專利名稱：帶有兩行具有相似阻抗的末端部分的端子的連接器的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種適于在發(fā)送高頻信號中使用的電連接器，更具體地講，涉及一種具有基本上相同的阻抗的端子的連接器。
在利用高頻信號的電子設(shè)備中，希望優(yōu)化這種信號的信號路徑，從而能夠控制的電阻、電容和電感，它們共同影響信號路徑的總阻抗。希望控制信號路徑的阻抗，以防止信號，特別是通過信號路徑的高頻信號的退化。由于它們的構(gòu)造，在電纜中可以容易地控制阻抗，但是由于連接器的導(dǎo)電端子的排列和結(jié)構(gòu)，很難控制連接器中的阻抗。必須考慮端子的間隔，以及它們的形狀，也必須考慮到連接器外殼使用的介電材料。
圖6示出了一個常規(guī)電連接器50，它具有安裝在絕緣外殼51中的多個端子54。端子排列成平行的兩行(示為上下兩行)，它們在相對連接器的插入方向上伸展。這些端子54具有接觸部分和末端部分52，接觸部分(未示出)設(shè)置在連接器外殼51中，末端部分52從連接器伸出到用于焊接到電路板的表面安裝位置。由于上行和下行端子被彎曲成“L”形的垂直腿和水平腳延伸部分，所以這些端子的末端部分52具有不同的末端部分52a和52b。水平腳延伸部分53排列成與絕緣外殼51的底部51a平齊，因而使水平腳延伸部分53可以用作焊接末端，從而使端子54能夠焊接到電路板上對應(yīng)的焊盤或軌跡線上。
如圖6中所示，上行和下行端子的垂直末端部分52a和52b的長度不同。兩種長度的差也影響上行和下行成對端子的“電”長度，因而對在通過這個連接器的傳輸路徑傳送的高頻信號造成不利影響。這個常規(guī)結(jié)構(gòu)使在端子伸出連接器之處的阻抗發(fā)生了很大的改變。
為了減小阻抗差，試圖把上行和下行端子的末端部分52a和52b制造為具有相同的長度。如圖7中所示，把上行和下行端子的末端部分52a和52b做成具有相同長度。但是，由于末端部分52a和52b在連接器外殼51中排列成平行的兩行，因而為了補償從下和上水平面的不同垂直距離，必須如圖所示把它們在四個不同位置彎曲。這提供了相同電長度的端子末端部分，如圖7中所示。這在日本公開專利申請6-60946中進(jìn)行了說明。
盡管這種連接器的端子末端部分52a和52b的相同長度沒有對通過其發(fā)送的高頻信號造成不利影響，但彎曲和形成這些端子所需的加工是復(fù)雜的，并且難于使所有端子末端相對于印刷電路板表面形成共平面關(guān)系。這是由于多次復(fù)雜或直角彎曲在每個末端部分中造成的增大的回彈量引起的。這種類型的結(jié)構(gòu)降低了端子末端能夠焊接到印刷電路板上的選定導(dǎo)體上的可靠性。
因此，本發(fā)明致力于開發(fā)一個具有改進(jìn)的端子末端結(jié)構(gòu)的連接器，它克服上述缺點并且提供了改進(jìn)的連接器的電特性。發(fā)明綜述因此，本發(fā)明的一般目的是要提供一種連接器，其中端子末端部分具有相同長度并且具有使它們便于連接到電路板上的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種具有在連接器外殼中排列成上下兩行端子的連接器，其中兩行端子具有相同的電長度，并且用一種便于彎曲端子末端部分的方式成型。
本發(fā)明的再一個目的是要提供一種用于表面安裝應(yīng)用的，具有改進(jìn)的阻抗特性的連接器，其中連接器包括多個導(dǎo)電端子，它具有設(shè)置在連接器外殼中的接觸部分和從外殼伸出的末端部分，末端和接觸部分由對應(yīng)的中間部分相互連接，兩行端子的端子末端和中間部分具有基本上相同的電長度并且朝向相反的方向。
本發(fā)明還有一個目的是要提供一種具有改進(jìn)的電阻抗特性的連接器，其中連接器具有一個封裝多個端子的連接器外殼，端子排列成至少兩個水平分離行，端子進(jìn)一步在兩行端子之間排列成分離的端子對，從而使一行端子中的每個分離端子與另一行端子中的另一個分離端子相關(guān)聯(lián)，一行中的分離端子具有向下傾斜到它們的末端部分的中間部分，并且另一行中的分離端子具有向上傾斜到它們的末端部分的中間部分，兩行端子的相反的傾斜部分沿一個共同直線與其各自的末端部分會合，從而使一行中端子的電長度基本上與另一行中的端子相同，并且其中端子中間部分具有沿其長度變化的寬度，以便沿端子分離對的中間部分取得一個與分離端子對的末端部分基本上相同的阻抗。
為了達(dá)到這些目的，根據(jù)本發(fā)明提供了一種連接器，其中兩行端子的末端部分從連接器外殼的后表面伸出，并且端子的相關(guān)中間部分相對于連接器外殼后表面傾斜地彎曲。多個導(dǎo)電端子安裝在連接器外殼中。端子包括排列成至少兩個分離行的端子分離對，最好是排列在上和下兩行中，其中上行中的一個端子與下行中的一個特定端子相關(guān)。
端子縱向地伸出連接器外殼。上行端子的中間部分從連接器外殼的后表面向下彎曲到它們與相關(guān)的末端部分的會合處，并且下行端子的中間部分從連接器外殼的后表面向上彎曲。上和下行端子的中間部分沿一共同直線與它們相關(guān)的末端部分會合。端子的中間部分的這種彎曲排列使焊接末端部分與連接器外殼的底面成為一種共面關(guān)系，因而使焊接末端部分能夠焊接到電路板的選定導(dǎo)體上。
少量的彎曲很容易完成，并且也減小了每個端子末端部分中的回彈總量。可以把焊接末端部分排列成與連接外殼底部平齊，從而允許在它們的表面上進(jìn)行需要的焊接。作為替代，焊接末端部分可以是能夠插入并焊接到印刷電路板上選定的通孔中的垂直末端。
每個端子末端部分的斜向或傾斜部分的寬度最好是沿其長度向它們相關(guān)的焊接末端部分逐漸變窄，從而使端子的表面積在靠近連接器外殼的后表面處較大，隨后沿中間部分的長度逐漸減小，直到它們到達(dá)它們的相關(guān)末端部分。因此，上行和下行端子在它們伸出連接器時具有相似的阻抗，從而改進(jìn)了高頻信號的傳送性能。
通過以下詳細(xì)說明可以對本發(fā)明的這些和其它目的以及優(yōu)點有更清楚的理解。
每個端子3可以是利用沖模沖壓薄金屬板制造的。每個端子在一端形成有陽或陰接觸部分20(在圖2中以虛線示出)，與陽或陰接觸部分20連續(xù)的中間支撐部分4，和形成在另一端并且也與中間支撐部分4連續(xù)的末端部分5a,5b。當(dāng)把端子3插入到形成在連接器外殼2的后側(cè)2b的選定端子槽21中時，端子3通過中間支撐部分4固定在連接器外殼2的后壁2b中，從而使陽或陰接觸部分能夠縱向插入到連接器外殼2中。與此同時，末端部分5a或5b從連接器外殼2的后表面2b向后伸出(在圖2和3中示為向右伸出)。
如圖2和3中所示，上行端子的中間部分7a也從連接器外殼2的后表面2b伸出，并且以一定角度(相對于連接器外殼2的后表面2b傾斜地)向下彎曲到它們與相關(guān)的末端部分5a的結(jié)合處。類似地，下行端子的中間部分7b向上彎曲一定角度，與它們相關(guān)的末端部分5b結(jié)合。如圖2中所示，上和下端子的中間部分所在的兩個平面在點“O”相交，點“O”在圖3中一般表示為6。也可以把這個點O看作為一個穿過端子3延伸并且把中間部分7a,7b與它們相關(guān)的垂直腿部分8a,8b分割開的共同直線。
上行端子的末端部分5a一般是帶有垂直腿8a和水平腳9a的L形。下行端子的末端部分5b也一般是帶有相連的腿8b和水平腳9b的L形。安裝腳9a,9b最好位于同一平面中，并且也最好大致與連接器外殼2的底面2a平齊，或稍低于底面2a，從而能夠作為焊接末端連接到以虛線示出的電路板26上的相對的導(dǎo)電焊盤25上。
如上所述，上行和下行端子3垂直地配對使用，并且每對端子具有與其它對端子相同的特征阻抗。利用這樣的配對，使上行端子的一個單一端子5a與下行端子的一個單一端子5b相關(guān)。因此，這種端子對可以通過相對連接器(未示出)的方式連接到另一個電子組件或器件的差動對。如

圖1和3中清楚地示出的，每對這種端子在水平方向上相互偏離。如圖3實施例中所示，斜向或傾斜的延伸部分7a和7b具有寬度“W”，該寬度“W”逐漸變窄到圖2中用6表示的中間部分與末端部分的結(jié)合點的末端部分5a,5b的寬度。成對的端子的特征阻抗與端子至端子的距離成正比地變化，并且與對面的端子面積成反比地改變。
因此，可以看到，每個端子3的中間和末端部分在三個不同位置彎曲，并且其中一個角是鈍角。因此，與圖7中所示端子相比，所需的彎曲加工并不特別復(fù)雜。此外，與圖7的已知端子結(jié)構(gòu)相比，少量的彎曲減小了回彈量。這里所用的回彈量是在金屬形狀被彎曲時產(chǎn)生的大多數(shù)金屬固有的性質(zhì)。材料具有“回彈”到它初始形狀的傾向。在圖7所示的現(xiàn)有技術(shù)端子這樣的端子中存在的彎曲越多，控制容差(即，平面末端部分9a,9b的位置)就越困難，因為每個彎曲部分都有相應(yīng)的回彈。本發(fā)明的連接器的減小的回彈量增大了焊接末端9a,9b與連接器2的底表面2a平齊的可能性，因此使焊接末端9a,9b能夠準(zhǔn)確地放置到電路板26的選定導(dǎo)體25上。因此，可以更可靠地實施所需的焊接。
每對端子實際具有基本上相同的特征阻抗，因此，利用本發(fā)明的連接器的傳輸線路將沒有沿傳輸線路傳送的高頻信號的反射和損失。因此，本發(fā)明的連接器最適合于差動導(dǎo)線對，或其它差動導(dǎo)體使用。對于任何給定差動對，該對中的一個導(dǎo)體攜帶向一個方向流動的電流，而該對的另一個導(dǎo)體攜帶向相反方向流動的等量電流。在每個導(dǎo)線中流動的電流將產(chǎn)生其本身的電磁場，電磁場的方向取決于通過導(dǎo)體的電流流動方向。這些差動對包括在電纜中，和在與圖1-3的連接器在其前表面1配合的相對連接器中。
電流將在連接器端子5a,5b中以在相對的配合連接器的相關(guān)差動對中流動的相同方向流動。例如，上行的左端子可以有一個電壓輸出或正端子，而其相關(guān)下行端子將有一個電壓返回或負(fù)端子。在任何情況下，每個端子將產(chǎn)生一個電場。這些電場彼此相反，并且對另一個有消除作用，以基本上抑制來自端子的輻射發(fā)射。這種發(fā)生電場消除的線路被認(rèn)為是一種“虛擬”接地，因為電場的電位在這點是零。
中間部分的角度幫助減小末端部分的回彈和保持端子的相同長度。由于端子的末端部分也具有相同的長度，端子對5a和5b具有相同的電長度。這有助于把端子對維持在相同的阻抗。端子中間部分的逐漸變窄的寬度也有助于這個功能。端子中間部分7a,7b在靠近連接器外殼的后表面處較寬，并且逐漸變窄(在圖3中示為線性減小)，直到它們與末端部分8a-b和9a-b的寬度匹配。隨它們在寬度上逐漸變窄，它們之間的距離減小，直到圖2中在6的點O，逐漸變窄終止，并且中間部分與垂直腿部分8a,8b結(jié)合，從而使連接器的所有端子現(xiàn)在并排排列。
包括逐漸變窄的這種端子結(jié)構(gòu)的效果是端子的阻抗保持在點O。這部分地由于靠近連接器的后表面的兩個端子中間部分7a,7b大的寬度，因而較大的表面積，增大了連接器2的后表面處的端子對的電容量。隨端子中間部分7a,7b(以及它們的寬度)之間的間隔減小，這個電容量減小到點O處的水平，點O是端子中間部分與端子的垂直腿8a,8b的結(jié)合處。在這點，腿8a,8b和腳9a,9b以更靠近的間隔并排排列。因此，通過沿端子5a,5b的中間部分7a,7b逐漸變窄或呈喇叭形的寬度，同時把它們以一定角度逐漸靠近地引向點O，可以把端子的特征阻抗保持在實際相同的水平。
上述連接器具有與連接器外殼2的底部2a平齊的焊接末端9a和9b，因此使焊接末端9a和9b能夠焊接在印刷電路板中的選定導(dǎo)體上。作為替代，焊接末端可以用垂直的通孔引腳代替L形腿和腳延伸部分，從而使焊接末端可以插入到電路板的通孔中焊接。在這種變型中，每個末端部分僅在兩個選定位置被彎曲，因而進(jìn)一步減少了需要的彎曲。
末端中間部分的逐漸變窄無需限于圖3中所示的線性逐漸變窄。圖4示出了另一個實施例，其中沿至少一個拱形或弧線路徑的“喇叭形”構(gòu)造使逐漸變窄更多，如10所示的向內(nèi)凹進(jìn)延伸的路徑。圖5示了另一個類似的實施例，其中沿參考號11所示凸出或向外的方式呈喇叭形。
應(yīng)當(dāng)理解這里說明的本發(fā)明的實施例只是對本發(fā)明的原理的一些應(yīng)用的說明。熟悉本領(lǐng)域的人員可以進(jìn)行各種修改，例如不同的逐漸變窄或喇叭形構(gòu)造，或進(jìn)行其它改造，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種具有改進(jìn)的阻抗特征的連接器，包括由介電材料制成的連接器外殼，連接器外殼具有由居中的主體部分隔開的配合表面和安裝表面；多個導(dǎo)電端子，設(shè)置在連接器外殼中，所述端子排列成至少兩個分離行，端子的兩個分離行彼此間隔預(yù)定距離，所述至少兩個分離端子行中的每個端子行具有相同數(shù)量的端子，以定義相關(guān)的端子對，所述對中的一個端子在所述至少兩個分離行的一個中，另一個端子在所述至少兩個分離行的另一個中；每個端子包括接觸部分和末端部分，接觸部分設(shè)置在所述連接器外殼內(nèi)，末端部分從所述連接器外殼主體部分伸出，所述末端部分包括適用于連接到印刷電路板的焊接末端部分，所述末端部分進(jìn)一步包括中間末端部分，其插在所述接觸部分和所述焊接末端部分之間，并且在所述連接器外殼的外部把所述接觸部分和焊接末端部分結(jié)合在一起；所述至少兩個分離端子行中的一行中的端子的中間部分從所述連接器外殼安裝表面在第一平面中斜向地向它們相關(guān)的焊接末端部分伸展，并且所述至少兩個分離端子行中的另一行的端子的中間部分從連接器外殼安裝表面在第二平面中斜向地向它們相關(guān)的焊接末端部分伸展，第一和第二平面沿一條直線彼此相交，這條直線與所述至少兩個分離端子行的焊接末端部分都重合，從而使所述至少兩個分離端子行的末端部分總的電長度基本上相同。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述第一和第二行端子在對應(yīng)的上和下端子行中從所述連接器外殼安裝表面伸出。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述至少兩個分離端子行中的每一行端子的中間部分具有從連接器外殼后表面到端子末端部分變化的寬度。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其中至少兩個分離端子行中每一行端子的中間部分沿它們的長度向后逐漸變窄。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其中至少兩個分離端子行中每一行端子的中間部分沿它們的長度向后呈喇叭形。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其中至少兩個分離端子行中每一行端子的中間部分具有沿它們長度變化的表面積，中間部分的表面積在靠近所述連接器外殼安裝表面處較大，而在靠近焊接末端部分處較小。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接器，其中所述第一和第二端子行的中間部分沿它們的長度線性地逐漸變窄。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的連接器，其中所述第一和第二端子行的中間部分沿它們的長度呈弓形的喇叭形。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的連接器，其中所述弓形的喇叭形是凹的。
10．根據(jù)權(quán)利要求8所述的連接器，其中所述弓形的喇叭形是凸的。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中每個端子焊接末端部分包括安裝腳，并且所述端子焊接末端部分的所有安裝腳與所述連接器外殼的底面近似平齊地排列。
12．根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接器，其中相對于所述連接器外殼安裝表面，所述第一方向是向下，所述第二方向是向上。
13．根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中每個所述端子中間部分具有一個在所述連接器外殼安裝表面與所述相關(guān)的端子焊接末端部分之間伸展的預(yù)定長度，每個所述端子中間部分具有一個沿其長度變化的寬度，所述端子中間部分的寬度與所述焊接末端部分的寬度近似相同，并且隨端子中間部分趨近所述連接器安裝表面而逐漸增大。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的連接器，其中所述第一和第二行端子從所述連接器外殼安裝表面伸出到對應(yīng)的上和下端子行中，并且在所述上行中的端子偏離所述下行中的對應(yīng)的端子。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其中所述端子中間部分的第一平面是一個向下的平面，而所述端子中間部分的第二平面是一個向上的平面，并且所述焊接末端部分包括結(jié)合到所述中間部分的垂直腿部分。
16．一種連接器，包括連接器外殼，連接器外殼具有被居中連接器主體部分隔離的第一和第二表面；多個由連接器外殼支撐的并且沿所述連接器外殼第二表面從所述連接器外殼伸出的導(dǎo)電端子，所述端子排列成兩個分離端子行，兩個分離端子行沿所述連接器外殼第二表面垂直地相互間隔，以定義一個上端子行和一個下端子行，所述上端子行的每個端子與所述下端子行中的一個對應(yīng)的單一端子相關(guān)聯(lián)；每個端子包括設(shè)置在所述連接器外殼中的接觸部分，每個端子進(jìn)一步包括適用于把所述連接器連接到印刷電路板的末端部分，每個端子進(jìn)一步包括在所述接觸部分和所述末端部分之間，把所述接觸和末端部分結(jié)合在一起的中間部分，每個端子的所述中間和末端部分設(shè)置在所述連接外殼的外部；所述上端子行的端子的中間部分在第一平面中相對所述連接器外殼第二表面以一個角度向下伸展，和所述下端子行的端子的中間部分在第二平面中相對于所述連接器外殼第二表面以一個角度向上伸展，第一和第二平面沿一個與所述上和下端子行的所述端子的所述中間部分分別和它們相關(guān)的末端部分結(jié)合處重合的范圍彼此相交；并且，其中所述上和下端子行的每個端子的中間部分具有一個在所述連接器外殼第二表面和它的相關(guān)末端部分之間伸展的預(yù)定長度，每個所述中間部分進(jìn)一步具有沿其所述長度變化的寬度，所述端子中間部分的寬度與所述焊接末端部分的寬度近似相同，并且隨端子中間部分趨近所述連接器第二表面而逐漸增大，從而使所述上端子行中間部分至少部分地與在所述下行端子中間部分重疊，因而在所述上和下端子行中的端子具有基本上相同的特征阻抗。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接器，其中所述上和下端子行中的每個端子的中間部分沿它們的長度向后逐漸變窄。
18．根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接器，其中所述上和下端子行中的每個端子的中間部分沿它們的長度向后呈喇叭形。
19．根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接器，其中所述上端子行中的端子相對于下端子中的端子偏移。
20．根據(jù)權(quán)利要求17所述的連接器，其中所述上和下端子行中的每個端子的中間部分沿其長度線性地逐漸變窄。
21．根據(jù)權(quán)利要求18所述的連接器，其中所述上和下端子行中的每個端子的中間部分沿其長度呈弓形的喇叭形。
22．根據(jù)權(quán)利要求21所述的連接器，其中所述弓形的喇叭形是凹的。
23．根據(jù)權(quán)利要求21所述的連接器，其中所述弓形的喇叭形是凸的。
24．根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接器，其中所述端子末端部分是表面安裝末端部分。
25．一種連接器，包括連接器外殼，連接外殼具有分離的第一和第二表面；多個由連接器外殼支撐的并且至少部分地伸展通過所述連接器外殼和沿所述連接器外殼第二表面從所述連接器外殼伸出的導(dǎo)電端子，所述端子排列在沿所述連接器外殼第二表面彼此間隔的第一和第二端子行中；每個端子包括接觸部分，把所述連接器連接到印刷電路板的末端部分，每個端子進(jìn)一步包括在所述接觸部分和所述末端部分之間的，把所述接觸和末端部分結(jié)合在一起的中間部分，每個端子的所述中間和末端部分設(shè)置在所述連接器外殼的外部；所述上端子行的端子的中間部分在第一平面中相對于所述連接器外殼第二表面以一個角度伸展，和所述第二端子行的端子的中間部分在第二平面中相對于所述連接器外殼第二表面以一個角度伸展，第一和第二平面沿與所述上和下端子行的所述端子的所述中間部分都分別結(jié)合于它們相關(guān)的末端部分的位置近似重合的范圍彼此相交；并且，其中所述第一和第二端子行的每個端子的中間部分具有在所述連接器外殼第二表面和它們相關(guān)的末端部分之間的范圍中的長度，每個所述中間部分進(jìn)一步具有沿其所述長度變化的寬度，所述端子中間部分的寬度與所述焊接末端部分的寬度近似地相同，并且隨端子中間部分趨近所述連接器外殼第二表面而逐漸增大，從而使所述上端子行中間部分至少部分地與所述下行端子中間部分重疊，因而在所述上和下端子行中的所述端子具有基本上相同的特征阻抗。
26．根據(jù)權(quán)利要求25所述的連接器，其中所述端子中間部分的第一平面是一個向下的平面，和所述端子中間部分的第二平面是一個向上的平面。
全文摘要
一種改進(jìn)的電連接器具有排列在連接器外殼中兩個平行行中的一系列端子,各端子分隔在上和下水平面中。上行端子的末端部分具有向下彎曲的從連接器外殼的后側(cè)向下傾斜的中間部分,而下行端子的末端部分具有向上彎曲的從連接器外殼后側(cè)向上傾斜的對應(yīng)的中間部分。上行和下行端子的中間部分沿一個共同長度與末端部分的焊接末端部分結(jié)合,從而使上和下行的末端部分具有相同的電長度。兩行端子的中間部分沿其長度逐漸變窄或呈喇叭形,從而它們在從連接器外殼伸出處具有比它們與相關(guān)焊接末端部分結(jié)合處更大的表面積。這種逐漸變窄也有助于保持連接器末端的希望的阻抗。
文檔編號H05K3/34GK1311909SQ99809410
公開日2001年9月5日 申請日期1999年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月13日
發(fā)明者野田敦人, 星野哲生, 新津俊博, 淺川哲哉 申請人:莫萊克斯公司