CN101689737B

CN101689737B - 用于触头模块组件的时滞偏斜受控的引线框架

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Publication number: CN101689737B
Application number: CN2008800215453A
Authority: CN
Inventors: 布伦特·R·罗瑟梅尔; 亚历山大·M·沙夫
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2028-06-19
Also published as: EP2162957B1; DE602008003579D1; US7566247B2; ATE488887T1; US20080316729A1; WO2009002434A1; CN101689737A; EP2162957A1

Abstract

一种用于触头模块组件的引线框架，包括具有第一、第二和第三端子(T₁，T₂，T₃)的端子组(TS₁，TS₂，TS₃，TS₄，TS₅)，其中所述第一、第二和第三端子被配置成以信号-信号-接地型式和接地-信号-信号型式中的一个进行操作。每个端子具有在配合端(20)和安装端(56)之间延伸的长度。第一端子(T₁)和第二端子(T₂)之间的长度差与第二端子(T₂)和第三端子(T₃)之间的长度差相等以使所述端子组在以信号-信号-接地型式和接地-信号-信号型式限定信号触头的端子之间具有相同的时滞偏斜量。

Description

用于触头模块组件的时滞偏斜受控的引线框架

技术领域

本发明涉及一种用于触头模块组件的引线框架。

背景技术

随着例如计算机、路由器、开关等中使用的电气部件正趋向于更小、更快以及性能更高，沿着电气通道的电气接口同样以更高频率和更高密度运行并具有提高的吞吐量已经变得越来越重要。

在用于互连电路板的传统方法中，一个电路板用作底板，另一电路板用作子板。底板一般具有通常被称为管座(header)的连接器，其包括多个连接到底板上的导电迹线的信号触头。通常被称为插座的子板连接器同样包括多个触头。一般地，插座是直角连接器，其将底板互连到子板以使信号能在它们之间进行传送。直角连接器一般包括配合面，其从底板上的管座接收多个信号片并且接触连接到子板的安装面。

至少一些直角连接器包括多个接收在壳体中的触头模块。这些触头模块一般包括包围在绝缘体中的引线框架。引线框架包括多个端子，这些端子将固定在触头模块的配合边上的电触头互连到固定于触头模块的安装边上的对应触头。相同的连接器的不同触头模块有时具有不同型式，有时被称为接线型式的端子和/或配合及安装边触头。例如，壳体内的相邻触头模块可具有不同型式的信号、电源和/或接地端子和/或触头以通过减小相邻触头模块之间的串扰来提高连接器的电气性能。然而，对于具有不同的端子和/或触头型式的每个触头模块，必须设计和制造不同的引线框架，这会增加制造连接器的难度和/或成本。

与已知的直角触头模块有关的另一问题是这些端子在对应触头之间具有不同长度。这些端子的不同长度，特别是相对于传送差分信号的端子，为这些信号提供了两个不同的通道长度。当差分信号沿着不同通道长度被传送时，信号衰减，也被称为时滞偏斜(skew)。信号时滞偏斜是一对相同的信号由从触头模块的配合边到安装边获得需要的时间的差异引起的。时滞偏斜一般是电长度不同的结果，其相应地是端子的实际长度不同的结果。至少一些已知的触头模块已经通过物理加长传送差分信号的那对端子中的较短的端子来解决时滞偏斜问题。然而，由于触头组件的尺寸，难于准确匹配每个端子的长度并且成本较高。因此，现在在许多触头模块中时滞偏斜仍然是一个问题。

发明内容

需要在不用增加成本的情况下减小触头模块组件中的信号时滞偏斜。

该问题是通过用于触头模块组件的引线框架得以解决的，该引线框架包括具有第一、第二和第三端子的端子组，所述那些端子被配置成以在信号-信号-接地型式和接地-信号-信号型式之一中运行。每个端子具有在配合端和安装端之间延伸的长度。第一端子和第二端子之间的长度差同第二端子和第三端子之间的长度差相同以使端子组在限定信号-信号-接地型式和接地-信号-信号型式中的信号触头的端子之间具有相同的时滞偏斜量。

附图说明

现在将参照附图通过例子描述本发明，其中：

图1是电连接器的示例性实施例的透视图；

图2是图1所示的电连接器的示例性壳体的后部透视图；

图3是可用于图1所示的电连接器中的触头模块的示例性实施例的侧视图；

图4是图3所示的触头模块的引线框架的示例性实施例的侧视图；

图5是和图4所示的引线框架相似的另一引线框架的一部分的侧视图；

图6是图5所示的具有不同型式的端子的引线框架的侧视图；

图7是可用于图3所示的触头模块的共用构件的示例性实施例的透视图；

图8是图7所示的安装在图3所示的触头模块上的共用构件的透视图。

具体实施方式

图1图示电连接器10的示例性实施例。尽管将特别参照插座连接器描述连接器10，但是应当理解到，在此所述的优点还可应用到替代实施例中的其他连接器。因此提供以下描述是为了示例性目的，而不是限制性的，而是在此的发明构思的一个可能应用。

连接器10包括具有向前配合端14的绝缘壳体12，其中前配合端14包括盖板16和配合面18。配合面18包括多个配合触头20(示出图3和图4中)，例如触头腔22内的触头，这些触头腔被配置成以从配合连接器(未示出)接收对应的配合触头(未示出)。盖板16包括在相对侧30、32之间的上表面26和下表面28。上、下表面26和28每个分别包括倒角的前边部分34。对准肋36形成在上盖板表面26和下盖板表面28上。倒角的边部分34和对准肋36协作以使连接器10在配合过程中对准配合连接器从而配合连接器中的触头会接收在触头腔22中，而不会受到损坏。

壳体12还包括向后延伸的护罩38。多个触头模块组件50从后端52被接收到壳体12中。触头模块组件50限定了连接器安装面54。连接器安装面54包括多个触头56，例如，但不限于，管状触头，或者特别是，针眼型的触头，这些触头被配置成以安装到基板(未示出)，例如，但不限于电路板。在示例性的实施例中，安装面54大致垂直于配合面18以使连接器10互连彼此大致成直角的电气部件。在一个实施例中，壳体12固定住两种或更多不同类型的触头模块组件50，例如，但不限于，触头模块组件50A、50B。或者，壳体12可仅固定住单个类型的触头模块组件50，例如，但不限于，触头模块组件50A、50B中任何一个。

图2图示壳体12的后部透视图。壳体12包括多个限定多个室66的分隔壁64。室66接收触头模块组件50的前部(图1)。多个狭槽68形成在护罩38中。室66和狭槽68协作以当触头模块组件50被装载到壳体12中时使触头模块组件50稳定。在示例性的实施例中，每个室66具有大约相等的宽度，狭槽68每个都具有大约相等的宽度。然而，一些或所有的室66和/或一些或所有的狭槽68可具有不同的宽度用于容纳不同尺寸的触头模块组件50。室66和狭槽68可以可选择地大致延伸触头模块组件50的整个长度以使室壁分隔相邻触头模块组件50。

图3图示一个触头模块50的示例性实施例，其包括以虚轮廓线表示的内部引线框架100和绝缘体102的示例性实施例。图4图示固定在触头模块50内的引线框架100。引线框架100包括多个封装在主体102内的端子116。配合端20从主体102和引线框架100的配合边部分104延伸，安装触头56从主体102和引线框架100的安装边部分106延伸。配合边部分104和安装边部分106大致在邻近触头模块50的前下部的交叉区域105会合。在示例性的实施例中，安装边部分106交叉于邻近配合边部分104的向后的端壁107。或者，配合边部分104可和安装边106交叉。配合触头20从交叉区域105顺次向上定位，而安装触头从交叉区域105顺次向后定位，但是，在替代实施例中，其它定向也是可以的。在图示的实施例中，配合触头20A限定径向向内的配合触头，而配合触头20B限定径向向外的配合触头。同样地，安装触头56A限定径向向内的安装触头，而安装触头56B限定径向向外的安装触头。

主体102包括大致平行于引线框架100并且沿着引线框架100延伸的相对的侧部108和110。在一些实施例中，主体102是使用过模制工艺予以制造的。在模制过程中，引线框架100被包围在绝缘材料中，其形成主体102。如图4所示，在过模制之前，引线框架100优选通过一体的载体片121得以稳定，其中所述一体的载体片121在建立主体102的过模制工艺之后被移除并丢弃。在示例性的实施例中，配合和安装边部分104和106分别大致彼此垂直延伸。然而，配合和安装边部分104和106可分别相对于彼此的任何方向延伸，例如但不限于大致平行。

引线框架100包括多个端子116，这些端子沿着预定路径延伸以将每个配合触头20连接到对应的安装触头56。端子116分别包括配合和安装触头20和56以及中间段118，该中间段分别在配合和安装触头20和56之间延伸。在一些实施例中，中间段118分别在配合和安装触头20和56之间倾斜延伸。例如，在示例性的实施例中，中间段118以大约45度的角度分别在配合和安装触头20和56之间延伸。端子116可以是信号触头、接地触头或者电力端子。引线框架100可包括任何数量的端子116，其中任何数量的端子可根据触头模块50选择的希望的引出线选取为信号端子、接地端子或电力端子。可选择地，邻近的信号端子可起到差分对的作用，每个差分对可通过接地端子予以分开。

在示例性的实施例中，如图3和4图示，每个端子116包括可接合到共用构件124(图7所示)的颈状收缩部分120，这将在下面进行更详细地描述。可选择地，选取的端子116接合到共用构件124以选择性地互连这些端子116。绝缘体102包括多个开口126，这些开口的每个都使对应的一个端子116的颈状收缩部分120暴露。部分的共用构件124，例如凸片，可延伸到开口126中以接合端子116。能够使端子116直接物理接合和电连接到共用构件124的替代构型也是可以的。例如，端子116可包括在其中的开口，用于接收部分的共用构件124。

图5是和图4所示的引线框架100相似的另一引线框架100的侧视图，其包括具有相同的附图标记的相同元件。引线框架示出端子116的中间段118。如上所述，中间段118在配合触头20(图4所示)和安装触头56(图4所示)之间延伸。每个中间段118包括第一过渡段140和第二过渡段142。还可设置另一些过渡段。

第一过渡段140大致在配合触头20和第二过渡段142之间延伸。第一过渡段140包括配合触头端144和第二过渡段端146。同样地，第二过渡段142大致在安装触头58和第一过渡段140之间延伸。第二过渡段140包括安装触头端148和第一过渡触头端150。

在示例性的实施例中，端子116布置在端子组中，例如端子组TS₁-TS₅。端子组TS₁-TS₅每个都包括分别标号为T₁-T₃的三个端子，即第一或外部端子、第二或中间端子以及第三或内部端子。每个端子组包括布置成一定型式的信号端子、接地端子或电力端子。例如，在图示的实施例中，端子组TS₁-TS₅布置为第一型式的接地和信号端子中。当从外部端子T₁看到内部端子T₃时，端子116被分别布置为信号、信号和接地端子。该型式此后被称为信号-信号-接地型式。在替代实施例中还可以是其他型式。例如，端子组可包括超过三个端子，例如四个端子，其以信号-信号-接地-接地、接地-信号-信号-接地、接地-接地-信号-信号以及接地-信号-接地-信号型式之一予以布置。在替代实施例中，端子组可包括更多的端子，并且，在替代的实施例中，相邻的端子组可以在其中包括不同数量的端子。可选择地，仅可设置一个端子组。

图6图示布置成第二、不同型式的引线框架100的相同的中间段118。端子组TS₁-TS₅布置成第二型式的接地和信号端子。当从外部端子T₁看到内部端子T₃时，端子116被分别布置为接地、信号和信号端子。该型式在此后被称为接地-信号-信号型式。如参照图5和6所示，当通过设置多个端子型式与配合连接器的触头配合时，引线框架100可用于两个不同的引出线中。另外，端子116可布置成多于两个型式，这取决于配合连接器的引出线。

回到图5，端子组TS₁-TS₅内的端子116具有不同的长度。当谈及端子116的长度时，该长度可限定端子的实际长度或端子的电长度。该电长度是基于例如端子的物理长度、绝缘性、材料等因素得以确定的。所述长度与时滞偏斜量有关，因为信号沿着更长的端子比沿着更短的端子需要运行更长的时间。在图示的实施例中，参照端子116的物理长度，每个第一过渡部分140可具有第一过渡长度152，每个第二过渡部分142可具有第二过渡长度154。第一过渡长度152小于第二过渡长度154。可选择地，第一过渡长度152可大致小于第二过渡长度154。每个中间段的段长是长度152、154的总和。一般地，内部的端子组的段长(例如，更靠近交叉区域105的那些)比外部的端子组(例如，更远离交叉区域105的那些)短。给定端子组内的端子116的段长大致相同以减小在端子组内的端子116之间产生的时滞偏斜。然而，段长由于主体段102(图3所示)的物理尺寸限制不会完全相等，但可以在可接受的公差内。

在图示的实施例中，具体参照最外部的端子组TS₁，外部端子T₁的第二过渡部分142具有在端部148、150之间的第一长度156，中间端子T₂的第二过渡部分142具有在端部148、150之间的长度158，其比第一长度156要短，内部端子T₃的第二过渡部分142具有在端部148、150之间的第三长度160，其比第二长度158要短。可选择地，长度156和158(外部和中间)之差可大致等于长度158和160之差。长度156和158之间(端子组TS₁内的两个信号端子之间)的差对应于可能在第二过渡部分142内产生的预定的时滞偏斜量。同样地，参照图6，长度158和160之间(端子组TS₁内的两个信号端子之间)的差对应于可能在第二过渡部分142内产生的预定的时滞偏斜量。

外部端子T₁的第一过渡部分140具有在端部144、146之间的第一长度162，中间端子T₂的第一过渡部分140具有在端部144、146之间的第二长度164，其比第一长度162要长，内部端子T₃的第一过渡部分140具有在端部144、146之间的第三长度166，其比第二长度164要长。因此，具有最短的整体段长的内部端子T₃具有最长的第一段部分140以弥补较短的整体长度。长度162和164之间(端子组TS₁内的两个信号端子之间)的差对应于可能在第一过渡部分140内产生的预定的时滞偏斜量。然而，可能在第一过渡部分140内产生的时滞偏斜通常与可能在第二过渡部分142内产生的时滞偏斜相反，并且试图补偿可能在第二过渡部分142内产生的时滞偏斜。因此，在具有信号-信号-接地型式的端子组TS₁的信号端子之间产生的时滞偏斜的总量可通过加长中间端子T₂予以减小。

同样地，参照图6，具有比外部端子T₁短的整个段长的中间端子T₂具有更长的第一段部分140以弥补与外部端子T₁相比较短的中间端子T₂的整个段长。长度164和166之间(端子组TS₁内的两个信号端子之间)的差对应于可能在第一过渡部分140内产生的预定量的时滞偏斜。然而，与第一过渡部分140内的内部端子T₃相比，可能在中间端子T₂之间产生的时滞偏斜通常与可能在第二过渡部分142内产生的时滞偏斜相反，并且试图补偿可能在第二过渡部分142内产生的时滞偏斜。因此，在具有接地-信号-信号型式的端子组TS₁的信号端子之间产生的时滞偏斜的总量可通过加长内部端子T₃予以减小。

在示例性的实施例中，端子116的第一过渡部分140的长度162、164和166被选择成以使外部端子T₁和中间端子T₂的长度162、164之间的差大致与中间端子T₂和内部端子T₃的长度164、166之间的差相同。因此，端子组TS₁具有和在限定信号触头的端子116之间的第一过渡部分140内产生的时滞偏斜量的减小大致相同，与引出线或型式无关。例如，在信号-信号-接地型式的信号端子T₁和T₂之间的第一过渡部分140内产生的时滞偏斜减小大致与在接地-信号-信号型式的信号端子T₂和T₃之间的第一过渡部分140内产生的时滞偏斜减小大致相同。因此，引线框架100可与引出线无关地予以使用并且具有大致相同的电气性能和特性。

可选择地，中间端子T₂的第一过渡部分140可比外部端子T₁的第一过渡部分140要长第一量，第三端子T₃的第一过渡部分140可比第一端子T₁的第一过渡部分140要长为第一量的大约两倍的第二量。端子116的第一过渡部分140的长度162、164和166可选择成以使外部端子T₁和中间端子T₂的整个段长之间的差大约为零，并且中间端子T₂和内部端子T₃的整个段长之间的差别大约为零。因此，可以基本消除整个时滞偏斜。

在示例性的实施例中，第一过渡部分140还可用来控制给定端子组(例如，TS₁)内的每个端子116之间的间距和/或控制所有端子组(TS₁-TS₅)内的每个端子之间的间距。再次，参照图第一端子组TS₁，配合触头144沿着在配合触头端144处相对于端子116垂直延伸的共用平面延伸。每个端子116在配合触头端144处彼此间隔开预定的第一间距170。同样地，端子组内的每个端子116的第二过渡部分端146沿着在第二过渡部分端146处相对于端子116垂直延伸的共用平面延伸。每个端子116在第二过渡部分端146处彼此间隔开预定的第二间距172。第二间距172小于第一间距170。可选择地，端子可沿着第二过渡部分142大致保持第二间距172。可选择地，所有端子组内的每个端子116可具有大致相同的第一间距170和/或大致相同的第二间距172。间距的变化可通过改变第一过渡部分140内的端子116的长度得以实现。

图7是共用构件124的示例性实施例的透视图。图8是安装在触头模块50上的共用构件124的透视图。共用构件124能以相似的方式予以制作并且能以相似的方式用作共用构件，如在共同待审批的标题为“ELECTRICAL CONNECTOR WITH PROGRAMMABLE LEAD FRAME”的美国专利申请中描述和图示的，其公开内容在此被引用作为参考。

共用构件124包括具有相对的侧部234和236的主体232，当共用构件124被安装在触头模块50上时，主体232平行于引线框架100(图4所示)延伸。共用构件124还包括多个导电凸片222，这些凸片在侧部234上向外延伸。在图7的示例性的实施例中，凸片222每个都是绝缘层剥离的触头(IDC)，这些触头包括限定开口242的叉部240。

当共用构件124被安装在触头模块上时，对应端子116(图3和图4)的颈状收缩部分120(图3和图4)被接收于开口242内并且接合每个凸片222的叉部240以将凸片222直接物理接合和电连接到对应的端子116。然而，每个凸片222都可以是任何合适类型的电触头。共用构件124可具有任何数量的凸片222，这些凸片222可在共用构件124上具有任何适合的相对结构和/或型式，其以共用构端子116希望的型式配置引线框架100。例如，凸片222可配置成以接合限定接地端子的所有或至少一个子组的端子116，以使每个接地端子可以电性共用。另外，可使用不同的共用构件124，这取决于触头模块50的引出线型式。例如，具有特定型式的凸片222的第一共用构件124用于信号-信号-接地型式，具有不同型式的凸片222的第二共用构件124用于接地-信号-信号型式。

在此描述和/或图示的触头模块和引线框架实施例提供了具有引线框架结构的触头模块，其中所述引线框架结构可选择为能够设计有多个不同接线型式。特别地，每个引线框架端子16能够选择性地配置为信号端子、接地端子或者电力端子。引线框架100被设计成以控制传送差分对信号的相邻信号端子之间的时滞偏斜。例如，在每个端子组(例如，单个接地端子和两个信号端子)内，相邻的端子之间的时滞偏斜被控制在第一过渡部分140内以弥补在第二过渡部分142内产生的时滞偏斜。第一过渡部分140的长度被控制成以使端子组内的每个端子之间的时滞偏斜量会减小与型式无关的大致相同量。例如，信号-信号-接地型式的信号触头之间的时滞偏斜与接地-信号-信号型式的信号触头之间的时滞偏斜相同。因此，通过特别控制第一过渡部分内的端子的长度，引线框架100适合于补偿组内时滞偏斜或给定端子组内的时滞偏斜。在示例性的实施例中，第一过渡部分内的引线框架100使时滞偏斜减小相等的量，因为时滞偏斜在可接受的公差内减小了大致相同的量。引线框架100可不依赖于引出线得以使用并且在不同引出线内具有相同的电气性能和特性。可选择地，共用构件124可用来根据所述型式互连某些端子116。

Claims

1.一种用于触头模块组件的引线框架，该引线框架包括具有第一、第二和第三端子(T₁，T₂，T₃)的端子组(TS₁，TS₂，TS₃，TS₄，TS₅)，其中所述第一、第二和第三端子被配置成以信号-信号-接地形式和接地-信号-信号形式中的一个进行操作，每个端子具有在配合端(20)和安装端(56)之间延伸的长度，其中所述第一端子(T₁)和所述第二端子(T₂)之间的长度差与所述第二端子(T₂)和所述第三端子(T₃)之间的长度差相同以使得所述端子组在以信号-信号-接地形式和接地-信号-信号形式限定信号触头的端子之间具有相同的时滞偏斜量。

2.如权利要求1所述的引线框架，其中，所述第一端子(T₁)具有在端部之间的第一长度，所述第二端子(T₂)具有在端部之间的比所述第一长度短的第二长度，所述第三端子(T₃)具有在端部之间的比所述第二长度短的第三长度。

3.如权利要求2所述的引线框架，其中，每个端子具有限定在第一平面和第二平面之间的过渡部分(140)，其中所述第一平面穿过所述端子组中的每个端子垂直延伸，所述第二平面穿过所述端子组中的每个端子垂直延伸，其中所述第一端子(T₁)的过渡部分具有第一过渡长度(162)，所述第二端子(T₂)的过渡部分具有比所述第一过渡长度长第一量的第二过渡长度(164)，所述第三端子(T₃)的过渡部分具有比所述第二过渡长度长第二量的第三过渡长度(166)，其中所述第二量和所述第一量相同以使所述第一和第二端子之间的时滞偏斜的减小与在所述过渡部分内的第二和第三端子之间的时滞偏斜具有相同的量。

4.如权利要求1所述的引线框架，其中，每个端子包括第一过渡部分(140)和第二过渡部分(142)，所述端子沿着在相邻端子之间产生预定量的时滞偏斜的第二过渡部分具有预定长度，其中所述第一过渡部分中的每个具有不同长度以使得当所述引线框架被配置成信号-信号-接地形式时信号端子之间的时滞偏斜减小一定量，并且当所述引线框架被配置成接地-信号-信号形式时所述信号端子之间的时滞偏斜会减小相同的量。

5.如权利要求1所述的引线框架，其中，第一端子(T₁)、第二端子(T₂)和第三端子(T₃)中的每个都包括第一过渡部分(140)和第二过渡部分(142)，其中所述第二过渡部分分别具有较短的长度，其中所述第二端子的第一过渡部分比所述第一端子的第一过渡部分长第一量，其中所述第三端子的第一过渡部分比所述第一端子的第一过渡部分长第二量，该第二量大约为所述第一量的两倍。

6.如权利要求1所述的引线框架，其中，第一端子(T₁)、第二端子(T₂)和第三端子(T₃)中的每个都包括第一过渡部分(140)和第二过渡部分(142)，其中所述第二过渡部分分别具有较短的长度，并且其中所述第一端子和第二端子的第一过渡部分使时滞偏斜减小的量与所述第二端子和第三端子的第一过渡部分的时滞偏斜减小的量相同。

7.如权利要求1所述的引线框架，其中，每个端子都包括第一过渡部分(140)和第二过渡部分(142)，其中每个端子的第一过渡部分包括配合触头端(144)和第二过渡部分端(146)，相邻端子的配合触头端布置成大致彼此平行并且彼此间隔第一间距，相邻的端子的第二过渡部分布置成大致彼此平行并且彼此间隔开比所述第一间距小的第二间距。