阅读说明：本技术 一种连接器、连接器组件及电子设备 (Connector, connector assembly and electronic equipment ) 是由 李强 肖聪图 欧正言 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种连接器、连接器组件及电子设备,用以改善信号间的串扰现象,优化信号传输性能。连接器包括阵列设置的多个第一端子模块,第一端子模块包括屏蔽单元和第一信号端子,其中：屏蔽单元包括顺序连接形成屏蔽腔的多个屏蔽板,屏蔽板背向屏蔽腔的第一面用于与配对连接器的对端屏蔽板配合,屏蔽板上还设置有凸出于第一面的接触单元,接触单元用于与配对连接器的对端屏蔽板电连接；第一信号端子位于屏蔽腔内。(The application provides a connector, a connector assembly and electronic equipment, which are used for improving crosstalk phenomena among signals and optimizing signal transmission performance. The connector includes a plurality of first terminal modules that the array set up, and first terminal module includes shielding element and first signal terminal, wherein: the shielding unit comprises a plurality of shielding plates which are sequentially connected to form a shielding cavity, a first surface of each shielding plate, which is back to the shielding cavity, is used for being matched with an opposite end shielding plate of the mating connector, and the shielding plates are also provided with contact units protruding out of the first surfaces, and the contact units are used for being electrically connected with the opposite end shielding plates of the mating connector; the first signal terminal is located in the shielding cavity.)

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的连接器，下面首先说明一下其应用场景。该连接器可应用于电子设备中，用于传递高速差分信号或单端信号等，其中，电子设备可以为现有技术中的通讯设备、服务器、超级计算机或者路由器、交换机等设备。在公端与母端连接器互配时，为保证信号的传输质量，信号间一般设置有接地屏蔽结构。随着信号通道速率与密度的逐渐提升，常规的屏蔽结构由于接地点数量较少、回流路径过长等问题，导信号间出现串扰谐振等现象，尤其在56Gbps及以上速率的数据传输场景中，连接器的封装串扰已经成为整个设备的串扰瓶颈，屏蔽结构的设计对于能否提升信号的传输质量有着重要影响。

基于此，本申请实施例提供了一种连接器，该连接器在信号端子的四周设有屏蔽板，在与配对连接器互配时，各个屏蔽板可分别与配对连接器的对端屏蔽板电连接，因此信号回流路径较为充足，并且可形成将信号端子包围的屏蔽结构，从而可以实现良好的屏蔽效果，优化连接器的串扰性能。下面结合附图对本申请实施例提供的连接器进行具体说明。

首先参考图1所示，图1为本申请提供的连接器的结构示意图。本申请实施例提供的连接器可包括基座100以及多个第一端子模块200，这些第一端子模块200可设置在基座100上，并在基座100上呈阵列排布的状态。具体实施时，第一端子模块200可包括第一信号端子10和屏蔽单元20，其中，第一信号端子10具体可以为成对设置的差分信号端子，在与配对连接器互配连接时，第一信号端子10可用于与配对连接器的第二信号端子电连接，以在电子设备内部传递差分信号；屏蔽单元20可包括多个屏蔽板21，在设置时，多个屏蔽板21可顺序连接形成屏蔽腔22，以将第一信号端子10容纳于内，这样，通过将屏蔽板21分别接地设置，即可产生多条信号回流路径，并可在第一信号端子10的周侧形成包围状的屏蔽结构，实现较为均匀的接地分布，从而实现良好的信号屏蔽效果。

在第一端子模块200的阵列中，每个第一端子模块200可与N个其它的第一端子模块200相邻设置，可以理解的，N即为屏蔽单元20中屏蔽板21的数量。具体实施时，N可以取值为三个、四个、五个或者以上，本申请对此不作限制，只要各个屏蔽板21能合围形成容纳第一信号端子10的屏蔽腔22即可。以下具体以四个屏蔽板21为例进行说明。

为方便描述，分别将四个屏蔽板21分别称为第一屏蔽板23、第二屏蔽板24、第三屏蔽板25和第四屏蔽板26，第一屏蔽板23、第二屏蔽板24、第三屏蔽板25及第四屏蔽板26顺序连接，并且第一屏蔽板23与第三屏蔽板25相对设置，第二屏蔽板24与第四屏蔽板26相对设置。在第一端子模块的阵列中，第一屏蔽板23与第三屏蔽板25可沿阵列的行向方向(即x方向)排列，第二屏蔽板24与第四屏蔽板26则可沿阵列的列向方向(即y方向)排列。为了简化连接器的结构以及制作工艺，在本申请实施例中，同行设置的多个第一端子模块200的第一屏蔽板23可彼此连接为一体结构，类似地，同行设置的多个第一端子模块200的第三屏蔽板25也可彼此连接为一体结构。

本申请实施例中，各屏蔽板21具体可以在与配对连接器的对端屏蔽板电连接时实现接地，具体实施时，屏蔽板21具有背向屏蔽腔22的第一面211，该第一面211即为屏蔽板21与对端屏蔽板配合的一面。以图1中的第一端子模块A为例，第一端子模块A的第一屏蔽板23与上侧的第一端子模块B的第三屏蔽板25位置相对，在将连接器与配对连接器互配时，对端屏蔽板具体可插接于第一端子模块A的第一屏蔽板23与第一端子模块B的第三屏蔽板25之间，也就是说，第一端子模块A的第一屏蔽板23与第一端子模块B的第三屏蔽板25可电连接至同一个对端屏蔽板，从而可以简化配对连接器的结构，并且还可以减小互配后形成的连接器组件的尺寸。

类似地，第一端子模块A的第二屏蔽板24可与右侧的第一端子模块C的第四屏蔽板26可电连接至同一个对端屏蔽板；第一端子模块A的第三屏蔽板25可与下侧的第一端子模块D的第一屏蔽板23电连接至同一个对端屏蔽板；第一端子模块A的第四屏蔽板26可与左侧的第一端子模块E的第二屏蔽板24电连接至同一个对端屏蔽板。

为了提高屏蔽板21与对端屏蔽板的电连接可靠性，屏蔽板21上还可设置有凸出于第一面211的接触单元，屏蔽板21具体通过接触单元实现与对端屏蔽板的电连接。具体实施时，接触单元既可以为刚性接触单元，也可以为弹性接触单元，本申请实施例对此不作具体限制。

一并参考图2和图3所示，图2为本申请实施例提供的屏蔽板21的一种结构示意图，图3为图2中的屏蔽板21与对端屏蔽板51电连接时的结构示意图。该实施例中，接触单元30为刚性接触单元时，具体可以为凸起结构31。在与配对连接器互配时，凸起结构31的顶部可与对端屏蔽板51刚性接触实现电连接，由于凸起结构31的高度较低，因此该屏蔽板21与对端屏蔽板51之间形成的回流路径很短，从而可以实现较好的屏蔽效果，推后串扰谐振出现的频率。

上述实施例中，凸起结构31的具体结构形式不限，例如可以为弧形凸起、柱形凸起等，为了保证接触单元30与对端屏蔽板51可靠接触，本申请实施例中可以将凸起结构31的顶部设计为面状，以增大凸起结构31与对端屏蔽板51的接触面积。

参考图4和图5所示，图4为本申请实施例提供的另一种屏蔽板21的结构示意图，图5为图4中的屏蔽板21与对端屏蔽板51电连接时的结构示意图。该实施例中，接触单元30为弹性接触单元时，具体可以为弹臂结构，即图4中所示的第一弹臂32。具体设置时，第一弹臂32可朝向远离第一面211的方向倾斜设置，第一弹臂32的第一端与屏蔽板21连接，第二端朝向远离第一面211的方向延伸，在与配对连接器互配时，第一弹臂32的第二端可与对端屏蔽板51弹性接触实现电连接，这时，第一弹臂32即形成为该屏蔽板21与对端屏蔽板51之间的信号回流路径。

上述实施例中，第一弹臂32的长度范围可在0.9mm～2.5mm之间，示例性地，第一弹臂32的长度具体可以为0.9mm，1.1mm，1.3m，1.5mm，1.7mm，1.9mm，2.1mm，2.3m或者2.5mm等等，相比于现有技术中通常设置的3mm以上长度的弹臂，该方案可明显缩短回流路径的长度；另外，为了使第一弹臂32保持较佳的弹性性能，第一弹臂32的宽度尺寸也可设计得相对较小，本申请实施例中，第一弹臂32的宽度范围可在0.25mm～0.3mm之间，示例性地，第一弹臂32的宽度具体可以为0.25mm，0.26mm，0.27mm，0.28mm，0.29mm或者0.3mm等等。由于第一弹臂32的长度尺寸和宽度尺寸都相对较小，所形成的回流路径的电感性也得以减小，因此可以有效降低30GHz以上的高频信号谐振。

此外，在本申请的一些实施例中，屏蔽板21上还可开设有缺口27，上述第一弹臂32具体可设置于该缺口27内，以减小屏蔽板21的整体厚度。具体实施时，可以将第一弹臂32的第一端连接于缺口27的内壁，从而可以提高第一弹臂32的结构稳定性。

参考图6所示，图6为本申请实施例提供的第一端子模块200的结构示意图。除上述的单一弹臂的形式之外，在本申请实施例中，当接触单元30为弹性接触单元时，还可以将其设计为双弹臂结构，以在连接器与配对连接器之间形成更多的信号回流路径。具体地，接触单元30包括两条第二弹臂33，该两条第二弹臂33分别朝向远离第一面211的方向倾斜设置，两条第二弹臂33的第一端分别与屏蔽板21连接，两条第二弹臂33的第二端则朝向远离第一面211的方向延伸并且相交，即接触单元30为V形结构，在与配对连接器互配时，两条第二弹臂33的相交位置可与对端屏蔽板51弹性接触实现电连接，这时，两条第二弹臂33分别形成为该屏蔽板21与对端屏蔽板51之间的信号回流路径。也就是说，通过将接触单元30设计为双弹臂结构，一个接触单元30就可形成两条信号回流路径，从而有利于增加屏蔽单元整体与配对连接器之间的信号回流路径数量，优化信号串扰性能。

类似地，在本申请的一些实施例中，上述弹性接触单元也可设置于屏蔽板上的缺口27内，以减小屏蔽板21的整体厚度。具体实施时，可以将两条第二弹臂33的第一端分别连接于缺口27的内壁，从而可以提高接触单元30的结构稳定性。

图7为图6中所示的第一端子模块200旋转一定角度后的结构示意图，图8为图6中所示的第一端子模块200与配对连接器互配时的结构示意图。一并参考图6、图7和图8，根据前述描述可知，该第一端子模块200中，第一屏蔽板23可与上侧的第一端子模块200的第三屏蔽板25电连接至同一对端屏蔽板51，而第三屏蔽板25则可与下侧的第一端子模块200的第一屏蔽板23电连接至同一对端屏蔽板51，因此，对于行向设置(即x方向)的对端屏蔽板51来说，该对端屏蔽板51始终会插接于相邻的两个第一端子模块200的第一屏蔽板23与第三屏蔽板25之间。为了保证对端屏蔽板51与相应的第一屏蔽板23和第三屏蔽板25的电连接可靠性，在本申请实施例中，第一屏蔽板23与第三屏蔽板25中，至少一个屏蔽板上设置的接触单元30为弹性接触单元，例如，第一屏蔽板23上设置的接触单元30为弹性接触单元，第三屏蔽板25上设置的接触单元30则为刚性接触单元，这样，在将连接器与配对连接器互配时，一方面可以使对端屏蔽板51顺利插接进相邻设置的第一屏蔽板23与第三屏蔽板25之间，另一方面，利用弹性接触单元施加于对端屏蔽板51一侧的弹性力，促使对端屏蔽板51与另一侧的刚性接触单元抵接，从而使对端屏蔽板51与第三屏蔽板25能够可靠电连接。

对于第二屏蔽板24与第四屏蔽板26来说，第二屏蔽板24可与右侧的第一端子模块200的第四屏蔽板26电连接至同一对端屏蔽板51，而第四屏蔽板26可与左侧的第一端子模块200的第二屏蔽板24电连接至同一对端屏蔽板51，因此，对于列向设置的对端屏蔽板51来说，该对端屏蔽板51始终会插接于相邻设置的两个第一端子模块200的第二屏蔽板24与第四屏蔽板26之间。类似地，为了保证对端屏蔽板51与相对应的第二屏蔽板24和第四屏蔽板26的电连接可靠性，在本申请实施例中，第二屏蔽板24与第四屏蔽板26中，至少一个屏蔽板上设置的接触单元为弹性接触单元，例如，第二屏蔽板24上设置的接触单元30为弹性接触单元，第四屏蔽板26上设置的接触单元30则为刚性接触单元，具体连接效果与前述方案类似，此处不再过多赘述。

值得一提的是，在连接器与配对连接器的插接方向，第一屏蔽板23、第二屏蔽板24、第三屏蔽板25及第四屏蔽板26上所设置的接触单元30在该方向上的垂直距离可设置在1mm以内，这种设计能够保证信号电流与接地回流电流转换点基本处于同一平面，从而可以减少信号回流参照地面的转换，推后出现串扰谐振点的频率，进而可以改善连接器互配后的串扰性能。

另外，各个屏蔽板21上可设置有一个或多个接触单元30，具体设置数量可根据屏蔽板21的尺寸确定，以在不影响连接器的正常性能的前提下，尽可能地增加连接器与配对连接器间的信号回流路径，以改善连接器互配后的信号串扰现象。例如，在图8所示的实施例中，第三屏蔽板25上设置有两个凸起结构31，因此第三屏蔽板25与对端屏蔽板51之间可形成两条信号回流路径，配合第一屏蔽板23上设置的V形弹性接触单元30所提供的两条信号回流路径、第二屏蔽板24上设置的V形弹性接触单元30所提供的两条信号回流路径，以及第四屏蔽板26上的凸起结构31所提供的一条信号回流路径，该屏蔽单元合计可提供七条信号回流路径，因此可以有效改善连接器串扰性能。

综上，本申请实施例提供的连接器，通过在第一信号端子的四周设置屏蔽板，且各个屏蔽板均可通过接触单元与配对连接器的对端屏蔽板电连接，因此信号回流路径较为充足，并且可形成将信号端子包围的屏蔽结构，从而可以实现良好的屏蔽效果，优化连接器的串扰性能。

图12为采用其他方案制备的连接器的串扰曲线图，图13为本申请实施例提供的连接器的串扰曲线图，可以看出，采用其他方案制备的连接器屏蔽结构，近端串扰和远端串扰在20GHz左右出现谐振，谐振峰值可达到-23dB，严重影响连接器的信号传输质量；而本申请实施例提供的连接器，通过设置充足的信号回流路径，并在互配的信号端子周侧形成较为均匀的接地分布，近端串扰和远端串扰在25GHz前均无明显谐振，因此，本申请实施例可以将连接器的串扰谐振频点从20GHz提升到25GHz左右，从而可以优化高频串扰性能，使连接器可用于支撑56Gbps及其以上更高速率的数据传输。

继续参考图8所示，本申请实施例还提供了一种连接器组件，该连接器组件包括前述任一实施例中的连接器，以及与该连接器互配插接的配对连接器，在本申请实施例中，上述连接器具体可以为母端连接器，配对连接器则可以为公端连接器。

其中，配对连接器可包括阵列设置的多个第二端子模块，该第二端子模块具体可包括第二信号端子40以及多个对端屏蔽板51，多个对端屏蔽板51可围绕第二信号端子40设置。在将配对连接器与连接器互配连接时，第二信号端子40具体用于与第一信号端子10电连接，以在电子设备内部传递差分信号；对端屏蔽板51则可插设于相邻的两个第一端子模块之间，且对端屏蔽板51的两侧可分别与相邻的两个第一端子模块的两个屏蔽板21电连接。

具体实施时，第二端子模块中对端屏蔽板51的数量也可以为三个、四个、五个或者以上，本申请对此不作限制。可以理解的，为了保证配对连接器与连接器的适配性以及互配后的屏蔽效果，第二端子模块中对端屏蔽板51的数量可与第一端子模块中屏蔽板21的数量相等。

同样以四个对端屏蔽板51为例，一并参考图9所示的第二端子模块300的结构示意图，该四个对端屏蔽板51可分别为第五屏蔽板52、第六屏蔽板53、第七屏蔽板54和第八屏蔽板55，其中，第五屏蔽板52与第七屏蔽板54相对设置，第六屏蔽板53与第八屏蔽板55相对设置。在第二端子模块300的阵列中，第五屏蔽板52与第七屏蔽板54可沿阵列的行向方向(即x方向)排列，第六屏蔽板53与第八屏蔽板55可沿阵列的列向方向(即y方向)排列。为了简化连接器的结构以及制作工艺，在本申请实施例中，同行设置的多个第二端子模块300的第五屏蔽板52可彼此连接，形成为整片式屏蔽板，类似地，同行设置的多个第二端子模块300的第七屏蔽板53也可彼此连接为一体结构，形成为整片式屏蔽板。

参考图10所示，上述整片式屏蔽板56具体可插接于第一端子模块的第一屏蔽板与第三屏蔽板之间。当同行设置的多个第一端子模块的第一屏蔽板或第三屏蔽板也为一体结构时，如图10中所示的长屏蔽板，为方便描述，以下将连接器中的长屏蔽板称为母端长屏蔽板28。由于整片式的长屏蔽板在实际加工过程中无法完全平直，会出现细微的挠度，在将配对连接器与连接器互配时，两侧的长屏蔽板就可能会出现无法顺利插接的情况。

一并参考图11a和图11b所示，为了减小这种情况出现的风险，在本申请的一些实施例中，以配对连接器与连接器的插接方向为第一方向(即z方向)，整片式屏蔽板56朝向第一方向的第一侧面具有弧形缺口57，以及位于该弧形缺口57两端的平面部58，这样，该整片式屏蔽板56与母端长屏蔽板28插接时，弧形缺口57的侧壁可能会与母端屏蔽板28出现接触，由于整片式屏蔽板56与母端长屏蔽板28并非完全平行，因此在插接的过程中，弧形缺口57的侧壁会受到接触力F，该接触力F可分解为沿法向的分力Fa以及沿切向的分力Fb，其中，分力Fa可对母端长屏蔽板28形成反作用力Fa’(图中由于角度原因未示出)，而由于存在挠度，Fa’并不平行于母端长屏蔽板28所在的平面，因此可分解为分力Fa’₁和Fa’₂，其中，Fa’₁的方向为整片式屏蔽板56与母端长屏蔽板28插接后的叠置方向，因此分力Fa’₁总是可以指向挠度的负方向，从而可以在互配插接时提供减小挠度的作用，减小长屏蔽板出现倒针、跨针的风险，使配对连接器与连接器能够顺利连接，进而可以提高连接器组件的结构可靠性。

可见，本申请实施例提供的连接器组件，不仅可以利用屏蔽板与对端屏蔽板的配合实现较好的屏蔽效果，并且通过对长屏蔽板进行结构改进，还可以解决两端连接器互配时容易出现倒针的问题，提高连接器组件的结构可靠性。

本申请实施例还提供了一种使用上述实施例中的连接器的电子设备，该电子设备可以为现有技术中的通讯设备、服务器、超级计算机或者路由器、交换机等设备。电子设备可包括第一电路板、第二电路板以及前述实施例中的电路板组件，其中，连接器可设置于第一电路板上，并与第一电路板电连接；配对连接器则可设置于第二电路板上，并与第二电路板电连接，这样，当连接器与配对连接器互配连接时，就可在第一电路板与第二电路板之间传递信号，由于连接器组件的屏蔽性能较好，因此可以改善信号间的串扰现象，优化信号传输性能。

上述方案中，第一电路板与第二电路板的具体类型不限，例如在一些实施例中，第一电路板具体可以为线卡，第二电路板具体可以为网卡。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。