具有接地母线的电连接器的制作方法

1.本文的主题总体上涉及通信系统的电连接器。


背景技术：

2.一些通信系统利用通信连接器(例如卡缘连接器)来互连系统的各种部件以进行数据通信。一些已知的通信系统使用可插拔模块，例如i/o模块或电路卡，其电连接到卡缘连接器。可插拔模块具有模块电路卡，模块电路卡具有卡缘，其在配合操作期间与卡缘连接器配合。每个卡缘连接器通常具有上行触头和下行触头，用于与对应的电路板配合。需要通信系统的电连接器和电路板具有更大的触头密度和/或数据吞吐量。但是，随着触头密度和数据吞吐量的增加，电气性能受到负面影响。例如，信号线遭受串扰。
3.已知的电连接器包括接地屏蔽结构以为信号线提供电屏蔽。例如，接地屏蔽件可以连接到接地触头以提供电屏蔽。通常将这样的接地屏蔽件锡焊或焊接到接地触头。接地屏蔽件是冲压成形件，会增加电连接器的制造成本和组装成本。
4.仍然需要一种可靠的电连接器。


技术实现要素：

5.根据本发明，提供了一种用于电连接器的触头组件。触头组件包括具有触头支撑壁的触头定位器。触头组件包括触头阵列，其包括信号触头和与信号触头散布的接地触头。信号触头和接地触头由触头定位器的支撑壁保持。信号触头包括配置为与配合电连接器配合的配合端和配置为端接至主电路板的安装端。信号触头包括配合端和安装端之间的过渡部分。接地触头包括配置为与配合电连接器配合的配合端和配置为端接至主电路板的安装端。接地触头包括配合端和安装端之间的过渡部分。触头组件包括横向地延伸跨越触头阵列的接地母线。接地母线电连接至每个接地触头。接地母线与每个信号触头电隔离。
附图说明
6.图1是根据示例性实施例形成的通信系统的正视透视图。
7.图2是根据示例性实施例的可插拔模块的后视透视图。
8.图3是根据示例性实施例的通信系统的正视透视图。
9.图4是根据示例性实施例的卡缘连接器的正视透视图。
10.图5是根据示例性实施例的触头组件的一部分的正视透视图，示出了上部触头阵列。
11.图6是根据示例性实施例的触头组件的一部分的后视透视图。
12.图7是根据示例性实施例的触头组件的一部分的放大图。
13.图8是根据示例性实施例的触头组件的截面图，示出了延伸跨越信号触头的接地母线。
14.图9是根据示例性实施例的触头组件的一部分的截面图，示出了延伸跨越接地触
头的接地母线。
15.图10是根据示例性实施例的触头组件202的一部分的后视透视图。
16.图11是根据示例性实施例的电连接器的一部分的后视透视图。
具体实施方式
17.图1是根据示例性实施例形成的通信系统100的正视透视图。通信系统包括主电路板102和安装到主电路板102的插座连接器组件104。配合电连接器106配置为电连接到插座连接器组件104。配合电连接器106配置为通过插座连接器组件104电连接到主电路板102。在各种实施例中，配合电连接器106可以是可插拔模块，例如收发器模块或i/o模块，并且在下文中可以称为可插拔模块106。可插拔模块106在图2中示出；然而，在替代实施例中可以使用其他类型的电连接器。
18.在示例性实施例中，插座连接器组件104包括插座笼110和邻近插座笼110的电连接器112(以虚线示出)。配合电连接器106配置为与电连接器112配合。在各种实施例中，电连接器112可以是卡缘连接器且可以在下文中称为卡缘连接器112。在所示的实施例中，卡缘连接器112接收在插座笼110中。在其他各种实施例中，卡缘连接器112可以位于插座笼110的后方。在各种实施例中，插座笼110是封闭的并为卡缘连接器112提供电屏蔽。可插拔模块106被装载到插座笼110中并且至少部分地被插座笼110围绕。在示例性实施例中，插座笼110是屏蔽的、冲压成形的笼构件，其包括多个屏蔽壁114，屏蔽壁114限定一个或多个模块通道，用于接收对应的可插拔模块106。插座笼110的屏蔽壁114围绕卡缘连接器112和可插拔模块106提供电屏蔽，例如围绕卡缘连接器112和可插拔模块106之间的配合接口。在其他实施例中，插座笼110可以在框架构件之间打开，以为可插拔模块106提供冷却气流，其中插座笼110的框架构件限定引导轨道，用于引导可插拔模块106到插座笼110中的装载。
19.在其他各种实施例中，插座连接器组件104可以不设置有插座笼110，而是仅包括电连接器112。在所示的实施例中，卡缘连接器112定向为水平配合(例如，平行于主电路板102)。在其他各种实施例中，卡缘连接器112定向为竖直配合(例如，垂直于主电路板102)。
20.在所示的实施例中，插座笼110是单端口插座笼，其配置为接收单个可插拔模块106。在其他各种实施例中，插座笼110可以是成组的笼构件，其具有以单个行分组在一起的多个端口和/或具有堆叠为上端口和下端口的多个端口的堆叠的笼构件。插座笼110包括模块通道116，模块通道116具有通向模块通道116的模块端口118。模块通道116通过模块端口118接收可插拔模块106。在示例性实施例中，插座笼110在前端120和后端122之间延伸。模块端口118设置在前端120处。可以在以单列或多列布置的各种实施例中提供任意数量的模块通道116(例如，2x2、3x2、4x2、4x3、4x1、2x1等)。可选地，多个卡缘连接器112可以布置在插座笼110内，例如当提供多行和/或多列的模块通道116时。
21.在示例性实施例中，插座笼110的壁114包括顶壁130、底壁132、从顶壁130延伸的第一侧壁134和第二侧壁136。底壁132可以搁置在主电路板102上。在其他各种实施例中，可以在没有底壁132的情况下提供插座笼110。可选地，插座笼110的壁114可包括后端122处的后壁138。壁114限定腔140。例如，腔140可以由顶壁130、底壁132、侧壁134、136和后壁138限定。腔140包括模块通道116。在各种实施例中，腔140接收卡缘连接器112，例如在后端122处。其他壁114可以将腔140分离或分成另外的模块通道116，例如在使用成组和/或堆叠的
插座笼的实施例中。例如，壁114可以包括在成组模块通道116之间的一个或多个垂直分隔壁。在各种实施例中，壁114可包括在堆叠的上模块通道和下模块通道116之间的分隔面板。分隔面板可包括上面板和下面板，其在上模块下模块通道和下模块通道116之间形成空间，例如用于气流、用于热沉、用于路由光管或用于其他目的。
22.在示例性实施例中，插座笼110可在前端120处包括一个或多个垫圈142，用于为模块通道116提供电屏蔽。例如，垫圈142可以设置在端口118处，以与接收在模块通道116中的可插拔模块106电连接。可选地，可插拔模块106可包括与插座笼110接合的垫圈，而不是具有与可插拔模块106接合的垫圈的插座笼110。在示例性实施例中，垫圈142可以设置在插座笼110的外部周围，用于与面板144对接，例如当插座笼110的前端120延伸穿过面板中的切口时。垫圈142可包括弹簧指或其他可偏转特征，其配置为弹簧偏压抵靠面板以与面板形成电连接。
23.可选地，插座连接器组件104可包括一个或多个热沉(未示出)，用于从可插拔模块106消散热量。例如，热沉可以联接到顶壁130，用于接合接收在模块通道116中的可插拔模块106。热沉可延伸穿过顶壁130中的开口以直接接合可插拔模块106。在替代实施例中可以提供其他类型的热沉。
24.在示例性实施例中，卡缘连接器112接收在腔140中，例如靠近后壁138。然而，在替代实施例中，卡缘连接器112可以位于插座笼110外部的后壁138的后面，并且延伸到腔140中以与(多个)可插拔模块106对接。在示例性实施例中，提供单个卡缘连接器112。在替代实施例中，通信系统100可以包括多个卡缘连接器112(例如，用于堆叠的和/或成组的插座笼)，用于与对应的可插拔模块106匹配合。
25.图2是根据示例性实施例的可插拔模块106的后视透视图。可插拔模块106具有可插拔本体170，其可以由一个或多个壳体限定。可插拔本体170可以是导热的和/或可以是导电的，以便为可插拔模块106提供emi屏蔽。可插拔本体170包括配合端172和相对的前端174。配合端172配置为插入对应的模块通道116(如图1中所示)。前端174可以是电缆端，其具有从其延伸到系统内的另一部件的电缆。
26.可插拔模块106包括模块电路卡176，其配置为通信地联接到卡缘连接器112(如图1中所示)。模块电路卡176可在配合端172处接取。模块电路卡176具有卡缘178，其在模块电路卡176的配合端处在第一或上表面与第二或下表面之间延伸。模块电路卡176在卡缘178处包括卡触头179，例如垫或电路，其配置为与卡缘连接器112配合。在示例性实施例中，卡触头179设置在上表面和下表面上。模块电路卡176可以包括用于操作和/或使用可插拔模块106的部件、电路等。例如，模块电路卡176可以具有与模块电路板176相关联的导体、迹线、垫、电子器件、传感器、控制器、开关、输入、输出等，其可以安装到模块电路卡176，以形成各种电路。
27.可插拔模块106包括限定可插拔本体170的外部的外周边。例如，外周边可以由顶部180、底部182、第一侧184和第二侧186限定。在替代实施例中，可插拔本体170可以具有其他形状。在示例性实施例中，可插拔本体170为模块电路卡176提供热传递，例如为模块电路卡176上的电子部件。例如，模块电路卡176与可插拔本体170热连通，可插拔本体170传递来自模块电路卡176的热量。可选地，可插拔本体170可包括沿着可插拔模块106的外周边(例如顶部180)的至少一部分的多个传热翅片188，用于从可插拔本体170散热。
28.在其他各种实施例中，可插拔模块106可以是电路卡而不是i/o模块。例如，可插拔模块106可以包括模块电路卡176，而没有围绕模块电路卡176的可插拔本体170。
29.图3是根据示例性实施例的通信系统100的正视透视图。插座连接器组件104被示出为电连接器112，例如卡缘连接器，其安装至主电路板102(没有插座笼)。在各种实施例中，卡缘连接器112可以水平或垂直安装。在各种实施例中，卡缘连接器112可以安装到电路板102，以在垂直于电路板102的方向上接收可插拔模块106。在所示的实施例中，插座连接器组件104是直通连接器，其具有壳体的配合端和安装端，其彼此平行而不是彼此垂直，使得触头直接穿过壳体而不是直角触头。在替代实施例中，卡缘连接器112可以是安装到电路板102的直角卡缘连接器，以在平行于电路板102的方向上接收可插拔模块106。
30.在所示的实施例中，可插拔模块106包括模块电路卡176，而没有保持模块电路卡176的外部可插拔本体(如图2所示)。模块电路卡176在模块电路卡176的配合端处在第一或上表面与第二或下表面之间具有卡缘178。模块电路卡176在卡缘178处包括卡触头179，例如在上表面和下表面处，其配置为与卡缘连接器112的触头配合。
31.图4是根据示例性实施例的卡缘连接器112的正视透视图。卡缘连接器112包括壳体200和接收在壳体200的腔204中的触头组件202。壳体200在前部206和后部208之间延伸。壳体200在顶部210和底部212之间延伸。壳体200在相对侧218之间延伸。在各种实施例中，壳体200可以大致是盒形的。在所示的实施例中，底部212限定安装端，其配置为安装到主电路板102(如图1所示)，并且前部206限定配置端，其配置为与可插拔模块106(如图1所示)配合。在替代实施例中，其他取向是可能的(例如，在顶部210的配合端)。
32.壳体200包括顶部210处的顶壁220和底部212处的底壁222。在所示的实施例中，壳体200在前部206处包括护罩214，其配置为与可插拔模块106配合。护罩214配置为接收在可插拔模块106中。壳体200在前部206处包括壳体卡槽216。例如，壳体卡槽216可以位于护罩214中并且在护罩214的前部敞开。壳体卡槽216接收模块电路卡176(如图2所示)的卡缘178(如图2所示)。
33.在示例性实施例中，触头组件202是双侧触头组件。触头组件202包括布置在上部触头阵列242中的上部触头240和布置在下部触头阵列242中的下部触头260。上部触头240和下部触头260在卡槽216的相对侧上。上部触头240布置在上行中，且下部触头260布置在下行中。上部触头240可以布置成多个行和/或下部触头260可以布置成多个行。卡缘连接器112具有高密度和显著的数据吞吐量。
34.图5是触头组件202的一部分的正视透视图，示出了上部触头阵列242。在示例性实施例中，触头组件202包括横向地延伸跨越上部触头阵列242的一个或多个接地母线300。接地母线300配置为电连接至上部触头阵列242的每个接地触头以电连接接地触头。接地母线300配置为与上部触头阵列242的信号触头电隔离。
35.在示例性实施例中，上部触头阵列242由引线框架形成，例如是冲压成形的。触头阵列242包括保持上部触头240的触头保持器244。触头保持器244可以相对于彼此保持所有的上部触头240，例如以保持上部触头240之间的间隔。可选地，可以提供多个触头保持器244，例如靠近上部触头阵列242的前部和后部。触头保持器244由电介质材料制成，例如塑料。例如，触头保持器244可以包覆模制在上部触头240上。
36.每个上部触头240包括过渡部分250，其在上部触头240的配合端254处的配合梁
252与上部触头240的端接端或安装端258处的触头尾部256之间延伸。配合端254配置为配合至配合电连接器106(如图1所示)，例如配合至可插拔模块106的模块电路卡176(如图2所示)。例如，配合梁252可以是可偏转的配合梁，其具有可分离的配合接口。安装端258配置为电连接至主电路板102(如图1所处)。例如，触头尾部256可以是锡焊尾部，其配置为锡焊至主电路板102。在替代实施例中，触头尾部256可以是压配合尾部。在示例性实施例中，触头保持器244连接并支撑上部触头240的配合梁252。例如，配合梁252在触头保持器244的前方延伸。过渡部分250在触头保持器244的后方延伸。可选地，配合梁252的部分和/或过渡部分250的前部可以被包封在前触头保持器244中。
37.过渡部分250在配合端254和安装端258之间过渡。在示例性实施例中，配合端254和安装端258大致彼此垂直地定向。例如，触头组件202是直角触头组件。过渡部分250包括一个或多个弯曲以在配合端254和安装端258之间过渡。过渡部分250可以沿着各个部分弯曲以在配合端254和安装端258之间过渡。
38.各个上部触头240可以是信号触头，其他上部触头240可以是接地触头，例如散布在信号触头之间或信号触头的对之间。在示例性实施例中，上部触头240是柔性的并且配置为在组装期间和与模块电路卡176配合期间弹性地变形和弯曲。配合梁252可以是悬臂式弹簧梁，其从前触头保持器244向前延伸，配置为在与模块电路卡176配合时弯曲。触头尾部256可以在安装到主电路板102时弯曲。
39.图6是根据实施例的触头组件202的一部分的后视透视图。图7是根据示例性实施例的触头组件202的一部分的放大图。图6示出了上部触头阵列242和联接到触头组件202的触头定位器230的对应的触头保持器244。触头保持器244联接到触头定位器230以相对于触头定位器230定位上部触头240。触头定位器230还可以保持下部触头阵列266(未示出)。触头定位器230配置为装载到壳体200(如图4所示)的腔204中，以将上部触头240(和下部触头260)定位在壳体200中。触头定位器230用于将上部触头240和下部触头260相对于彼此定位。
40.触头定位器230包括支撑上部触头240的基部232和从基部232延伸以将触头定位器230定位在壳体200中的定位特征234。在所示的实施例中，定位特征234可以是配置为装载到壳体200中的槽或凹槽中的凸部或尾部。在替代实施例中可以使用其他类型的定位特征234，例如柱、销、槽、通道等。除了上部触头240以外，基部232可以保持下部触头260。例如，基部232可以将上部触头240保持在基部232的上表面上，且可以将下部触头260保持在基部232的下表面上。在示例性实施例中，触头定位器230包括触头支撑壁236，其配置为支撑触头，例如上部触头240(或下部触头260)。在所示的实施例中，触头支撑壁236从基部232延伸。触头支撑壁236形成接收对应的触头240、260的触头通道238。触头240、260可以由触头支撑壁236保持在触头通道238中，例如通过过盈配合。
41.在示例性实施例中，上部触头240包括信号触头246和接地触头248。信号触头246可以包括高速信号触头和/或低速信号触头。高速信号触头可以布置成对，且低速信号触头可以是单端触头。接地触头248散布在信号触头246之间，例如在信号触头246的对之间。在示例性实施例中，接地触头248的形状与信号触头246相同。
42.接地母线300横向地延伸跨越上部触头阵列242。可选地，可以提供多个接地母线300。接地母线300电连接到接地母线300延伸跨越的每个接地触头248。可选地，接地母线
300可以电连接到上部触头阵列242中的每一个接地触头248，例如当接地母线300延伸跨越整个上部触头阵列242时。在示例性实施例中，接地母线垂直于过渡部分250延伸，例如并排跨越触头组件202。接地母线300电连接到每个接地触头248的过渡部分250。接地母线300配置为与信号触头246物理接触，而不电连接到信号触头246。在示例性实施例中，信号触头246的过渡部分250与接地触头248的过渡部分250共面，且接地母线300横跨信号触头246的过渡部分250和接地触头248的过渡部分250。
43.在各种实施例中，触头组件202包括延伸跨越上部触头阵列242的两个接地母线300，例如右侧接地母线300a和左侧接地母线300b。右侧接地母线300a和左侧接地母线300b彼此分开且分立，之间具有间隔或间隙，间隙与低速信号触头对准。右侧接地母线300a跨越上部触头阵列242的右侧的对应的高速信号触头246和接地触头248，左侧接地母线300b跨越上部触头阵列242的左侧的对应的高速信号触头246和接地触头248。右侧接地母线300a电连接到上部触头阵列242的左侧的接地触头248，左侧接地母线300b电连接到上部触头阵列242的左侧的接地触头248。
44.在示例性实施例中，接地母线300是圆柱形导线。接地母线300的直径可以小于接地触头248的宽度。接地母线300包括中心导体302(在图6和图7中以虚线示出)和围绕导体302的外部绝缘体304。绝缘体304将导体302与信号触头246电隔离。在示例性实施例中，移除的绝缘体304的部分以暴露导体302，以与接地触头248电连接。例如，绝缘体304可以包括暴露导体302的窗口306(如图9所示)，其与接地触头248对应以允许导体电连接到接地触头248。导体302的被覆盖部分可以称为绝缘段。导体302的未被覆盖部分可以称为暴露段或附接段，其配置为电连接至接地触头248。
45.在示例性实施例中，接地母线300是高电阻线，例如涂覆的高电阻线。例如，接地母线300可以是搪瓷涂覆线。搪瓷涂层形成绝缘体304。可以在选定区域处移除涂层以形成窗口306，以将导体302连接至接地触头248。
46.在示例性实施例中，接地母线300配置为锡焊或焊接至每个接地触头248。导体302锡焊或焊接至接地触头248，以将接地母线300电连接至接地触头248。可选地，在锡焊或焊接工艺期间移除绝缘体304以暴露导体302，以与接地触头248电连接。例如，焊接或锡焊工艺期间的热量可能将绝缘体304(例如涂层)熔化掉。
47.图8是触头组件202的一部分的截面图，示出了延伸跨越信号触头246的接地母线300。图9是触头组件202的一部分的截面图，示出了延伸跨越接地触头248的接地母线300。图8示出了导体302的绝缘段310，其由绝缘体304围绕。绝缘体304将导体302与信号触头246电隔离。图9示出了导体302的附接段312，其被窗口306暴露以电连接至接地触头248。附接段可以锡焊或焊接至接地触头248。接地母线300包括沿着接地母线300的长度散布的一系列绝缘段310和附接段312。绝缘段310和附接段312布置为使得绝缘段310跨接每个信号触头246且附接段312跨越每个接地触头248。
48.图10是根据示例性实施例的触头组件202的一部分的后视透视图。图10示出了具有多个接地母线300的触头组件202。接地母线300横向地延伸跨越触头阵列242。接地母线300彼此平行地延伸，并排地延伸跨越触头阵列242。接地母线300可以大致相等地间隔开。可以选择接地母线300之间的间隔以控制阻抗。
49.图11是根据示例性实施例的电连接器112的一部分的后视透视图。图11示出了装
载到壳体200的腔204中的触头组件202。壳体200包括接收触头定位器230的定位特征234的引导槽224。