一种引脚单元、引脚配合单元以及压接连接器装置

摘要

本发明实施例提供了一种引脚单元、引脚配合单元以及压接连接器装置，其引脚单元包括：绝缘件；第一引脚，第一引脚设置在所述绝缘件上，引脚单元通过第一引脚插设在引脚配合单元的第一通孔内，以进行信号传输；信号屏蔽结构，信号屏蔽结构设置在绝缘件上，信号屏蔽结构围绕所述第一引脚设置；引脚单元通过信号屏蔽结构与引脚配合单元的屏蔽配合结构配合，以形成回流路径；通过本发明，解决了相关技术中信号不完整的问题，进而达到了提高信号传输质量的效果。

说明书

技术领域

本发明实施例涉及高速通讯用背板连接器领域，具体而言，涉及一种引脚单元、引脚配合单元以及压接连接器装置。

背景技术

目前,多个通信设备内各个工作单元之间通过电信号传输信息时，需要通信设备背板连接器架起桥梁，使电信号按照预定的走向完成信息的传输。

随着通信技术的不断改进，对设备的工作效率的需求不断提高；相应的，电信号的传输速率也成指数递增。于是随着系统速率不断提高，带宽不断增加，工作频段信号传输路径上单位长度插入损耗也不断增加。

目前高速系统链路设计，尤其是背板连接器的高频谐振和插入损耗波动已经开始限制系统无源链路的有效带宽，引起信号完整性问题。因此，在使用通信设备背板连接器传输电信号时，如何改善通信设备背板连接器的插损谐振和I LD较大问题成为解决信号高质量高效率传输的关键。

现有技术中，一些连接器会在内部设计平行于信号针的金属片或U形金属片来屏蔽信号连接器内部信号针之间的电磁干扰。

然而这些技术所采用的屏蔽件仅存在于连接器内部或是配合以单个或多个接地引脚插入电路板覆铜地孔中，这样连接器安装到电路板上后，连接器底部基座平面与电路板平面之间存在一定空隙，信号引脚未被完全屏蔽，且一般接地引脚较远或并不互相连通，导致回流路径远或者不完整，容易产生插损谐振从而影响带宽和信号完整性。

发明内容

本发明实施例提供了一种引脚单元、引脚配合单元以及压接连接器装置，以至少解决相关技术中信号不完整的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种引脚单元，包括：绝缘件；第一引脚，所述第一引脚设置在所述绝缘件上，所述引脚单元通过所述第一引脚插设在引脚配合单元的第一通孔内，以进行信号传输；信号屏蔽结构，所述信号屏蔽结构设置在所述绝缘件上，所述信号屏蔽结构围绕所述第一引脚设置；所述引脚单元通过所述信号屏蔽结构与引脚配合单元的屏蔽配合结构配合，以形成回流路径。

在一个示例性实施例中，所述绝缘件包括第一绝缘部，所述第一绝缘部位于所述信号屏蔽结构内部，所述第一引脚穿设于所述第一绝缘部。

在一个示例性实施例中，所述绝缘件还包括第二绝缘部，所述第二绝缘部位于所述第一绝缘部的外侧并与所述第一绝缘部相连接；所述第一绝缘部的插接表面与所述第二绝缘部的插接表面相平齐，所述第一绝缘部的插接表面为所述第一绝缘部的所述第一引脚穿出的表面。

在一个示例性实施例中，所述信号屏蔽结构包括金属壁，所述金属壁围绕所述第一引脚设置，且所述金属壁的顶面位于所述第一绝缘部的插接表面的靠近所述第一引脚的插接端的一侧。

在一个示例性实施例中，所述信号屏蔽结构包括金属底件以及多个排布于所述金属底件面的导电凸起所述金属底件的顶面与所述第一绝缘部的插接表面相平齐，所述导电凸起朝向所述第一引脚，且所述导电凸起的顶面位于所述第二绝缘部的插接表面的靠近所述第一引脚的插接端的一侧。

在一个示例性实施例中，所述金属底件围绕所述第一引脚设置。

在一个示例性实施例中，排布于所述金属底件顶面的所述导电凸起固设于所述金属底件顶部。

在一个示例性实施例中，排布于所述金属底件顶面的导电凸起至少包括以下之一：

排布于所述金属底件顶面的所述导电凸起通过弹性部件与所述金属底件顶面相连接；和/或排布于所述金属底件顶面的所述导电凸起为弹性件。

在一个示例性实施例中，所述绝缘件还包括第二绝缘部，所述第二绝缘部位于所述第一绝缘部的外侧并与所述第一绝缘部相连接；所述第一引脚穿出所述第一绝缘部的插接表面，且所述第一绝缘部的插接表面位于所述第二绝缘部的插接表面的靠近所述第一引脚的插接端的一侧。

在一个示例性实施例中，所述信号屏蔽结构包括金属壁，所述金属壁顶面与所述第一绝缘部的插接表面相平齐。

在一个示例性实施例中，所述第一引脚包括穿出于所述第一绝缘部的连接部、与所述连接部远离所述第一绝缘部一端相连接的鱼眼限位部，所述第一引脚的插接端与所述鱼眼限位部远离所述连接部一端相连接，所述鱼眼限位部靠近所述连接部的一端与所述连接部形成连接面，所述连接面位于所述金属壁顶面靠近所述第一引脚的插接端的一侧。

在一个示例性实施例中，所述第一引脚包括与所述第一绝缘部相连接的连接部、与所述连接部远离所述第一绝缘部一端相连接的鱼眼限位部，所述鱼眼限位部沿第一引脚的中轴线向外水平凸出；所述第一引脚的插接端与所述鱼眼限位部远离所述连接部一端相连接，所述鱼眼限位部靠近所述连接部的一端与所述连接部形成连接面，所述连接面位于所述信号屏蔽结构最高点所在平面靠近所述第一引脚的插接端的一侧。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种引脚配合单元，包括：

电路板；第一通孔，所述第一通孔开设于所述电路板上，所述第一通孔与引脚单元的第一引脚相插接，以为所述第一引脚提供信号传输路径；屏蔽配合结构，所述屏蔽配合结构置在所述电路板上，所述引脚配合单元通过所述屏蔽配合结构与所述信号屏蔽结构相配合，以屏蔽外部电磁干扰。

在一个示例性实施例中，所述屏蔽配合结构包括围绕所述第一通孔设置并开设在所述电路板上的配合槽。

在一个示例性实施例中，所述电路板与所述引脚单元相配的配合面设有金属平面，所述配合槽的内侧壁围成隔离盘；所述配合槽的槽体将所述隔离盘与所述金属平面相隔离，所述第一通孔位于所述隔离盘内。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种压接连接器装置，包括：

前述引脚单元以及前述引脚配合单元，所述引脚单元与引脚配合单元配合，以进行信号传输。

通过本发明，由于引脚单元设置有屏蔽结构，从而能够提供较短的回流路径，从而减少信号损失，同时屏蔽外部电磁信号的干扰，提高信号的完整性；因此，可以解决相关技术中信号不完整的问题，达到提高信号传输质量的效果。

附图说明

图1是根据本发明实施例的一种引脚单元的结构示意图一；

图2是根据本发明实施例的一种引脚配合单元的结构示意图一；

图3是根据本发明实施例的一种引脚单元的结构示意图二；

图4是根据本发明实施例的一种引脚单元的结构示意图三；

图5是根据本发明实施例的一种引脚配合单元的结构示意图二；

图6是根据本发明的具体实施例的一种压接连接器装置结构示意图一；

图7是根据本发明的具体实施例的一种压接连接器装置结构示意图二；

图8是根据本发明的具体实施例的一种压接连接器装置结构示意图三。

图中，1、引脚单元；111、第一绝缘部；112、第二绝缘部；12、第一引脚；121、连接部；122、鱼眼限位部；123、连接面；13、第二引脚；14、信号屏蔽结构；141、金属壁；142、金属底件；143、导电凸起；2、引脚配合单元；20、电路板；21、第一通孔；22、第二通孔；23、屏蔽配合结构；231、配合槽；232、隔离盘；24、金属平面；51、金属差分信号引脚；52、金属接地引脚；53、第一绝缘基材；54、第二绝缘基材；56、金属化差分信号通孔；57、金属化地通孔；58、金属化环形凹槽；59、金属环壁。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

如图1及图2所示，本申请实施例中提供了一种引脚单元1，该引脚单元1包括：

绝缘件；第一引脚12，第一引脚12设置在绝缘件上，引脚单元1通过第一引脚12插设在引脚配合单元2的第一通孔21内，以进行信号传输；信号屏蔽结构14设置在第一绝缘部111上，信号屏蔽结构14围绕第一引脚12设置；引脚单元1通过信号屏蔽结构14与引脚配合单元2的屏蔽配合结构23配合，以形成回流路径。

在本实施例中，信号屏蔽结构14与屏蔽配合结构23配合后，形成了较短的回流路径，从而减少了信号传输过程中产生的高频插损谐振与插损波动，同时，信号屏蔽结构对外部电磁信号进行屏蔽，从而减少了外部电磁信号的干扰，保证了信号传输的稳定性和信号的完整性；需要说明的是，信号屏蔽结构14与屏蔽配合结构23配合后，应当能够组成较短的回流路径以及对外部电磁信号进行屏蔽的结构，否则并不能实现减少高频插损谐振与插损波动以及外部电磁信号的干扰。

例如，若信号屏蔽结构14设置在第一绝缘部111内部，使得信号屏蔽结构14与屏蔽配合结构23配合后，引脚单元1与引脚配合单元2之间的回流路径并没有缩短，则不能减少高频插损谐振与插损波动，且由于信号屏蔽结构14设置在第一绝缘部111内部，因而不能屏蔽外部的电磁信号的干扰。

其中，绝缘件可以是由塑料或者其它绝缘材料制成,只要能够实现对第一引脚12进行位置固定的机械功能以及绝缘隔离的电气功能即可；第一引脚12竖直固定在绝缘件上，且第一引脚12可以设置为插针状，也可以设置为其它形状，例如三角状、方形等，只要能够与第一通孔21形成回流路径即可；第一引脚12的数量可以是设置为单个，也可以是成对设置，还可以设置为多个，可以按照实际需求对第一引脚12的数量进行调整；信号屏蔽结构14可以设置为围绕第一引脚12设置的金属环或金属壁，也可以设置为其它能够对信号进行屏蔽的结构；需要说明的是，信号引脚12是要插入引脚配合单元2中，并与引脚配合单元2内的连线相连通的，因此，信号屏蔽结构14不能设置为影响信号引脚12插接的结构，如金属罩等。

在一个可选的实施例中，绝缘件包括第一绝缘部111，第一绝缘部111位于信号屏蔽结构14内部，第一引脚12穿设于第一绝缘部111，并固定在第一绝缘部111上。

在本实施例中，第一引脚12与第一绝缘部111的连接方式可以是在第一绝缘部111上开设安装孔，再将第一引脚12通过焊接的方式固定在安装孔内；也可以是通过其它方式对第一引脚进行固定，只要满足第一引脚12穿出于第一绝缘部111即可。

在一个可选的实施例中，绝缘件还包括第二绝缘部112，第二绝缘部112位于第一绝缘部111的外侧并与第一绝缘部111相连接；第一绝缘部111的插接表面与第二绝缘部112的插接表面相平齐，第一绝缘部111的插接表面为第一绝缘部111的第一引脚12穿出的表面。

在一个可选的实施例中，第一绝缘部111与第二绝缘部112相连接是为了对第一绝缘部111进行连接固定，避免第一绝缘部111在使用过程中发生晃动，从而保证第一引脚12在进行信号传输时保持稳定。

其中，第一绝缘部111与第二绝缘部112的制作材料可以相同，也可以不同，只要能够实现电气绝缘功能即可。

在一个可选的实施例中，如图3所示，信号屏蔽结构14可以(但不限于)设置为金属壁141，金属壁141的顶面位于第一绝缘部111的插接表面的靠近第一引脚12的插接端的一侧。

在本实施例中，第一绝缘部111的插接表面与第二绝缘部112的插接表面相平齐的情况下，金属壁141高于第一绝缘部111，使金属壁141能够包围更多的第一引脚12部分，从而增加信号屏蔽面积，减少外部信号的干扰；而将信号屏蔽结构14设置为金属壁141，是为了方便对信号屏蔽结构14进行加工。

其中，金属壁141可以设置为围绕第一引脚12设置的椭圆形，也可以是方形，还可以是圆形，只要能够实现对第一引脚12进行包围即可；金属壁141与第一绝缘部111的设置方式可以(但不限于)是在第一绝缘部111上开设固接槽，随后将金属壁141焊接在固接槽内；或者是金属壁141焊接在第一绝缘部111的插接面，还可以是通过其它方式进行安装。

需要说明的是，为实现第一绝缘部111与第二绝缘部112的连接，固接槽可以设置为开口相对的U形，固接槽之间设有连接块，使第一绝缘部111与第二绝缘部112相连接；相应的，金属壁141位于连接块的部分可以开设嵌槽，使连接块嵌设在嵌槽内，也可以只开设让位槽，使金属壁141通过让位槽绕过连接块，保证第一绝缘部111与第二绝缘部112相连接。

在一个可选的实施例中，如图4所示，信号屏蔽结构14还可以设置为金属底件142以及多个排布于金属底件142顶面的导电凸起143，金属底件142的顶面与第一绝缘部111的插接表面相平齐，导电凸起143朝向第一引脚12，且导电凸起143的顶面位于第二绝缘部112的插接表面的靠近第一引脚12的插接端的一侧。

在本实施例中，由于金属底件142的顶面与第一绝缘部111的插接表面相平齐，且导电凸起143高出第一绝缘部111的插接面，因而在第一引脚12与第一通孔21相插接时，导电凸起143缩短了回流路径，从而改善信号质量，且改善了引脚配合单元2与引脚单元1相压接的表面不平整造成的接触不良率。

在一个可选的实施例中，金属底件142围绕第一引脚12设置。

在本实施例中，金属底件142设置为围绕第一引脚12设置的开口相对的U形，且金属底件142之间存在缺口使第一绝缘部111与第二绝缘部112相连接；金属底件142与第一绝缘部111的连接方式可以是在第一绝缘部111上开设安装槽，再将金属底件142固定在安装槽内，使金属底件142在使用过程中保持稳定。

在一个可选的实施例中，排布于金属底件142顶面的导电凸起143固设于金属底件142顶部。

在一个可选的实施例中，至少包括以下之一：

排布于金属底件142顶面的导电凸起143通过弹性部件与金属底件142顶面相连接；和/或导电凸起143为弹性件。

在本实施例中，导电凸起143可以是固定设置在金属底件142顶部，从而保证导电凸起143的稳定连接；导电凸起143通过弹性部件与金属底件142进行连接或将导电凸起143设置为弹性件，能够使导电凸起143能够在适应凹凸不平的接触环境，保证导电凸起143与屏蔽配合结构23的稳定接触。

其中，弹性部件可以是弹簧，也可以是跳豆弹簧，还可以是弹性压片；弹性件可以是记忆金属，如钛镍合金等，也可以是其它具有弹性的金属件。

需要说明的是，导电凸起143可以是金属结构，也可以是非金属结构，只要满足导电性能即可；且导电凸起143的排布方式可以(但不限于)是两两一组设置，且每组导电凸起143按预设面对称设置在金属底件142的顶面，也可以是随意排布在金属底件142的顶面，还可以是根据预先进行的仿真数据确定传输性能较优时的排布位置与个数；其中，预设面可以是按照竖直平面将金属底件142平均分割为两个或多个部分的平面，且平面之间可以相互交叉。

在一个可选的实施例中，第一绝缘部111的插接表面位于第二绝缘部112的插接表面的靠近第一引脚12的插接端的一侧，且金属壁141顶面与第一绝缘部111的插接表面相平齐。

在本实施例中，第一绝缘部111高于第二绝缘部112，并使金属壁141与第一绝缘部111的插接表面相平齐，从而在使用过程中，能够使金属壁141的顶面直接与引脚配合单元2相抵接，无需再在引脚配合单元2上设置屏蔽配合结构23，节约了工序。

在一个可选的实施例中，如图4所示，第一引脚12包括穿出于第一绝缘部111的连接部121、与连接部121远离第一绝缘部111一端相连接的鱼眼限位部122，鱼眼限位部122沿第一引脚12的中轴线向外水平凸出；第一引脚12的插接端与鱼眼限位部122远离连接部121一端相连接，鱼眼限位部122靠近连接部121的一端与连接部121形成连接面，连接面位于信号屏蔽结构14最高点所在平面靠近第一引脚12的插接端的一侧。

在本实施例中，鱼眼限位部122向外凸出是为了增加第一引脚12与第一通孔21的内孔壁的接触面积，从而增加第一引脚12的摩擦力，使得第一引脚12插入第一通孔21后能够保持稳定；连接面高于信号屏蔽结构14最高点所在平面是为了保证第一引脚12的鱼眼限位部122能够完全插入第一通孔21内，从而保证与第一通孔21的连接，实现信号传输，并保证第一引脚12的稳定，避免第一引脚12在使用过程中发生晃动；需要说明的是，绝缘部件111可以与连接部121相抵接，以对第一引脚12起到一定的固定作用。

例如，连接面可以是高于导电凸起143顶端，也可以是高于金属壁141的顶面。

在一个可选的实施例中，如图2所示，与引脚单元1相配合的引脚配合单元2包括：

电路板20；第一通孔21，第一通孔21开设于电路板20上，第一通孔21与引脚单元1的第一引脚12相插接，以为第一引脚12提供信号传输路径；屏蔽配合结构23，屏蔽配合结构23设置在电路板20上，引脚配合单元2通过屏蔽配合结构23与信号屏蔽结构14相配合，以屏蔽外部电磁干扰。

在本实施例中，电路板20可以是PCB板，第一通孔21的孔径可以与第一引脚12的最大直径相同，也可以是小于第一引脚12的最大直径，从而适应不同的引脚大小。

在一个可选的实施例中，如图5所示，屏蔽配合结构23包括围绕第一通孔21设置并开设在电路板20上的配合槽231。

在本实施例中，当第一绝缘部111与第二绝缘部的插接面相平齐时，配合槽231分别与金属壁141的顶面或导电凸起143的顶端相接触，从而构成较短的回流路径，减少了信号损失。

在一个可选的实施例中，电路板20与引脚单元1相配的配合面设有金属平面24，配合槽231的内侧壁围成隔离盘232；配合槽231的槽体将隔离盘232与金属平面24相隔离，第一通孔21位于隔离盘232内。

在本实施例中，当电路板20上不设置信号屏蔽结构时，金属平面24能够与金属壁141的顶面或导电凸起143的顶端紧密接触，从而节约工序；同时，在金属平面24上设置隔离盘232，是为了避免第一引脚12在插入第一通孔21的过程中发生短路，保证回流路径的正常运行。

其中，隔离盘232的形状可以是方形、圆形等多种形状，且隔离盘232具有用于调整差分信号的阻抗。

在一个可选的实施例中，第一绝缘部111上还设有金属材料制成的第二引脚13，第二引脚13位于第一引脚12的两侧，且电路板20上设有与第二引脚13相插接的第二通孔22；第二引脚13配合第二通孔22以实现线路接地，从而实现电流回路；其中，当信号屏蔽结构14超出于第一绝缘部111时，第二引脚13可以去除，以节约材料，同时，保留第二通孔22。

在一个可选的实施例中，本发明还提供一种压接连接器装置，该装置包括上述的引脚单元1以及引脚配合单元2，且引脚单元1与引脚配合单元2配合，以进行信号传输。

下面结合具体的实施例对本发明进行说明。

如图6所示，压接连接器装置均包括阵列式的引脚单元1以及与引脚单元1相配合的引脚配合单元2，每个引脚单元1配合引脚配合单元2实现一对差分信号的传输功能。

其中，每个引脚单元1构成包括：第一绝缘基材、第二绝缘基材54、一对用于进行信号传输的金属差分信号引脚51、一对为信号提供回流路径的金属接地引脚52，其中，金属差分信号引脚51为带有鱼眼限位部122的鱼眼式引脚；金属差分信号引脚51固定在第一绝缘基材上。

引脚单元1还包括信号屏蔽结构14。

如图6所示，在第一绝缘基材的插接面高于第二绝缘基材54的插接面的情况下，信号屏蔽结构设置为金属壁141，金属壁141的顶面与第一绝缘基材53的顶面相平齐，并低于鱼眼限位部122的底部所在的平面。

对应的，引脚配合单元2包括电路板20、一对与金属差分信号引脚51相插接的金属化差分信号通孔56、与金属接地引脚52相插接的金属化地通孔57、以及设置在电路板20配合面的金属平面24，在金属平面24上开设有非导电区域的隔离盘232；金属化地通孔57位于金属化差分信号通孔56的两侧。

与信号屏蔽结构14相配合的屏蔽配合结构23可以设置为金属化环形凹槽58，金属化环形凹槽58的高度与厚度满足于金属壁141或导电凸起143嵌入电路板20，从而为信号提供更短回流路径，起到全方位屏蔽信号与固定连接器的作用。

如图7所示，当第一绝缘基材的插接面与第二绝缘基材54的插接面相平齐时，信号屏蔽结构14即可以设置为金属壁141，也可以设置为金属底件142与导电凸起143的组合，其中，金属壁141的顶面和导电凸起143顶部均低于鱼眼限位部122的底部所在的平面。

而当第一绝缘基材53的插接面高于第二绝缘基材54的插接面时，金属化环形凹槽58可以不设置，从而使金属壁141或导电凸起143直接与金属平面24相抵接，从而形成回路。

如图8所示，当信号屏蔽结构设置为金属底件142与导电凸起143的组合的情况下，金属化环形凹槽58可以改为凸设于金属平面上的金属环壁59，当金属差分信号引脚51插入金属化差分信号通孔56时，金属环壁59与导电凸起143相抵接，从而形成较短的回流路径。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。