专利名称：矩阵连接器的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电子部件(assemblies)，更具体地说，涉及在电子部件中的印刷电路板之间传送(routing)信号的电连接器。
相关申请本申请要求于2001年2月1日提交的，美国临时申请60/265,826的优先权，在此通过引用将其结合进来。
背景技术：
电子系统通常由若干印刷电路板组成。这些电路板有时称为“子插件板(daughter board)”。子插件板装在插件箱中。然后，就可以在这些子插件板之间建立电连接。
一种传统的方法是用底板(backplane)来互连子插件板。底版是一块大的印刷电路板，(如果存在的话)一些有源元件连接到于其上。大部分情况下，底板都包括将信号从一块子插件板传送到另一块上的信号迹线(signal trace)。它装在插件箱部件的背面，而子插件板插在插件箱的前面。子插件板互相平行并与底板成直角。
为了便于装配，子插件板通过可分离的连接器与底板连接。通常情况下，用两部分的电连接器来连接底板和子插件板。在底板和子插件板上分别装有连接器的一个部分。这些部分互相啮合并构成许多导电的通路。有的时侯，在底板上附有导柱(guide pin)来引导底板连接器与子插件板连接器对齐。
两部分的电连接器的每个连接器部分中都有接触点(contact)，在两个部分啮合的时候它们可以形成电接触。传统的底板连接器的触点是引脚或刀片(blade)型的，子插件板连接器的触点是插座(receptacle)型的。在连接器啮合的时候每个引脚都插到插座中去。
为了制造出高速、高密度的连接器，通常会在连接器中添加屏蔽。授予Stokoe等人的第5,993,259号美国专利中描述了理想的屏蔽层设计，将其结合在这里作为参考。该专利的Teradyne公司向市场推出了一种称为VHDM的连接器，这获得了商业成功。
并不是所有的电子部件都使用底板。有些使用的是中平面板(midplane)结构。在中平面板结构中，子板插到插件架(card rack)的前面和背面上。另一块印刷电路板(称为中平面板)装在插件箱部件的中央。中平面板与底板非常相似，但是它两侧都有用于连接从部件的前面和背面插入的子插件板的连接器。
另外一种变化称为矩阵结构(matrix configuration)。在矩阵结构中，子插件板从插件箱的前面和背面插入。然而，从前面插入的子插件板是与从背面插入的子插件板垂直的。连接器装在这些电路板的互联处以连接这些板子。
现在，对于矩阵结构来说还没有合适的高速、高密度的连接器。
发明内容
相对于背景技术，本发明的一个目的是提供用于矩阵连接器的高速、高密度连接器。
提供易于制造的矩阵连接器也是本发明的一个目的。
上述的和其它目的在带有两个互配合部分的连接器中得到实现。每一个部分是从包括多个信号连接器和至少一个接地连接器的多个触片(wafer)中制造的。触片如此朝向，使得当被插入到矩阵连接器中时它们相互垂直。一个连接器部分包括垂直于该部分中的接地连接器、并且平行于配合部分中的接地连接器的多个垂直接地连接器。垂直的屏蔽部分电连接到每一个连接器部分中的接地连接器。
通过参考下面更详细的描述并结合附图可以更好的理解本发明，在这些附图中图1图解说明了本发明中的矩阵部件；图2是图1中第一型连接器的分解图；图3是图1中第二型连接器的分解图；图4A-4D是显示图2中的触片的制造过程的一系列图片；图5是对适应部分(complaint section)的优选实施例的图解说明；图6A和6B图解说明了图4C中的屏蔽板的其它元件的细节；图7A和7B是显示了优选实施例的适应附件的其它细节的略图；和图8A和8B为显示了图3中的触片的其它细节的略图。
优选实施例描述图1显示了矩阵部件100的一部分。部件100包括垂直板110和水平板116。A型连接器装在板112上，B型连接器装在板116上。连接器112和116每一个都有很多个信号和接地接点尾线(contact tail)230，它们构成到在板上或板中的电路迹线的电气连接。此外，每个连接器都有带有啮合部分232(图2)和832(图8)的导电元件。啮合部分被定位，这样当A型连接器和B型连接器啮合的时候，就可以在板112和板116之间完成许多电路通路。
在图解说明的例子中，板110和116是通常在矩阵部件中可以找到的传统印刷电路板。应当理解这里只显示了非常小的板子。在商业应用中，每个板子可能更大一些并包含许多电子装置。
同样，应当理解在矩阵部件的商业实施例中通常会有多于两个的板子。例如，在要连接多个水平板和相同的垂直板的时候矩阵部件是非常有用的。按照这种方式，垂直板可以在垂直板之间传送电信号。在包括多个垂直板和多个水平板的时候矩阵部件就更加有用了。按照这种方式，系统设计者就可以非常方便地在印刷电路板之间传送信号。
在图1中图解说明的实施例中，A型连接器包括外罩118和顶盖(cap)120。如同将在后面更详细的描述的，每个连接器都由多个子部件或包含信号导体的触片(图3中的310)组成。
外罩118固定住触片的后部。在图解说明的实施例中，外罩118是绝缘的罩子，优选地，它是由塑料或其它在电连接器的制造过程中通常所使用的材料制成。
在图解说明的实施例中顶盖120同样由绝缘材料制成。顶盖120提供了A型连接器110的啮合表面。它将导电元件(member)的接触部分定位于连接器内部，并同样也保护它们免受物理破坏。
顶盖120还有助于提供“浮动(float)”或“适应性(compliance)”。顶盖120包括一些元件，诸如锥型表面121，它在两个连接器啮合的时候，在一个方向上产生力以对齐顶盖120和124。连接器的适应机制将在下面更详细地描述。
类似地，B型连接器114包括外罩122和顶盖124。如同A型连接器一样，外罩122将触片固定在适当位置。顶盖124同样定位并且包括位于连接器内部的导电元件的接触部分。顶盖124提供诸如由凸出的壁126构成的屏障(shroud)来保护触点。
屏障同样用于在A型和B型连接器啮合的时候来对齐它们。在图解说明的实施例中，顶盖120与屏障内部相配合。当顶盖120与屏障啮合(engage)的时候，A型连接器的接触元件(contact element)就和B型连接器的接触元件对齐。
为了进一步对齐，壁126还包括对齐元件(alignment feature)128。对齐元件128与顶盖120上的与之互补的对齐元件啮合，从而将连接器引导到啮合位置。优选地，对齐元件具有(诸如130(图2)的)锥型表面来将连接器的前表面引导到Y向上的适当位置上。锥型表面132(图2)与啮合连接器上的互补元件啮合，从而将连接器引导到X向上的适当的对齐位置上。在图解说明的实施例中，顶盖124是适应的并将啮合连接器压入顶盖124来对齐顶盖124和啮合连接器。
现在转到图2，在分解图中显示了B型连接器114。图中显示了一个挨着一个堆放的多个触片210。触片与外罩122的内部相配合。在图解说明的实施例中，每个触片都包含诸如在外罩122中啮合其它元件以将触片固定在适当位置的元件220和222的元件。
各种啮合元件都可以使用。在图解说明的实施例中，元件220包括将槽(slot)221啮合到外罩122上的接头(tab)。如果需要，元件220还可以包括闩锁(latch)来防止触片在啮合之后滑出。元件222包括接头或夹持器(boss)或类似的突出物来在外罩122的内部啮合互补的孔。
每个触片都包括导电元件。在优选的实施例中，将一些导电元件设计成用于承载信号的。其它导电元件用于接地。接地导体同样可以用于屏蔽以减少在信号导体上承载的失真。
导电元件与印刷电路板116连接。接点尾线230从触片的下缘凸出。在图解说明的实施例中，接点尾线是压配接触的，这样就将孔啮合在印刷电路板的表面上。
导电元件同样还包括从触片210的前缘伸出的部分。在优选的实施例中，信号导体作为啮合接触部分232从触片210的前缘伸出。在图2中显示的啮合接触部分是刀片型的。然而，应当理解，已知的、并可以使用的啮合接触的形式有很多种，诸如引脚、插座或杆(beam)。
在优选的实施例中的接地导体采取屏蔽板236的形状，它平躺在触片的主表面上。套筒(hub)238从触片210上伸出并穿过板236上的孔，从而将其安全地固定在触片上。
底板236包括压配到印刷电路板116中的底孔中的接点尾线230。底板236还包括从触片的前缘伸出的连接部分。底板236的前缘包括能与屏蔽板250啮合的触点240。
如图2所示，每个触片都包含一列信号触点。屏蔽板236在触片体上将一列触点与相邻的触片上的一列触点屏蔽开来。
当触片一片挨着一片地组装的时候，这些信号触点列就形成一个长方形的信号导体阵列。在图解说明的实施例中，阵列是方阵。每列触片都包含十四个信号触点，十四个触片依次平行排列从而构成每列十四个触点的十四行。
屏蔽板250位于信号触点行之间的啮合接触区域。屏蔽板250与屏蔽板236电气连接。每个屏蔽板250都与各个屏蔽板236上的触点234啮合。每个信号导体的大部分长度都邻近于一个屏蔽板236或一个屏蔽板250。按照这种方式，就在信号导体的长度上提供了充分的屏蔽。
在触片体和接触部分之间是适应部分240，将在下面对它进行更详细的描述。适应部分可以让包含啮合接触部分的触片相对移动到触片的后部。同样，应当注意，诸如220和222的触片的连接点是位于后部的。因此，尽管触片的后部固定在外罩和印刷电路板上，但是啮合接触部分可以相对板和外罩移动。在优选的实施例中，适应部分对连接器的啮合元件之间的不对齐进行调节。
屏蔽板250与顶盖124配合并用任何一种常规的方式固定。例如，屏蔽板250的每个边可能都要与顶盖124的壁上的槽相配合。然而，在图解说明的实施例中，顶盖124具有包含多个孔的底部252。将每个屏蔽板切成构成多个指状元件(finger)254的缝，每个指状元件都穿过底部252上的孔。这些孔构成了在由顶盖124的壁126构成的屏障中的啮合表面。在图解说明的实施例中，屏蔽板通过干涉配合牢固地固定在顶盖上。
啮合部分232从底部252上的孔中伸出。优选地，孔足够的小，以与啮合部分232干涉配合，从而将它们固定在顶盖部分124上。类似地，它们在由顶盖124的壁126构成的屏障中提供啮合表面。
在优选的实施例中，顶盖124不是牢固地连接在外罩122上。这里使用了一个连接装置来为顶盖部分提供适应性。由于顶盖部分124中有适应性，因此在顶盖124中的啮合区域中也有适应性。显然，如果连接器110和114不对齐，这种适应性就可以让每个连接器的啮合触点合适地对齐。
在图解说明的事实例中，适应性由在顶盖124上的连接元件260和外罩122上的连接元件262提供，它们可以让滑动式的附件与在各个连接器上的适应性部分240结合。优选地，特定的附件形式可以让顶盖在如图2中所示的X-Y平面上移动。同样优选的是，附件不允许在Z向上的适应性。在将连接器部分110和114推到一起啮合的时候，理想的情况是啮合部分在X-Y平面上对齐。所希望的是啮合部分在Z向上能够牢固地连接，这样就可以产生足够的啮合力。
如同上面所描述的，电连接器具有与印刷电路板116牢固连接的部分。它们同样还具有连接于顶盖124上的部分。但是，这两个部分是由适应部分240分割开的。按照这种方式，尽管这里仍然提供了确保合适的啮合所需要的适应性，但还是可以通过连接器来建立连接。
现在转到图3，其中显示了A型连接器的分解图。连接器包含多个触片310。和触片210一样，触片310包括多个信号导体和屏蔽板336，用于连接在印刷电路板112上的多个接点尾线从触片的下表面伸出。
触片310一片挨着一片地堆放在一起，它们的主表面是平行的。触片固定在外罩118上。触片310上的连接零件332与外罩118中的槽321啮合。类似地，元件321与外罩118中的其它槽啮合。
在图解说明的实施例中，每个触片包括用做信号导体的十四个电分离导体。十四个触片一个挨一个地堆放在一起形成一个行数和列数相等的矩形阵列。并且，和B型连接器114一样，在触片中的触点之间的间距(pitch)的厚度与相邻的触片之间的空隙相同。因此，尽管A型连接器110中的触片和B型连接器114中的触片是垂直的，但是每个连接器都有带有矩形阵列的触点的啮合接口，矩形阵列的触点具有可以让导体啮合的接触间隙。
触片310的导体具有从触片的前缘伸出的啮合部分。在优选的实施例中，这些啮合部分与在顶盖120的下表面352中的凹槽相配合。如同在传统的连接器中一样，可以通过顶盖120的啮合表面中的通孔达到顶盖120中的凹槽。当连接器110与连接器114啮合的时候，顶盖120与顶盖124的壁相配合，这将连接器的啮合接触部分从连接器110带入啮合区域。连接器114的信号导体的啮合部分穿过顶盖120的啮合表面中的孔，并与连接器110的导体的啮合接触部分建立电气连接。
在图解说明的实施例中，连接器114的信号导体的啮合接触部分是刀片型的。连接器110的信号导体的啮合接触部分必须是适合与刀片型结构进行电连接的形状。优选地，连接器110的信号导体的啮合接触部分将包括一个或多个杆，它们以这样的方式弯曲以产生压住刀片的弹力。优选地，用于产生分离的杆型接触的两个平行放置的分离的杆构成了连接器110中的信号导体的啮合连接部分。
连接器114中的接地导体的啮合连接部分是指状元件(finger)254。指状元件254同样提供类刀片的啮合接触部分。如同可以在图3中看到的，屏蔽板336在它们的啮合区域同样有指状元件354。然而，比完全的平板形状要强的是，指状元件354具有在其内进行切除的杆830(图8)。在图解说明的实施例中，杆在两端固定屏蔽板，但将屏蔽板平面的中间弄弯。这种安排可以让杆产生弹力。
在啮合的时候，一个屏蔽板250的指状元件254将平行并接近一个屏蔽板336的指状元件354。由杆830产生的弹力将创建在屏蔽板之间所需要的电连接。按照这种方式，连接器110中的屏蔽板电连接到连接器114中的屏蔽板。
现在转到图4，它显示了触片210的制造过程。图4A显示了引线框(lead frame)410。引线框410是从通常用于制造电连接器中的信号触点的导电材料板上刻出来的。优选地，使用的是铜合金。
当引线框410刻后(stamped)，连接条(carrier strip)412就留了下来，从而可以更容易的处理引线框。引线框通过多个连杆(tie bar)414固定住连接条412。并且，信号导体416由连杆415连接。最终将切去连杆415从而留下多个电气分离的信号触点416。并且最终将切去连杆414以将触片210从连接条上分离。
如同能够看见的，每个信号触点都有接点尾线230、啮合接触部分232、适应部分240和位于适应部分和接点尾线之间的中间部分。
在优选的实施例中，从长条的导电材料上刻出多个引线框。引线框由连接条412连接并缠绕在(没有显示的)轴上。按照这种方式，可以加工和容易的处理整轴的触片。然而，为了简化起见，这里只显示了轴的一部分。
一旦将引线框410刻成所需的形状，就进行成形操作。成形操作在引线框410上创建任何从用于制造引线框的材料板上凸出的元件。它们精确的形状和组成的数量将依赖于信号触点的设计。在图解说明的实施例中，将啮合接触部分232弯成与引线框的平面成90°角的形状。这种弯曲使得接触部分平滑、平坦的表面与引线框410的平面垂直。在使用中，在弯成这个角度的时候，来自连接器110的啮合接触表面将压在接触部分232的平面上。在平滑的表面上的接触啮合是优选的。
图4B图解说明了制造触片210的另一个步骤。将引线框410放入模具中，并将绝缘体420浇铸在围绕信号导体的中间部分的位置上。绝缘体420将信号导体416锁定在适当的位置上。它们同样还要对触片210提供机械支撑，并将信号导体绝缘以防止发生短路。绝缘体420可以是任何一种合适的塑料，诸如那些在电连接器的制造中通常使用的材料。
图中显示了绝缘体420带有多个套筒238，将它们铸造在那里以便将来附加屏蔽板。将绝缘体420的表面铸成可以容纳屏蔽板236的形状。
图4B还显示了前绝缘体422跨越信号导体铸在了接近信号触点232的末端的地方。在连杆被切断时，前绝缘体将信号触点连接在一起。同样还提供一个可以让制造工具将触片的信号接触部分压到顶盖124中去的连接点。
图4C显示了在连接到触片210上之前的屏蔽板236。和信号触点一样，从导电材料板上刻出多个屏蔽板并用连杆将它们连接在一起。在屏蔽板236上刻出多个孔430以和套筒238啮合。孔430和套筒238的位置通常在邻近绝缘体420的平坦的中间部分上。
屏蔽板236同样还刻有多个适应部分240，它们从中间部分伸出。在图解说明的实施例中，如同在触片上的信号导体一样，在每个屏蔽板236上大约也有相同数量的适应部分240。这些数量的适应部分是为了得到适当的接地电流和适当的适应性量而提供的。适应部分240越多，所提供的屏蔽就越好。
前部434从适应部分240上伸出。前部434固定在顶盖124上。屏蔽触点234位于前部434上。
和信号触点一样，屏蔽板236在刻好从用于制造屏蔽板的导电板上伸出的元件之后成型。接触部分230同样从屏蔽板236的中部伸出，并成型。
图4D显示了在装配的后面阶段的触片210。屏蔽板236覆盖在绝缘体420上。对屏蔽板施压从而让其在孔430中与套筒238啮合。将连杆414切去从而让触片210从连接条412上脱离。然后就可以将触片210插入外罩122中了。
在所示的过程之外，也可以包括这项技术中的其它制造过程。例如，可能希望铸造信号接触部分232的边缘。变通地，给一些接触部分镀金可能会有好处。
图5显示了适应部分240的其它细节。如同可以看到的，适应部分通常是拉长的。然而，在图解说明的实施例中，适应部分包含弯曲以增加适应性值。在图解说明的实施例中，包括弯曲部分510和512。优选地，弯曲部分510和512弯向相反的方向，以在不需要永久的接触变形的情况下在X和Y向上提供适应性，从而为连接器提供自居中的特征。弯曲部分的数量、尺寸和形状是可以变化的。然而，优选的是，适应部分包括平滑的弯曲部分以提供更理想的电气属性。此外，弯曲部分还在Z向提供适应性。尽管通常顶盖是不在Z向运动的，但是会有一些可以让它在这个方向上产生一些运动的制造偏差。
在优选的实施例中，适应部分大约有8mm长，它由截面大约为8平方毫米的材料制成。可以通过增加适应部分的长度或增加弯曲部分的半径或数量来增加适应性值。相反地，如果需要较少的适应性，就可以除去弯曲、使用长度较短的片段或密度更大的材料。
转到图6，这里显示了屏蔽板236的元件的其它细节。图6A显示了触点234。触点刻在前部434中。有一个间隙610。在屏蔽板上刻有剩有杆618和620的槽612和614。
间隙610比屏蔽板250的厚度要窄。因此，屏蔽板250就要压入槽610中，杆618和620就变形缩进槽612和614中。然而，杆618和620将会对屏蔽板250施加足够大的力。优选地，这个力的大小应当足够在屏蔽板250和屏蔽板236之间产生气密密封。
转到图6B，其中显示了屏蔽板236的接点尾线230的细节。在优选的实施例中，接点尾线230包括压配部分650。接头652将压配部分650连接到屏蔽板236的中间部分。这里，接头从屏蔽板236的中间部分的平面上弯出。这个弯曲部分将压配部分650和信号导体的压配部分对齐。
图4A显示了信号导体的接点尾线成对分组，并且在每对之间都留有间隙。当屏蔽板236安装在触片210上的时候，每个用于屏蔽板236的接点尾线都适合放在两个相邻的信号导体对之间。
现在转到图7，这里显示了在顶盖124和外罩122之间的适应附件的其它细节。在图解说明的实施例中，连接的元件位于外罩122相对的两侧上。这里有三套对齐的啮合连接元件260和262。
元件260包括接头716，它由突起720固定在顶盖124的表面714外。这种布置就在表面714和唇缘(lip)716之间构成一个槽752。
元件262包括带有后壁712的开孔722。唇缘718伸到孔722中距离后壁712一定距离的位置。这种布置就在后壁712和唇缘718之间构成一个槽754。
在优选的实施例中，槽752与唇缘718具有相同的厚度，槽750与接头716具有相同的宽度。因此，当连接元件260和262啮合的时候，接头716就固定在槽750中，唇缘718就固定在槽752中。它们中的每一个都不能在Z向上移动足够大的量。
然而，配合也不能太紧从而产生防止所有运动的干涉配合。接头716应当能在槽750的X-Y方向上滑动，唇缘718应当能在槽752的X-Y方向上滑动。
连接元件262还应当包括防止顶盖124滑动从而与外罩122脱离啮合的制动器。制动器754防止向图7A左侧的过度运动。制动器756防止向图7A右侧的过度运动。向上的运动由压在突起720上的唇缘718抑制了。在对齐元件260压到它下面的对齐元件262上的时候就抑制了向下的运动。
然而，如同在啮合的对齐元件的局部剖视图中可以更清楚地看到的，在元件260和262之间有足够的空间可以让它在X-Y平面上运动。例如，突起720要做得足够窄，从而在制动器754或756啮合之前提供0.5mm的位移空间。并且，槽722要足够长，从而在唇缘718与突起716啮合或连接元件260落于其下的连接元件262之前允许0.5mm的位移。为了提供这种程度的适应性，适应部分要由大约为8平方毫米的材料做成大约8mm长。
转到图8，这里显示了触片310的细节。如同触片210一样，触片310优选地是通过在绝缘体820中嵌入包含信号触点的引线框来制成信号触点元件的方法做成。引线框在导电金属板上刻出，然后做成所希望的形状。在图解说明的实施例中，啮合接触部分832通过首先刻出两个杆，然后将杆弯曲成可以产生用于啮合的足够的弹力的形状来作成分离的杆型触点。一旦将引线框封装到绝缘体820中，一个信号触点就做好了。
分别地将屏蔽板336刻好和做好。在优选的实施例中，它连接在绝缘体820上以构成屏蔽部件。孔834与套筒836啮合以将屏蔽板336固定在适当的位置。图8A显示了连接了屏蔽板的触片。图8B分别显示了信号触点子部件和屏蔽板。
屏蔽板336也有用于建立电连接的刻好和做成的元件。接点尾线230连接在突起852上。突起852是这样弯曲的以当屏蔽板336连接在绝缘体820上的时候，屏蔽板336的接点尾线230就与信号触点的接点尾线对齐了。如同在上面描述的，接点尾线230要与印刷电路板中的信号迹线建立电连接。
屏蔽板336同样要与啮合连接器中的屏蔽板250建立电连接。在每个指状元件354上都刻有杆830。杆从屏蔽板336的平面上弯出，因此，当指状元件354在屏蔽板250上滑动的时候，就将杆830压回屏蔽板的平面中，从而产生在啮合连接器的屏蔽板之间建立电气连接所需要的弹力。
按照这种方式，就可以提供用于矩阵应用的容易制造的连接器。在连接器的每一半上都可以使用触片化的结构。并且，连接器是自对齐的，这就可以纠正在矩阵组件制造中产生的较大的位置偏差，使得使用矩阵结构的印刷电路板的电气系统容易制造。自对齐的连接器对于矩阵组件来说更加重要，这是因为没有了像底板或中平面板这样的单一的结构来提供参照，这样产生可以导致连接器不对齐的制造误差的可能性就大大增加了。这里所示的设计可以在存在超过1mm的不对齐的情况下啮合。
此外，这种设计可以屏蔽差不多整个长度的信号连接部分。邻近信号触点的屏蔽可以降低信号连接器之间的串话干扰。这对于控制信号导体的阻抗也是非常重要的。
这里已经描述了一个实施例，但还可以产生许多变通的实施例或对它的改变。例如，这里讲过板子的定向是在水平和垂直方向上的。描述中的这些维度只是为描述优选的实施例建立一个参考框架。在商业实施例中，可以根据电气部件的需要在任意方向上定向所安装的板子。同样，应当理解，可以任意地定向安装A型和B型连接器。例如，A型和B型连接器的位置可能是相反的。
同样也不需要如图中所示那样将触片固定在外罩中。可以使用任意类型的管理器(organizer)来定位触片。例如，可以使用带有用来容纳来自每个触片的元件的孔的金属条。或者，通过将触片固定在足够坚固的块上来固定触片。例如，可以将触片粘在一起。类似地，在接点尾线的机械位置不是很重要的应用中，可以省去外罩。
作为另一种变通的例子，应当理解，在优选的实施例中通过在顶盖124和外罩122之间的允许在X-Y平面的两个垂直方向上移动的连接元件提供了平面的适应性。作为变通，B型连接器可能会提供只有一个方向上的适应性的连接元件。可以由A型连接器上的类似结构提供在垂直的方向上的适应性通过两者的结合来提供在平面上的适应性。
所示的在啮合区域中的屏蔽板可以分成指状元件。在图解说明的实施例中，具有等于信号导体数量一半的指状元件。在这种安排下，信号导体要分成邻近屏蔽板的组。这种实施例在制造在一对信号导体上承载一个信号的不同连接器的时候是有用的。为了进一步提高电连接器的性能，可能会在不同的屏蔽板上切出切口。例如，可以在屏蔽板236上切出切口，以除去在承载差分信号的一对信号导体之间的导电材料。相反地，可以在屏蔽板336上切出切口，以除去信号导体之间的导电材料，从而增加由各对所承载的信号之间的电气隔离。
同样，应当理解，诸如236的屏蔽板在这里是以从金属板上刻出来的形式图解说明的。屏蔽板还可以变通地用在塑料板上的导电层的形式来创建。
此外，图中显示的触点234有两个杆从相反的方向压住屏蔽板250。也可能通过由一个杆从一个方向压住屏蔽板来创建电气接触。变通地，不需要在两端固定杆。可能会变通地使用悬臂杆。
作为另一种变化，可能会希望用结构强度比塑料强的材料来做顶盖124。因为对齐连接器是通过强行把连接器连到一起，直到顶盖124的壁将顶盖120引导入位为止，在啮合的时候作用在顶盖124上的力可能足够大一这取决于连接器中的导体数量和印刷电路板之间不对齐的度数。一种变通是用阳极氧化铝(anodized aluminum)或用其它金属铸造顶盖124。如果使用导电金属，之后就需要让信号导体和金属绝缘以避免信号导体发生短路。可能将塑料绝缘垫圈(grommet)或其它绝缘体插到孔底252来将信号导体和金属绝缘。可能还希望将底板和金属绝缘。
同样，应当理解，在这里图解说明了诸如128的对齐元件的形状和位置。更一般地说，任何可以帮助连接器部分进行适当的对齐的锥型表面都可以使用。并且，并不需要让对齐元件位于连接器部分之中。诸如对齐引脚和孔的分离的对齐结构可能会连接在连接器外罩或顶盖上。
此外，不需要通过在信号触点上浇铸塑料的方式来制造触片。作为一种将导体嵌入绝缘体中的变通的方法，可能将绝缘体浇铸在屏蔽板上，它在绝缘体中为信号导体留出空间。然后将信号导体压入这些空间并连接在绝缘体上。信号导体可以用信号导体上的钩子来连接在绝缘体上。或者元件可以包含在导体或绝缘体中以形成干涉配合。或者，可能进行绝缘体的过浇铸(over-molding)来密封信号导体周围的空隙，将它们固定在绝缘体中。
同样，完全不需要将屏蔽板连接在信号子部件上。可能会构造一种连接器，其中松散的屏蔽板位于信号子部件之间。
另一种变化可能是将绝缘元件放置在相邻的信号导体之间或屏蔽元件和信号导体之间。例如，可能在屏蔽板336(特别是指状元件354)上涂上绝缘体来防止它和信号导体接触。或者，可能延伸前部422的绝缘体，让它包括一个用于承接接触部分的孔。因此，比将触点插到顶盖124中的孔中要好的是，孔可能已经铸造在触点周围和顶盖124将具有更多的开放框架。
因此，本发明将仅仅由附加的权利要求书的精神和范围来限制。
权利要求
1.一种矩阵连接器，其包括a)多个子部件，它们每个都具有绝缘部分，并且每个都带有嵌入其中的多个导电元件，每个导电元件都带有从所述绝缘部分的第一表面伸出的啮合接触部分和从所述绝缘部分的第二表面伸出的接点尾线；b)连接在每个子部件的所述绝缘部分上的管理器，它平行地固定着所述子部件；c)多个第一型屏蔽元件，每个第一型屏蔽元件都与子部件平行放置并邻近于所述子部件；d)其内带孔的顶盖，所述子部件的所述接触部分伸到所述孔中；和e)多个第二型屏蔽板，它们每个都与至少一个第一型屏蔽板电连接，所述第二型屏蔽板都具有位于所述相同的子部件上的信号导体的相邻的啮合接触部分之间的所述顶盖的所述孔处的部分。
2.如权利要求1中所述连接器，其中所述管理器包括绝缘外罩。
3.如权利要求2中所述矩阵连接器，其中所述绝缘外罩具有在其内形成的多个槽，且每个所述子部件的所述绝缘部分包括与一个所述槽啮合的接头。
4.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中所述管理器包括金属管理器。
5.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每个所述子部件都具有浇铸在多个导电元件周围的绝缘部分。
6.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中在每个所述子部件中的所述导电元件都具有包括引脚的接触部分。
7.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每个所述第一表面和所述第二表面是垂直的。
8.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每个所述第一型屏蔽板都包括至少一个带有适应部分的槽，第二型屏蔽板插到所述槽中并与所述适应部分建立电连接。
9.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每一个所述第一型屏蔽元件都包括接点尾线，接点尾线用于与印刷电路板建立电连接，由此，所述第二型屏蔽板通过所述第一型屏蔽板与所述印刷电路板电连接。
10.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每个所述第二型屏蔽板都和每个所述第一型屏蔽板连接。
11.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中每个所述第二型屏蔽板都包括多个接触区域，接触区域用于与啮合电连接器中的屏蔽板建立电连接。
12.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中所述顶盖由绝缘材料做成。
13.如权利要求1中所述矩阵连接器，其中所述顶盖包括多个用于容纳它们之间的啮合连接器的侧壁。
14.如权利要求1中所述矩阵连接器还包括印刷电路板，其带有与所述印刷电路板电连接的接点尾线。
15.如权利要求14中所述矩阵连接器在矩阵部件中，所述矩阵部件包括平行地装在所述印刷电路板上的第一多个板子和与所述板子垂直地安装的第二多个印刷电路板。
16.一种电连接器部件，包括a)第一连接器，包括i)多个第一型子部件，它们每个都具有绝缘部分，并且每个都带有嵌入其中的多个导电元件，每个导电元件都带有从所述绝缘部分的第一表面伸出的啮合接触部分和从所述绝缘部分的第二表面伸出的接点尾线，每个所述第一型子部件都与位于啮合区域中的矩形阵列中的所述啮合接触部分平行放置；ii)多个第一型屏蔽元件，每个第一型屏蔽元件都与第一型子部件平行放置并邻近于第一型子部件；iii)多个第二型屏蔽板，它们每个都与至少一个第一型屏蔽板电连接，所述第二型屏蔽板都具有位于所述相同的子部件上的信号导体的相邻的啮合接触部分之间的啮合部分；和b)第二连接器，包括i)多个第二型子部件，它们每个都具有绝缘部分，并且每个都带有嵌入其中的多个导电元件，每个导电元件都带有从所述绝缘部分的第一表面伸出的啮合接触部分和从所述绝缘部分伸出的接点尾线，每个所述第一型子部件都与位于啮合区域中的矩形阵列中的所述啮合接触部分平行放置；ii)多个第三型屏蔽元件，每个第三型屏蔽元件都与第二型子部件平行放置并邻近于第二型子部件，每个第三型屏蔽元件都具有伸入的啮合区域的啮合部分；c)其中，当所述第一连接器和所述第二连接器啮合的时，所述第一连接器的所述啮合部分与所述第二连接器的所述啮合部分建立连接，并且所述第二屏蔽板的所述啮合部分与所述第三屏蔽板的所述啮合部分接触。
17.如权利要求16中所述矩阵连接器，其中所述第一连接器包括具有包围所述啮合区域的前罩。
18.如权利要求17中所述矩阵连接器，其中所述前罩包括绝缘体，且所述多个第二型屏蔽板与平行于所述侧壁地连接到在所述前罩上。
19.如权利要求17中所述矩阵连接器，其中每个所述第二型屏蔽板与每个所述第一型屏蔽板连接。
20.如权利要求17中所述矩阵连接器，其中每个所述第一型屏蔽板包括都包括至少一个带有适应部分的槽，第二型屏蔽板插到所述槽中并与所述适应部分建立连接。
全文摘要
一种适于在矩阵组件中使用的电连接器组件。所述电连接器组件具有两个连接器，它们每个都由触片装配而成。所述单个触片是受屏蔽了的，并且分离的屏蔽板位于一个连接器中，它与这个连接器中的所述触片相交。此外，在至少一个所述连接器中的触片包括可以让所述两个连接器自对齐的适应部分。
文档编号H01R13/658GK1502145SQ02805724
公开日2004年6月2日 申请日期2002年2月1日 优先权日2001年2月1日
发明者菲利普T·斯托科, 托马斯S·科恩, S 科恩, 菲利普T 斯托科 申请人:泰拉丁公司