专利名称：电连接器组件及其组装方法
技术领域：
本发明是有关一种电连接器组件及其组装方法，尤指一种高密度电连接器组件组装方法，该高密度电连接器组件用于将子板内连接到背板上。
背景技术：
随着通讯及计算机技术的发展，用来传输具有矩阵排列导电组件间的信号的高密度电连接器已出现，这种电连接器广泛地应用在服务器、路由器及类似的需要高速传输数据及信号的电子组件间的连接系统中。
美国专利第5,980,321、6,152,747、6,293,827及6,267,604号皆揭示用来连接子板及背板的电连接器组件，这些电连接器组件一般包括相互配合的两部分如一插头连接器与一背板相连，一插座连接器与一子板相连，其中背板与子板处于相互平行或垂直的位置。类似的电连接器组件还可在1998年1月出版的Berg公司产品目录及Teradyne公司的网站http//www.teradyne.com上看到。这些电连接器组件中每一电连接器皆包括一由绝缘材料注塑而成的基体及若干导电端子，每一排导电端子可组成一模块，若干个这样的模块组装到绝缘基体上则形成完整的电连接器。一般来说，这些模块结构相似。然而，当需要在电连接器中设计不同类型的模块以满足不同信号传输的要求时，则需要附加的加工及操作来形成不同类型的模块，因此，电连接器组件的组装成本将大大提高。
因此，需要提供一种有效的电连接器组件及其组装方法以克服上述缺陷。
发明内容本发明的目的在于提供一种用于内连接子板与背板的电连接器组件及其组装方法，其中该电连接器组件具有安装于若干个端子模块上并呈矩阵排列的端子，且该电连接器组件的组装成本较低。
为实现上述目的，本发明采用如下组装步骤组装本发明电连接器组件(a)提供若干个第一基板，每一第一基板具有相对的第一表面及第二表面，第一表面上形成有若干个凹槽，于第一及第二表面上分别形成有若干个第一凸块及第二凸块；(b)将若干导电端子插入相应的上述第一基板的凹槽内；(c)组装若干个第一基板，使得每一基板的第一凸块与相邻基板的第二凸块共线，同时于相邻两基板的第一表面与第二表面间形成若干狭槽；(d)将若干个接地片接合于第一基板上以形成第一定位架，其中每一接地片包括有包覆于相应第一基板的第二表面上的主体部及位于相应基板的第一表面处的接触脚；(e)将若干个电路板插入形成于基板间的狭槽内使其与相应的导电端子及接地片达成电性连接；(f)将该电路板及第一定位架插入第一绝缘本体内以形成插座，其中该本体内形成有若干个可收容上述电路板的通道；(g)重复步骤(a)至(d)以形成与第一定位架结构相似的第二定位架；及(h)提供可收容于第二定位架内的第二本体，且将该第二本体收容至第二定位架以形成插头，将上述电路板插入该插头以达成电连接器组件间的电性连接。
通过上述组装方法形成的电连接器组件，包括插座连接器及可将插座连接器内相应的电路板连接到另一电子元件上的插头连接器，其中插座连接器包括有形成有若干个相间通道的绝缘体、组装于绝缘体上的第一定位架及若干个收容于第一定位架内的电路板，第一定位架包括若干个组合在一起的基板及形成于基板间的狭槽，每一基板包括有绝缘基体、连接于绝缘基体上的若干导电端子，这些导电端子收容于绝缘体通道内且与电子元件相连接的，电路板收容于所述狭槽内且与导电端子相连接。
相较于现有技术，本发明通过将若干端子安装于若干基板上，然后将这些基板组装于一起且形成矩阵排列，从而降低该电连接器组件的组装成本。
图1为本发明的高密度电连接器组件的插头与插座相组配的立体图。
图2为本发明的插座组配于子板上的立体图。
图3为图2所示插座的部分构件的立体分解图。
图4为图3所示插座的另一方向的示图。
图5为本发明插座的全部构件的分解图。
图6为本发明的插头组配于背板上的立体图。
图7为插头的部分构件分解图。
图8为图7所示插头的另一方向的示图。
图9为图7所示插座的第一基板的立体放大图。
图10为图9所示第一基板的另一方向的示图。
图11为图9中若干个第一基板的立体组合图。
图12为沿图11所示剖线A-A所得基板剖示图，其中基板组装于子板上。
图13类似于图12，其中基板剖示图是沿图11所示剖线B-B所得。
图14为图12所示的基板上插接有电路板。
图15为图9所示基板的立体分解图。
图16为图12中除去子板，且接地片与基板相分离的剖示图。
图17为图16中接地片组装于基板上的剖示图。
图18为图14移除子板后的剖示图。
图19为插座的剖示图。
图20为插头的剖示图。
具体实施例请参阅图1，本发明的高密度电连接器组件100包括有安装于子板50上的插座1，及安装于背板80上的插头8。
请参阅图2至图6，插座1包括绝缘本体10、第一定位架20、若干个收容于绝缘本体10及第一定位架20间的电路板30以及可将第一定位架20固定于本体10的上的紧固元件40。每一电路板30均由传统的电路板材料(如FR4)制成，位于电路板30一侧形成有若干导电信号及接地路径以提供电性通道，于电路板30的另一侧覆盖有一导电层而形成接地平面。
绝缘本体10是呈长方体状，其包括与插头8相接合的前配合端12、缺口13及若干个平行通道14，若干个平行通道14沿绝缘本体10竖直方向平行延伸于前配合端12及后壁102间，且与缺口13相连通。绝缘本体10还包括一对形成于相对的两侧壁104上端靠近后壁102处的凹台15，一对定位槽16是从凹台15向内凹陷而形成，一定位孔17横穿于本体10相对的两侧壁104靠近后壁102处。
请参阅图9至图10，第一定位架20包括若干个第一基板21，在本实施例中，每一第一基板21结构相似，如图9及图10所示，每一第一基板21包括绝缘基体22、若干个导电端子23及分别安装于绝缘基体22的相对两侧的接地片24。绝缘基体22包括主体部220、前端部222及后端部223。后端部223的后侧定义有凹压面2222。其中主体部220具有两侧平面2200、2202，第一凸块25、第二凸块26分别交错形成于侧平面2200、2202上靠近于底平面2204处，且该第一凸块25及第二凸块26的底表面与主体部220的底平面2204相平齐。每一第二凸块26包括一对肋板262及位于肋板262间的凸伸部264。主体部220的侧平面2200上形成有若干个狭槽27及形成于该狭槽27间的若干个收容槽28，其中该狭槽27贯穿第二凸块26延伸至主体部22的整个高度，收容槽28是从主体部220的顶部224处延伸而出。
请结合参阅图11至图14，所述第一定位架20是将所述若干个第一基板21组合在一起而形成的，两相邻的基板间形成有若干个平行的狭长通道200以收容电路板30。组装时，将第一基板21的后端部223相互对齐，第一基板21的第一凸块25与相邻第一基板21第二凸块26上相应凹部266进行过盈干涉配合。
之后，将若干个导电端子23及接地片24分别组装于第一定位架20上，使这些导电端子23分别收容于第一基板21侧平面2200的狭槽27内，其接地片24置于第一基板21侧平面2202上。其中导电端子23由金属片冲压而成，其包括一从绝缘基体22的侧平面2200处延伸而出用以同电路板30达成电性连接的曲线形的接触部230、一向绝缘基体22的侧平面2202延伸的弯曲尾部232及中间部234连接接触部230及尾部232，尾部232及绝缘基体22的底平面2204间还形成有一缺口(未图示)。
接地片24是整体成形并弯向绝缘本体22的侧平面2202，其包括一包覆于主体部220的顶部224上的上边缘240，若干个接触脚242是从上边缘240处向下延伸且与绝缘本体22的收容槽28相平齐。每一接触脚242的上端及相对于该接触脚242的上边缘240分别用于将电路板30导入狭长通道200内。此外，接地片24具有收缩尾部246用来与子板50达成紧配合，该收缩尾部246的数量与基板21的第一凸块25及第二凸块26的数量之和相等。接地片24同时还具有若干个下挡板247及形成于收缩尾部246间凹槽248。收缩尾部246向下延伸超出绝缘本体22的底平面2204且穿入分别位于每一基板21的第一凸块25及邻接基板21的第二凸块26的通孔250、2640内。由此，下挡板247则成为安装于两相邻第一基板21间的导电端子23下端的外壳。每一基板21的第二凸块26上的肋板262收容于邻近基板21的凹槽248内。
再参阅图1至图5，每一电路板30包括配合端面300、组装端面302及自组装端面302向后延伸的尾端面304。这些电路板30是分别插入定位架20介于基板21间的狭长通道200内，且其组装端面302分别收容于狭长通道200内以与导电端子23及接地片24相配合。同时，其内部信号通道将与导电端子23的接触部230达成电性连接，尾端面304则与绝缘基体22的后端部223相邻接。
接着将第一定位架20连同收容于其中的平行电路板30沿从后向前的方向组装至绝缘本体10内，其第一定位架20则收容于本体10的缺口13内，本体10上的端子通道14将引导电路板30的配合端面300到达绝缘本体10的前配合端12。最后，紧固元件40将第一定位架20连同电路板30固定于绝缘本体10上。
其中紧固元件40包括包覆于本体10的后壁102的后壁面400及一对从后壁面400相对的两侧边缘向前延伸而形成的闭锁402，每一闭锁402的自由端具有一套钩404。闭锁402与本体10的凹台15相对接，且套钩404收容于本体10的定位槽16内。后壁面400的内表面对应于定位架20的凹压面2222处形成有凸块406。由此，绝缘本体10、定位架20、电路板30及紧固元件40可靠地连接在一起。一定位销60插入电路板30的通孔32及本体10的定位孔17将电路板30固定于原始位置而避免当插头8与插座1插接后产生回退。
参阅图12至图14并结合图1至图2，将插座1安装于子板50上以达成其间的电性连接，并使接地片24的收缩尾部246干涉性的穿插于子板50上的通孔54中，其不仅使得插座1及子板50接地相连，而且可靠地将插座1固定于子板50上。同时，导电端子23的弯曲尾端232与子板50上的信号垫(未图示)相连以达成插座1与子板50间的信号连接。
需要注意的是，插座1具有若干个位于相邻导电端子23间的接地片24，且每一位于相邻导电端子23间的电路板30的相对两侧分别设有接地头及接地板。接地片24及位于电路板上的接地头及接地板皆起到屏蔽其间导电端子30的作用使插座1具有良好的导电性能。此外，电路板30收容于第一定位架20内且仅与基板21的导电端子23及接地片24相连。由于导电端子23及接地片24的接触脚242具有弹性，电路板30可稳定地收容于第一定位架20内，换句话说，不需要另外的保持机构将电路板30的组装端面302固定于插座1上，从而方便了电路板30的组装，同时也简化了机构。
再参阅图6至图8，插头8包括绝缘体82及第二定位架90，其中绝缘体82包括第一侧壁83、第二侧壁84、顶面85及底面86。第一侧壁83内表面上形成有若干个小凸块830，每一小凸块830具有一对小凹槽832及位于该对小凹槽832间的凸出部831，若干个通道842形成于第二侧壁84内表面上。第二定位架90包括若干个第二基板91，其与第一定位架20结构及制作过程相同，此处不再赘述。
组装时，将第二基板91上的第一凸块92与相邻第二基板91上的第二凸块96组合在一起可形成第二定位架90，然后将第二定位架90组装于绝缘体82上，使最外面基板91上的凸块964与第一侧壁83上的收容槽834相配合，同时，最外面基板91上的肋板962与第一侧壁83上的小凹槽832相配合，第一侧板83的凸出部831与最外面基板91上的凹部966相配合，另一最外端处的基板91的第一凸块92与第二侧壁84的通道842相配合，插头8则安装于背板80上以达成其间的电性连接。
当插头8插入插座1后，电路板30的配合端面300亦插入介于两插头8的相邻基板91间的狭槽900内。电路板30收容于第二定位架90内，并于其导电端子93及接地片94相接。子板50及背板80间的电性连接仅通过插头8与插座1间的连接而形成。
图15至图20显示本发明的电连接器组合100组装步骤。因第一基板21与第二基板91构造相似，所以仅以第一基板21的制作为示例。每一第一基板21包括十对导电端子23分别插入第一基板21的收容槽28内，而其中间部234与第二凸块26进行干涉性的配合。其后，组装九片第一基板21而形成第一定位架20的框体，而后九根接地片24分别连接到上述第一基板21上，其中每一接地片24的六根压缩尾端246选择性地插入基板21上第一凸块25及第二凸块26上的通孔250、2640内以完成第一定位架20的组装。之后，八片平行的电路板30分别组装到每两相邻第一基板21间的狭长通道200内，接着将该组合体安装于绝缘本体10上，直至端子通道14引导电路板30的配合端面300与本体10上的相应前配合端12相配合，且定位架20收容于缺口13内。定位销60穿过电路板30上的通孔32及本体上的定位孔17而将本体10、定位架20及电路板30固定在一起。最后，紧固元件40通过其闭锁402的套钩404与本体10的凹台15上的定位槽16的配合而将定位架20及电路板30更稳固地固定于本体10上。至此，整个插座1组装完成。插头8是通过将第二定位架90组装于绝缘体82上，使得其侧壁83、84与第二定位架90相组合而形成的，其组装过程与插座1的形成过程相似，此处不再赘述。
权利要求
1.一种电连接器组件的组装方法，其特征在于该组装方法包括有如下步骤(a)提供若干个第一基板，每一基板具有相对的第一表面及第二表面，该第一表面及第二表面分别向外凸伸有若干个第一凸块及第二凸块，且第一表面上形成有若干个收容槽；(b)将若干导电端子插入第一基板相应的收容槽内；(c)将该若干个第一基板组装在一起，使得每一第一基板的第一表面与相邻第一基板的第二表面相对，每一胶板上第一凸块与相邻基板上的第二凸块共线，且相邻两基板间形成有若干个狭槽；(d)连接若干接地片至第一基板上以形成第一定位架，其中每一接地片包括有包覆于相应第一基板的第二表面上的主体部及包覆于相应第一基板的第一表面上的接触脚；(e)将若干电路板分别插入第一基板间的狭槽中使该电路板与导电端子及接地片达成电性连接；(f)将电路板及定位架插入第一绝缘本体以形成插座连接器，其中电路板收容于第一绝缘本体上的若干个通道内；(g)重复步骤(a)至(d)以形成与第一定位架具有相同结构的第二定位架；及(h)提供第二绝缘本体收容于第二定位架内以形成插头连接器，将前述电路板插入该插头以达成电性连接，从而形成电连接器组件。
2.如权利要求1所述的电连接器组件的组装方法，其特征在于步骤(f)还包括将一定位销穿入电路板上的通孔及第一绝缘本体上的定位孔而将电路板牢固地固定于第一本体上。
3.如权利要求2所述的电连接器组件的组装方法，其特征在于步骤(f)包括提供一紧固元件与第一本体的后部相紧配使电路板及定位架固定于第一本体上。
4.如权利要求1所述的电连接器组件的组装方法，其特征在于每一第一基板定义有若干狭槽，接地片的接触脚收容于这些狭槽内。
5.一种电连接器组件，其用于连接相互垂直的电子元件，该电连接器组件包括插座连接器及可将插座连接器内相应的电路板连接到另一电子元件上的插头连接器，所述插座连接器包括绝缘体、组装于绝缘体上的第一定位架及若干个收容于第一定位架内电路板，其特征在于插座连接器的绝缘体上形成有若干个相间的通道，第一定位架包括若干个组合在一起的基板及形成于基板间的狭槽，每一基板包括有绝缘基体及连接于绝缘基体上的若干导电端子，这些导电端子收容于绝缘体上的通道内且与所述电子元件相连接，电路板收容于所述基板间的狭槽内且与导电端子相连接。
6.如权利要求5所述的电连接器组件，其特征在于其中插头包括绝缘体及组装于绝缘体上的第二定位架。
7.如权利要求6所述的电连接器组件，其特征在于第二定位架包括若干个组装在一起的第二基板。
8如权利要求7所述的电连接器组件，其特征在于每一第二基板包括安装于与导电端子相对一端的绝缘体上的接地片。
9.如权利要求5所述的电连接器组件，其特征在于插座连接器还包括一可将第一定位架紧固于绝缘体上紧固元件。
全文摘要
本发明公开一种电连接器组件(100)及其组装方法，其包括如下步骤(a)提供若干个第一基板(21)；(b)将若干导电端子(23)插入第一基板(20)，同时将若干个接地片(24)分别插入每两相邻基板间以形成第一定位架；(c)将若干个电路板(30)插入形成于基板间的狭槽(27)内使其与相应接地片达成电性连接；(d)将该电路板及第一定位架插入第一绝缘本体(10)内以形成插座(1)；(e)重复步骤(a)至(d)以形成与第一定位架结构相似的第二定位架(90)；(f)将第二定位架插入第二本体(82)内以形成插头(8)，电性连接插头连接器与插座连接器而形成电连接器组件。
文档编号H01R12/16GK1479421SQ02152360
公开日2004年3月3日 申请日期2002年11月25日 优先权日2002年8月29日
发明者约瑟夫·R·考桑斯盖, 蒂莫西·B·比尔曼, 艾瑞克·D·钟瑞特, B 比尔曼, D 钟瑞特, 约瑟夫 R 考桑斯盖 申请人:富士康(昆山)电脑接插件有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司