具有镀覆的信号触头的电连接器的制作方法

本文的主题总体上涉及具有镀覆的信号触头的电连接器。

背景技术：

许多已知的电连接器的电触头通常被镀覆以改善连接器的电性能和机械可靠性。例如，高速连接器的信号触头和接地触头的基材通常镀覆有为触头提供低接触电阻的一种或多种其他材料(例如，贵金属、其合金和/或诸如此类)。此外，一些连接器的电触头的基材镀覆有增加触头的耐用性的一种或多种材料(例如，镍(ni)、其合金和/或诸如此类)，以减少由电连接器的反复配合和脱离配合所产生的磨损。但是，镀覆电连接器的信号触头和接地触头可能会是昂贵的，并因此增加了制造连接器的成本(尤其是当镀层包括贵金属时)。

因此，需要在不牺牲电连接器的电性能的情况下，来降低电连接器的触头的镀覆成本。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种电连接器，其包括外壳和由所述外壳保持的接地触头，所述接地触头用于与互补的配合连接器的对应的接地触头配合。所述接地触头镀覆有接地触头镀层，所述接地触头镀层包括至少一种接地触头镀层材料。信号触头由所述外壳保持，以与所述配合连接器的对应的信号触头配合。所述信号触头镀覆有信号触头镀层，所述信号触头镀层包括与所述至少一种接地触头镀层材料不同的至少一种材料。

附图说明

图1是电连接器系统的实施例的透视图。

图2是图1所示的电连接器系统的插座连接器的实施例的局部分解透视图。

图3是图1所示的电连接器系统的插头连接器的实施例的局部分解透视图。

图4是图2所示的插座连接器的一部分和图3所示的插头连接器的一部分的正视图，示出了配合在一起的连接器。

图5是截面图，也图示了配合在一起的插座连接器和插头连接器。

图6是图3所示的插头连接器的信号触头和接地屏蔽件的实施例的截面图。

具体实施方式

图1是电连接器系统10的实施例的透视图。系统10包括插座连接器12和插头连接器14，插座连接器12和插头连接器14配置为配合在一起以在两个电路板(未示出)之间建立电连接。插座连接器12和插头连接器14包括相应的配合接口16和18，连接器12和14配置为在配合接口16和18处配合在一起。插座连接器12和插头连接器14在本文中可以各自被称为“电连接器”。

插座连接器12配置为沿着插座连接器12的安装接口20安装到电路板中的一个。类似地，插头连接器14配置为沿着插头连接器14的安装接口22安装到另一电路板。在图示的实施例中，插座连接器12的安装接口20大致垂直于插座连接器12的配合接口16取向；并且插头连接器14的安装接口22大致平行于插头连接器14的配合接口18取向。相应地，当插座连接器12与插头连接器14配合时，电路板大致垂直于彼此取向，然而，在其他实施例中，其他取向是可能的。

图2是插座连接器12的实施例的局部分解透视图。插座连接器12包括保持多个触头模块26的外壳24。触头模块26以大致互相平行的堆叠的配置被保持。触头模块26保持沿着配合接口16延伸的多个信号触头28，以与插头连接器14(在图1、图3、图4和图5中示出)的对应的配合信号触头30(在图1、图3、图5和图6中示出)配合。可选地，如图示的实施例所示，信号触头28成对地布置，以承载差分信号。在图示的实施例中，触头模块26大致沿着垂直平面取向。但是，在其他实施例中，其他取向是可能的。例如，在一些实施例中，触头模块26大致沿着水平平面取向。

外壳24由电介质材料制成，例如但不限于塑料材料和/或诸如此类。外壳24包括沿着配合接口16延伸的多个信号触头开口(未示出)和多个接地触头开口(未示出)。触头模块26安装到外壳24，使得信号触头28接收在对应的信号触头开口中。当接收在对应的信号触头开口内时，信号触头28限定插座连接器12的配合接口16的一部分。可选地，在每个信号触头开口中接收单个信号触头28。当插座连接器12与插头连接器14配合时，信号触头开口也接收插头连接器14的对应的配合信号触头。

信号触头开口以及从而信号触头28可以以任何图案布置。在图示的实施例中，信号触头开口布置为行和列的阵列。列大致垂直地取向，并且行大致水平地取向；然而，在其他实施例中，其他取向是可能的。在图示的实施例中，每个差分对内的信号触头28布置在同一列中，并且因此插座连接器12限定列中成对的插座连接器。在其他实施例中，每个差分对内的信号触头28布置在同一行中，使得插座连接器12限定行中成对的连接器。

每个触头模块26包括保持导体的阵列的电介质载体38。载体38可以在导体的阵列之上包覆模制，尽管附加地或替代地，可以利用其他制造工艺来形成载体38。可选地，在包覆模制载体38之前，将导体的阵列冲压并形成为整体的引线框架。在包覆模制之后移除引线框架的连接导体的部分，以在由载体38保持的阵列中提供单独的导体。附加地或替代地，使用其他制造工艺来形成导体阵列。

导体阵列包括信号触头28、多个安装触头40、以及将信号触头28连接到对应的安装触头40的引线(未示出)。信号触头28、引线和安装触头40限定通过触头模块26的信号路径。在图示的实施例中，信号触头28包括插座型配合端部，其具有配置为接收插头连接器14的针脚型触头30的插座。在其他实施例中，可以提供其他类型、结构和/或诸如此类的信号触头28。

安装触头40配置为安装到与其电接触的对应的电路板，以将信号触头28电连接到电路板。当触头模块26安装到插座连接器12的外壳24时，安装触头40沿插座连接器12的安装接口20延伸(并限定插座连接器12的安装接口20的一部分)，以将插座连接器12安装到电路板。在图示的实施例中，安装触头40是顺应针眼式(eon)针脚，但是附加地或替代地，可以使用任何其他类型、结构和/或诸如此类的触头将插座连接器12安装到电路板，例如但不限于不同类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。

触头模块26包括接地屏蔽件32，其提供沿着信号路径的阻抗控制和/或使信号触头28免受电磁干扰(emi)和/或射频干扰(rfi)的电屏蔽。接地屏蔽件32包括接地触头34，其配置为与插头连接器14的对应的配合接地屏蔽件36(在图1和图3至图6中示出)配合。触头模块26安装到外壳24，使得接地触头34接收在对应的接地触头开口中。可选地，在每个接地触头开口中接收单个接地触头34。当插座连接器12与插头连接器14配合时，接地触头开口也接收插头连接器14的对应的配合接地屏蔽件36。

每个接地屏蔽件32包括本体42，其从前端部44到后端部46延伸一定长度。本体42还从安装端部48延伸到相对的端部50。接地屏蔽件32的本体42是导电的，并且配置为提供阻抗控制和/或屏蔽信号触头28免受电磁干扰(emi)和/或射频干扰(rfi)。特别地，当本体42安装到对应的载体38时，本体42在触头模块26的对应的导体阵列的至少一部分之上延伸。

接地屏蔽件32包括安装触头52，安装触头52沿着安装端部48延伸，并且配置为安装到与其电接触的对应的电路板，以将接地屏蔽件32电连接到电路板的接地平面(未示出)。当包括接地屏蔽件32的触头模块26安装到插座连接器12的外壳24时，安装触头52沿着插座连接器12的安装接口20延伸(并限定插座连接器12的安装接口20的一部分)，以将插座连接器12安装到电路板。在图示的实施例中，安装触头52是顺应针眼式(eon)针脚。但是附加地或替代地，可以使用任何其他类型、结构和/或诸如此类的触头将插座连接器12安装到电路板，例如但不限于不同类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。

接地触头34沿着接地屏蔽件32的本体42的前端部44延伸。从图2和本文的描述应当显而易见，在图示的实施例中，接地触头34通过接地屏蔽件32的本体42电连接在一起。但是，替代地，接地触头34没有电连接在一起。当接地屏蔽件32安装到对应的触头模块26的对应的载体38时，接地触头34限定插座连接器12的配合接口16的一部分。在图示的实施例中，接地触头34包括弹簧梁。在其他实施例中，可以提供其他类型、结构和/或诸如此类的接地触头34。

图3是插头连接器14的实施例的局部分解透视图。插头连接器14包括外壳54，其保持插头连接器14的信号触头30和接地屏蔽件36。外壳54由电介质材料制成，例如但不限于塑料材料和/或诸如此类。在图示的实施例中，插头连接器14的外壳54包括插座56，当连接器12和14配合在一起时，插座56在其中接收插座连接器12(在图1、图2、图4和图5中示出)的外壳24(在图2中示出)的一部分。

如图3所示，信号触头30沿着插头连接器14的配合接口18延伸，以与插座连接器12的对应的配合信号触头28(在图2和图5中示出)配合。可选地，如图示的实施例所示，信号触头30成对地布置，以承载差分信号。信号触头30可以以任何图案布置。在图示的实施例中，信号触头30布置为行和列的阵列；然而，在其他实施例中，其他取向是可能的。在图示的实施例中，信号触头30包括针脚；然而，在其他实施例中，可以提供其他类型、结构和/或诸如此类的信号触头30。

插头连接器14的信号触头30包括信号安装端部58，其沿着插头连接器14的安装接口22延伸(并限定插头连接器14的安装接口22的一部分)，以将插头连接器14安装到对应的电路板。特别地，信号安装端部58配置为安装到与其电接触的对应的电路板，以将信号触头30电连接到电路板。在图示的实施例中，信号安装端部58是顺应针眼式(eon)针脚，但是附加地或替代地，可以使用任何其他类型、结构和/或诸如此类的触头将插头连接器14安装到电路板，例如但不限于不同类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。

插头连接器14的接地屏蔽件36提供阻抗控制和/或使信号触头30免受emi和/或rfi的电屏蔽。特别地，接地屏蔽件36围绕插头连接器14的对应的信号触头30(在图示的实施例中的对应的差分对)的至少一部分延伸。接地屏蔽件36沿着插头连接器14的配合接口18延伸(并限定插头连接器14的配合接口18的一部分)，以与插座连接器12的对应的接地触头34(在图2、图4和图5中示出)配合。在图示的实施例中，接地屏蔽件36在连接器12和14之间形成共用的(即电连接的)接地结构。从图3和本文的描述应当显而易见，在图示的实施例中，接地屏蔽件36通过电桥60与至少一些相邻的接地屏蔽件36电连接在一起。在图示的实施例中，同一行r内的接地屏蔽件36电连接在一起。但是，替代地，接地屏蔽件36没有电连接在一起。接地屏蔽件36包括在图示的实施例中的刀片结构；然而，在其他实施例中可以提供其他类型、结构和/或诸如此类的接地屏蔽件36。接地屏蔽件36在本文中可以被称为“接地触头”(例如，在本文中，接地屏蔽件36可以被称为本申请的权利要求中的“接地触头”)。

插头连接器14的接地屏蔽件36包括接地安装端部62，其沿着插头连接器14的安装接口22延伸(并限定插头连接器14的安装接口22的一部分)，用于将插头连接器14安装到对应的电路板。具体地，接地安装端部62配置为安装与其电接触的的对应的电路板，以将接地屏蔽件36电连接到电路板的接地平面(未示出)。在图示的实施例中，接地安装端部62是顺应针眼式(eon)针脚，但是附加地或替代地，可以使用任何其他类型、结构和/或诸如此类的触头将插头连接器14安装到电路板，例如但不限于不同类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。

图4是插座连接器12的一部分和插头连接器14的一部分的正视图，示出了配合在一起的连接器12和14。如图4所示，插座连接器12的接地触头34与插头连接器14的对应的接地屏蔽件36配合。如上所述，在图示的实施例中，在图4中示出的插座连接器12的接地触头34通过在图4中示出的接地屏蔽件32的本体42电连接在一起。此外，在图示的实施例中，在图4中示出的插头连接器14的接地屏蔽件36通过在图4中示出的电桥60电连接在一起。相应地，在图4中示出的配合的接地触头34和接地屏蔽件36限定了四个并联的电阻路径(parallelresistancepaths)p1-p4。

再次参考图2和图3，插头连接器12(图3中未示出)的信号触头28(图3中未示出)和插头连接器14(图2中未示出)的信号触头30(图2中未示出)镀覆有一种或多种材料，以改善信号触头28和30的电性能和/或机械可靠性。例如，信号触头28和/或30可以镀覆有为信号触头28和/或30提供低接触电阻的一种或多种材料，和/或增加信号触头28和/或30的耐用性的一种或多种材料，从而减少由连接器12和14的反复配合和脱离配合所产生的磨损。为信号触头28和/或30提供地接触电阻可以包括但不限于，为信号触头28和30镀覆具有较高导电性和较小电阻的材料，镀覆抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料，和/或诸如此类。增加信号触头28和/或30的耐用性可以包括但不限于，为信号触头28和/或30镀覆具有较高硬度的材料，镀覆抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料，和/或诸如此类。

信号触头28和30可以由任何基材制造，例如但不限于铜、铜合金和/或诸如此类。信号触头28和30可以在基材上包括的任何数量的镀层。每层镀层可以具有任何厚度，可以选择厚度以为特定的信号触头28或30提供一种或多种电性能和/或机械性能(例如但不限于耐用性、电导性、电阻、阻抗、弹性和/或诸如此类)。可以镀覆在信号触头28和30上的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、镍(ni)、镍合金、金(au)、金合金、钯(pd)，钯合金、钯-镍(pdni)、抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料，具有较高导电性和较小电阻的材料，具有较高硬度的材料，和/或诸如此类。

可以镀覆信号触头28和30以减少信号触头28和30的接触电阻的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、金(au)、金合金、钯(pd)、钯合金、钯-镍(pdni)、抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料、具有较高导电性和较小电阻的材料，和/或诸如此类。

可以镀覆信号触头28和30以增加信号触头28和30的耐用性的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、镍(ni)、镍合金、金(au)、金合金、钯(pd)、钯合金、钯-镍(pdni)、抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料，具有较高硬度的材料，和/或诸如此类。

插头连接器12的接地触头34(图3中未示出)和插头连接器14的接地屏蔽件36(图2中未示出)可以镀覆有一种或多种材料，例如以改善接地触头34和接地屏蔽件36的电性能和/或机械可靠性。在一些实施例中，接地触头34和/或接地屏蔽件36没有镀覆任何材料(即在接地触头34和/或接地屏蔽件36的基材上没有沉积镀层)，如下面将要简要讨论的。

接地触头34和接地屏蔽件36具有与信号触头28和30相比不同的镀层。具体地，信号触头28和30的镀层可以包括与接地触头34和接地屏蔽件36的镀层材料中的任一种不同的至少一种材料。换言之，在一些实施例中，接地触头34和接地屏蔽件36的镀层缺少包含在信号触头28和30的镀层内的材料中的一种或多种。作为缺少信号触头镀层的一种或多种材料的附加或替代，接地触头34和接地屏蔽件36的镀层的不同可以在于，其包括的材料比包含在信号触头28和30的镀层内的一种或多种材料少。例如，接地触头34和接地屏蔽件36的镀层可以包括比信号触头镀层的对应的材料层更薄的材料层，和/或，接地触头镀层可以包括与信号触头镀层相比较少层的特定材料。

接地触头34和接地屏蔽件36可以在其基材上具有任何数量的镀层，其可以大于、等于或小于信号触头28和30的镀层的数量。在一些实施例中，接地触头34和接地屏蔽件36没有被镀覆，使得接地触头34和接地屏蔽件36在其基材上具有零层镀层。

在本文描述和图示的实施例中，接地触头34和接地屏蔽件36的镀层与信号触头28和30的镀层的不同在于，其缺少(和/或包括较少量的)被选择以为信号触头28和30提供低接触电阻的一种或多种材料(例如但不限于减少锈蚀、腐蚀、氧化、另一化学过程和/或诸如此类的材料)。换言之，信号触头28和30的与接地触头34和接地屏蔽件36的镀层材料不同的至少一种镀层材料是提供减小的接触电阻的材料。相应地，与信号触头28和30相比，接地触头34和接地屏蔽件36具有较高的接触电阻，例如由于因接地触头34和/或接地屏蔽件36暴露于环境中而造成的锈蚀、腐蚀、氧化，另一种化学过程和/或诸如此类。例如，信号触头28和30可以具有等于或小于10毫欧姆的接触电阻，而接地触头34和接地屏蔽件36可以具有从约20毫欧姆至约1欧姆的接触电阻。

接地触头34和接地屏蔽件36的较高的接触电阻在相对较高的频率(例如在至少10千兆比特的频率)下不会不利地影响连接器12和14的电性能。在相对较高的频率下，电阻的大小取决于例如接口尺寸、镀层材料、电介质材料、表面粗糙度、集肤效应和/或如诸如此类。应当理解，电接口在相对较高的频率下的阻抗不仅由直流(dc)接触电阻确定，而且由电容和电感耦合机制确定。例如，因为由接地触头34和接地屏蔽件36限定的并联电阻路径p1-p4(上文所述)，接地触头电阻将根据并联电阻器方程减小。具体地，并联电阻路径p1-p4的并联接地电阻电路将降低任何单个相对较高的电阻值在单独的接地接口(即接地触头34和对应的接地屏蔽件36的单独的接口；例如下面参考图5描述的接地接口100)处的影响。

附加地，并且举例来说，图5是插座连接器12的一部分和插头连接器14的一部分的截面图，图示了配合在一起的连接器12和14。具体地，图5图示了在接地接口100处与插头连接器14的对应的接地屏蔽件36配合的插座连接器12的接地触头34。如在图5中可以看出的，接地触头34和接地屏蔽件36在接地接口100处以相对较浅(例如小于约5°)的迎角(angleofattack)α配合在一起，这可以增加接地触头34与接地屏蔽件36之间的电容耦合机制。具体地，接地触头34和接地屏蔽件36之间的相对较浅的迎角可以形成较高的电容值，并因此产生较低的电阻值。而且，相对较浅的迎角与布置为并联电阻路径的多个接地触头34和/或接地屏蔽件36相结合，可以进一步降低接地接口100的接触电阻。

如上所述，接地触头34和接地屏蔽件36的较高的接触电阻在相对较高的频率下不会不利地影响连接器12和14的电性能。具体地，与信号触头28和30相比，接地触头34和接地屏蔽件36的较高的接触电阻不会降低连接器12和14的传输速度。例如，接地触头34和接地屏蔽件36的较高的接触电阻不会抑制连接器12和14以至少10千兆比特的速率可靠地传输信号的能力。

消除或减少被选择以提供较小的接触电阻的镀层材料，可以降低镀覆接地触头34和接地屏蔽件36的成本，这从而可以降低制造连接器12和14的成本。例如，提供较低的接触电阻的镀层材料通常包括相对昂贵的贵金属。消除或减少接地触头34和接地屏蔽件36的镀层中的一种或多种贵金属的量，可以显著降低这种镀覆的成本。此外，减少接地触头镀层的层数的实施例，可以降低用于镀覆接地触头34和接地屏蔽件36的镀覆工艺的成本。

接地触头34和接地屏蔽件36可以由任何基材制成，例如但不限于铜、铜合金、不锈钢、银-镍(agni)和/或诸如此类。接地触头34和接地屏蔽件36的镀层中的每一层可以具有任何厚度，可以选择厚度以为特定的接地触头34或接地屏蔽件36提供一种或多种电性能和/或机械性能(例如但不限于耐用性、电导性、电阻、阻抗、弹性和/或诸如此类)。

可以镀覆在接地触头34和接地屏蔽件36上的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、金、金合金、钯、钯合金、稀释钯-镍、镍合金、镍-磷(nip)、镍-钨(niw)、结构化镍、钴-磷(cop)、铬(cr)、铜(cu)、锌(zn)、锌-镍(znni)、锌钢(zincwithsteel)、碳、碳墨、碳环氧树脂和/或诸如此类。

图6图示了与信号触头28(在图2和图5中示出)和信号触头30相比，接地触头34(在图2、图4和图5中示出)和接地屏蔽件36的不同的镀层的实施例。具体地，图6是截面图，图示了接地屏蔽件36和信号触头30的不同的镀层的一个非限制性示例。

信号触头30包括基材70和基材70上的三层镀层72。具体地，信号触头30的镀层72包括镍的基层72a、钯-镍的中间层72b、以及金的外层72c。钯-镍中间层72b有助于减小信号触头30的接触电阻。

接地屏蔽件36包括基材80和基材80上的两层镀层82。具体地，接地屏蔽件36的镀层82包括镍的基层82a和金的外层82c。接地屏蔽件镀层82不包括信号触头镀层72的钯-镍中间层72b。相应地，与信号触头30相比，接地屏蔽件36具有较高的接触电阻，但是使用了较少的镀层材料(例如较少的相对昂贵的贵金属钯)，并且因此镀覆更便宜。

用于接地触头34和接地屏蔽件36的镀层配置的实施例的其他非限制性示例包括但不限于：具有一层镍-磷镀层的基材、具有一层镍-钨镀层的基材、具有结构化镍镀层的层的基材、具有纯镍镀层的层的基材、具有钴-磷镀层的层的基材、具有稀释钯-镍的层的基材、具有铬(非六角性)镀层的层的基材、没有镀层的不锈钢基材、没有镀层的镀银-镍基材、包括铜或铜合金的钝化层的镀层、具有锌-镍镀层的层的基材、具有镀层材料(例如但不限于锌钢)的牺牲区域的暴露的基材、具有镀层的碳基层的基材、具有碳墨或环氧树脂的层的基材和/或诸如此类。

尽管本文是相对于连接器12和14进行描述和图示的，但是本文描述和/或图示的实施例不限于这种电连接器，而是可以与任何其他类型的电连接器一起使用，例如但不限于电缆连接器、其他类型的电路板连接器和/或诸如此类。

本文描述和/或图示的实施例可以在不牺牲包括接地触头的电连接器的电性能的情况下，降低镀覆接地触头的成本。本文描述和/或图示的实施例可以提供对于给定的电性能的制造成本较低的电连接器。

如本文所使用的，“接地触头”可以包括任何结构、类型和/或诸如此类的接地导体，例如但不限于用于触头模块的接地屏蔽件(例如在图2和图4中示出的接地屏蔽件32)、弹簧梁(例如在图2、图4和图5中示出的接地触头34)、刀片结构(例如在图1和图3至图6中图示的接地屏蔽件36)、针脚结构(例如在图1、图3、图5和图6中图示的信号触头30的针脚结构)、顺应针脚结构(例如顺应eon针脚，例如但不限于本文描述和图示的针脚40、52、58和/或62)、焊尾结构、表面安装结构和/或诸如此类。