專利名稱：多芯電纜連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有多根信號線的多芯電纜連接器，或者具體來講，涉及一種用 于高速傳輸?shù)亩嘈倦娎|連接器。
背景技術(shù)：
隨著高速傳輸?shù)陌l(fā)展，越來越多的比現(xiàn)有技術(shù)包括更多數(shù)量的信號線的電纜連接 器已逐漸用于個人計算機和大容量存儲設(shè)備中。另一方面，要求電纜連接器是緊湊的。因 此，多根信號線以高密度布置在連接器中。在這樣的電纜連接器中，信號線之間的距離非常 短，以至于需要通過焊接等將每根信號線精確地與基板導(dǎo)電連接。例如，日本未經(jīng)審查的專利公布No. 2003-109708公開了這樣一種多芯高速信號 傳輸連接器，在該連接器中，“以這樣的方式確定絕緣板的厚度，即，將一對未涂覆的接線端 安裝在絕緣板的上表面和下表面上布置的信號觸點上，以從絕緣板的上側(cè)和下側(cè)支撐絕緣 板，而不改變該接線端對在多根雙芯電纜中的每根電纜的末端處的間距，所述多根雙芯電 纜與布置在板上表面和下表面上的一對信號觸點連接?！绷硗?，日本未經(jīng)審查的專利公布No. 2006-260850公開了一種具有下述構(gòu)造的電 纜連接器，“所述構(gòu)造包括接觸組件，該接觸組件被如此構(gòu)造以使觸點構(gòu)建在電絕緣塊單 元中；中繼基板(relay substrate)，其一端與接觸組件的背部上的觸點連接，另一端具有 并置的接線端焊盤；電纜，其具有多根被涂覆的接線，每根被涂覆的接線包括接線和用于涂 覆該接線的電絕緣涂層；和遮蔽殼體，其覆蓋接觸組件、中繼基板和電纜的端部，其中，被涂 覆電纜的接線的前端固定布置在中繼基板的接線端焊盤上，并且其中被涂覆電纜的接線從 涂層的末端暴露的部分比接線薄，該較薄的接線部分固定在接線端焊盤上?！贝送?，日本未經(jīng)審查的專利公布No. 2004-31257公開了 “一種與多個平衡傳輸電 纜連接的電纜連接器，該電纜連接器包括安裝在匹配連接器上的連接器、固定在該連接器 上的信號觸點和接地觸點、用于固定電纜的定位器和固定在定位器上的接地板，其特征在 于，平衡傳輸電纜包括彼此絕緣的多根信號線和加蔽線，接地板與加蔽線連接，連接器和定 位器彼此接合，以使接地板和接地觸點互連，同時彼此協(xié)作共同圍繞所述多個平衡傳輸電 纜的每根信號線”。在將電纜的多根信號線焊接到基板時，需要將形成在基板上的布線圖案 和每根信號線精確地設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。這種定位操作通常很困難，一些常規(guī)的連接器 包括頗為復(fù)雜的用于定位要求的結(jié)構(gòu)。 另外，在電纜連接器用于高速傳輸?shù)那闆r下，在連接器中的一些點處，阻抗受到干 擾。特別地，在電纜中信號線被絕緣涂層覆蓋的內(nèi)部部分中，每根信號線和接地層之間沿著 電纜長度的距離恒定，因此，阻抗也是恒定的，所述絕緣涂層的外圍被諸銅薄片的導(dǎo)電接地 層覆蓋。另一方面，在電纜連接器的基板上形成特定尺寸的布線圖案，因此，基板后續(xù)部分 的阻抗也被規(guī)定在預(yù)定值。因此，在每根信號線中涂層被切除并且其端部被焊接到基板上 的布線圖的部分中，暴露的信號線與另一根信號線相鄰布置，這有時會導(dǎo)致阻抗干擾。尤其 是在高頻的高速傳輸中，這種阻抗干擾往往會增加，并且一旦干擾超過預(yù)定值，波形就受到干擾，信號質(zhì)量就會降低。因此，本發(fā)明的至少一個實施例的目的在于提供這樣一種多芯電纜連接器的結(jié)構(gòu) 體，該結(jié)構(gòu)體具有與形成在基板上的布線圖案對齊并且電連接的多個電纜，其中，使用簡單 的結(jié)構(gòu)來為電纜信號線和基板布線圖案的對齊和焊接提供便利，并將基板上的阻抗干擾抑 制到最小。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的至少一個實施例，提供一種多芯電纜連接器，該連接器包括集束電纜，該集束電纜包括多個單電纜和導(dǎo)電加蔽線，所述多個單電纜均具有 被絕緣涂層同心覆蓋的信號線和圍繞信號線布置的導(dǎo)電薄片的接地層，所述導(dǎo)電加蔽線沿 著聚集成束的所述多個單電纜的至少一個接地層布置；基板，該基板具有前表面和背表面、 前表面和背表面中的每個上的布線圖、在布線圖的一端構(gòu)成與匹配連接器的觸點的焊盤、 在布線圖的另一端分別構(gòu)成信號線和加蔽線的觸點的信號線安裝部分和加蔽線安裝部分； 對正板，該對正板具有前表面和背表面、布置在前表面上的用于容納基板的基板容納部分， 對正板具有多個構(gòu)成用于容納每根信號線的信號線容納孔的垂直長通孔和多個用于容納 加蔽線的加蔽線容納部分，所述信號線容納孔形成有其分別從基板容納部分的上外沿和下 外沿突出的上端和下端，所述加蔽線容納部分被布置成距離基板容納部分一定距離；和電 纜固定構(gòu)件，該電纜固定構(gòu)件用于將集束電纜和對正板一體地固定在對正板的背表面上； 其中基板的信號線安裝部分一側(cè)的端部被對正板的基板容納部分容納，并且通過將對正板 固定到電纜固定構(gòu)件來將基板相對于電纜固定構(gòu)件設(shè)置在合適的位置；其中電纜的接地層 的端面布置成與對正板的背表面接觸，并且信號線從對正板的前表面暴露，以使基板的兩 個表面與安裝部分電連接；其中，通過加蔽線容納部分將加蔽線布線在對正板的前表面?zhèn)龋?并將基板表面中的至少一個與前表面上的安裝單元電連接。對于根據(jù)本發(fā)明的多芯電纜連接器，可通過用于定位沒有絕緣涂層的信號線的對 正板來將每根信號線精確地設(shè)置在基板上的適當(dāng)?shù)奈恢?。另外，電纜連接器中會發(fā)生阻抗 干擾的區(qū)域基本上限于與對正板的厚度對應(yīng)的長度的區(qū)域，因此，提供在高速傳輸時無噪 聲影響的電纜連接器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的多芯電纜連接器的透視圖。圖2是圖1中顯示的連接器的分解組裝示意圖。圖3是沿著圖1中顯示的連接器的集束電纜的直徑截取的剖面圖。圖4(a)是顯示包括在圖1中顯示的連接器中的對正板的背表面的示意圖，圖4(b) 是顯示對正板的前表面的示意圖，圖4(c)是沿著圖4(b)中的線IV-IV截取的剖面圖。圖5是顯示圖1中顯示的連接器的組裝步驟和信號線插入到對正板的信號線容納 孔中的狀態(tài)的透視圖。圖6是顯示圖1中顯示的連接器的組裝步驟和從對正板突出的信號線與基板的布 線圖案導(dǎo)電連接的狀態(tài)的透視圖。圖7是顯示圖1中顯示的連接器的組裝步驟和加蔽線穿過對正板的加蔽線容納孔然后與基板的布線圖案導(dǎo)電連接的狀態(tài)的透視圖。
具體實施例方式圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的多芯電纜連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的透視圖，圖 2是其分解組裝示意圖。多芯電纜連接器(下文中簡稱為連接器)1包括電纜固定構(gòu)件2、 固定在電纜固定構(gòu)件2中的集束電纜3、用于將包括在集束電纜3中的信號線對正的對正 板4和與集束電纜3的信號線導(dǎo)電連接的基板5。雖然未示出，但是連接器1具有覆蓋圖1 中顯示的整個內(nèi)部結(jié)構(gòu)的殼體，該殼體形成的形狀可與和連接器1導(dǎo)電連接的插座(未示 出)配合。如圖3所示，集束電纜3包括多個(在所示的情況下，8個)單電纜31，每個單電 纜具有分別被絕緣涂層311同心覆蓋的兩根信號線312和具有導(dǎo)電銅薄片等的接地層313， 接地層313圍繞兩根信號線布置，并被層合在PET等的基體構(gòu)件314上。集束電纜3還包 括沿著多個單電纜31的外圍布置的導(dǎo)電加蔽線32。雖然未示出，但是集束電纜3在相對 于殼體2遠離基板5的一側(cè)包括絕緣包層，其用于將多個單電纜31和加蔽線32共同覆蓋 成基本上圓形的電纜輪廓。在所示的情況下，在基板5上沒有包層的區(qū)域中，8個單電纜按 兩行并置，每行有4個單電纜。單電纜的每個接地層313具有銅薄片等的導(dǎo)電表面，該導(dǎo)電 表面在單電纜外部，并以相同的電位與單電纜電接觸。所示的情況包括兩根加蔽線32，這 兩根加蔽線32與多個單電纜31的聚集體平行布置，并與至少一個單電纜31的接地層313 接觸，該接地層313與其它單電纜31的接地層電接觸。或者，加蔽線32可圍繞多個單電纜 31的聚集體成螺旋形地布置，并與多個單電纜31的每個接地層313接觸。因此，加蔽線32 具有被多個單線電纜31共享的功能。因此，根據(jù)這個實施例，沒有為每個單電纜布置加蔽 線，從而減少了基板5上的焊接點。根據(jù)本發(fā)明的單電纜31具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中， 接地層313彼此接觸，因此，與普通電纜不同，在接地層313的外圍沒有樹脂涂層?；?具有前表面51和背表面52 (在圖1和圖2中背表面不可見)，每個表面形 成有布線圖案53。每個布線圖案52的一端形成有焊盤54，焊盤54構(gòu)成與將與連接器1裝 配的插座(未示出)的接觸點，每個布線圖案53的另一端形成有信號線安裝單元55和加 蔽線安裝單元56，信號線安裝單元55構(gòu)成與信號線312的接觸點，加蔽線安裝單元56構(gòu)成 與加蔽線32的接觸點。在基板5的背表面與其前表面一樣類似地形成有布線圖案、焊盤和 安裝單元。如圖4(a)至圖4(c)所示，對正板4具有前表面41和背表面42。前表面41形成 有基板容納部分43，用于在組裝時容納基板的端部?；迦菁{部分43可以是如圖所示的凹 陷或者是通孔。然而，就通孔而言，可縮短每個單電纜的信號線的暴露部分(暴露的長度)。 換句話講，可縮短每個絕緣涂層311的暴露部分的根部和基板5上對應(yīng)的信號線312的焊 接點之間的距離。另一方面，在基板容納部分43被形成為至少部分與基板端部接觸的凹陷 的構(gòu)造中，可按電纜的縱向方向定義基板5和對正板4的相對位置。另外，對正板4具有用 于容納信號線312的多個信號線容納孔44。如圖所示，每個信號線容納孔44為豎直的長通 孔，或者更具體地講，具有分別從基板容納部分43外圍的上沿和下沿突出的上端部441和 下端部442。上端部441和下端部442均具有在組裝連接器時精確地定位每根信號線312 的功能。對正板4還具有用于容納加蔽線32的加蔽線容納部分45，該加蔽線容納部分45被布置成距離基板容納部分43—定距離?；蛘?，在這種情況下都被示出為孔的加蔽線容納部分45可以是凹口。對正板4在背表面42上還可具有凹陷，這些凹陷分別用于容納圍繞 信號線312的多個絕緣涂層311。接著，對組裝連接器1的步驟進行說明。首先，在圖2中顯示的集束電纜3中，在 每個單電纜31的末端處將絕緣涂層311在縱向方向上切斷預(yù)定長度，以使僅信號線312暴 露。每個單電纜31在其外表面上具有接地層313，與普通電纜不同，在接地層313的外部沒 有樹脂涂層。因此，可從接地層313從其被切斷的端部最鄰近的地方移除絕緣涂層312，從 而可使阻抗失配的部分的長度最短。在接地層313的外部存在樹脂涂層時，可基本上在與 樹脂涂層的端部相同的平面中切斷接地層313。然而，在這種情況下，不能使用于移除絕緣 涂層311的切削刀片與(接地層313上的)樹脂涂層被移除的端部緊鄰的地方接觸，絕緣 涂層311將會從(接地層313上的)樹脂涂層突出。結(jié)果，在絕緣涂層311的突出部分中， 信號線的阻抗將會受到干擾。接著，如圖5所示，將從每個單電纜31的端部暴露的信號線312從對正板的背部 插入到對正板4的信號線容納孔44的上端部441和下端部442 (圖4)中。上端部441和 下端部442具有與信號線312的輪廓基本相同的尺寸，并且彼此相對，基板容納部分43居 于其間。如此對正的信號線的行與行之間的距離與基板5的厚度基本相等，因此，將信號線 精確地設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，即，在基?上對正。另外，每個接地層313的端面3131 (圖 2和圖3)優(yōu)選與對正板4的背表面42接觸。本文所使用的單詞“接觸”不必要求是物理接 觸，而是可包括如下的情況，即，在接地層的端面3131和對正板4的背表面42之間形成就 傳輸信號頻率而言引起可忽略的小的阻抗干擾的間隙。結(jié)果，可在對正板4之前保持單電 纜的恒定阻抗。此外，可通過調(diào)整基板5的端部和(單電纜上的)絕緣涂層的端部(暴露 部分的根部)之間的間隙來減小這個部分的阻抗干擾。在處理過程中，將從底表面到對正 板4的基板容納部分43的背表面42的厚度設(shè)置為與將實現(xiàn)的阻抗相符的尺寸。然后，可 通過在對正板4上機械地設(shè)置基板5和電纜來簡單地在這個部分中實現(xiàn)最佳的阻抗。接著，如圖6所示，從對正板4的前表面41突出的信號線分別與形成在基板5的兩 個表面上的信號線安裝部分55導(dǎo)電連接?？?例如)通過焊接來手動建立導(dǎo)電連接。然 而，鑒于通過對正板4并使彈性的絕緣涂層暴露來將每根信號線精確地設(shè)置在適當(dāng)位置上 的事實，可相當(dāng)容易地使焊接工作自動化。接著，如圖7所示，將兩根加蔽線32從背部插入到對正板4中，兩根加蔽線32穿 過對正板4的加蔽線容納孔45從前表面41突出，并與形成在基板5的兩個表面上的加蔽 線安裝部分56導(dǎo)電連接。另外，在這種情況下，例如可通過手動焊接工作來建立導(dǎo)電連接。 雖然圖5至圖7示出信號線導(dǎo)電連接在基板5的前表面51上，但是也可在背表面52上執(zhí) 行類似的操作。如圖1所示，以圍繞集束電纜3外部這樣的方式布置電纜固定構(gòu)件2，并在集束電 纜上使用粘合劑將電纜固定構(gòu)件2 —體地固定到對正板4和集束電纜3?？深A(yù)先將粘合劑 涂布到集束電纜上，然后可圍繞集束電纜布置電纜固定構(gòu)件2，或者在預(yù)先布置電纜固定構(gòu) 件2之后，可通過未示出的開口將粘合劑注入在電纜固定構(gòu)件2和集束電纜3或?qū)φ? 之間的間隙中。對正板4的每個信號線容納孔44的上端部441和下端部442被形成為與 信號線基本相同的尺寸，因此，對正板4具有的功能是當(dāng)將粘合劑涂布到對正板4的背表面時，阻擋粘合劑向著基板流出。向著對正板4的基板側(cè)流出的粘合劑將會覆蓋信號線312和基板5之間的焊接部分以及基板5的布線圖案53，并干擾阻抗。鑒于這種情況，如圖2所 示，可形成具有與單電纜31的輪廓互補的形狀的電纜容納孔21，或者可采用使用電纜固定 構(gòu)件的構(gòu)造，在該構(gòu)造中，通過將諸如熱熔性粘合劑或熱塑性樹脂凝固在集束電纜上來將 多個單電纜31和對正板4 一體地固定在對正板4的背表面上。在處理過程中，可使用模具 等形成電纜固定構(gòu)件。最后，安裝未示出的與將裝配的連接器(插座)對應(yīng)的殼體，由此完 成多芯電纜連接器1。通過將對正板4和電纜固定構(gòu)件2中的一者或兩者固定在殼體上，防 止會被施加到集束電纜3的張力傳送到焊接部分并引起斷電。在連接器1中，如上所述，單電纜31的每根信號線和接地層之間的距離恒定，因 此，直到對正板4的背表面，集束電纜的阻抗也是恒定的。然而，對于每根信號線與基板5 連接的信號線安裝部分55的后面的部分，由形成在基板5上的布線圖案53來精確地定義 阻抗。因此，在根據(jù)本發(fā)明的連接器中，可引起高速傳輸問題的阻抗干擾限于信號線不再被 絕緣涂層311覆蓋的部分和基板5的信號安裝部分55之間的區(qū)域，即，與對正板4的厚度 對應(yīng)的長度的區(qū)域。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可顯著地縮短會發(fā)生阻抗干擾的區(qū)域的長度。 因此，提供這樣一種電纜連接器，在該電纜連接器中，高速傳輸中的阻抗干擾基本不引起問 題。由于上述原因，從阻抗的觀點來講，對正板4理想上盡可能地薄，只要它具有定位 每根信號線的功能和所要求的強度。然而，通過在對正板4中形成導(dǎo)電層，也可在對正板中 獲得與單電纜的阻抗類似的阻抗，所述導(dǎo)電層與信號線的距離等于單電纜中沿著對正板4 的厚度的接地層和信號線之間的距離。在這種情況下，不需要由于考慮到阻抗而減小對正 板的厚度。
權(quán)利要求
一種多芯電纜連接器，包括集束電纜，所述集束電纜包括多個單電纜和導(dǎo)電加蔽線，所述多個單電纜均具有分別被絕緣涂層同心覆蓋的一對信號線和圍繞這對信號線布置的導(dǎo)電薄片的接地層，所述導(dǎo)電加蔽線沿著聚集成束的所述多個單電纜的至少一個接地層布置；基板，所述基板具有前表面和背表面、在所述前表面和所述背表面中的每個上的布線圖案、在每個布線圖案的一端構(gòu)成與匹配連接器的觸點的焊盤、以及在所述布線圖案的另一端分別構(gòu)成信號線和加蔽線的觸點的信號線安裝部分和加蔽線安裝部分；對正板，所述對正板具有前表面和背表面、形成在所述前表面上的用于容納所述基板的基板容納部分、用于容納各根所述信號線的多個信號線容納孔、和用于容納所述加蔽線的多個加蔽線容納部分，所述多個信號線容納孔構(gòu)成多個豎直的長通孔，所述長通孔的上端和下端分別從所述基板容納部分的上外沿和下外沿突出，所述多個加蔽線容納部分被布置成距離所述基板容納部分一定距離；和電纜固定構(gòu)件，所述電纜固定構(gòu)件用于將所述集束電纜和所述對正板一體地固定在所述對正板的背表面上，其中所述基板靠近所述信號線安裝部分的一端被所述對正板的所述基板容納部分容納，并且通過將所述對正板固定到所述電纜固定構(gòu)件來將所述基板相對于所述電纜固定構(gòu)件設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢?；其中所述單電纜的接地層的端面布置成與所述對正板的背表面接觸，并且所述信號線從所述對正板的前表面暴露，以使所述基板的兩個表面與所述信號線安裝部分電連接；以及其中，通過所述對正板的所述加蔽線容納部分將加蔽線布線到所述對正板的前表面?zhèn)龋黾颖尉€在所述對正板的前表面?zhèn)扰c所述基板的兩個表面中的至少一個上的所述加蔽線安裝部分電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多芯電纜連接器，在該連接器中，為將電纜的信號線對正和將信號線焊接到基板的布線圖案提供便利，并使基板上的阻抗失配最小。多芯電纜連接器(1)包括電纜固定構(gòu)件(2)；集束電纜(3)，該集束電纜(3)容納在電纜固定構(gòu)件(2)中；對正板(4)，該對正板(4)用于將集束電纜(3)中包括的信號線(312)對正；以及基板(5)，該基板(5)形成有與集束電纜(3)的信號線(312)導(dǎo)電連接的布線圖案(53)。
文檔編號H01R12/53GK101803121SQ200880108136
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者松岡宏行, 桑原研爾, 遠藤敏郎 申請人:3M創(chuàng)新有限公司