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CN112740485A - 具有小外形的连接器组件 - Google Patents

具有小外形的连接器组件 Download PDF

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CN112740485A
CN112740485A CN201980060622.4A CN201980060622A CN112740485A CN 112740485 A CN112740485 A CN 112740485A CN 201980060622 A CN201980060622 A CN 201980060622A CN 112740485 A CN112740485 A CN 112740485A
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contact
flexible
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assembled
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林进和
李国豪
S·班德胡
乔云龙
R·L·维塔帕里
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

本发明公开了一种连接器组件，该连接器组件包括：电路板，该电路板包括导电前焊盘和导电后焊盘；电缆，该电缆端接在后焊盘处；以及一体式前壳体，该一体式前壳体被组装到电路板的前端。连接器组件还包括被组装到一体式前壳体的柔性接触件。前焊盘与柔性接触件进行接触并且使柔性接触件偏转远离电路板。连接器组件还包括被组装到一体式前壳体的导电罩，以及至少围绕电路板以及一体式前壳体、电缆和罩的部分紧密地包覆模制的一体式后壳体。

Description

具有小外形的连接器组件
技术领域
本公开整体涉及连接器组件及其构造。
背景技术
不同接口的电缆组件插头连接器(诸如小型SAS和PCIe)或插座连接器需要具有较小形状因数的小型化高速互连系统。随着互连系统朝着小型化和更高信号速度发展，要求并联设计系统部件以符合这些要求。互连组件设计变得更加复杂和繁复，因此需要优化以提高产品设计的效率。
发明内容
本文所述的各种方面和实施方案涉及连接器组件，该连接器组件具有减小的端子阵列节距、最小化的部件数量，并且在不损害信号完整性阻抗匹配的情况下，表现出高信号速度。
本公开的一个方面涉及连接器组件，该连接器组件包括电路板，该电路板具有上表面和相对的下表面、前端和与前端相对的电缆端。多个导电前焊盘在前端处设置在上表面和下表面上。多个导电后焊盘在电缆端处设置在上表面和下表面上，并且电连接到前焊盘。至少一根电缆包括多个导体。导体的前端端接在后焊盘处。一体式前壳体包括配合端和靠近电路板的前端的相对的板端。一体式前壳体具有在一体式前壳体中限定中心狭槽的相对的主顶表面和主底表面，该中心狭槽沿连接器组件的配合方向从前壳体的配合端延伸到板端。中心狭槽包括面向彼此的相对的顶表面和底表面。一体式前壳体包括相对的顶行和底行的交替的脊和谷，这些脊和谷靠近前壳体的板端形成在前壳体的主顶表面和主底表面中的每一者上。一体式前壳体还包括位于交替的脊和谷的行的相对端处的相对支撑件。多个接触件设置在中心狭槽的相对的顶表面和底表面上。每个接触件具有柔性接触构件，该柔性接触构件暴露于中心狭槽以用于与配合连接器的对应接触件进行接触，保持构件从柔性接触构件延伸并被固定在相对的顶行和底行的交替的脊和谷中的对应谷中，并且柔性端接构件从接触构件向后延伸并与电路板的对应前焊盘进行电接触。一体式后壳体至少围绕电路板、接触件的端接构件和保持构件以及导体的前端紧密地包覆模制。
本公开的另一方面涉及连接器组件，该连接器组件包括电路板，该电路板具有设置在电路板的前端处的多个导电前焊盘和设置在电路板的相对的电缆端处的多个导电后焊盘。电缆端接在多个后焊盘处。一体式前壳体被组装到电路板的前端。多个柔性接触件被组装到一体式前壳体，前焊盘与柔性接触件进行接触并且使柔性接触件偏转远离电路板。导电罩被组装到一体式前壳体。一体式后壳体至少围绕电路板以及一体式前壳体、电缆和罩的部分紧密地包覆模制。
一些实施方案涉及电接触件，该电接触件用于在组装到电路板的电连接器中使用。电接触件包括柔性接触构件，该柔性接触构件沿第一方向延伸以用于与配合连接器的对应接触件进行接触。柔性接触构件具有相对的前端和后端。保持构件包括第一保持构件部分，该第一保持构件部分从柔性接触构件的后端沿第一方向向后延伸。保持构件还包括第二保持构件部分，该第二保持构件部分从第一保持构件部分的后端沿正交于第一方向的第二方向向上延伸。保持构件还包括第三保持构件部分，该第三保持构件部分从第二保持构件部分的顶端沿第一方向朝向柔性接触构件的前端延伸。柔性端接构件从柔性接触构件的后端向后延伸，使得当接触件被组装到连接器并且连接器被组装到电路板时，柔性端接构件与电路板的焊盘进行电接触。
本申请的这些方面和其它方面根据下面的具体实施方式将是显而易见的。然而，在任何情况下都不应将上面的总结理解为是对所要求保护的主题的限制，该主题仅仅由所附权利要求限定。
附图说明
将参考附图更详细地讨论本公开的各个方面，其中，
图1示意性地示出了根据一个实施方案的连接器组件；
图2A至图2B示意性地示出了与多个电接触件和电缆导体组装在一起的电路板；
图3A至图3B和图4A至图4B示意性地示出了一体式前壳体的不同视图；
图5示出了用于在组装到电路板的电连接器中使用的一对电接触件；
图6A示出了与配合连接器断开连接的连接器组件的局部横截面；
图6B示出了与配合连接器连接在一起的连接器组件的局部横截面；
图7A至图7B示出了将与一体式前壳体组装在一起的闩锁构件的分解图和示意图；
图8A至图8B示出了闩锁构件与一体式前壳体的组装细节；
图9示出了根据本公开的一方面的连接器组件的分解图；
图10示出了连接器组件的底视图；
图11示意性地示出了根据一个实施方案的闩锁到导电罩的连接器组件，该导电罩被组装到一体式前壳体；
图12示出了根据一个方面的闩锁构件和一体式后壳体的一部分的分解图；并且
图13示出了连接器组件的局部横截面。
图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一个图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
如图1和图2A至图2B所示，根据一个实施方案的连接器组件(200)包括电路板(10)，该电路板具有设置在电路板的前端(13)处的多个导电前焊盘(15)以及设置在电路板的与前端(13)相对的电缆端(14)处的多个导电后焊盘(16)。连接器组件包括端接在多个后焊盘(16)处的至少一根电缆(20)。一体式前壳体(30)被组装到电路板的前端(13)，并且多个柔性接触件(90)被组装到一体式前壳体(30)。电路板(10)的前焊盘(15)与柔性接触件(90)进行接触并且使柔性接触件偏转远离电路板(10)。导电罩(120)被组装到一体式前壳体(30)。一体式后壳体(100)至少围绕电路板(10)以及一体式前壳体(30)、电缆(20)和罩(120)的部分紧密地包覆模制。
电路板(10)具有上表面(11)和相对的下表面(12)。多个导电前焊盘(15)在前端(13)处设置在上表面和下表面(11，12)上。多个导电后焊盘(16)在电缆端(14)处设置在上表面和下表面(11，12)上，并且电连接到前焊盘(15)。电缆(20)具有多个导体(21)，其中导体(21)的前端(22)端接在后焊盘(16)处。在某些方面，至少一根电缆包括端接在电路板(10)的设置在电路板的上表面(11)上的后焊盘(16)处的上电缆(20a)以及端接在电路板的设置在电路板的下表面(12)上的后焊盘(16)处的下电缆(20b)。
如图3A至图3B和图4A至图4B所示的一体式前壳体(30)包括配合端(31)和靠近电路板的前端(13)的相对的板端(32)。前壳体具有主顶表面(33)和相对的底表面(34)。前壳体还包括连接前壳体(30)的主顶表面和主底表面(33，34)的相对的次侧表面(35，36)。一体式前壳体(30)的相对的主顶表面和主底表面(33，34)在其中限定中心狭槽(40)，该中心狭槽沿连接器组件的配合方向(x方向，参见所示的x-y-z坐标系)从前壳体(30)的配合端(31)延伸到板端(32)。中心狭槽(40)具有面向彼此的顶表面(41)和相对的底表面(42)。多个接触件(90)设置在中心狭槽(40)的相对的顶表面和底表面(41，42)上。在某些实施方案中，多个接触件(90)包括设置在中心狭槽(40)的顶表面(41)上的多个上接触件(90a)和设置在中心狭槽的底表面(42)上的多个下接触件(90b)。在一体式前壳体(30)与电路板的组装期间，电路板(10)的前端(13)使多个上接触件和多个下接触件(90a，90b)偏转远离彼此，如在图6A和图6B中可见。
前壳体(30)包括相对的顶行和底行(50，60)的交替的脊(51，61)和谷(52，62)。这些脊和谷的行靠近前壳体的板端(32)形成在前壳体(30)的主顶表面和主底表面(33，34)中的每一者上。前壳体(30)还包括位于交替的脊(51，61)和谷(52，62)的行的相对端处的相对支撑件(70，80)。相对支撑件(70，80)中的每个支撑件包括支撑电路板(10)的前端(13)的前边缘(17)的肩部(71，81)。相对支撑件(70，80)中的每个支撑件还限定第一狭槽(72，82)，该第一狭槽被构造成接纳连接器组件的闩锁构件的相对臂中的臂。
如图5、图6A和图6B中最佳地示出，多个接触件(90)中的每个接触件包括柔性接触构件(91)、保持构件(92)和柔性端接构件(93)。在一些实施方案中，电接触件(90)是平面的(例如，电接触件(90)可位于图5的xz平面中)。在一些实施方案中，柔性接触构件(91)、保持构件(92)和柔性端接构件(93)位于同一平面(例如，图5的xz平面)中。柔性接触构件(91)暴露于中心狭槽(40)以用于与配合连接器(300)的对应接触件(310)进行接触。保持构件(92)从柔性接触构件(91)延伸并被固定在相对的顶行和底行的交替的脊和谷中的对应谷(52，62)中，如在图3B和图4B中最佳地可见。柔性端接构件(93)从接触构件(91)向后延伸，以与电路板(10)的对应前焊盘(15)进行电接触。在一些实施方案中，每个接触件的柔性端接构件(93)与电路板(10)的对应前焊盘(15)进行无焊接物理接触和电接触。在一些其他实施方案中，每个接触件的柔性端接构件(93)被焊接到电路板(10)的对应前焊盘(15)。在某些方面，每个接触件(90)的柔性端接构件(93)被与柔性端接构件(93)对应的电路板(10)的前焊盘(15)偏转或挠曲。柔性端接构件(93)被前焊盘(15)偏转发生在远离前焊盘(15)的方向(z)上。在某些方面，柔性端接构件(93)包括具有周边边缘(95)的圆盘部分(94)，该周边边缘与电路板(10)的对应前焊盘(15)进行电接触。周边边缘(95)是弯曲的周边边缘(95)，使得当接触件(90)被组装到连接器并且连接器被组装到电路板(10)时，弯曲的周边边缘(95)与电路板(10)的焊盘(15)进行无焊接物理接触和电接触并且被该焊盘偏转。
柔性接触构件(91)沿第一方向(x)延伸以用于与配合连接器(300)的对应接触件(310)进行接触。柔性接触构件(91)包括前端(91a)和相对的后端(91b)。保持构件(92)包括第一保持构件部分(96)、第二保持构件部分(97)和第三保持构件部分(98)。第一保持构件部分(96)从柔性接触构件(91)的后端(91b)沿第一方向(x)向后延伸。第二保持构件部分(97)从第一保持构件部分(96)的后端(96a)沿正交于第一方向(x)的第二方向(z)向上延伸。第三保持构件部分(98)从第二保持构件部分(97)的顶端(97a)沿第一方向(x)朝向柔性接触构件(91)的前端(91a)延伸。柔性端接构件(93)从柔性接触构件(91)的后端(91b)向后延伸，使得当接触件(90)被组装到连接器并且连接器被组装到电路板(10)时，柔性端接构件(93)与电路板(10)的焊盘(15)进行电接触。
在某些实施方案中，并且如图6A和图6B所示，一体式后壳体(100)至少围绕电路板(10)、接触件(90)的保持构件和端接构件(92，93)以及导体(21)的前端(22)紧密地包覆模制。在某些方面，电路板(10)被完全包封在一体式后壳体(100)内。
在一些实施方案中，一体式后壳体(100)的包覆模制通过注塑、压塑、吹塑、挤出和浇注中的一种或多种完成。在某些实施方案中，一体式前壳体由塑料制成。
如图6A和图6B所示，连接器组件包括闩锁构件(110)，该闩锁构件被组装到一体式前壳体(30)和一体式后壳体(100)以用于将连接器组件(200)闩锁到配合导体(300)。在某些方面，闩锁构件(110)被可移除地组装到一体式前壳体(30)和/或后壳体(100)。闩锁构件(110)包括搁置在一体式后壳体(100)的主顶表面(101)上的底部部分(113)。闩锁构件(110)的相对的臂(111，112)从底部部分(113)向前延伸。在某些实施方案中，闩锁构件(110)的每个臂(111，112)邻近前壳体(30)的对应次侧(35，36)表面设置并沿该对应次侧表面向前延伸。相对臂(111，112)中的每个臂被接纳在相对支撑件(70，80)的对应的第一狭槽(72，82)中，如图7A和图7B所示。臂(111，112)能够在第一狭槽(72，82)内上下移动，以用于将连接器组件闩锁到配合连接器(300)并且从配合连接器解锁。闩锁构件还包括与底部部分(113)相对的顶部部分(114)，使得按压顶部部分会使相对臂(111，112)在第一狭槽(72，82)内移动，以用于将连接器组件(200)从配合连接器(300)解锁。
在某些方面，闩锁构件(110)的每个臂(111，112)端接在闩锁(115，116)中以用于闩锁到配合连接器(300)。闩锁(115，116)与配合连接器(300)中的对应开口(未示出)接合。按压顶部部分(114)使相对臂(111，112)在第一狭槽(72，82)内移动，以用于将连接器组件(200)从配合连接器(300)解锁，并且释放顶部部分上的按压力会使闩锁构件返回到其初始位置。弯管(117，118)将闩锁(115，116)接合到臂(111，112)。弯管使臂(111，112)朝向与臂对应的次侧表面(35，36)转动，使得闩锁(115)与侧表面(35)之间的间隙(g1)小于臂(111)与侧表面之间的间隙(g2)，如在图8A和图8B中最佳可见。
在一些方面，闩锁(115，116)中的每个闩锁包括具有倒角顶部边缘的第一部分(115a，116a)、从第一部分(115a，116a)向后延伸并平行于相应的相对臂(111，112)的第二部分(115b，116b)以及从第二部分(115b，116b)的后端(115d，116d)向下延伸直到弯管(117，118)与闩锁(115，116)的相交处的第三部分(115c，116c)。第一部分(115a，116a)的倒角顶部边缘允许配合连接器(300)的无阻碍移动，直到配合连接器(300)中的对应开口(未示出)与闩锁(115，116)的向下延伸的第三部分(115c，116c)接合，以将配合连接器(300)与连接器组件(200)闩锁在一起。在闩锁时，配合连接器与连接器组件(200)牢固地连接，直到通过按压闩锁构件(110)的顶部部分(114)进行解锁。
在连接器组件的另一方面，导电罩(120)被组装到一体式前壳体(30)。如图9和图10所示，罩(120)具有在一体式前壳体(30)的侧向侧上从罩(120)向后延伸的相对臂(122，123)。罩的每个臂(122，123)在臂中限定开口(124，125)，该开口与设置在一体式前壳体(30)的对应支撑件(70，80)的侧向侧上的对应突出部(73，83)接合，如在图11中最佳可见。在某些实施方案中，一体式后壳体(100)至少围绕罩(120)的后端部分(121)紧密地包覆模制。
根据一个实施方案，闩锁构件(110)的每个闩锁(115，116)设置在限定于罩(120)的主顶表面(128)中的对应开口(126，127)中并从该对应开口向上突出。
一体式后壳体(100)限定相对的第二狭槽(102，103)，该第二狭槽形成在一体式后壳体(100)的主顶表面(101)中并且靠近相对的侧向端(104，105)，如在图8A中最佳可见。闩锁构件(110)的每个臂(111，112)设置在对应的第二狭槽(102，103)中。另外，如图7B所示，相对的突出部(108，109)从闩锁构件(110)的底部部分(113)向下延伸。每个突出部(108，109)设置在形成于一体式后壳体(100)的主顶表面(101)中的对应的第三狭槽(106，107)中，如图12和图13示例性地示出，以将闩锁构件(110)与后壳体(100)固定在一起。
除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的实施方案来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (10)

1.一种连接器组件，所述连接器组件包括：
电路板，所述电路板包括：
上表面和相反的下表面；
前端和与所述前端相反的电缆端；
多个导电前焊盘，所述多个导电前焊盘在所述前端处设置在所述上表面和所述下表面上；以及
多个导电后焊盘，所述多个导电后焊盘在所述电缆端处设置在所述上表面和所述下表面上，并且电连接到所述前焊盘；
至少一根电缆，所述至少一根电缆包括多个导体，所述导体的前端端接在所述后焊盘处；
一体式前壳体，所述一体式前壳体包括配合端和靠近所述电路板的所述前端的相反的板端，以及相反的主顶表面和主底表面，并且在所述一体式前壳体中限定中心狭槽，所述中心狭槽沿所述连接器组件的配合方向从所述前壳体的所述配合端延伸到所述板端，所述中心狭槽包括面向彼此的相对的顶表面和底表面，所述一体式前壳体包括：
相对的顶行和底行的交替的脊和谷，所述脊和谷靠近所述前壳体的所述板端形成在所述前壳体的所述主顶表面和所述主底表面中的每一者上；以及
相对的支撑件，所述相对的支撑件位于所述交替的脊和谷的行的相反端处；
多个接触件，所述多个接触件设置在所述中心狭槽的所述相对的顶表面和底表面上，每个接触件包括：
柔性接触构件，所述柔性接触构件暴露于所述中心狭槽以用于与配合连接器的对应接触件进行接触；
保持构件，所述保持构件从所述柔性接触构件延伸并被固定在所述相对的顶行和底行的交替的脊和谷中的对应谷中；以及
柔性端接构件，所述柔性端接构件从所述接触构件向后延伸并且与所述电路板的对应前焊盘进行电接触；以及
一体式后壳体，所述一体式后壳体至少围绕所述电路板、所述接触件的所述端接构件和所述保持构件以及所述导体的所述前端紧密地包覆模制。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述电路板被完全包封在所述一体式后壳体内，其中所述相对的支撑件中的每个支撑件包括肩部，所述肩部支撑所述电路板的所述前端的前边缘，其中所述相对的支撑件中的每个支撑件在所述支撑件中限定第一狭槽，所述第一狭槽被构造成在所述第一狭槽中接纳所述连接器组件的闩锁构件的相对的臂中的臂，使得当所述闩锁构件被组装到所述连接器组件时，所述相对的臂中的每个臂被接纳在所述相对的支撑件的对应第一狭槽中，所述臂能够在所述第一狭槽内上下移动，以用于将所述连接器组件闩锁到配合连接器和将所述连接器组件从所述配合连接器解锁。
3.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述相对的支撑件中的每个支撑件在所述支撑件中限定第一狭槽，并且其中所述连接器组件还包括闩锁构件，所述闩锁构件被组装到所述一体式前壳体并且包括：
底部部分，所述底部部分搁置在所述一体式后壳体的主顶表面上；
相对的臂，所述相对的臂从所述底部部分向前延伸，每个臂设置在所述相对的支撑件中的对应支撑件的所述第一狭槽内并且被构造成在所述第一狭槽内上下移动；以及
顶部部分，所述顶部部分与所述底部部分相对，使得按压所述顶部部分会使所述相对的臂在所述第一狭槽内移动，以用于将所述连接器组件从配合连接器解锁，其中所述前壳体包括连接所述前壳体的所述主顶表面和所述主底表面的相反的次侧表面，并且其中所述闩锁构件的每个臂邻近所述前壳体的对应次侧表面设置并沿所述对应次侧表面向前延伸，其中所述闩锁构件的每个臂端接在闩锁中以用于闩锁到配合连接器，并且其中弯管将所述闩锁接合到所述臂，所述弯管使所述臂朝向与所述臂对应的所述次侧表面转动，使得所述闩锁与所述侧表面之间的间隙小于所述臂与所述侧表面之间的间隙。
4.根据权利要求1所述的连接器组件，所述连接器组件还包括被组装到所述一体式前壳体的导电罩，所述一体式后壳体至少围绕所述罩的后端部分紧密地包覆模制，其中所述罩包括相对的臂，所述相对的臂在所述一体式前壳体的侧向侧上从所述罩向后延伸，每个臂在所述臂中限定开口，所述开口与设置在所述一体式前壳体的对应支撑件的侧向侧上的对应突出部接合。
5.根据权利要求1所述的连接器组件，其中每个接触件的所述柔性端接构件被与所述柔性端接构件对应的所述前焊盘偏转，其中所述柔性端接构件包括圆盘部分，所述圆盘部分包括周边边缘，所述周边边缘与所述电路板的对应前焊盘进行无焊接物理接触和电接触，其中每个接触件的所述柔性端接构件被与所述柔性端接构件对应的所述电路板的所述前焊盘在远离所述前焊盘的方向上挠曲。
6.根据权利要求1所述的连接器组件，其中所述多个接触件包括设置在所述中心狭槽的所述顶表面上的多个上接触件和设置在所述中心狭槽的所述底表面上的多个下接触件，使得当所述一体式前壳体被组装到所述电路板的所述前端时，所述电路板的所述前端使所述多个上接触件和所述多个下接触件远离彼此偏转，其中每个接触件的所述柔性端接构件与所述电路板的对应前焊盘进行无焊接物理接触和电接触，并且其中每个接触件的所述柔性端接构件被焊接到所述电路板的对应前焊盘。
7.一种连接器组件，所述连接器组件包括：
电路板，所述电路板包括设置在所述电路板的前端处的多个导电前焊盘和设置在所述电路板的相反的电缆端处的多个导电后焊盘；
电缆，所述电缆端接在所述多个后焊盘处；以及
一体式前壳体，所述一体式前壳体被组装到所述电路板的所述前端；
多个柔性接触件，所述多个柔性接触件被组装到所述一体式前壳体，所述前焊盘与所述柔性接触件进行接触并且使所述柔性接触件偏转远离所述电路板；
导电罩，所述导电罩被组装到所述一体式前壳体；以及
一体式后壳体，所述一体式后壳体至少围绕所述一体式前壳体、所述电缆和所述罩的部分以及所述电路板紧密地包覆模制。
8.一种电接触件，所述电接触件用于在组装到电路板的电连接器中使用，所述电接触件包括：
柔性接触构件，所述柔性接触构件沿第一方向延伸以用于与配合连接器的对应接触件进行接触，所述柔性接触构件包括相反的前端和后端：
保持构件，所述保持构件包括：
第一保持构件部分，所述第一保持构件部分从所述柔性接触构件的所述后端沿所述第一方向向后延伸；
第二保持构件部分，所述第二保持构件部分从所述第一保持构件部分的后端沿正交于所述第一方向的第二方向向上延伸；以及
第三保持构件部分，所述第三保持构件部分从所述第二保持构件部分的顶端沿所述第一方向朝向所述柔性接触构件的所述前端延伸；以及
柔性端接构件，所述柔性端接构件从所述柔性接触构件的所述后端向后延伸，使得当所述接触件被组装到连接器并且所述连接器被组装到电路板时，所述柔性端接构件与所述电路板的焊盘进行电接触。
9.根据权利要求8所述的电接触件，其中所述柔性端接构件包括圆盘部分，所述圆盘部分包括弯曲的周边边缘，使得当所述接触件被组装到所述连接器并且所述连接器被组装到所述电路板时，所述弯曲的周边边缘与所述电路板的所述焊盘进行无焊接物理接触和电接触并且被所述焊盘偏转。
10.根据权利要求8所述的电接触件，其中所述柔性接触构件、所述保持构件和所述柔性端接构件位于同一平面中，并且其中当所述接触件被组装到连接器并且所述连接器被组装到电路板时，所述柔性端接构件与所述电路板的所述焊盘进行无焊接物理接触和电接触并且被所述焊盘偏转。
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