具有被調(diào)整的端子梁部的連接器的制造方法
【專利摘要】一種連接器組件包括具有一卡槽的一基座和包括位于所述卡槽的多個端子，其中所述多個端子被調(diào)節(jié)以改進(jìn)性能。所述端子包括一接觸部、一尾部以及在所述尾部和所述本體部之間延伸的一本體部。所述接觸部可包括一撓曲部和一墊交接部。所述撓曲部包括一雙梁部和一單梁部。所述連接器可設(shè)置成使一排接觸部設(shè)置在所述卡槽的兩側(cè)。
【專利說明】具有被調(diào)整的端子梁部的連接器
[0001]相關(guān)申請
[0002 ] 本申請主張于2013年12月20日提交的美國臨時申請US61 /919278的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請涉及連接器領(lǐng)域，更具體涉及旨在用于高數(shù)據(jù)傳輸率應(yīng)用的連接器。
【背景技術(shù)】
[0004]連接器廣泛用于在一設(shè)備的不同部件之間連接或在不同設(shè)備之間將各種設(shè)備連接在一起?？捎糜趦烧叩囊环N類型的連接器為輸入/輸出(1)連接器。1連接器能采用多種結(jié)構(gòu)，但是多數(shù)1連接器中的一些以將符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)來設(shè)置。例如，SAS/SATA標(biāo)準(zhǔn)(其只是眾多標(biāo)準(zhǔn)的其中之一)在其各種版本中限定了多種不同的1連接器結(jié)構(gòu)。各1連接器結(jié)構(gòu)用來實現(xiàn)一特定的功能，且因此設(shè)計不同的連接器結(jié)構(gòu)，從而各預(yù)期功能可以一有效劃算的方式來執(zhí)行。例如，內(nèi)部連接器趨于由絕緣塑料形成(因為對EMI屏蔽的需求較少)，而外部連接器趨于形成有圍繞一基座的一屏蔽件(諸如一罩件)(因為需要EMI屏蔽)。
[0005]如可認(rèn)識到的，一旦具有若干連接器結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)頒布，則希望能在該標(biāo)準(zhǔn)的未來版本中繼續(xù)使用相同的連接器結(jié)構(gòu)。這考慮了不同版本之間的向后兼容性，即使較老的版本不能支持新版本的所有特征。因此，盡管可能增加一新的連接器結(jié)構(gòu)或移除一舊的連接器結(jié)構(gòu)，但是根本性改變連接器結(jié)構(gòu)存在阻力。這是(至少是部分地)因為對所述結(jié)構(gòu)的熟悉使得接線盒(box)和服務(wù)器等的開發(fā)人員基于相同(或類似的)物理約束條件(constraint)有效地設(shè)計新產(chǎn)品。例如，一miniSAS HD連接器具有四個發(fā)送通道和四個接收通道且具有一預(yù)定的物理尺寸，因此使用該連接器的人群更喜歡SAS標(biāo)準(zhǔn)的各版本之間的一致性(例如隨著SAS標(biāo)準(zhǔn)從2.0版本進(jìn)展到3.0版本、進(jìn)展到4.0版本)。然而，這產(chǎn)生一些問題，因為一標(biāo)準(zhǔn)的下一版本的性能相比前一版本將增強。一給定的結(jié)構(gòu)常能適應(yīng)在性能上增加一個性能，但有時第二個性能增加將更成問題。例如，SAS標(biāo)準(zhǔn)具有一miniSAS HD連接器，miniSAS HD連接器從每通道6Gbps達(dá)到3.0版本(即將發(fā)布)中的每通道12Gbps，且4.0版本預(yù)期為每通道20-24Gbps。類似地，PCIe標(biāo)準(zhǔn)正進(jìn)展到III版本中的SGbps且預(yù)期達(dá)到IV版本中的16Gbps。增加到20+Gbps左右或超過20+Gbps在連接器設(shè)計中產(chǎn)生許多實質(zhì)問題，因為許多之前的不相關(guān)的細(xì)節(jié)對一成功的連接器設(shè)計變得重要。然而，這些連接器的使用者仍然希望具有這樣一種連接器，所述連接器能在遺留(legacy)設(shè)計下工作同時也支持更高的數(shù)據(jù)傳輸率。因此，某些人群會賞識一連接器系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]—種連接器包括具有 ^槽的一基座。所述基座固持多個端子，各端子具有位于卡槽的一接觸部。各接觸部具有一撓曲部和一交接部。所述撓曲部包括一雙梁結(jié)構(gòu)和一單梁結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0007]本申請借助實例示出但不限制于附圖，在附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，且在附圖中:
[0008]圖1A示出適合用作一連接器結(jié)構(gòu)的一示范性的基座的一剖視圖。
[0009]圖1B示出適合用于圖1所示基座的一現(xiàn)有技術(shù)的端子結(jié)構(gòu)。
[0010]圖2A示出具有兩個卡槽的一基座的一實施例的一立體圖。
[0011]圖2B示出圖2A所示實施例沿線2B-2B作出的一側(cè)剖視圖。
[0012]圖3示出圖2A所示實施例的一部分立體圖。
[0013]圖4示出固持多個端子的三個薄片體的一實施例的一立體圖。
[0014]圖5示出由圖4所示多個薄片體固持的三個端子的一放大的立體圖。
[0015]圖6示出三個薄片體的一實施例的一側(cè)視圖。
[0016]圖7示出圖4所示多個端子的一立體圖，其中框架移除。
[0017]圖8示出圖7所示實施例的一側(cè)視圖。
[0018]圖9示出圖7所示實施例的另一側(cè)視圖。
[0019]圖10示出設(shè)置成并排布置的三個端子的一實施例的一立體圖。
[0020]圖11示出圖10所示實施例的另一立體圖。
[0021]圖12示出圖10所示實施例的一側(cè)視圖。
[0022]圖13示出表示一現(xiàn)有的接觸部系統(tǒng)和一新的接觸部系統(tǒng)的回波損耗(returnloss)的一曲線圖。
[0023]圖14示出表示一現(xiàn)有的接觸部系統(tǒng)和一新的接觸部系統(tǒng)的阻抗圖的一曲線圖。
[0024]圖15示出表示一現(xiàn)有的接觸部系統(tǒng)和一新的接觸部系統(tǒng)的回波損耗圖的曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]下面詳細(xì)的說明描述多個示范性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的各種特征可以組合在一起而形成出于簡明目的而未示出的多個另外組合。
[0026]從圖1A中可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的一連接器的一基座22包括兩個卡槽23、24。多個接觸部60位于所述兩個卡槽23、24中。盡管存在多種連接器，但是這樣一種結(jié)構(gòu)類似于為miniSAS HD類型連接器所提供的在串行連接SCSI(SAS)2.1版本標(biāo)準(zhǔn)中定義的結(jié)構(gòu)。
[0027]圖1B示出現(xiàn)有技術(shù)的一端子60的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)通過沖壓(stamp)所述端子形成。如已知的，端子60包括將一尾部72連接于一接觸部73的一本體部71。接觸部73包括一撓曲部B和一墊交接部A。如已知的，從測量的角度看，部分由于墊15的尺寸，所以墊交接部A為電容性的(因此導(dǎo)致所述端子的阻抗下降(dip))，但是由于所述連接器設(shè)計的固有累積(8七301^-卯8)誤差，所以難于減小墊15的尺寸。此外，由于需要提供抗碰撞性(resitance tostubbing)，因此調(diào)整墊交接部A變得困難。尾部72(從圖6的多個尾部172a、172b、172c可以看出，其能從端子到相鄰端子在位置上變化)也可測量為輕微的電容性，但是在給定一支撐電路板上的穿孔(via)尺寸約束下，在不實質(zhì)增加支撐電路板的復(fù)雜度的情況下明顯修改尾部變得困難。本體部71通過改變厚度和沿所述端子延伸的介電通道能輕易地針對所需的阻抗被調(diào)節(jié)。然而，由于撓曲部B的長度和大小，會使撓曲部B發(fā)生實質(zhì)的電感性(inductive)增加，而引起一阻抗峰值(impedance spike)。已確定的是，該阻抗峰值使得一連接器系統(tǒng)難于支持更高的數(shù)據(jù)傳輸率。如果撓曲部B將提供所需的梁的性能(諸如抗形變(set)和接觸力)，則由于材料的性質(zhì)控制材料的形狀，所以在評估撓曲部B的形狀時，已證明難于改變形狀。盡管其它更復(fù)雜的端子結(jié)構(gòu)(諸如一下料及彎折成型(blanked andformed)結(jié)構(gòu))提供性能上的進(jìn)一步的改善，但是這樣一種替代的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜和更昂貴，因為其采用更多的模具制造(tooling)，采用另外的步驟且因此采用更長的時間來制備。因此，在可能時，需要采用沖壓的端子。結(jié)果，已確定的是，當(dāng)試圖支持更高水平的性能時，采用已知結(jié)構(gòu)的沖壓的端子存在問題。
[0028]圖2A示出具有一對接面120a和一安裝面120b的一連接器120，且連接器120包括一基座122。因此連接器120設(shè)置成安裝于一電路板(未示出)上。盡管本文所示出的具有母型端子的連接器通常安裝于一電路板，但是應(yīng)注意的是，不要求這樣使用，且在一替代實施例中，用在該連接器中的所述多個端子也可用于一插頭連接器。在這樣的一實施例中，所述端子仍可設(shè)置成端接于一電路板(其典型會為一槳形卡)或其可設(shè)置成直接端接于一導(dǎo)電元件(諸如一線纜)。因此，所示出的實施例不意欲是限制，除非另有說明。
[0029]如圖所示，基座122包括一前部122a和一后部122b以允許組裝容易，且出于結(jié)構(gòu)原因，但是也允許一整體式(one piece)基座。所示出的基座120包括兩個卡槽123、124，各卡槽123、124具有多個端子槽125。在操作時，具有合適數(shù)目的包括設(shè)置成與多個端子對接的多個墊115的槳形卡112的插頭(未示出)與連接器120對接，從而提供一電連接。可認(rèn)識到的是，盡管連接器120為一直角結(jié)構(gòu)，但是應(yīng)理解的是，基座可設(shè)置為任何所需的結(jié)構(gòu)，包括彎角(angled)結(jié)構(gòu)和豎直結(jié)構(gòu)，且因此所示出連接器的結(jié)構(gòu)不意欲為限制。此外，盡管示出了兩個卡槽123、124，但是本文所示出的端子也適用于具有其它數(shù)目的卡槽(諸如一個、三個及以上的卡槽)的連接器。另外，應(yīng)注意的是，所示出的端子主要用于設(shè)置成支持高數(shù)據(jù)傳輸率的信號通道。對于某些連接器而言，其可能適于針對將在較低數(shù)據(jù)傳輸率下工作的一些端子采用傳統(tǒng)的端子而針對從改善的阻抗特性(profile)受益的通道僅采用改進(jìn)的端子。
[0030]圖2B示出沿線2B-2B作出的連接器120的一剖視圖，所述兩個卡槽123、124包括端子160。從圖中可認(rèn)識到的，端子160設(shè)置于各卡槽的相反側(cè)且位于端子槽125中。具體地，所述多個端子設(shè)置成多個接觸部為四排R1-R4，且各排可包括至少一組端子160-163(各組包括兩個信號端子和一個接地端子)。
[0031]從瀏覽圖可以看出，所述基座(其具有一后壁部140)支撐一薄片體組150，薄片體組150包括兩個信號薄片體151、152和一個接地薄片體153，且所述多個薄片體分別利用框架154a、154b、154c來固持端子160。更具體地，薄片體151包括端子160a、161a、162a、162a，薄片體 152 包括端子 160b、161b、162b、162b，而薄片體 153 包括端子 160c、161c、162c、163c。與圖1B所示的現(xiàn)有技術(shù)的端子不同，所示出的端子160a-160c、161a-161c、162a-162c、163a-163c—般包括一尾部172、一本體部171和一接觸部173，接觸部173具有一撓曲部D’和一墊交接部A，，但是撓曲部D，包括一雙梁部C ’和一單梁部B ’。撓曲部D ’以懸臂方式從所述基座延伸并在所述端子對接相應(yīng)的對接連接器時使得墊交接部A’平移(translate)。單梁部B，被縮短并降低燒曲部D，的電感特性(inductive nature)(與圖1B所示的端子的燒曲部B相比)且因此降低通常由傳統(tǒng)端子(諸如圖2所示)提供的阻抗峰值。雙梁部C’被調(diào)整，從而與端子的本體部相比其為輕微電容性，且因此有助于進(jìn)一步抵消(balance out)撓曲部D’。特別是，已確定的是，使端子的具有輕微電容性的一短長度相鄰于具有輕微電感性的另一短長度，趨于使得所述兩個長度彼此抵消且因此改善結(jié)合后的長度的性能。關(guān)于其更多內(nèi)容將在下面說明。
[0032]如圖所示，相應(yīng)的薄片體151-153的尾部172a_172c彼此偏移，以改善腳位排列(footprint)的性能(這預(yù)期降低插入損失(insert1n loss)和回波損耗)?？商娲兀鑫膊烤哂胁煌慕Y(jié)構(gòu)(例如它們?yōu)镾MT類型的尾部KSMT類型的尾部將比壓配式尾部性能更好，但是難于且不適合用于堆疊(stacked)連接器結(jié)構(gòu)中，因為許多尾部將被盲(blindly)焊。
[0033]可認(rèn)識到的是，所述多個端子可設(shè)置成使得所述多個端子的接觸部成排布置，且其中連接器包括一個以上的卡槽，各排接觸部位于各卡槽的一側(cè)。例如，所示出的連接器結(jié)構(gòu)提供四排接觸部R1-R4。
[0034]從圖13-14(其示出基于計算機計算測試的端子的接觸部的性能)中可認(rèn)識到，具有改進(jìn)的接觸部的一差分對的性能(其中一類似的接地端子位于所述差分對的兩側(cè))由線192和線194示出，且與傳統(tǒng)的接觸部系統(tǒng)的性能(所述性能由線191和線193示出)相比，在更高頻率下提供更低的回波損耗。圖13示出在12GHz下回波損耗顯著改善(超過SdB的改善)38PS上升時間(rise time)處的阻抗示出在圖14中，且從圖中容易看出，由線194示出的具有雙梁部和單梁部的接觸部的結(jié)果使得一端子具有阻抗峰值超出目標(biāo)100歐姆的部分小于5歐姆(盡管不理想，但從性能的角度看，阻抗的下降更不容易存在問題，且因此所示出的下降對于改進(jìn)的端子設(shè)計和舊的端子設(shè)計而言都處于一可接受的范圍內(nèi))。
[0035]具有傳統(tǒng)的接觸部和具有改進(jìn)的接觸部的連接器120的性能示出在圖15中。線195a示出具有傳統(tǒng)的接觸部的連接器120的短對的回波損耗，而線195b示出具有傳統(tǒng)的接觸部的連接器120的長對的回波損耗(對于一堆疊連接器(諸如連接器120)，所述短對和長對反映所述連接器性能的預(yù)期的包絡(luò)線(envelope))。線196a、196b示出具有改進(jìn)的接觸部的連接器的短對和長對的回波損耗?？烧J(rèn)識到的是，與具有傳統(tǒng)梁部的端子(其在回波損耗被減掉后在1GHz下具有小于8dB的信號，而在12GHz下具有小于6dB的信號)相比，改進(jìn)的接觸部設(shè)計和一些其它的不會明顯調(diào)整所述端子性能的輕微的調(diào)整(mi nor tweaks)導(dǎo)致通道具有處于一水平的回波損耗，從而所述連接器在回波損耗被減掉后在12GHz下保持至少14dB的信號。可認(rèn)識到的是，如果回波損耗導(dǎo)致僅6dB的信號，則所述連接器一般認(rèn)為是不適合用于現(xiàn)實應(yīng)用中(實際上，在一些應(yīng)用中即使1dB的信號也被認(rèn)為是臨界值)。因此，因為令人滿意的是在回波損耗被減掉后信號頻率下提供1dB的信號，所以具有改進(jìn)的接觸部的連接器(由線196a、196b示出)為12GHz(且可能為12.5GHz，依賴于下面討論的插入損失)提供合適的性能。對于使用NRZ編碼的系統(tǒng)而言，12GHz提供約24Gbps的帶寬。因此，所示出的系統(tǒng)允許支持24Gbps數(shù)據(jù)傳輸率的連接器。具體地，在回波損耗被減掉后，所述端子在12GHz下保持I OdB的信號(實際上，其保持14dB的信號)。
[0036]應(yīng)注意的是，插入損失通常也被從可用信號中減掉，且插入損失預(yù)期在12GHz下小于3dB。因此所示出的測試示出具有沖壓端子的一連接器，所述沖壓端子能支持采用NRZ編碼的12GHz信號頻率或24Gbps。
[0037]應(yīng)注意的是，所示出的結(jié)構(gòu)具有雙梁部C’，雙梁部C’具有一第一長度，所述第一長度大于單梁部B’的第二長度。盡管不要求，但已確定的是，這樣一種結(jié)構(gòu)為更高信號頻率提供進(jìn)一步的益處。因此，一般希望C ’的長度大于B ’的長度。
[0038]如上所述，本文所示出的接觸部結(jié)構(gòu)能用于寬范圍的端子結(jié)構(gòu)(包括壓配類型的端子和SMT類型的端子)。此外，連接器能設(shè)置成至少一排端子具有改進(jìn)的接觸部(具有結(jié)合的雙梁部和單梁部結(jié)構(gòu))。另外，如果需要，則多個端子可沿一排不同，從而只有信號端子和相鄰的接地端子如此設(shè)置。然而，由于所述改進(jìn)的結(jié)構(gòu)可改正(amendable)為被沖壓，所以期望使所有端子具有改進(jìn)的接觸部結(jié)構(gòu)是合理劃算的(即使不要求)。
[0039]本文給出的申請以其優(yōu)選及示范性實施例說明了各個特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本申請后將作出處于隨附權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)的許多其它的實施例、修改、以及變型。
【主權(quán)項】
1.一種連接器，包括: 一基座，具有一卡槽，所述卡槽包括具有多個端子槽的一第一側(cè)； 沖壓形成的一對端子，所述對端子由所述基座固持，各端子包括一尾部、位于所述端子槽中的一接觸部以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，其中所述對端子中的各端子的接觸部包括一撓曲部以及一墊交接部，且所述撓曲部包括一雙梁部以及一單梁部。2.如權(quán)利要求1所述的連接器，其中，所述卡槽包括位于所述卡槽兩側(cè)的多個端子槽，且所述對端子為一第一對端子，其中，所述卡槽包括具有多個端子槽的一第二側(cè)，且所述連接器還包括位于所述第二側(cè)的端子槽中的一第二對端子，所述第二對端子中的各端子包括一接觸部，所述接觸部包括一撓曲部以及一墊交接部，且所述撓曲部包括一雙梁部以及一單梁部。3.如權(quán)利要求1-2所述的連接器，其中，所述單梁部在所述雙梁部和所述墊交接部之間。4.如權(quán)利要求1-3所述的連接器，其中，所述雙梁部具有一第一長度，而所述單梁部具有小于所述第一長度的一第二長度。5.如權(quán)利要求1-4所述的連接器，其中，所述對端子設(shè)置成支持12GHz的信號，從而在減去回波損耗后在12GHz下保持有I OdB的信號。6.如權(quán)利要求5所述的連接器，其中，減去回波損耗后在12GHz下保持有14dB的信號。7.—種連接器，包括: 一基座，具有 ^槽； 一第一薄片體，由所述基座支撐且具有一第一信號端子，所述第一信號端子具有一尾部、一接觸部以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第一信號端子的所述接觸部具有一撓曲部以及位于所述第一信號端子的一末端的一墊交接部，所述第一信號端子的所述撓曲部包括一雙梁部和一單梁部； 一第二薄片體，由所述基座支撐且具有一第二信號端子，所述第二信號端子具有一尾部、一接觸部以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第二信號端子的所述接觸部具有一撓曲部以及位于所述第二信號端子的一末端的一墊交接部，所述第二信號端子的所述撓曲部包括一雙梁部和一單梁部； 一第三薄片體，由所述基座支撐且具有一第三端子，所述第三端子具有一尾部、一接觸部以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第三端子的所述接觸部具有一撓曲部以及位于所述第三端子的一末端的一墊交接部，所述第三端子的所述撓曲部包括一雙梁部和一單梁部； 其中，所述第一信號端子、所述第二信號端子和所述第三端子布置成它們相應(yīng)的接觸部在所述卡槽的一側(cè)成一排。8.如權(quán)利要求7所述的連接器，其中，各薄片體固持兩個端子，各薄片體的所述兩個端子使接觸部設(shè)置成沿相反的方向撓曲且位于所述卡槽的相反側(cè)。9.如權(quán)利要求8所述的連接器，其中，所述第一薄片體和所述第二薄片體各固持兩個信號端子。10.如權(quán)利要求7-9所述的連接器，其中，各端子的所述撓曲部設(shè)置成相對于所述本體部的阻抗提供在所述單梁部的阻抗的增加和在所述雙梁部的阻抗的減小。11.如權(quán)利要求7-10所述的連接器，其中，所述雙梁部相鄰于所述本體部，而所述單梁部相鄰于所述墊交接部。12.如權(quán)利要求7-11所述的連接器，其中，所述雙梁部具有一第一長度，而所述單梁部具有小于所述第一長度的一第二長度。
【文檔編號】H01R12/72GK105981229SQ201480075149
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】肯特·E·雷尼爾, 麥可·羅蘭茲
【申請人】莫列斯有限公司