專利名稱：一種使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，尤其涉及一種借助于在導(dǎo)電端子旁側(cè)設(shè)置接地的金屬導(dǎo)體，并控制該金屬導(dǎo)體與導(dǎo)電端子間的距離而達(dá)到良好的防止串音效果的電連接器設(shè)置方法。
對于電腦及其周邊電子設(shè)備而言，近年來逐漸趨向功能多樣化與智能化方向發(fā)展，使得整個(gè)系統(tǒng)中所需傳輸?shù)挠嵦柫坑须S之增大的趨勢，然而在此情況下，電腦及相關(guān)零件的外觀與體積卻趨向于微型化方向發(fā)展，所以，為同時(shí)配合增加訊號傳輸量及各類電子元件體積微型化的雙重發(fā)展，導(dǎo)電端子數(shù)目多而體積薄小的高密度電連接器便應(yīng)運(yùn)而生，并愈來愈得以廣泛運(yùn)用在電腦及其周邊電子設(shè)備中。對應(yīng)用在高頻傳輸?shù)母呙芏入娺B接器而言，由于其導(dǎo)電端子數(shù)目增多且分布密集，使兩兩端子相互間距離很近，因而當(dāng)高頻電子訊號通過時(shí)，這些相鄰的導(dǎo)電端子間極易產(chǎn)生相互串音干擾的現(xiàn)象，致使訊號傳輸不穩(wěn)定而影響電子設(shè)備的正常運(yùn)作。所以，高密度電連接器通常會采用各種方式以防止訊號傳輸過程相互的串音干擾，目前常見的一種消除串音方式是在高密度電連接器中每隔一個(gè)訊號端子即安置一個(gè)接地端子，或采用“訊號端子-接地端子-訊號端子”這種在每兩個(gè)訊號端子間安置一接地端子的排配方式進(jìn)行端子配置。然而，采用這種方式固然可以達(dá)到較好的防止串音的效果，但由于在導(dǎo)電端子總數(shù)中包含半數(shù)左右的接地端子，亦即，該電連接器中只有百分的五十的導(dǎo)電端子可供傳輸訊號用，該電連接器端子傳輸訊號的有效使用率只有50％。從另一角度考慮，該電連接器上增加了50％毫無價(jià)值的體積，顯然不符合電腦及各電子元件體積微型化的趨勢，從經(jīng)濟(jì)角度考慮也不利于降低成本以提升產(chǎn)品競爭力與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
此外還有一種防止訊號傳輸時(shí)相互串音的方式是在高密度電連接器每兩排導(dǎo)電端子之間就設(shè)置一接地的金屬導(dǎo)體，此類結(jié)構(gòu)可參閱中國臺灣專利第84106427號等案。但，此現(xiàn)有技術(shù)顯然只適用于防止訊號傳輸時(shí)位于該金屬導(dǎo)體兩側(cè)的導(dǎo)電端子之間產(chǎn)生的串音干擾，而難以進(jìn)一步防止位于該金屬導(dǎo)體同側(cè)中各相鄰導(dǎo)電端子之間所產(chǎn)生的串音干擾，自然無法使高密度電連接器達(dá)到全面、良好的防止串音效果。
本發(fā)明的目的在于提供一種使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，以保證在高頻訊號通過高密度電連接器時(shí)，其各相鄰導(dǎo)電端子彼此之間不會出現(xiàn)串音干擾現(xiàn)象從而能保證傳輸?shù)挠嵦柗€(wěn)定，并可在不增加電連接器本身體積與尺寸的條件下提高電連接器中訊號端子的排配密度，使導(dǎo)電端子有效傳輸電子訊號的使用率大為提高，或在保持訊號端子數(shù)目不變的前提下減小電連接器的體積尺寸，以進(jìn)一步提高電連接器的工作效率并簡化電連接器的結(jié)構(gòu)及制程。
本發(fā)明的目的還在于提供一種能有效防止串音現(xiàn)象，保證傳輸訊號穩(wěn)定的高密度電連接器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在高密度電連接器的絕緣本體中呈高密度布設(shè)的端子收容通道旁側(cè)適當(dāng)位置處設(shè)置有金屬導(dǎo)體，并在這些端子收容通道中分別對應(yīng)組裝入若干個(gè)導(dǎo)電端子，同時(shí)使該金屬導(dǎo)體與電連接器預(yù)設(shè)的接地路徑相連接導(dǎo)通，或使其與特定的電源電路導(dǎo)通而處于帶電狀態(tài)。而任一導(dǎo)電端子與其旁側(cè)金屬導(dǎo)體的最近距離均小于該導(dǎo)電端子與任意相鄰的另一端子的間距。這樣，當(dāng)高頻電子訊號通過此高密度排配的導(dǎo)電端子而在其周圍產(chǎn)生持續(xù)的電場及磁場時(shí)，由于該金屬導(dǎo)體距離導(dǎo)電端子最近，因而此金屬導(dǎo)體可先行吸引并影響分布于這些導(dǎo)電端子周圍的電場及磁場，使其作用區(qū)域范圍發(fā)生改變而避免其影響到各導(dǎo)電端子、尤其是相鄰導(dǎo)電端子之間的高頻電子訊號，從而使兩兩導(dǎo)電端子之間的最大訊號耦合率降低至允許范圍內(nèi)，達(dá)到消除串音干擾的目的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其防止串音干擾的效果更佳，而且由于在電連接器中無需設(shè)置接地端子，使得電連接器具有更大的空間來裝配傳輸訊號用導(dǎo)電端子而可將訊號端子數(shù)目提高一倍，或保持訊號端子數(shù)目不變而可將電連接器的體積尺寸減少一半，極大地提高了此類產(chǎn)品的使用性能與市場競爭力。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明所揭示的金屬導(dǎo)體與端子排配關(guān)系的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是依圖1所示的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)電端子配置方法在某一條件下進(jìn)行測試所得的相鄰兩導(dǎo)電端子之間訊號耦合率(Cr)隨金屬導(dǎo)體與導(dǎo)電端子的距離(D)的變化關(guān)系示意圖。
圖3是依圖1所示的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)電端子配置方法在另一條件下進(jìn)行測試所得的相鄰兩導(dǎo)電端子之間訊號耦合率(Cr)隨金屬導(dǎo)體與導(dǎo)電端子的距離(D)的變化關(guān)系示意圖。
圖4是依本發(fā)明防止串音方法而實(shí)施的一種高密度電連接器的立體圖。
圖5是圖4所示高密度電連接器的局部構(gòu)造的俯視示意圖。
圖6是依本發(fā)明防止串音方法而實(shí)施的另一高密度電連接器的立體圖。
圖7是圖6所示高密度電連接器的局部構(gòu)造的剖視示意圖。
圖8是本發(fā)明所揭示的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)電端子配置方式的第三實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明所揭示的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)電端子配置方式的第四實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明所揭示的金屬導(dǎo)體及導(dǎo)電端子配置方式的第五實(shí)施例的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
請參閱圖1所示，本發(fā)明高密度電連接器防止串音方法是在高密度電連接器的絕緣本體1上鄰近導(dǎo)電端子2的適當(dāng)位置處設(shè)置一金屬片3，該金屬片3可與高密度電連接器預(yù)設(shè)的接地導(dǎo)電路徑相連通，也可導(dǎo)接在電壓值固定的電源上而處于帶電狀態(tài)。因而在高密度電連接器安裝至電路板之后，該金屬片3處于接地狀態(tài)或具固定電壓值的帶電狀態(tài)。該金屬片3的設(shè)置是以其與旁側(cè)任一導(dǎo)電端子2的最近距離D均恒小于該端子與任意相鄰的另一導(dǎo)電端子2的間距G為原則的。因而，當(dāng)高頻電子訊號通過導(dǎo)電端子2并在其周圍產(chǎn)生電場及磁場時(shí)，由于該金屬片3距離導(dǎo)電端子2遠(yuǎn)比相鄰兩端子的間距更近，因此原本分布在導(dǎo)電端子2周圍的電場與磁場將受到該金屬片3存在的影響而形成重新分布的現(xiàn)象，且大部分的電場與磁場會被該金屬片3電性吸引，而使帶電端子所形成的電場及磁場集中至金屬片與該帶電端子之間的區(qū)域附近，如此一來各相鄰導(dǎo)電端子2傳輸訊號時(shí)兩者間的最大耦合率Cr(Coupling Rate)將降低至允許范圍內(nèi)，從而有效消除導(dǎo)電端子2之間的串音干擾。
再請參閱圖2及圖3所示，分別是在不同條件下對本發(fā)明所揭示的高密度電連接器的配置方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測所得金屬片3到導(dǎo)電端子2的距離D與相鄰兩導(dǎo)電端子2之間訊號耦合率Cr的變化關(guān)系圖，其中耦合率是以特定導(dǎo)電端子所接受非既定訊號值的訊號轉(zhuǎn)移率(即反映串音干擾的程度)為值加以測量的。由圖2可知，在導(dǎo)電端子2本身寬度W為0．3mm、長度L為10mm及傳輸訊號頻率為1Ghz的條件下，相鄰間距G為0．5mm的導(dǎo)電端子上的訊號耦合率Cr，明顯隨著金屬片3與導(dǎo)電端子2的距離D的減小而降低，尤其當(dāng)該距離D小于相鄰兩導(dǎo)電端子2的間距G時(shí)(如圖中D為0．4mm)時(shí)，相鄰兩導(dǎo)電端子2之間訊號耦合率Cr降低至接近15％左右，此時(shí)已達(dá)到一般電子設(shè)備可靠操作所允許的范圍。另外，如圖3所示是在導(dǎo)電端子2本身寬度W為0．3mm、長度L為10mm且傳輸訊號的頻率為1Ghz的條件下，相鄰間距G為0．8mm的兩導(dǎo)電端子的訊號耦合率Cr與金屬片3至導(dǎo)電端子2的距離D之間的變化關(guān)系，其中，當(dāng)距離D小于3mm以下，即D／G的比值變小時(shí)，相鄰兩導(dǎo)電端子2之間的訊號耦合率Cr急速降低，而當(dāng)距離D達(dá)到0．2mm時(shí)，Cr值更降低至15％，達(dá)到了較佳防止串音干擾的效果。
通過上述實(shí)驗(yàn)檢測可得知，當(dāng)金屬導(dǎo)體與導(dǎo)電端子的距離D小于相鄰兩導(dǎo)電端子的間距G時(shí)，該金屬導(dǎo)體可有效影響導(dǎo)電端子的間的電場分布，從而達(dá)到良好的防止串音干擾效果。特別是在導(dǎo)電端子的長度L小于25．4mm、訊號頻率大于100MHz且相鄰兩導(dǎo)電端子的間距G不大于1．0mm的實(shí)施條件下，采用本發(fā)明方法防止串音干擾的效果更佳。
請參閱圖4所示是依本發(fā)明實(shí)施的一種高密度電連接器，其包括有絕緣本體1及若干導(dǎo)電端子2，其中該絕緣本體1為一縱長延伸體，其與對接電連接器對接的一側(cè)設(shè)為對接面11，而相對另一側(cè)面則設(shè)為接合面12以與印刷電路板(未圖示)相接合，該對接面11上朝對接方向凸出設(shè)置有對接部13，該對接部13亦為縱長形延伸，且于其兩側(cè)壁面14上沿對接方向分別布設(shè)有若干個(gè)收容槽道15，且這些收容槽道15并進(jìn)一步自絕緣本體1的對接面11貫穿至接合面12。另外，若干導(dǎo)電端子2對應(yīng)收容于這些收容槽道15中，其一部分凸露于對接部13兩側(cè)壁面14外作對接用，而另一部分則從接合面12凸出以表面粘接技術(shù)焊接至電路板上。
請繼續(xù)參閱圖4及圖5，在該對接部13上兩側(cè)壁面14之間靠近導(dǎo)電端子2處設(shè)置有金屬片3，其與高密度電連接器預(yù)定的接地路徑(未圖示)相連接導(dǎo)通而處于接地通路狀態(tài)。其中，任一導(dǎo)電端子2與其旁側(cè)金屬片3的最近距離D始終小于該端子與任意相鄰的另一導(dǎo)電端子2的間距G。借此，當(dāng)高頻電子訊號通過時(shí)，由于金屬片3與導(dǎo)電端子2的距離D比相鄰兩導(dǎo)電端子2的間距G小，分布在導(dǎo)電端子2周圍空間的電場與磁場將因該金屬片3的影響而改變其分布情形。如此，即可借助于該金屬片3改變導(dǎo)電端子2附近的電磁場影響，而避開對其它端子所在位置的電磁作用以有效防止導(dǎo)電端子2之間的串音干擾。
又，請參閱圖6所示是依本發(fā)明而實(shí)施的另一高密度電連接器，其包括有絕緣本體1′及若干導(dǎo)電端子2′，其中該絕緣本體1′為一縱長延伸體，其與對接電連接器對接的一側(cè)設(shè)為對接面11′，而其相對另一側(cè)面則設(shè)為接合面12′以與印刷電路板(未圖示)相接合，該對接面11′上朝絕緣本體1′內(nèi)部凹入設(shè)有對接槽13′，該對接槽13′亦沿縱長方向延伸，且于其兩側(cè)內(nèi)壁14′上沿對接方向分別布設(shè)有若干個(gè)收容槽道15′，且這些收容槽道15′又進(jìn)一步從絕緣本體1′的對接槽13′貫穿至接合面12′。另外，若干導(dǎo)電端子2′對應(yīng)收容在這些收容槽道15′中，其一部分凸露于對接槽13′兩側(cè)內(nèi)壁14′外作對接用，另一部分則由接合面12′凸出以表面粘接技術(shù)焊接至電路板上。
請一并參閱圖6及圖7，分別在絕緣本體1′對接槽13′兩側(cè)靠近導(dǎo)電端子2′的適當(dāng)位置處設(shè)置金屬片3′，使其與高密度電連接器預(yù)設(shè)的接地路徑(未圖示)連接導(dǎo)通而處于接地通路狀態(tài)，并且，任一導(dǎo)電端子2′與其旁側(cè)金屬片3′的最近距離D均小于該端子與任意相鄰的另一導(dǎo)電端子2′的間距G。這樣，當(dāng)高頻電子訊號通過導(dǎo)電端子2′而在其周圍空間產(chǎn)生電場與磁場時(shí)，由于金屬片4′距離這些導(dǎo)電端子2′最近，因而存在于周圍空間的電場與磁場會受到該金屬片4′的影響而相對密集分布在該金屬片4′與端子間的區(qū)域附近，使兩兩導(dǎo)電端子2′之間的電場與磁場強(qiáng)度大為減弱，而有效避免這些導(dǎo)電端子2′的電子訊號之間發(fā)生串音干擾現(xiàn)象。
在上述實(shí)施例中，借助于接地的金屬片3、3′先行吸引分布于導(dǎo)電端子2、2′周圍的電場與磁場而達(dá)到有效防止串音干擾的效果，從而可去掉現(xiàn)有高密度電連接器中間隔排配、用以消除串音的接地端子，使得高密度電連接器能節(jié)省出更大的配置空間來裝配更多的訊號端子，提高了其利用率及工作效率?；蛘?，還可在保持訊號端子數(shù)目不變的前提下去掉原接地端子的配置空間，使高密度電連接器的整體尺寸縮減一半，利于電子元件的微型化。
另外，再請參閱圖8所示，對于具多排呈陣列式排布的導(dǎo)電端子的一種高密度電連接器而言，為防止相鄰導(dǎo)電端子之間的串音干擾，可于每兩排導(dǎo)電端子2″之間設(shè)置兩個(gè)金屬片3″，使這兩金屬片3″分別處于帶電及接地的成對配置狀態(tài)，且每一金屬片3″與其兩側(cè)任一導(dǎo)電端子2″的最近距離D均小于同側(cè)(同排)中任意兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電端子2″的間距G，從而可有效地防止串音干擾?；蛘?，如圖9所示，可于此呈陣列式排布的導(dǎo)電端子2″′周圍設(shè)置環(huán)狀金屬片3″′而將這些導(dǎo)電端子2″′一并包圍其中，且任一導(dǎo)電端子2″′與其旁側(cè)金屬片4″′的最近距離D均小于該端子與任意相鄰的另一導(dǎo)電端子2″′的間距G，這樣，不但可達(dá)到有效防止串音干擾的效果，還可借助于該環(huán)形金屬片4′對導(dǎo)電端子2″′產(chǎn)生遮蔽保護(hù)作用而有效防止外部電磁波對導(dǎo)電端子2″′的干擾。
此外另一種實(shí)施方式如圖10所示，是在絕緣本體1″″內(nèi)每四個(gè)兩兩相鄰的導(dǎo)電端子2″″中間設(shè)置金屬導(dǎo)體3″″，該金屬導(dǎo)體3″″的橫截面略呈星形，而這些導(dǎo)電端子2″″中，任一端子與金屬導(dǎo)體3″″的最近距離D均小于該端子與其周圍任意相鄰的另一端子的間距G。同上述原理一樣，借助于該金屬導(dǎo)體3″″也可有效防止導(dǎo)電端子在傳輸電子訊號時(shí)發(fā)生串音干擾現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1．一種使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，在高密度電連接器的絕緣本體中呈高密度布設(shè)的若干個(gè)端子收容槽道旁側(cè)設(shè)置金屬導(dǎo)體，并將若干個(gè)導(dǎo)電端子分別對應(yīng)組裝入這些端子收容槽道中；其特征在于該金屬導(dǎo)體與高密度電連接器預(yù)設(shè)的接地路徑連接導(dǎo)通而處于接地狀態(tài)，且任一導(dǎo)電端子與其旁側(cè)金屬導(dǎo)體的最近距離恒小于該端子與任一相鄰導(dǎo)電端子的間距。
2．如權(quán)利要求1所述使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，其特征在于所述金屬導(dǎo)體為平面板片體，其設(shè)于高密度電連接器中呈陣列式排配的同一排導(dǎo)電端子旁側(cè)。
3．如權(quán)利要求1所述使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，其特征在于所述金屬導(dǎo)體為環(huán)狀板片體，其設(shè)于高密度電連接器中呈陣列式排配的若干導(dǎo)電端子周圍而將這些導(dǎo)電端子一并包圍于其中。
4．如權(quán)利要求1所述使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法，其特征在于該金屬導(dǎo)體的橫截面略呈星形，且其延伸設(shè)于高密度電連接器中每四個(gè)兩兩相鄰的導(dǎo)電端子中間。
5．一種高密度電連接器，包括絕緣本體，其設(shè)有對接面及與該對接面相對的接合面，并設(shè)有從對接面貫穿至接合面的若干個(gè)端子收容槽道；若干導(dǎo)電端子，對應(yīng)容納于絕緣本體的端子收容槽道中用于傳輸高頻訊號，其一部分延伸至對接面附近作對接之用，而另一部分則穿出接合面外以電性接合于電路板上；金屬導(dǎo)體，設(shè)于導(dǎo)電端子旁側(cè)適當(dāng)位置處，其特征在于該金屬導(dǎo)體與電連接器預(yù)設(shè)的接地路徑連通而處于接地狀態(tài)，且該金屬導(dǎo)體與其旁側(cè)任一導(dǎo)電端子的最近距離小于該導(dǎo)電端子與任一相鄰導(dǎo)電端子之間的間距。
6．如權(quán)利要求5所述的高密度電連接器，其特征在于該絕緣本體朝對接方向一側(cè)凸設(shè)有對接部，所述端子收容通道分別排布于該對接部兩側(cè)壁面并延伸貫穿至絕緣本體接合面。
7．如權(quán)利要求6所述的高密度電連接器，其特征在于該金屬導(dǎo)體包括兩平面板片體，其分別設(shè)于所述對接部內(nèi)靠近兩側(cè)壁面的適當(dāng)位置處。
8．如權(quán)利要求7所述的高密度電連接器，其特征在于該金屬導(dǎo)體沿導(dǎo)電端子長度延伸方向具有相當(dāng)?shù)膶挾取?br> 9．如權(quán)利要求5所述的高密度電連接器，其特征在于該絕緣本體對接面上朝絕緣本體內(nèi)部凹入相當(dāng)深度形成對接槽，自該對接槽的兩側(cè)內(nèi)壁排布有若干個(gè)貫穿至絕緣本體接合面的端子收容槽道。
10．如權(quán)利要求9所述的高密度電連接器，其特征在于所述金屬導(dǎo)體包括兩平面板片體，其分別設(shè)于靠近該對接槽兩側(cè)內(nèi)壁的端子收容槽道的適當(dāng)位置處。
11．如權(quán)利要求5所述的高密度電連接器，其特征在于端子收容槽道呈多排陣列式排布而貫穿絕緣本體并對應(yīng)收容若干導(dǎo)電端子于其中。
12．如權(quán)利要求11所述的高密度電連接器，其特征在于該金屬導(dǎo)體包括數(shù)個(gè)平面板片體，其對應(yīng)設(shè)置于每兩排端子收容槽道之間而將排與排之間的導(dǎo)電端子隔離。
13．如權(quán)利要求5所述的高密度電連接器，其特征在于金屬導(dǎo)體設(shè)置為環(huán)繞在導(dǎo)電端子周圍的框形體而將所有導(dǎo)電端子一并包圍其中。
14．如權(quán)利要求5所述的高密度電連接器，其特征在于絕緣本體上設(shè)有數(shù)排呈陣列式高密度排布且貫穿絕緣本體的若干個(gè)端子收容槽道。
15．如權(quán)利要求14所述的高密度電連接器，其特征在于該金屬導(dǎo)體設(shè)在絕緣本體中各排端子收容槽道旁側(cè)的適當(dāng)位置處，且該金屬導(dǎo)體與其旁側(cè)同排位置中任一導(dǎo)電端子的最近距離恒小于該端子與同排中任一相鄰導(dǎo)電端子的間距。
16．如權(quán)利要求14所述的高密度電連接器，其特征在于該金屬導(dǎo)體的橫截面略呈星形，其設(shè)置在該電連接器上每四個(gè)兩兩相鄰的導(dǎo)電端子中間，且其旁側(cè)任一導(dǎo)電端子與該金屬導(dǎo)體的最近距離均小于兩兩相鄰導(dǎo)電端子之間的間距。
全文摘要
一種使高密度電連接器有效防止串音現(xiàn)象的方法,是在高密度電連接器中呈高密度布設(shè)的端子收容通道旁側(cè)設(shè)置金屬導(dǎo)體,并使金屬導(dǎo)體與電連接器地接地路徑導(dǎo)通,且任一導(dǎo)電端子與其旁側(cè)金屬導(dǎo)體的最近距離恒小于該端子與任意相鄰端子的間距。因而,當(dāng)高頻訊號通過端子時(shí),該金屬導(dǎo)體可先行吸引此高頻訊號在端子周圍所產(chǎn)生的電場與磁場,使其分布范圍改變而避開對其它端子的影響,而使各端子間訊號耦合率降低至允許范圍而消除串音干擾。
文檔編號H01R13/658GK1280405SQ9911385
公開日2001年1月17日 申請日期1999年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月8日
發(fā)明者戴新國 申請人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司