连接器的制作方法

1.本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种连接器。


背景技术：

2.现有技术的电连接器，其内部设有多个端子，多个端子之间往往会产生电磁干扰。为了降低电磁干扰，己有连接器中包括多根条状金属制的导电端子(下简称端子)，多根端子中包括多根传输讯号端子及多根接地端子，而各接地端子会随讯号端子一并延伸并焊接在pcb板的焊垫上，以为讯号传输及接地之效。而为改善屏蔽高频杂讯，亦见有个别连接器设计将连接器的金属壳进行冲裁并形成一个或多个与金属壳一体成型的导体接脚，导体接脚可往内扳折并与前述的各接地端子电连接，以增加接地接点的方式来改善接地效能，从而进一步的降低电磁干扰。
3.然而，随着传输速率的不断提高，信号线所采用的信号频率亦随之愈来愈高，前述的设计己不足以应付10ghz以上频率所产生的严重地回路共振与串音问题，使信号品质及缆线的传输频宽无法进一步提升。另一方面，以前述提及的设计为例，该设计需对外壳进行切裁，其外壳需特殊打造，且连接器的整体设计均需对应地调整，缺乏适用性，无法应用于各式连接器。
4.据此，本发明所面对的问题在于如何在不对现有的各种连接器的外壳作出过多调整的前提下，提出一种可泛用于各式连接器，且可根本地解决10 ghz以上高频讯号地回路共振与串音问题的设计。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种改进的连接器。
6.申请人发现，10 ghz以上连接器的高频讯号地回路共振与串音问题的关键因素之一在于连接器中接地端子的长度，接地端子愈长，其共振、串音问题愈严重，故本发明的核心精神在于将连接器中的部分或全部接地端子的长度变短(裁短/采用较短者)，即可有效且根本地缓解10 ghz以上连接器的高频讯号地回路共振与串音问题。
7.为达到上述目的，本发明采用的第一技术方案是：一种连接器，包括外壳、端子组，所述外壳为导电体且具有一连接端部与一固定端部，所述端子组包括多个讯号端子与多个接地端子，多个所述接地端子中至少具有第一接地端子，所述第一接地端子的长度为最长的所述讯号端子的长度的50%以下，且所述第一接地端子与一接地表面直接的或间接的电连接而实现接地。
8.在一些实施例中，优选地，所述接地表面为所述外壳的表面。
9.作为一种具体的实施方式，所述第一接地端子贯穿所述外壳并与所述外壳电连接。
10.在一些实施例中，优选地，所述接地端子的数量为多个，多个所述接地端子中至少包括一第二接地端子，所述第二接地端子的长度为最长的所述讯号端子的长度的50%以下，
且所述第二接地端子与另一接地表面直接的或间接的电连接而实现接地。
11.作为一种具体的实施方式，所述连接器还包括分隔板，所述分隔板也为导电体，所述端子组在所述分隔板的上下两侧分布形成两排，所述另一接地表面为所述分隔板的表面。
12.为达到上述目的，本发明采用的第二技术方案是：一种连接器，包括外壳、端子组，所述外壳为导电体且具有一连接端部与一固定端部，所述端子组包括多个讯号端子与至少一接地端子，所述讯号端子的一端从所述连接端部露出，所述讯号端子的另一端从所述固定端部伸出；所述接地端子的一端从所述连接端部露出，所述接地端子的另一端未从所述固定端部伸出；其中，所述接地端子与所述外壳电连接。
13.在一些实施例中，优选地，所述接地端子的长度为最长的所述讯号端子的长度的50%以下。
14.在一些实施例中，优选地，每个所述讯号端子均包括至少两个转折部。
15.在一些实施例中，优选地，所述连接器还包括分隔板，所述分隔板也为导电体，所述端子组在所述分隔板的上下两侧分布形成两排，所述接地端子有多个，其中至少一个所述接地端子与所述分隔板电连接。
16.在一些实施例中，优选地，所述分隔板与所述外壳电性连接。
17.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的连接器，其中接地端子被大幅度地截短，并通过与外壳电连接来实现就近地接地，接地端子不需要从固定端部穿出而连接pcb，大幅改善了因为接地端子过长而引起的共振问题，有效改善了连接器的高频讯号地回路共振与串音问题，提高了高频讯号传输的质量。
附图说明
18.附图1为本发明的连接器的立体结构示意图一；附图2为本发明的连接器的立体结构示意图二；附图3为沿附图1中a-a向的剖视结构示意图；附图4为发明的连接器去掉外壳后的立体结构示意图一；附图5为发明的连接器去掉外壳后的立体结构示意图二；附图6为发明的连接器去掉外壳后的立体结构示意图三；附图7为附图6进一步省略绝缘基座后的立体结构示意图；附图8为附图6的侧视结构示意图；附图9为沿附图8中b-b向的剖视结构示意图；其中：1-外壳；11-连接端部；11a-连接开口；12-固定端部；13-主体部；2-绝缘基座；21-上层板；22-下层板；3-分隔板；4-讯号端子；4a-头部；4b-身部；4c-尾部；5-接地端子；51-第一接地端子；51a-头部；51b-尾部；52-第二接地端子；52a-头部； 52b-尾部；6-保护层；b-电路载体。
具体实施方式
19.申请人发现，10 ghz以上连接器的高频讯号地回路共振与串音问题的核心在于连接器中接地端子的长度，接地端子愈长，其共振、串音问题愈严重，故本发明的核心精神之
一在于将连接器中的部分或全部接地端子的长度变短(截短或采用较短的端子)后接地，即可有效且根本地缓解10 ghz以上连接器的高频讯号地回路共振与串音问题。在此发明精神下，以下将从本发明的多种可行设计中，择一具体的实施例来作进一步的阐述。
20.首先，需强调的是，虽然本案在应用在10 ghz以上频率的讯号效果较佳，惟该设计仍可应用于对应小于10ghz频率的连接器，本发明并未对连接器的频率多加限制。另外，对本案的各立体辅图均为按照实际产品的立体工程图以平行投影方式输出而成，故各立体辅图中各元件的比例为真实的精确值。从附图1、2的中各元件测量得出的尺寸比例及各元件间的关系，属本案为已公开内容的一部分。
21.参见图1至图9所示的一种连接器，于本例中，连接器为传输频率可高于10ghz的高频、高速连接器。更明确的说，其为一符合2019年displayport2.0标准规格的display port (dp)的母端、板端连接器，其形状、尺寸于标准中均有规定故将不予赘述。需强调的是，本发明的连接器并不以前述产品为限，需要时，本发明可自由转用至任一具有类似需求的连接器中。另外，其亦不以板端连接器为限，需要时本发明的类似设计亦可被应用至线端连接器。
22.于本例中，连接器主要包括导电体外壳1(或简称外壳1)、绝缘基座2、分隔板3及端子组(主要包括多根讯号端子4及接地端子5)。而其他例如扣件(latch)等与本案所欲解决的问题无直接关系的元件将予省略。
23.于本例中，导电体外壳1由单一片具电导性的金属板材扳折、冲裁而成，亦即，其为一体成型(one piece formed)的。惟需要时亦可以多个导电或非导电的元件组合而成。
24.如图1、图2所示，以功能分，该连接器的外壳1可大致分为连接端部11、固定端部12及主体部13。连接端部11用于与其他的连接器连接；固定端部12则用于供外壳1中的端子组伸出以焊接于一电路载体b(例如是pcb)上的焊垫电性连接；主体部13则用于连接上述的连接端部11及固定端部12并维持二者的位置。另外，以图1、2为例，连接端部11位于连接器的上端，固定端部12位于该连接器的下端，连接端部11处设有一连接开口11a，用以允许外部的线端连接器嵌入其中。另外，外壳1的内侧可以包括一保护层6；保护层6可以藉由在外壳1的内侧灌入塑料以固化形成；或以塑料板等方式来将其中的端子组阻隔于外界。
25.另外，如图1所示，当连接器的端子组被焊接于外部的电路载体b时，整个外壳1上的任二点，沿电路载体b工作面的法向量方向(下称垂直方向)的最大距离为连接器的最大高度d2；同时，连接器的连接端部11的连接开口11a的内端面上的任二点，沿前述垂直方向的最大距离为连接端部11的最大高度d1；连接器的最大高度d2大于连接端部11的最大高度d1的3倍或以上。再者，连接端部11的连接开口11a的末端处往下垂直延伸有一锁孔板111，锁孔板111的中央设有一螺孔，允许经由一螺丝与其他外部元件相互固定。
26.端子组是多个端子的总称。见图7，于本例中，所谓端子，例如是用于传导讯号或电能的长薄片状导体(例如金属)传导元件，另外，需要时，端子亦可以指底部连通且往外凸出多个连接端结构的梳状导体结构，本发明不对此多加限制。按功能分，端子组具体包括多个用于传输讯号的讯号端子4与多个用于接地的接地端子5。于本例中，如图7所示，讯号端子4可大致分为头部4a、身部4b及尾部4c三大部分，身部4b大致沿垂直方向延伸，而头部4a及尾部4c则从身部4b的上、下末端分别往不同的方向横向延伸而成。亦即，各个讯号端子4分别包括二转折部，分别形成于头部4a与身部4b相接处，以及身部4b与尾部4c相接处，致使讯号
端子的侧向轮廓呈一大致的z字形。端子组中，每二讯号端子4所组成的讯号端子对被二接地用的接地端子5所隔开，以防止各讯号对之间相互干扰。而讯号端子4的头部4a的长度可以是讯号端子4的尾部4c的4倍以上。而于本例中，身部4b沿垂直方向的高度约为2～3倍于头部4a的长度，惟本发明并不以此为限，需要时，各端子的形状可按需求自行调整。
27.另外，绝缘基座2可由射出成型制程所制成并为一体成型，其前端包括二往前延伸而成的上层板21及下层板22。上层板21及下层板22分别包括多个面向上、下的开槽。按设计的不同，绝缘基座2与端子组的关系可分为先装或者后装二者，先装例如是指绝缘基座2是藉由射出成型中的埋入成型工艺直接形成于各个端子上；后装是指绝缘基座2先成型后，再把端子组插入其中。于本例中，采用先成型方式，藉此最佳化各讯号端子4的稳定性，改善信号传输品质。
28.若将成型后的绝缘基座2和各端子分开，则可见上层板21及下层板22分别包括多条贯通绝缘基座2前、后端且与各开槽连通的通道，且各通道分别连通上层板21及下层板22的各个开槽，藉此设计，各端子的前端可分别经上层板21及下层板22的各开槽露出。上层板21及下层板22用于固定各端子的位置并将置于其中的讯号端子4相互隔离。本发明所称“甲自/经/相对乙露出”是定义为指该甲未被乙所完全覆盖之意。
29.于本例中，分隔板3选用一体成型的金属板体，其中间部分平坦且两侧往内弯曲成垂直壁。分隔板3是用于隔离置于上层板21及下层板22中的各信号端子所发出的电磁波相互干扰。
30.于本例中，分隔板3形成于绝缘基座2的上层板21及下层板22之间。实际上，分隔板3可以是先装或者是后装的。先装是指分隔板3在绝缘基座2直接以埋入成型形成于分隔板3上，以使其二者相互固定。后装是指绝缘基座2在形成时先在上层板21及下层板22预留空隙，待组装时再将分隔板3从空隙前端嵌入，以使其固定在上层板21及下层板22之间。本例中，采用先装的设计。
31.讯号端子4的头部4a的一端从连接端部11露出，使其可与外部连接器连接；讯号端子4的尾部4c的一端从固定端部12伸出，从而使得能够与其他部件(例如pcb)电连接。多个接地端子5中至少具有第一接地端子51及至少一第二接地端子52。该第一接地端子51的长度为最长的讯号端子4的长度的50%、35%及20%以下时，其效果渐佳，且第一接地端子51与一接地表面直接的或间接的电连接而实现接地。这里的接地表面举例来说，可以是外壳1或分隔板3的任一者。更明确的说，如图3、4可见，第一接地端子51的前末端处自上层板21及下层板22的任一者的一开槽露出，另一端未经扳折且水平地延伸直至与外壳1的内表面接触并电性连接以接地。在其他的一些实施例中，第一接地端子51还进一步的可以设置为贯穿外壳1并与外壳1电连接从而实现接地。
32.由图7可见，讯号端子4的尾部4c伸出固定端部12与电路载体b电连接，但第一接地端子51及第二接地端子52均己被截短并与外壳1或分隔板3接地，故其将不伸出外壳1。第一接地端子51的头部51a及第二接地端子52的头部52a仍会从连接端部11露出以与外部连接器的接地端子或垫片电连接。
33.所有的讯号端子4与接地端子5均安装在该绝缘基座中，且所有的讯号端子4与接地端子5在分隔板3的上下两侧分布形成两排。本案所谓“甲从乙伸出”，是指甲物的至少一部分从乙内部延伸至外部。例如，第一接地端子51若贯穿并凸出外壳1，则第一接地端子51
为伸出外壳1。
34.另外，该第二接地端子52的长度也为最长的讯号端子4的长度的50%、35%及20%以下时，效果渐佳，且第二接地端子52与另一接地表面直接的或者间接的电连接而实现接地。此处具体地，该另一接地表面为分隔板3的表面。由图7可见，在此设计中，各第二接地端子52的尾部52b则分别经由上层板21或下层板22上的一穿孔(未绘示)穿透上层板21或下层板22以与分隔板3的各表面电连接以达接地之效。同时，第一接地端子51亦与分隔板3连通藉此使分隔板3与外壳1接地且连通。第一接地端子51与分隔板3连通的方式例如可以是藉由扳折第一接地端子51以使其与分隔板3接触；或者，利用例如是焊料等电连接元件连接其二者，又或者如图7所示的，将分隔板3进行扳折、冲压成形以在其表面形成一凸点，以与第一接地端子51电性连接。又或者，分隔板3可以其他元件和外壳1导通，又或者与外壳1直接接触以为导通亦可，本发明不对此多加限制。另外，接地端子5 除了前述的尾部不穿出外壳1的第一接地端子51及第二接地端子52外，亦可包括个别穿出外壳1并与电路载体b电连接的第三接地端子(未标示)。综上所述，本案中，连接器中的各个接地端子5可以分别采用以下三种或其他种可行的接地设计的任一者，一是接地端子5截短后与外壳1接地；二是接地端子5截短后与分隔板3接地；三是不截短接地端子5，比照讯号端子4延伸并与电路载体b接地。
35.在其他的一些实施例中，还可以将所有的接地端子5均设置为与外壳1电连接而实现接地；还可以将所有的接地端子5均设置为与分隔板3电连接而实现接地。在另一些实施例中，还可以将分隔板3与外壳1予以电连接，使得接地端子5间接地与外壳1实现电连接。
36.综上，本发明的连接器，其中接地端子5被大幅度地截短，并通过与外壳1电连接或者与分隔板3电连接来实现就近地接地，接地端子5不需要全部从固定端部12穿出而连接电路载体b，大幅改善了因为接地端子5过长而引起的共振问题，提高了信号传输的质量。
37.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。