连接器的制作方法

本发明涉及一种连接器，包括用于高速信号传输的信号接触件的差分对。

背景技术：

例如，jp2011-9151a(专利文献1)中公开了这种类型的连接器，其内容通过引用结合于此。

参照图15，专利文献1公开了一种连接器，包括壳体(未示出)和由壳体保持的多个下部端子(接触件)90。接触件90包括用于高速信号传输的两个信号接触件90s的差分对。每个信号接触件90s具有与配接连接器(未示出)的配接接触件(未示出)接触的水平部92，以及在与水平部92交叉的方向延伸并固定至电路板(未示出)的交叉部94。在每个信号接触件90s中，交叉部94部分地设置有比水平部92宽的宽部942，使得两个信号接触件90s的阻抗彼此匹配。

然而，即使在如专利文献1中公开的那样匹配阻抗的情况下，随着信号频率增加，也可能发生诸如信号失真的信号劣化。换言之，当传输高频信号时，仅通过阻抗匹配不能获得优选的频率特性。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种连接器，其包括差分对，并且包括具有用于获得良好频率特性的新结构的接触件。

本发明的一个方面提供一种连接器，可安装在电路板上并可沿配接方向与配接连接器配接。连接器包括壳体和多个接触件，该多个接触件包括用于信号传输的两个或更多个信号接触件以及维持在预定电位的两个或更多个预定接触件。壳体保持接触件。每个接触件具有沿配接方向延伸的水平部，沿与配接方向交叉的交叉方向延伸的交叉部，从交叉部延伸并且在连接器使用时被固定至电路板的被固定部，以及将水平部与交叉部彼此联接的联接部。接触件包括一个或多个第一接触件组。每个第一接触件组由两个信号接触件的一个差分对和两个预定接触件组成。在每个第一接触件组中，接触件在与配接方向垂直的间距方向排列，并且差分对在间距方向位于预定接触件之间。在每个第一接触件组中，每个预定接触件的联接部在间距方向的尺寸大于每个信号接触件的联接部在间距方向的另一尺寸，并且每个预定接触件的交叉部在间距方向的尺寸大于每个信号接触件的交叉部在间距方向的另一尺寸。

根据本发明的一个方面，在间距方向，两个信号接触件的差分对位于维持在预定电位的两个预定接触件之间。例如，电源接触件和接地接触件将用于高速信号传输的差分对在间距方向夹在两者之间。特别地，每个预定接触件的联接部在间距方向的尺寸大于每个信号接触件的联接部在间距方向的尺寸，并且每个预定接触件的交叉部在间距方向的尺寸大于每个信号接触件的交叉部在间距方向的尺寸。换言之，电源接触件和接地接触件中的每一者具有宽部。该宽部从与水平部交叉的交叉部延伸至将水平部与交叉部彼此联接的联接部，从而抑制传输信号的失真。根据本发明的一个方面，即使当信号接触件中的信号频率增加时，也可通过上述结构抑制诸如信号失真的信号劣化。

通过研究优选实施例的以下说明并参照附图，可以理解本发明的目的并且更完整地理解其结构。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的连接器的透视图。

图2是示出图1的连接器的另一透视图。

图3是示出图1的连接器的正视图。

图4是示出图1的连接器的仰视图。

图5是示出图1的连接器的侧视图，其中虚线示出可与连接器配接的配接连接器的轮廓，并且点划线示出安装连接器的电路板的轮廓。

图6是示出包括图1的连接器的壳体的一部分、中板和接触件的组件的透视图。

图7是示出图6的组件的中板和接触件的透视图。

图8是示出图7的中板和接触件的正视图。

图9是示出图7的中板和接触件的俯视图，其中由点划线包围的上侧接触件的一部分被放大示出，并且上侧接触件的接触部与被保持部之间的边界和上侧接触件的被保持部与联接部之间的另一边界以双点划线示出。

图10是示出隐藏在图9的中板下方的下侧接触件的俯视图，其中中板的轮廓以点划线示出，并且下侧接触件的接触部与被保持部之间的边界和下侧接触件的被保持部与联接部之间的另一边界以双点划线示出。

图11是示出图7的上侧接触件的透视图。

图12是示出图7的下侧接触件的透视图，其中由点划线包围的下侧接触件的一部分被放大示出。

图13是示出图11的上侧接触件的正视图，其中电路板的上表面的位置以点划线示出，并且上侧接触件的联接部与交叉部之间的边界和上侧接触件的交叉部与被固定部之间的另一边界以双点划线示出。

图14是示出图12的下侧接触件的正视图，其中电路板的上表面的位置以点划线示出，并且下侧接触件的联接部与交叉部之间的边界和下侧接触件的交叉部与被固定部之间的另一边界以双点划线示出。

图15是示出专利文献1的连接器的下部端子的透视图。

虽然本发明可具有各种变型和替代形式，但是在附图中以示例的方式示出并将在文中详细说明其具体实施例。然而，应该理解，附图及其详细说明并非旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而是相反，本发明旨在涵盖落入由所附权利要求所限定的本发明的思想和范围内的所有变型、等同形式和替代形式。

具体实施方式

参照图1、图2、图6和图7，根据本发明的实施例的连接器10包括由绝缘体制成的壳体20、由导体制成的外壳30、由导体制成的中板38和各自由导体制成的多个接触件40。

在下文中，将说明本实施例的连接器10的结构和功能。

参照图1至图4和图6，壳体20具有配合部210、基部220、板状部230和底部280。参照图1至图4，底部280在上下方向(z方向)位于壳体20的下端或-z侧端，并且沿与z方向垂直的水平面(xy平面)延伸。底部280保持基部220的下端，并且基部220除其下端外位于底部280的上方。参照图6，板状部230作为整体具有与xy平面平行的平板形状，并且沿前后方向(x方向)从基部220向前或在+x方向延伸。参照图1至图3，配合部210具有筒状形状并且沿x方向从基部220向前延伸。配合部210在垂直平面(yz平面)内包围板状部230。

参照图1至图4，外壳30是具有弯曲的单一金属板，并且具有主体部310和四个腿部380。主体部310覆盖壳体20的上表面(+z侧表面)、间距(pitch)方向(y方向)的两侧表面和后表面(-x侧表面)。腿部380从主体部310向下或在-z方向延伸。

参照图5，连接器10可安装在电路板80上，该电路板例如在使用时安装在电子设备(未示出)中。因此，连接器10是板载连接器。特别地，根据本实施例的连接器10在使用时在z方向安装在电路板80的上表面80u上。然而，本发明不限于此。例如，连接器10在使用时可部分地插入形成在电路板80上的孔或凹槽中。

连接器10是插座，并且可沿配接方向(x方向：前后方向)与插头即配接连接器85配接。在连接器10和配接连接器85彼此配接的配接状态下，配接连接器85的配接配合部(参见图5中的虚线)插入连接器10的配合部210中。

本实施例的壳体20和外壳30形成上述结构。然而，壳体20和外壳30的结构不限于此，只要壳体20和外壳30形成可与配接连接器85配接的板载连接器10即可。此外，连接器10不需要包括外壳30。

参照图2和图6，本实施例中的接触件40包括多个上侧接触件50和多个下侧接触件55。如图11中所示，上侧接触件50在y方向排列成直线，从而形成上侧接触件50的排，即上侧排。如图12中所示，下侧接触件55在y方向排列成直线，从而形成下侧接触件55的排，即下侧排。

参照图7和图8，上侧接触件50的上侧排在竖直平面(xz平面)中的位置与下侧接触件55的下侧排在xz平面中的另一位置彼此不同。因此，本实施例中的接触件40被分成在xz平面中位于彼此不同位置的上侧排和下侧排两排。然而，本发明不限于此。例如，接触件40可仅形成上侧排。换言之，所有接触件40可以是上侧接触件50。相反，除了上侧接触件50和下侧接触件55之外，接触件40还可包括另一排接触件40。

参照图11和图12，在本实施例中，上侧接触件50由十二个接触件40形成，并且下侧接触件55由剩余的十二个接触件40形成。然而，根据本发明的上侧接触件50的数量和下侧接触件55的数量不限于此。此外，上侧接触件50的数量可与下侧接触件55的数量不同。

如图11和图12中所示，接触件40的上侧接触件50和下侧接触件55具有彼此略微不同的形状和尺寸。然而，所有接触件40具有彼此相同的基本结构。更具体地，每个接触件40具有水平部410、联接部420、交叉部430和被固定部480。水平部410沿x方向延伸。交叉部430沿与x方向交叉的交叉方向延伸。联接部420在xz平面中弯曲地延伸并将水平部410与交叉部430彼此联接。被固定部480作为整体从交叉部430向下延伸。

在本实施例中，连接器10(参见图5)是直角连接器，并且交叉部430延伸所沿的交叉方向是与x方向垂直的z方向。因此，在每个接触件40中，水平部410和交叉部430在彼此垂直的方向延伸。换言之，水平部410与交叉部430之间的交叉角为90度。然而，本发明不限于此。水平部410与交叉部430之间的交叉角可小于或大于90度。换言之，交叉部430可沿与x方向倾斜的方向延伸。然而，从减小电路板80(参见图5)上的连接器10(参见图5)的安装面积的观点出发，交叉部430优选地在公差范围内沿与配接方向(x方向)垂直的z方向延伸。

如图9和图10中所示，在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，水平部410从联接部420的前端或+x侧端向前或在+x方向延伸，并具有主部410m和多个被压配部410p。主部410m沿x方向在水平部410的前端和后端(-x侧端)之间线性延伸。每个被压配部410p在y方向从主部410m向外突出。本实施例中的被压配部410p的数量为四个。然而，本发明中的被压配部410p的数量不限于四个。此外，被压配部410p可根据需要设置。

在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，水平部410具有接触部412和被保持部414。被保持部414从联接部420的前端向前延伸。被压配部410p设置在被保持部414上。接触部412从被保持部414的前端向前延伸。

与图9和图10一起参照图6，在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，被保持部414被压配至壳体20的基部220中并由其保持。因此，壳体20保持接触件40。如上所述，在本实施例中，每个接触件40被压配至壳体20中。然而，本发明不限于此。例如，每个接触件40可嵌入成型在壳体20中。

在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，接触部412从基部220穿过形成在板状部230上的槽的内部向前延伸。参照图3，上侧接触件50的接触部412位于板状部230的上表面上并且在y方向以规则间隔排列。下侧接触件55的接触部412位于板状部230的下表面或-z侧表面上，并且在y方向以规则间隔排列。在连接器10的配接状态下，每个接触部412与配接连接器85(参见图5)的对应的配接接触件(未示出)接触。

如图13和图14中所示，在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，交叉部430从联接部420的下端向下延伸。与图11一起参照图13，在每个上侧接触件50中，被固定部480从交叉部430的下端向下延伸随后向后延伸。与图12一起参照图14，在六个下侧接触件55中的每一者中，被固定部480从交叉部430的下端向后延伸随后向下延伸。在剩余的六个下侧接触件55中的每一者中，被固定部480大致向下延伸。

参照图5、图11和图12，在每个上侧接触件50和下侧接触件55中，当连接器10使用时，被固定部480通过焊接等被固定至电路板80，并且连接至导电图案(未示出)。详细地，上侧接触件50的被固定部480被固定至电路板80的上表面80u，并且下侧接触件55的被固定部480被插入并固定至形成在电路板80中的通孔(未示出)。因此，当连接器10使用时，接触件40的被固定部480通过表面安装技术(smt)或通孔插装技术(tht)被固定至电路板80。

根据本实施例，每个上侧接触件50是smt接触件，并且每个下侧接触件55是tht接触件。如上所述，下侧接触件55的被固定部480在x方向分成两排，以便在xy平面内彼此保持距离。因此，即使当彼此相邻的下侧接触件55的水平部410之间在y方向的距离或间距较短时，也可容易地使电路板80形成通孔。然而，本发明不限于此，而是可以对接触件40的被固定部480的布置及其对电路板80的固定方法进行各种修改。

参照图11和图12，接触件40包括多个信号接触件40s和多个预定接触件40p。当连接器10(参见图5)使用时，每个信号接触件40s连接至电路板80(参见图5)的信号线(未示出)，以传输各种信号。当连接器10使用时，每个预定接触件40p连接至电路板80的电源线(未示出)或地线(未示出)，以维持在电源电压或接地电压等预定的恒定电压(预定电位)。因此，接触件40包括用于信号传输的两个或更多个信号接触件40s以及维持在预定电位的两个或更多个预定接触件40p。

参照图7至图9，根据本实施例，中板38具有沿xy平面延伸的平板形状。中板38形成有多个孔。然而，本发明不限于此，而是可以不同地修改中板38的结构。

参照图6，中板38由壳体20的基部220和板状部230保持。参照图3和图6，中板38在x方向在板状部230的前端与基部220的后端附近之间延伸，并且在y方向在板状部230的两侧之间延伸。参照图5，当连接器10使用时，外壳30的腿部380通过焊接等固定并接地至电路板80。参照图6，中板38与外壳30(未示出)接触，并且当连接器10使用时维持在外壳30的接地电压。

参照图7至图9，上侧接触件50的水平部410在z方向位于下侧接触件55的水平部410的上方。中板38在z方向位于上侧接触件50的水平部410与下侧接触件55的水平部410之间。详细地，在每个上侧接触件50中，水平部410的大部分位于中板38的正上方，并且在每个下侧接触件55中，包括水平部410的几乎所有部分位于中板38的正下方。根据本实施例，中板38抑制每个上侧接触件50的水平部410与每个下侧接触件55的水平部410之间的电磁耦合。然而，本发明不限于此，而是可以根据需要设置中板38。

以下，将进一步说明本实施例的接触件40的结构和功能。

参照图3，本实施例中的连接器10是通用串行总线(usb)3.1type-c的插座，并且接触件40的结构如下所述符合这种标准。

如图11和图12中所示，接触件40包括四个第一接触件组60和两个第二接触件组70。在上侧接触件50和下侧接触件55中，第二接触件组70位于y方向的两个第一接触件组60之间。每个第一接触件组60由两个预定接触件40p和两个信号接触件40s的一个差分对62(用于差分传输的接触件40对)组成，并且每个第二接触件组70由四个信号接触件40s组成。

在每个第一接触件组60中，两个信号接触件40s的差分对62和两个预定接触件40p在y方向排列，并且差分对62位于y方向的预定接触件40p之间。在每个第一接触件组60中，差分对62的两个信号接触件40s用作用于高速信号传输的两个信号接触件60s。在每个第一接触件组60中，y方向上外侧的预定接触件40p用作用于接地的接地接触件60g，并且y方向上内侧的预定接触件40p用作用于供电的电源接触件60p。

在每个第二接触件组70中，四个信号接触件40s在y方向排列并分成两组，即位于y方向的内侧的两个内侧接触件70s和位于y方向的外侧的两个外侧接触件70b和70c。在每个第二接触件组70中，每个内侧接触件70s用作用于非高速信号传输的信号接触件70s。在每个第二接触件组70中，外侧接触件70b和70c中的一个用作边带信号接触件70b，而外侧接触件70b和70c中的剩余一个用作配置信号接触件70c。

参照图11和图12，第一接触件组60的信号接触件60s符合usb3.1标准，并且第二接触件组70的内侧接触件70s符合usb2.0标准。然而，本发明不限于此。例如，连接器10(参见图3)不需要是usb3.1type-c的插座。在这种情况下，接触件40可由一个第一接触件组60组成，或者可包括两个或更多个第一接触件组60。因此，接触件40可包括一个或多个第一接触件组60。

参照图11和图12，在每个第一接触件组60中，预定接触件40p的电源接触件60p和接地接触件60g将用于高速信号传输的差分对62在y方向夹在两者之间。参照图13和图14，在每个第一接触件组60中，每个预定接触件40p的联接部420在y方向的尺寸大于每个信号接触件40s的联接部420在y方向的另一尺寸，并且每个预定接触件40p的交叉部430在y方向的尺寸大于每个信号接触件40s的交叉部430在y方向的另一尺寸。换言之，电源接触件60p和接地接触件60g中的每一者具有在y方向宽度较宽或尺寸较大的宽部660。

参照图9、图10、图13和图14，在第一接触件组60的每个预定接触件40p中，本实施例的宽部660包括联接部420的除前端附近之外的部分和交叉部430的除下端附近之外的部分，并且在y方向具有恒定的尺寸。由此形成的每个宽部660从与水平部410交叉的交叉部430延伸至将水平部410与交叉部430彼此联接的联接部420，从而抑制传输信号的失真(信号失真)。根据本实施例，即使当信号接触件40s中的信号频率增加时，也可通过上述结构抑制诸如信号失真的信号劣化。结果，可获得良好的频率特性。

如图9中所示，根据本实施例，当从上方观察中板38和上侧接触件50时，在上侧接触件50的第一接触件组60的每个接触件40中，水平部410至少部分地覆盖中板38，但是联接部420根本不覆盖中板38。参照图9和图13，由于中板38如上所述布置，所以上侧接触件50的差分对62的联接部420和交叉部430中的信号失真主要由宽部660抑制。然而，本发明不限于此。例如，参照图7，中板38可设置有从中板38的后端穿过x方向的上侧接触件50与下侧接触件55之间的空间向下延伸的部分。通过如此修改的中板38可进一步抑制信号失真。

参照图10，根据本实施例，当从上方观察中板38和下侧接触件55时，每个下侧接触件55几乎完全位于中板38下方。因此，下侧接触件55的第一接触件组60的每个接触件40几乎完全由中板38从上方覆盖。如上所述布置的中板38有助于在一定程度上抑制下侧接触件55的差分对62中的信号失真。然而，本发明不限于此，而是可以根据需要调整下侧接触件55相对于中板38的布置。

参照图9和图13，根据本实施例，在上侧接触件50的每个预定接触件40p中，宽部660在y方向的尺寸(宽度wup)大于包括被压配部410p的水平部410在y方向的另一尺寸(宽度wuh)。相反，参照图10和图14，在下侧接触件55的每个预定接触件40p中，宽部660在y方向的尺寸(宽度wlp)小于包括被压配部410p的水平部410在y方向的另一尺寸(宽度wlh)。因此，本实施例的每个宽部660在抑制上侧接触件50中的信号失真方面特别有效。然而，本发明不限于此。例如，在下侧接触件55的每个预定接触件40p中，宽度wlp可比宽度wlh宽。

参照图9至图12，根据本实施例，在第一接触件组60的每个预定接触件40p中，水平部410具有主部410m和被压配部410p，并且交叉部430在y方向的尺寸大于主部410m在y方向的尺寸。换言之，使包括联接部420和交叉部430的部分在y方向上尺寸大于主部410m。根据该结构，可在使得每个接触部412在y方向的尺寸和彼此相邻的接触部412之间在y方向的距离(间距)符合usb3.1标准等标准的同时，形成宽部660。然而，本发明不限于此。例如，在没有标准等制约的情况下，主部410m可形成为宽度与交叉部430类似。

参照图13和图14，根据本实施例，每个预定接触件40p的宽部660形成为尽可能长地延伸。更具体地，当连接器10(参见图5)安装在电路板80上时，在包括预定接触件40p的每个接触件40中，交叉部430在交叉方向(本实施例中的z方向)的尺寸lv不小于联接部420的下端与电路板80的上表面80u之间在交叉方向的距离dh的三分之二。详细地，可较容易地变大的每个上侧接触件50的尺寸lv不小于距离dh的四分之三，并且每个下侧接触件55的尺寸lv不小于距离dh的三分之二。因为尺寸lv变大，所以可更可靠地抑制信号失真。然而，本发明不限于此，而是可根据需要使尺寸lv变大。

参照图11和图12，根据本实施例，在每个第一接触件组60中，每个信号接触件40s的水平部410具有主部410m和被压配部410p，并且两个信号接触件40s的交叉部430之间在y方向的距离(间距d2)比两个信号接触件40s的主部410m之间在y方向的另一距离(间距dm)短。换言之，差分对62的信号接触件60s的交叉部430形成为彼此靠近。根据该结构，可在使接触部412符合usb3.1标准等标准的同时，使差分对62中的差分信号强耦合。然而，本发明不限于此。例如，在没有标准等制约的情况下，可使差分对62的水平部410与交叉部430类似地彼此靠近。

参照图11和图12，根据本实施例，在上侧接触件50和下侧接触件55中，两个第一接触件组60的八个接触件40在y方向排列。另外，在每个第一接触件组60中，信号接触件40s之一的交叉部430与相邻的预定接触件40p的交叉部430之间在y方向的距离(间距d1)比两个信号接触件40s的交叉部430之间在y方向的距离(间距d2)长。结果，在y方向排列的两个差分对62尽可能彼此远离。根据该结构，可减小差分对62之间的串扰。然而，本发明不限于此，而是可以根据需要调整间距d1与间距d2之间的大小关系。

如上所述，在本实施例中，上侧接触件50包括两个第一接触件组60和与第一接触件组60不同的一个第二接触件组70，下侧接触件55包括两个第一接触件组60和与第一接触件组60不同的一个第二接触件组70，并且两个第一接触件组60的八个接触件40在y方向排列。然而，本发明不限于此，而是可以不同地修改接触件40的构成。例如，上侧接触件50可仅包括一个第一接触件组60，或者可包括两个或更多个第一接触件组60。类似地，下侧接触件55可仅包括一个第一接触件组60，或者可包括两个或更多个第一接触件组60。此外，上侧接触件50的两个第一接触件组60可在共用电源接触件60p的同时在y方向连续排列，并且下侧接触件55的两个第一接触件组60可在共用电源接触件60p的同时在y方向连续排列。根据该结构，七个接触件40构成两个第一接触件组60。

除了上述结构和功能之外，根据本实施例的上侧接触件50和下侧接触件55还具有以下说明的结构和功能。然而，本发明不限于此，而是可以根据需要对下述结构进行各种修改。

参照图13和图14，根据本实施例，在y方向，上侧接触件50的第一接触件组60的每个预定接触件40p的交叉部430的尺寸(宽度wup)大于下侧接触件55的第一接触件组60的每个预定接触件40p的交叉部430的尺寸(宽度wlp)。根据该结构，在上侧接触件50的每个差分对62中，可更可靠地匹配阻抗并可减小反射损耗。

根据本实施例，在y方向，上侧接触件50的第一接触件组60的每个信号接触件40s的交叉部430的尺寸(宽度wus)小于下侧接触件55的第一接触件组60的每个信号接触件40s的交叉部430的另一尺寸(宽度wls)。根据该结构，可使上侧接触件50的两个差分对62之间的距离变大，使得可在抑制串扰的同时减小传输损耗。

参照图14，根据本实施例，在下侧接触件55的第二接触件组70的四个信号接触件70s、70b和70c中，每个内侧接触件70s的交叉部430在y方向的尺寸(宽度wi)大于每个外侧接触件70b和70c的交叉部430在y方向的另一尺寸(宽度wo)。根据该结构，可使下侧接触件55的两个差分对62之间的距离变大，使得可在抑制串扰的同时减小传输损耗。

参照图13和图14，根据本实施例，在y方向，上侧接触件50的八个信号接触件40s中每一者的交叉部430的尺寸(宽度wus)等于下侧接触件55的第二接触件组70的外侧接触件70b和70c中每一者的交叉部430的尺寸(宽度wo)。根据该结构，可使下侧接触件55的两个差分对62之间的距离变大，使得可以抑制串扰。

通过连接器10(参见图1)的实施例确认了上述各种效果。参照图13，在实施例之一的上侧接触件50中，wup为0.45mm，wus为0.2mm，d1为0.25mm，并且d2为0.15mm。参照图14，在实施例之一的下侧接触件55中，wlp为0.35mm，wls为0.3mm，wo为0.2mm，wi为0.22mm，d1为0.2mm，并且d2为0.15mm。

虽然已经说明了被认为是本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的思想的情况下，可对其做出其他和进一步的变型，并且旨在要求保护落入本发明的实质范围内的所有这样的实施例。