一體化的信號對單元及采用一體化的信號對單元的連接器的制造方法
【專利說明】一體化的信號對單元及采用一體化的信號對單元的連接器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請主張于2013年3月13日向美國專利商標局提交的題為“一體化信號對單元及采用一體化的信號對單元的連接器”的在先提交的美國臨時專利申請US61/779，757的優(yōu)先權(quán)，前述專利申請的內(nèi)容其整體上全部并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請概括而言涉及背板連接器，且更具體而言涉及一種用于背板應(yīng)用的改進的線纜組件連接器。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有的采用薄片體化結(jié)構(gòu)的背板連接器加工起來過于昂貴。薄片體設(shè)計成支撐一定數(shù)量的信號對以及與所述信號對相關(guān)的接地單元。這些單元由一框架支撐，所述框架通常由一熱塑性塑料形成并模制成型在信號單元的一部分和接地單元的一部分上。由此，各特定的薄片體需要它自己的模具以及沖壓和成型操作。因此，加工薄片體化的連接器所需的成本很高。
[0005]客戶通常需要具有很大的容量(volume)或具有意愿來支付用于加工一新的薄片體所需的不可回收(recoverable)的加工費用。各個數(shù)目的薄片體必須采用新的工具來加工，包括沖壓模具、模制型腔、電鍍工具、組裝工具以及用于將連接器組裝到一成品(finished)線纜組件的工具，因為用于四對薄片體的模具既不能用于制造三對薄片體也不能用于制造五對薄片體。實質(zhì)上，需要多套工具來制造不同對數(shù)的薄片體。對于不同對數(shù)的薄片體的端子組件使用相同的沖壓設(shè)備和成型設(shè)備在成本上也稍高，因為對于各個特定數(shù)目的薄片體而言沖壓元件和成型元件必須更換，因此這不僅致使負擔(incurring)勞動力，還增加制造時間。
[0006]現(xiàn)有的采用一薄片體結(jié)構(gòu)的背板線纜連接器不易于支持比將所有對從一列連接于另一列更復雜的接線方案(wiring scheme)?！白帜感汀苯泳€方案(諸如W形、X形以及Y形接線方案，其中所述多對繪制(track)出該特定字母的形狀)難于構(gòu)建。因此，存在對采用降低制造成本的信號對組件的一種連接器的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請面向一種改進的連接器，其采用多個獨立的信號對單元，所述多個獨立的信號對單元能夠插入各種不同結(jié)構(gòu)的連接器基座中并克服上述不足。
[0008]根據(jù)本申請原理，信號對單元設(shè)置有信號端子和接地端子(或屏蔽體)的一體化結(jié)構(gòu)，該一體化結(jié)構(gòu)允許連接器設(shè)計者僅修改一背板連接器組件的連接器基座，以接受各種信號對布局。這個構(gòu)思消除了對多對薄片體的需要并采用一單對單元或模塊的構(gòu)思來代替多對薄片體，在該構(gòu)思中，信號端子和接地面以一單個的單元一體化在一起，該單個的單元能夠插入和移出一連接器基座。對于新的對數(shù)的連接器組件而言，唯一需要加工的結(jié)構(gòu)是一前連接器基座，及其相關(guān)的工具(即模具和嵌件)成本應(yīng)低于25000美元。這大大降低了新連接器設(shè)計項目甚至更小體積的項目的進入成本(cost of entry)，因為加工特定數(shù)目的薄片體可能接近甚至超過500000美元。
[0009]如果多對薄片體中的任意單獨的一對損壞(例如，開路(open)、短路(short)、接線錯誤、阻抗不良或插入損耗)，則整個薄片體連同其相關(guān)的所有信號端子和接地面必須被丟棄。在這樣做時，修理工必須切斷與損壞的薄片體相關(guān)的所有的導線并將這些導線端接于更換的薄片體，這增加了維修的時間和成本。在本申請的設(shè)計中，如果僅僅一單獨的信號對單元損壞，則僅是該單獨對單元需要被更換，且邏輯上，只有2-3條導線需要端接于一更換的信號對單元。僅此就使消耗在有缺陷的單獨信號對單元上的勞動力和材料的量(amount)最小化。此外，因為本申請的連接器最小的單元或構(gòu)件(building block)是使信號對和一接地面一體化在一起的一信號對單元或模塊，所以它現(xiàn)在可支持一連接器基座上的任意W、X或Y形式的復雜的接線圖案。依據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，這意味著來自一線路卡(line card)上的一列的多個對能夠被分開引到(split up to go to)許多其它的線路卡上。
[0010]根據(jù)本申請下面說明的一實施例，一信號對單元由兩個細長的傳導的信號端子限定，所述兩個細長的傳導的信號端子以間隔開的方式縱向延伸。一絕緣的支撐框架設(shè)置成使所述兩個信號端子在處于它們的間隔開的布局下受支撐。所述框架可具有:一個或多個開口，包圍所述兩個端子的一部分，以控制信號對單元在那個位置處的特征阻抗。所述兩個端子的前端均包括接觸部，所述接觸部優(yōu)選以插針形成，所述接觸部接合一相對的對接連接器的對應(yīng)的接觸部。所述兩個端子均包括位于它們的相反端的尾部且一線纜的導線優(yōu)選通過釬焊(soldering)、焊接(welding)等端接于這兩個尾部上。
[0011]—接地元件(優(yōu)選以一接地屏蔽體的形式)設(shè)置為與各對信號端子相關(guān)。所述接地屏蔽體可具有一大體U形形狀，以限定一細長的接地凹槽，信號對端子被支撐在所述接地凹槽內(nèi)。就此而言，所述接地屏蔽體具有:一寬的基部，橫向于兩個信號端子的縱軸延伸；以及兩個間隔開的側(cè)壁，與端子橫向間隔開并限定所述信號對單元的側(cè)方。所述框架收容于所述接地屏蔽體內(nèi)，并且所述框架用于將兩個信號端子與所述接地屏蔽體的基部和兩個側(cè)壁間隔開。相應(yīng)地，所述兩個端子在它們的四側(cè)中的至少三側(cè)受到所述接地屏蔽體的一部分的包圍(bound)。線纜導線端接于所述信號端子的區(qū)域由絕緣材料(諸如一熱熔的低密度的聚乙烯、聚丙烯或液晶聚合物)填充，以包圍并保護導線的端接部分(terminat1n)且形成一體化的組件，在所述一體化的組件中，所述兩個信號端子、所述接地屏蔽體以及所述線纜導線以一單獨件(single piece)形成，該單獨件能夠插入和移出一連接器基座的一單獨的開口。
[0012]所述信號對單元的橫截面形狀優(yōu)選為長方形，且也可使用正方形結(jié)構(gòu)，從而制造商只需在連接器基座上制出一簡單的開口，以收容所述信號對單元。如此，所述信號對單元將一信號對和一相關(guān)的接地結(jié)構(gòu)兩者引入成維持該對信號端子之間以及所述該對信號端子和所述接地屏蔽體之間所需的間隔。因此，所述對內(nèi)(in-pair)的間隔易于維持，且與附近其它信號對之間的對外(out-pair)的間隔同樣也易于維持。連接器基座上的多個開口不必以復雜的方式單獨制出或形成，因為所述接地面已一體化到信號對結(jié)構(gòu)自身上，從而一個開口將收容一個信號對單元。
[0013]由此，本申請的信號對單元以及結(jié)合信號對單元的連接器與已知的薄片體化連接器的區(qū)別在于它們采用多個獨立的信號對單元或模塊，而不是采用多列或多排的多對薄片體。這種已知的薄片體將兩個或多個差分信號對提供(populate)于它們的列中，且必要時還包括相關(guān)的接地端子或接地面，接地端子或接地面包覆成型(overmold)以維持信號端子和接地結(jié)構(gòu)之間的間隔。通常，薄片體的兩個半體(halves)必須組裝并壓靠在一起以形成一完整的薄片體，其中，一個薄片體的接地結(jié)構(gòu)被一相鄰的薄片體部分地共享。人們可容易地看到，這樣的結(jié)構(gòu)復雜且加工昂貴。
[0014 ]相比而言，本申請的多個獨立信號對單元能夠以用于定制(cus tom)的對接應(yīng)用的字母型布局或以常規(guī)的行和列來插入任意合適的連接器基座。信號對單元可通過人工插入或通過機器插入，且接地屏蔽體的凹槽狀結(jié)構(gòu)提供了一保護殼，該保護殼在插入一連接器基座的過程中保護信號端子的接觸部。接地屏蔽體與端子的支撐框架的一體化意味著無需在連接器基座上以特定圖案布局形成與一相對的對接連接器的多個接地單元對接的多個接地單元。
[0015]本申請的多個獨立的信號對單元可通過一金屬的共用帶或金屬的共用條以一排或一隊(band)成組在一起，金屬的共用帶或金屬的共用條不僅接合各信號對單元的接地屏蔽體而且接合線纜導線的導電外套，以經(jīng)由多個信號對單元的接地屏蔽體而將多個信號對單元相互連接。絕緣樹脂隨后可模制成型在所述支撐框架的一部分、所述多個端子的一部分、所述多個線纜導線的一部分、所述接地屏蔽體的一部分以及所述共用帶的一部分上，以形成一單獨一排的信號對單元，該單獨一排的信號對單元能夠容易地插入一連接器基座上的相同數(shù)目的開口。
[0016]通過了解下面的詳細說明，將清楚地理解本申請的這些和其它目的、特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]通過參考下面的結(jié)合附圖的詳細說明，可以最佳地理解本申請在結(jié)構(gòu)和操作上的組織及方式及其進一步的目的和優(yōu)點，在附圖中類似的附圖標記表示類似的部件，并且在附圖中:
[0018]圖1為根據(jù)本申請原理構(gòu)