構(gòu)組裝示意圖。圖中12-嵌件單元、12a-差分信號針、12b-凸臺、12c-凸臺、12d-凸齒。五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板 連接器的實施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖1所示，是本實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度 背板連接器立體結(jié)構(gòu)分解圖。本發(fā)明模塊化結(jié)構(gòu)的高速高 密度背板連接器包括孔連接器1、層板組件2、外殼3、蓋 板4、針連接器5、基座6、橫向接地屏蔽片7和差分對信號針單元8?？走B接器1又稱子板連接器，針連接器5又稱 母板連接器?？走B接器1與針連接器5配合使用，形成一 對高速背板連接器。其中孔連接器1，由一個外殼3， 一塊 蓋板4及多個層板組件2組成，針連接器-2由基座12橫向 接地屏蔽片7和差分對信號針單元組成，針連接器5采用 模塊化結(jié)構(gòu)，差分信號針單元8和橫向接地屏蔽片7，密集 陣列排列在基座12中，利用過盈配合或凸齒將模塊結(jié)構(gòu)固 定在針連接器內(nèi)。針連接器5采用模塊化結(jié)構(gòu)，由模塊化的差分對信號 針單元8與橫向接地屏蔽片7整排密集安裝在基座6上， 形成針連接器5。針連接器5中的基座12采用單層或多層 結(jié)構(gòu)，多層結(jié)構(gòu)基座的固定方式有兩種 一是上基座6-1 與下基座6-2通過卡口鎖緊固定，二是用膠粘劑把上下兩 基座緊固到一起。如圖2、 3、 4、 5所示，是本實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的髙 速高密度背板連接器的基座結(jié)構(gòu)示意圖?；?有上、下 兩個端面，即上端面6a和下端面6b?；?的上端面6a上分布有容納差分對信號針單元8 的多排方格9、容納橫向接地屏蔽片7的窄槽9a及它們之 間用于實現(xiàn)橫、，縱向屏蔽片電氣連接的過渡部分9b。臺階 面10稍低于端面6a，在組裝信號針單元8時，可以卡住凸 臺12b、 12c;基座6的方格9中有窄槽9a和過度部份9b， 其之間的平面稍低于基座上端面6a、方格9內(nèi)設(shè)有臺階10。如圖6、7所示，是本實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密 度背板連接器的針連接器的結(jié)構(gòu)組裝示意圖。橫向接地屏 蔽片7由屏蔽刃部7a、凸齒7b、圓弧過渡面7c和7d、連接帶7e、引腳7f組成；橫向接地屏蔽片7用凸齒7b固定 在基座6中，凸齒7b和橫向接地屏蔽片7折彎部份有過渡 圓弧7c、 7d，各橫向接地片7根部之間由連接帶7e相連。橫向接地屏蔽片7由基座6的下端面6b安裝到位后， 再將差分信號針單元8由上端面6a安裝到位，通過一定的-過盈配合將差分信號針單元8和橫向接地屏蔽片7夾緊、 固定。橫向接地屏蔽片7利用根部的凸齒7b防止松脫。差 分信號針單元8組裝到位后，在過渡區(qū)域9b處，縱向屏蔽 片11上的折彎彈片lld與橫向接地屏蔽片7上的屏蔽刃部 7a根部相接觸，實現(xiàn)了橫、縱向屏蔽片的電氣連接。連接帶7e將各個屏蔽刃部7a連接起來，保證橫向接 地屏蔽片7 —次沖壓成型，圓弧過渡面7c和7d提高沖壓 加工成型的工藝性。如圖8、 9所示，是本實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密 度背板連接器的針連接器中，差分信號針單元的組裝示意 圖。差分對信號針單元8由縱向屏蔽片11和嵌件單元12 組成或由一個橫向接地屏蔽片7?？v向屏蔽片ll和嵌件單 元12用卡片llc和折彎彈片lld與橫向接地片7的根部， 壓緊過盈配合，固定在基座6的方格9中?？v向屏蔽片11包括伸出的屏蔽刃部lla、用于與橫向 接地屏蔽片7接觸的折彎彈片11d、用于卡住基座6的卡片 llb、用于拖住嵌件單元12的側(cè)壁llc。嵌件單元12是可 以由差分信號針12a嵌入注塑件，也可以利用凸齒將其固 定(類似凸齒7b將橫向接地屏蔽片7固定在基座6中)。 嵌件單元12的凸臺12b和12c可以卡住縱向屏蔽片11上 的側(cè)壁llc與基座6上的臺階面10。如圖10所示，是實施例二中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器立體結(jié)構(gòu)分解圖。實施例二與實施例一的區(qū)別是基座6由上基座6-1和下基座6-2組成。上基座6-1和 下基座6-2組裝在一起，構(gòu)成基座6，這樣可以方便本發(fā)明 的差分信號針單元8和橫向接地屏蔽片7的安裝，實現(xiàn)自 動化生產(chǎn)。如圖11、 12、 13所示，圖11是實施例二中模塊化結(jié) 構(gòu)的高速高密度背板連接器的下基座(安裝了 2排差分對 信號針單元)示意圖。圖12、 13是實施例二中模塊化結(jié)構(gòu) 的高速高密度背板連接器的上基座(安裝了 3排橫向接地 屏蔽片)示意圖。下基座6-2的兩側(cè)邊緣向遠(yuǎn)端延伸形成兩側(cè)壁6-2b。 側(cè)壁內(nèi)表面6-2c分布著4個用于定位和導(dǎo)向的導(dǎo)向槽 6-2d、 4個寬槽6-2e和若干窄槽6-2f。另外，導(dǎo)向槽6-2d 的側(cè)壁上設(shè)有卡口 6-2g，用來與上基座6-1的窄槽6-lf 配合鎖緊。寬槽6-2e直通到端面，它是針連接器5與孔連 接器1對接時起導(dǎo)向和防誤插作用。上基座6-1的基本形狀、加工方法、材料與下基座6-2 類似。上基座6-1的側(cè)壁6-la是由端面向上端延伸而成。 側(cè)壁6-la的外表面6-lb上設(shè)有與下基座6-2相對應(yīng)的數(shù) 條筋6-lc、導(dǎo)向凸臺6-ld。導(dǎo)向凸臺6-ld前端有一倒角 6-le，它有利于上、下基座的對接組裝。另外，每個導(dǎo)向 凸臺6-ld的末端兩側(cè)有兩個小凸齒6-lf，它用來與下基座 側(cè)壁6-2b上的卡口 6-2g配合鎖緊。利用上基座6-1的凸 齒6-lf卡入下基座6-2的卡口 6-2g，實現(xiàn)上下基座的固定。實施例二，是利用卡口鎖緊將上下基座壓入固定。另外，膠粘劑也可以被用來把上基座與下基座機(jī)械的緊固到 一起，同樣可以收到良好的效果。如圖14所示，是本發(fā)明實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高 密度背板連接器的針連接器中差分信號針和屏蔽單元的組 裝示意圖。圖中7-橫向接地屏蔽片、7b-凸齒、7c、 7d-過渡圓 弧、7f-引腳、8-差分對信號針單元、11-縱向屏蔽片、12-嵌件單元、12c-凸臺。根據(jù)本發(fā)明專利的發(fā)明思想，可以將差分信號針單元8 和橫向接地屏蔽片7設(shè)計成一個模塊，同樣也可以實現(xiàn)本 發(fā)明。如圖14所示，在實施例中將橫向接地屏蔽片7、縱 向屏蔽片ll和嵌件單元12作為一個模塊，利用過盈配合 將整個模塊壓入基座6中的方格9。如圖15所示，是本發(fā)明實施例中模塊化結(jié)構(gòu)的高速高 密度背板連接器的針連接器中嵌件單元的組裝示意圖。嵌 件單元12還可以利用凸齒12d固定在基座6中的方格9。以上實施例僅是本發(fā)明模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板 連接器的諸多實施例中的幾種，還可以利用本發(fā)明的模塊 化結(jié)構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)孔連接器的模塊化，這并不脫離本發(fā)明 的實質(zhì)。
權(quán)利要求
1、一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器，該電連接器包括一個孔連接器(1)和一個針連接器(5)，其中孔連接器(1)由一個外殼(3)、一塊蓋板(4)及多個層板組件(2)組成，針連接器(2)由基座(12)、橫向接地屏蔽片(7)和差分對信號針單元組成，其特征是針連接器(5)采用模塊化結(jié)構(gòu)，差分信號針單元(8)和橫向接地屏蔽片(7)密集陣列排列在基座(12)中，利用過盈配合或凸齒將模塊化結(jié)構(gòu)固定在針連接器內(nèi)。
2、 按權(quán)利要求1所述的一種模塊化結(jié)構(gòu)的髙速高密度 背板連接器，其特征是針連接器(5)中的基座(12)采 用單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。
3、 按權(quán)利要求2所述的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度 背板連接器基座，其特征是多層結(jié)構(gòu)基座的固定方式有 兩種， 一是上基座(6-1)與下基座(62)通過卡口鎖緊 固定，二是用膠粘劑把上基座(6-1)與下基座(6-2)機(jī) 械的緊固到一起。
4、 按權(quán)利要求1或3所述的高速高密度背板連接器基 座，其特征是基座(6)的方格(9)中有窄槽(9a)和 過渡部分(9b)。
5、 按權(quán)利要求4所述的高速高密度背板連接器基座， 其特征是基座(6)中的窄槽(9a)和過渡部分(9b)之 間的平面稍低于基座上端面(6a)，方(9)內(nèi)設(shè)有臺階(10)。
6、 按權(quán)利要求1所述的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器，其特征是橫向接地屏蔽片(7)用凸齒(7b)固定在基座(6)中，凸齒(7b)和橫向接地屏蔽片(7) 折彎部分有過渡圓弧(7c、 7d)，各個橫向接地屏蔽片(7) 根部之間由連接帶(7e)相連。
7、 按權(quán)利要求1所述的一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度 背板連接器，其特征是差分信號針單元(8)由縱向屏蔽 片(11)和嵌件單元(12)或組成由一個橫向接地屏蔽片(7)。
8、 按權(quán)利要求7所述的差分信號針單元，其特征是-縱向屏蔽片(11)和嵌件單元(12)用卡片(lie)和折彎 彈片(lid)與橫向接地屏蔽片(7)的根部壓緊過盈配合 固定在基,座(6)的方格(9)中。
全文摘要
一種模塊化結(jié)構(gòu)的高速高密度背板連接器，該電連接器由一個孔連接器和一個針連接器組成，其中孔連接器由一個外殼，一塊蓋板及多個層板組件組成，針連接器由基座，橫向接地屏蔽片和差分對信號針單元組成，針連接器采用模塊化結(jié)構(gòu)，差分信號針單元和橫向接地屏蔽片，密集陣列排列在基座中，利用過盈配合或凸齒將模塊化結(jié)構(gòu)固定在針連接器內(nèi)，與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點；結(jié)構(gòu)牢固緊湊易于擴(kuò)展，實現(xiàn)互補(bǔ)屏蔽，具有高密度、高品質(zhì)信號工作特性。
文檔編號H01R12/00GK101330172SQ20071007781
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者曹永泉 申請人:貴州航天電器股份有限公司