TWI842241B

TWI842241B - 線端連接器

Info

Publication number: TWI842241B
Application number: TW111146045A
Authority: TW
Inventors: 謝金安
Original assignee: 貿聯國際股份有限公司
Priority date: 2022-11-30
Filing date: 2022-11-30
Publication date: 2024-05-11
Also published as: TW202425448A

Abstract

本發明揭露一種線端連接器，包括前金屬板、複數個差分端子對、後金屬板、連接板、纜線及絕緣膠層；前金屬板、該後金屬板及該連接板係為一體成型；纜線藉由後金屬板及連接板與前金屬板建立接地迴路；纜線與後金屬板活動性的電連接；本發明相較於傳統線端連接器，利用一體成型的接地板來取代傳統的前金屬板及後金屬板，藉此簡化設計的同時，允許接地引線或接地箔僅需連接於後金屬板即可，而無需將接地引線牽引、焊接至前接地片，亦無需於各金屬板頂端設置導引槽，簡化產品設計及組裝流程，有效降低成本。

Description

線端連接器

本揭露是有關於一種線端連接器，且特別是有關於一種可應用於伺服器的線端高頻連接器。

應用於伺服器的高頻連接器種類繁多，而其中一種為NEARSTACK PCIE連接器。小型規格(SFF)委員會將NEARSTACK PCIe界定為標準SFF-TA-1026。詳細設計可參考其標準規格書，文件名稱「Specification for Storage System High Speed Cable Interconnect Rev 1.0 November 22,2021(SFF-TA-1026 Rev 1.0)，取得連結為https：//members.snia.org/document/dl/35110。

見圖1A至圖1D，圖1A繪示了習知NEARSTACK之線端連接器及其板端連接器之組合示意圖。由圖可見，線端連接器A後端延伸有多條傳輸訊號用的纜線30。而線端連接器A係用於插接於與PCB連接的板端連接器B中。

圖1B繪示了圖1A之線端連接器移除外殼後的內部構成示意圖。線端連接器A包括了兩組前後設置的連接模組1。另外，請一併參酌圖1C及圖1D，圖1C繪示了圖1B中的連接模組的後方示意圖。圖1D為圖1C中前金屬板11及後金屬板12之組合示意圖。由圖可見，連接模組1主要包括前金屬板11、後金屬板12、設於前金屬板11和後金屬板12之間的多片中隔板14、多個差分端子對20、多條纜線30及絕緣膠層40。纜線30的芯線經後穿線孔12A穿透後金屬板12、各中隔板14後從前金屬板11穿出並與位於開槽112的差分端子對20的第一端子202及第二端子204焊接。其中，每一纜線30中分別包括兩條接地引線34，接地引線34沿纜線長度方向延伸並沿後屬板12的後方表面爬升，並沿後金屬板12及各中隔板14頂部重合的導引槽114延伸以與前金屬板11電性連接，藉此為接地，並藉由接地端子111與外部連接。

另外，後金屬板12的上、下部份亦設有多個從後金屬板12沖裁、扳折而成的翼部122。各翼部122往前延伸穿透各中隔板14、絕緣膠層40及前金屬板11的穿孔113，用於物理性地阻隔各差分端子對20，防止各差分端子對之間的干擾。

而如何以前述的連接器為基礎，在不影響其效能的前提下，簡化其結構並降低其成本，即為尚待解決的問題。

有鑑於此，有鑑於此，本發明之主要目的在於提出一種連接器，其以較簡潔的設計，達到與以往NEARSTACK或其他線端連接器類似或相同的效能。

本發明的一實施例中，其相較於傳統NEARSTACK線端連接器的主要技術改善在於，利用一體成型(ONE PIECE FORMED)的接地板來取代傳統的前金屬板及後金屬板，藉此簡化設計的同時，允許接地引線或接地箔僅需連接於後金屬板即可，而無需將接地引線牽引、焊接至前接地片，亦無需於各金屬板頂端設置導引槽，簡化產品設計及組裝流程，有效降低成本。

本發明的另一實施例中，其相較於傳統NEARSTACK線端連接器的主要技術改善在於，利用與後金屬板一體成型(ONE PIECE FORMED)的導電彈臂來抵接所插入纜線的外表面，再配合採用接地導電面朝外的纜線，即可有效地建立接地迴路，而無需進行接地引線之牽引。

本發明的再一實施例的主要技術特徵在於，使後金屬板的翼部不穿透該前金屬板，而使翼部與金屬板之間相互抵持或略加分離，藉此，可在獲得相同或類似的防干擾效果的前提下，減少組裝時的對位工時。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

A:線端連接器

1:連接模組

10:接地板

B:板端連接器

11:前金屬板

110:基部

111:接地端子

112:開槽

113:穿孔

114:導引槽

12:後金屬板

121:導電彈臂

122:翼部

12A:後穿線孔

13:連接板

14:中隔板

20:差分端子對

202:第一端子

202A:第一線孔

202B:頭部

202C:延伸部

202D:接觸部

204:第二端子

204A:第二線孔

30:纜線

31:芯線

32:絕緣層

33:抗干擾膜

331:絕緣載體層

332:金屬箔

34:接地引線

40:絕緣膠層

402:線孔

404:翼孔

從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本揭露之態樣有更佳的了解。需注意的是，根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺寸都可任意地增加或減少。

圖1A繪示了習知NEARSTACK之線端連接器及其板端連接器之組合示意圖。

圖1B繪示了圖1A之線端連接器移除外殼後的內部構成示意圖。

圖1C繪示了圖1B中的連接模組之後方示意圖。

圖1D為圖1C中前金屬板及後金屬板之組合示意圖。

圖2為根據本發明一實施方式之線端連接器中的其中一個連接模組的後側立體示意圖。

圖3A為省略圖2的絕緣膠層後之前側立體示意圖。

圖3B為圖3A的側視圖。

圖4為沿圖2的X-X線剖設的部份剖面示意圖。

以下仔細討論本揭露的實施方式。然而，可理解的是，實施方式提供許多可應用的概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論與揭示的實施方式僅供說明，並非用以限定本揭露之範圍。本揭露之所有實施方式揭露多種不同特徵，但這些特徵可依需求而單獨實施或結合實施。

此外，關於本文中所使用之「第一」、「第二」、…等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。另外，本揭露所敘述之二元件之間的空間關係不僅適用於圖式所繪示之方位，亦適用於圖式所未呈現之方位，例如倒置之方位。

本發明的線端連接器的一具體實施例中，為一NEARSTACK線端連接器A，其設計大致與圖1B所示者一致。本例中的線端連接器A的詳細結構，除非另有說明，否則與先前技術中所提及的「SFF-TA-1026 Rev 1.0」文件中的「4.1.1 Configuration 1：With Free-Side Horizontal(0°)Cable Exit with Pull-Tab」中所提及的線端連接器，基本相同。除此之外，申請人將「SFF-TA-1026 Rev 1.0」一文的全數內容以併入參照文件(Incorporated by Reference)方式併入本案說明書，該文件中的絕對尺吋、內部結構之設計及各元件之相對關係等內容，均應視為本說明書的一部份。然而，本發明的線端連接器並不以NEARSTACK連接器為限，需要時，其可採用於其他形式的線端連接器中。

請參考圖1B，本發明的一實施方式的線端連接器A之設計與圖1B之設計採用相同的佈局，均為前後設置有二連接模組1(或稱插接模組)。而以下僅針對其中一者之設計進行說明。

請參考圖2，圖2為根據本發明一實施方式之線端連接器中的其中一個連接模組的後側立體示意圖。如圖所示，線端連接器A包括一接地板10、複數個差分端子對20、纜線30以及絕緣膠層40。

接地板10為一片扳折而成的金屬片體，且為一體成型(ONE PIECE FORMED)。接地板10按其位置，可分為前金屬板11、後金屬板12及連接板13三個部份。連接板13可視情況省略，以使前金屬板11及後金屬板12為獨立元件。

見圖3A，圖3A為省略圖2的絕緣膠層後之前側立體示意圖。前金屬板11包括基部110及從基部110往下延伸的複數條接地端子111，本案之每二條接地端子111之間分別設有由上至下延伸的條狀開槽112。

見圖2，後金屬板12設有位於圖中上部的導電彈臂121及位於下部的翼部122。導電彈臂121及翼部122均分別藉由對後金屬板12沖裁/扳折而成並與後金屬板12一體成型(ONE PIECE FORMED)。導電彈臂121形成於後穿線孔12A的邊沿處並往內漸收歛。請一併參酌圖3B，導電彈臂121位於後穿線孔12A的內部並往前(圖中之左側)彎曲、延伸，即為其例。另外，於另一實施例中，各後穿線孔12A之間亦可比照圖1D的設計，分別設置有翼部122亦可。另外，見圖3B，翼部122往該前金屬板11延伸。

連接板13則是形成於前金屬板11及後金屬板12的頂部，並與其二者一體成型。

請一併參酌圖3A，由圖可見，差分端子對20包括二信號傳輸用端子，稱之為第一端子202及第二端子204。第一端子202為一長型金屬薄片，其主要包括外輪廓呈圓型的頭部202B及從圓型頭部往下延伸的延伸部 202C及略為往外扳折的接觸部202D。頭部202B中包括圓型穿孔，用於供芯線31穿過。接觸部202D用於與外部連接器之端子/接觸墊接觸並建立電性連接。而延伸部202C則是用於連接頭部202B及接觸部202D。第一端子202及第二端子204之設計基本對稱，故第二端子204將不予贅述。

見圖2，纜線30包括二電線，每一電線由內至外包括一芯線31及一絕緣層32；而二電線被一抗干擾膜33以直包或捲包等方式包裹於其中。而抗干擾膜33可至少包括朝內設置的絕緣載體層331及朝外設置的金屬箔332。金屬箔332例如是銅或鋁箔膜，用於吸收電磁幅射(EMI)，絕緣載體層331例如是聚酯(Mylar)薄膜，用於作為金屬箔332之載體。於本例中，纜線30中未設置如圖1C所示的接地引線34，惟需要時，其亦可比照增設之並使之與金屬箔332連通亦可。另外，抗干擾膜33的金屬箔332亦不以朝外設計為限，需要時，其亦可朝內設置，並藉由焊接等方式與後金屬板12電性連接。

見圖2，於本例中，絕緣膠層40可選擇性地由埋入射出成型(INJECT MOLDING)製程所製成的模造件。

在製造時，先備妥金屬料片(或稱料帶)，此時，金屬料片包括有接地板10及差分端子對20且為平坦/未扳折狀，差分端子對20位於接地板10的前金屬板11的各開槽112中且有部份連接。隨後，將金屬料片置入埋入射出成型之模腔中，以治具部份固定接地板10、差分端子對20後，以埋入射出成型工藝注入絕緣膠體以在前金屬板11相對後金屬板12的至少內側表面形成絕緣膠層40以填補開槽112中並固定接地板10及差分端子對20。在冷卻完成後，絕緣膠層40對應第一線孔202A處是留空並形成一與第一線孔202A對齊的穿孔；同樣地，絕緣膠層40對應翼部122處亦會留有空孔，以供翼部122嵌入。隨後，再以刀具將連接差分端子對20與接地板10的連接處以沖裁方式移除，以確保二者不導通。

接著，再扳折接地板10以形成如圖3A所示的狀態並使翼部122嵌入絕緣膠層40的預留空孔中並與前金屬板抵持。接著，再將纜線30插入後穿線孔12A並使導電彈臂121與纜線30的金屬箔332電連接，並確保芯線31經絕緣膠層40的穿孔分別穿入第一端子202的第一線孔202A中。接著，再以雷射熔化穿出各線孔的芯線31以將芯線31與第一端子202分別連接、固定。第二端子204之處理方式亦同。如此，即告完成如圖4所示者，圖4為沿圖2的X-X線剖設的部份剖面示意圖。

隨後，可選擇性地將成品再進行注塑以填充前金屬板11及後金屬板12之間的空隙或選擇性地包裹連接模組1的大部份外表面，而新形成的注塑層可稱為外模，而若外模和絕緣膠層40的材料相同時，外模亦可視為絕緣膠層40的一部份。而需注意的是，於本例中，連接模組1未設有前案的圖1C中所述的中隔板14。惟若需要時，亦可在前金屬板11及後金屬板12之間增設該中隔板14亦可。而該中隔板可以是導電且與後金屬板12導通的金屬材質或者是絕緣材料。為絕緣材料時，可提供穩固各元件之功效。若為導體，得進一步提供抗雜訊的功效。

而本例在製造完成時，翼部122穿透絕緣膠層40，往前金屬板11方向延伸並位於一組差分端子對20的第一端子202與另一差分端子對的第二端子204之間，以隔阻各差分端子對20的至少一部份並減少其之間的訊號干擾。

另外，就翼部122的設計，除了採用圖1D的設計外，亦可如本例圖3B所示，調整翼部122的長度以使其僅接觸、抵持於前金屬板11的內側表面，而未穿出前金屬板11。亦即，翼部122對應的前金屬板11之部份為完整表面以使翼部122未穿透前金屬板11。而於另一例中，翼部122與前金屬板11的內側表面可以是略加分離且不接觸的亦可。

另一方面，於本例中，纜線30的抗干擾膜33的金屬箔332作為纜線30的接地層，可與導電彈臂121抵接並與其電性連接，藉此，纜線30可經後金屬板12、連接板13與前金屬板11建立接地迴路，而無需設置有接地線。而當纜線30中設有接地線時，接地線亦可直接焊接於後金屬板12亦可，而無需如圖1C所示的將接地線牽引至前金屬板11，為此，前金屬板11及後金屬板12之頂部可為平整表面且無需設有如圖1C所示的導引槽114。附帶一提的是，於本例中，前金屬板11及後金屬板12是藉由連接板13一體成型而連接的，但在應用時，二者不以一體成型為限，需要時，二者可以分開設置後以電線等其他元件電性連接亦可。

上述揭露已概述數個實施方式的特徵，因此熟習此技藝者可更了解本揭露之態樣。熟習此技藝者應了解到，其可輕易地利用本揭露作為基礎，來設計或潤飾其他製程與結構，以實現與在此所介紹之實施方式相同之目的及/或達到相同的優點。熟習此技藝者也應了解到，這類對等架構並未脫離本揭露之精神和範圍，且熟習此技藝者可在不脫離本揭露之精神和範圍下，在此進行各種之更動、取代、與修改。