CN102738607A - 具有电缆的连接器组件 - Google Patents

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Abstract

一种连接器组件(112)包括构造成联接到主电路板(102)的连接器外壳(114)。互连组件(124)固定在连接器外壳内。互连组件包括连接器电路板(174)，连接器电路板具有配合面(192)和电缆面(190)。配合面具有构造成与次电路板(132)的相应的配合触头(133)相配合的配合触头(131)。电缆面具有电缆触头(204)。每个电缆(134)在第一端(136)和第二端(138)之间延伸。电缆的第一端联接到电缆触头(204)，电缆的第二端构造成联接到主电路板(102)上的电缆触头(150)。

Description

具有电缆的连接器组件
发明的领域
本发明涉及一种连接器组件，用于电路板与其它电气部件的互连。
背景技术
一些通信系统，例如服务器、路由器、和数据存储系统，利用连接器组件来通过系统传输信号和/或电力。这些系统通常包括背面或中间面电路板、母板、以及多个子卡。连接器组件包括附接到电路板或母板的或多个连接器，用于在子卡插入系统时将子卡互连到电路板或母板。每个子卡包括头部或插座组件(receptacle assembly)，其具有构造成联接到连接器的配合面的配合面。头部/插座组件通常位于或靠近子卡前部边缘(leading edge)。在配合之前，头部/插座组件和连接器的配合面沿着配合轴彼此对准且彼此面对。然后将子卡在插入方向上沿着配合轴移动直到配合面彼此接合且配合。
常规背面和中间面连接器组件用于将子卡联接到背面或中间面电路板。连接器组件电联接到背面或中间面电路板。一般的，背面或中间面电路板包括联接到其上的多个其它连接器组件、电气部件或模块。连接器组件可以通过延伸到背面或中间面电路板的信号迹线电联接到或多个部件或模块。在一些通信系统中，连接器组件可以通过信号迹线联接到第二连接器组件。
然而，已知的通信系统不是没有它们的缺点。例如，从连接器组件延伸的信号迹线可以沿着背面或中间面电路板延伸较长距离。通常，更长的信号迹线会在连接器组件和部件、模块或另一连接器组件之间发生信号损失。因此，通信系统不会以期望的速度运行和/或会变得无法工作。
存在对于降低电气部件间信号损失的连接器组件的需求。
发明内容
根据本发明，一种连接器组件包括构造成联接到主电路板的连接器外壳。互连组件固定在连接器外壳内。互连组件包括具有配合面和电缆面的连接器电路板。配合面具有构造成配合到次电路板的相应配合触头的配合触头。电缆面具有电缆触头。每个电缆在第一端和第二端之间延伸。电缆的第一端联接到电缆触头，电缆的第二端构造成联接到主电路板上的电缆触头。
附图说明
通过参照以下附图阅读以下非限定性实施例的说明将会更好地理解当前公开的主题：
图1是根据实施例形成的电气系统的透视图。
图2是图1所示电气系统的侧视图。
图3是图2所示主电路板的一部分的展开侧视图。
图4是图2所示主电路板的一部分的展开侧视图，所述主电路板具有联接于其上的电缆连接器。
图5是根据实施例形成的连接器组件的正视图。
图6是图5所示连接器组件的侧视图。
图7是根据实施例形成的连接器电路板的底部透视图。
图8是图7所示连接器电路板的一部分的展开侧视图。
图9是根据实施例形成的屏蔽件的顶部透视图。
图10是图7所示连接器电路板的一部分的底部透视图，所述连接器电路板上联接有图9所示的屏蔽件。
图11是根据实施例形成的电气系统的侧视图。
具体实施方式
图1是根据实施例形成的电气系统100的透视图。电气系统100包括电缆组件101，其互连各个电气部件，例如电路板、诸如高密度侧面接口连接器之类的电连接器、诸如芯片或其它电路模块形式的电子封装件之类的集成电路(IC)部件、或者其它类型的电气部件。在所示出的实施例中，电缆组件101用于将主电路板102和次电路板132互连起来。相对于没有采用电缆组件的系统，电缆组件101消除了主电路板102中沿着主电路板和次电路板102、132之间信号路径的相当一段长度的信号迹线，从而降低了沿着信号路径的信号损失。
在示例性实施例中，电气系统100是网络转接器或服务器系统。主电路板102可以为母板、背面电路板、中间面电路板等。次电路板132可以是子卡或转接器或线卡等。次电路板可以是可移除卡，其与电气系统100可移除地联接。
主电路板102具有配合面104和相反的电缆面106。主电路板102包括第一端108和第二端110。配合面104和电缆面106在第一端108和第二端110之间延伸。主电路板102可以固定在服务器系统或网络转接器的机壳内或架子上。
在一示例性实施例中，电气系统100包括连接器组件112，用于主电路板和次电路板102、132之间的接口。次电路板132构造成与连接器组件112可移除地联接。电缆组件101电联接到连接器组件112，用于在次电路板132和主电路板102之间传输信号。
连接器组件112在主电路板102的第一端108处安装到主电路板102。或者，连接器组件112可以位于主电路板102的第二端110处。在可选实施例中，连接器组件112可以位于主电路板102的第一端108和第二端110之间的一中间位置处。连接器组件112联接到主电路板102的配合面104。或者，连接器组件112可以联接到主电路板102的电缆面106。连接器组件112可以是压配合(press-fit)、焊接、闩锁、紧固件固定或以其它方式联接到主电路板102。
连接器组件112包括连接器外壳114。连接器外壳114包括顶部116和底部118。前端120和后端122在顶部116和底部118之间延伸。连接器外壳114的底部118联接到主电路板102。连接器外壳114的前端120靠近主电路板102的第一端108定位。在一实施例中，连接器外壳114的前端120可以与主电路板102的第一端108齐平。
连接器组件112包括互连组件124，用于次电路板132和电缆组件101的互连。互连组件124保持在连接器外壳114中。互连组件124在连接器外壳114内是可移动的，用于与次电路板132配合。可选的，互连组件124可以靠近连接器外壳114的顶部116定位。
在示例性实施例中，连接器外壳114包括在前端120处开口的槽口130。槽口130位于互连组件124和连接器外壳114的顶部116之间。次电路板132构造成接收在槽口130中。
互连组件124包括分立的配合面126。配合面126构造成接合次电路板132以电连接互连组件124和次电路板132。
互连组件124构造成在接合位置和脱开位置之间移动，以分别与次电路板132接合和脱开。在所示出的实施例中，互连组件124在箭头A所示的方向上是可移动的，通常垂直于接合和脱开位置之间的连接器外壳114的底部118和顶部116。当互连组件124移动到接合位置时，互连组件124向着顶部116的方向是可移动的。当互连组件124移动到脱开位置时，互连组件124向着底部118方向是可移动的。在可选实施例中，互连组件可以在接合和脱开位置之间旋转，而不是沿线性方向移动。
在示例性实施例中，连接器组件112包括致动器128，致动器128可以被操纵以在连接器外壳114中移动互连组件124。可选的，致动器128可以是机械致动器，例如凸轮组件或杠杆组件，其接合互连组件124以在接合和脱开位置之间移动致动器装置124。互连组件124在连接器外壳114中移动以改变槽口130的尺寸。当互连组件124被致动时，互连组件124移动靠近次电路板132以接合次电路板132。致动器128可将互连组件124的配合面126压向次电路板132以电连接互连组件124和次电路板132。
次电路板132包括位于次电路板132的配合表面上的配合触头133的阵列。次电路板132接收在槽口130中，使得配合触头133面对互连组件124。互连组件124通过致动器128向着次电路板132移动以接合次电路板132。次电路板132的配合触头133电联接到处于接合位置的互连组件124。配合触头133可以是任何类型的触头，例如接触垫、弹性触头、插脚、插孔、焊球等。在示例性实施例中，配合触头133构造成限定可分离接口(separableinterface)，其中配合触头133可以容易地与互连组件124配合和脱离配合。
在一示例性实施例中，互连组件124包括基板，例如连接器电路板174(图7所示)，其限定了配合面126。互连组件124包括沿着配合面126的触头131(图8所示)的阵列，其构造成与次电路板132的配合触头133配合。触头131可以是任何类型的触头，例如接触垫、弹性触头、插脚、插孔、焊球等。在一示例性实施例中，触头131构造成限定可分离接口，其中触头131可以容易地与次电路板132的配合触头133配合和脱离配合。触头131的阵列还构造成与电缆组件101电连接，例如通过基板或连接器电路板174。
电缆组件101包括构造成与互连组件124电连接的多个电缆134。电缆134可以电连接到相应的触头131，例如通过互连组件124的连接器电路板174。电缆134可以端接于连接器电路板174的与配合面126相反的一侧，例如连接器电路板174的电缆侧。电缆134从互连组件124延伸到电气系统100的远离互连组件124的位置。例如，电缆134可以从互连组件124延伸到远离主电路板102的位置，在其中电缆134端接于主电路板102或其它电子部件，例如第二连接器组件。在一示例性实施例中，电缆134是同轴电缆，具有中心导体，中心导体由为其提供电屏蔽的屏蔽件或电缆编织物围绕。在其它示例性实施例中，电缆134是双轴电缆，具有由屏蔽件或电缆编织物围绕的两个中心导体。双轴电缆可以用于短程高速差分信号发送应用。
在一示例性实施例中，电缆134从连接器外壳114的前端120延伸到主电路板102的电缆面106。电缆134环绕主电路板102的前部边缘直到电缆面106，这是主电路板102的与安装连接器组件112的位置相反的表面。每个电缆134包括第一端136和与第一端136相反的第二端138，第一端136联接到互连组件124的连接器电路板174。在所示出的实施例中，电缆134的第二端138端接到远离连接器组件112的主电路板102的电缆面106上的触头或垫。在可替代的实施例中，电缆134的第二端138可以端接于另外的电子部件，例如第二连接器组件112。可选地，第一和第二端136、138可以分别直接端接于互连组件124的连接器电路板174和主电路板102。或者，端子或触头可以端接于第一端和/或第二端136、138，用于分别电连接到互连组件124的连接器电路板174和主电路板102。
电缆134将互连组件124电联接到主电路板102。电缆134将次电路板132电联接到主电路板102。电缆134消除了主电路板102中的信号迹线以减小主电路板102和次电路板132之间的信号损失。例如，从连接器组件112的位置到电缆134端接到主电路板102的位置，消除了主电路板102中的信号迹线，这是整个信号路径长度中的相当大的一部分。另外，当信号迹线的大部分被移除时，可以用较少的层制造主电路板102。
应注意的是，尽管电缆134被示出为沿着主电路板102的电缆面106延伸并联接到其上，但是在可选实施例中电缆134还可以或仅仅沿着主电路板102的配合面104延伸并联接到其上。
图2是电气系统100的侧视图，示出了端接于其上的电缆组件101。图2示出了接收入并配合到互连组件124的次电路板104。图2示出了端接到主电路板102的多个电缆134。电缆134沿着主电路板102的电缆面106延伸。电缆134的第二端138端接到沿着主电路板102的电缆面106的不同纵向位置。例如，电缆134可以端接到从主电路板102的第二端110起的第一距离140处，同时另一电缆134端接到从第二端110起的比第一距离140更长的第二距离142处，并且另一电缆134端接到从第二端110起的比第二距离142更长的第三距离144处，依此类推。电缆134端接到端接位置146。
应注意到的是，电缆134可以端接到沿着主电路板102的电缆面106的任何位置。还应注意到的是，多个电缆134可以端接到主电路板102的第一端108(图1所示)和第二端110之间的同一纵向位置，但是横向位置不同。例如，图2示出了一行端接位置146，在所述行上端接了多个电缆134。电缆组件101可以具有形成其它行的其它电缆134。
图3是图2的区域3中描述的主电路板102的一部分的展开侧视图。主电路板102包括位于电缆面106上的触头阵列，例如接触垫。接触垫可以是信号垫、接地垫和/或电源垫。在所示出的实施例中，电缆134传输数据信号，并且触头阵列包括信号垫和接地垫。例如，图3描述了位于主电路板102的电缆表面106上的电缆触头150和接地触头152。
在所示出的实施例中，电缆触头150和接地触头152是主电路板102的电缆面106上的焊垫。然而，在可替代的实施例中，电缆触头150和接地触头152可以是其它类型的触头，例如插脚、插孔、绝缘位移触头、戳线触头(poke-in wire contact)或允许电缆134端接在端接位置146的其它类型的触头。
电缆134包括中心导体154和电缆屏蔽件156。电缆134的中心导体154被焊接或以其它方式附接到电缆触头150。电缆134的电缆屏蔽件156被焊接或以其它方式附接到接地触头152。电缆触头150和接地触头152提供电缆134和主电路板102之间的电连接。应注意到的是，在可替代实施例中，可以用其它的联接机构将电缆134电联接到主电路板102，例如端接到电缆134的端部的触头和连接器。
在一示例性实施例中，电缆134可以是具有两个中心导体154的双轴电缆。一对电缆触头150可以彼此相邻排列作为不同的触头对。两个中心导体154可以端接到相应的电缆触头150。
图4示出了用于将电缆134端接到主电路板102的另一连接方法。电缆连接器160端接到第二端138。例如，电缆连接器160可以压接或焊接到第二端138。电缆连接器160联接到主电路板102，例如通过将电缆连接器160按压到主电路板102的相应的过孔中。电缆连接器160可以为电缆134提供电磁屏蔽并为中心导体/差分对(differential pair)提供阻抗配合。
图5是连接器装置112的正视图。图5描述了连接器外壳114的前端120。连接器外壳114的底部118包括从其延伸的插脚170。插脚170构造成插入形成在主电路板102(图1所示)的配合面104中的开口(未示出)中。插脚170用于相对于主电路板102定向连接器外壳114。可选地，插脚170可以与所述开口形成过盈配合以将连接器组件112固定到主电路板102的配合面104。在可替代实施例中，连接器组件112可以用其它合适的联接机构联接到主电路板102。
互连组件124的前部127包括形成于其中的多个开口172。电缆134(图1所示)延伸穿过开口172。电缆134的第一端136可以插入开口172并联接到互连组件124的基板或连接器电路板174(图7所示)。
图6是连接器组件112的侧视图。空间180形成在连接器外壳114的顶部116和底部118之间。连接器组件124定位在空间180中，使得互连组件124和连接器外壳114的顶部116的壁之间形成了间隙130。互连组件124构造成在空间180中在接合和脱开位置(例如上和下)之间可移动。操纵致动器128来移动互连组件124。当互连组件124在连接器外壳114中移动时间隙130的垂直高度增加或减小。
在一示例性实施例中，互连组件124包括顶部182，从顶部182延伸出一个或更多个定位部件184，用于相对于互连组件124定位次电路板132(图1所示)。定位部件184可以是插脚，插脚被装入次电路板的开口中以将次电路板132固定在连接器外壳114中。定位部件184可以是互连组件124的一部分，使得当互连组件124向着连接器外壳114的顶部116向上移动时，定位部件184接收在开口中，以将次电路板132固定在连接器外壳114中。
图7是根据一示例性实施例形成的连接器电路板174的底部透视图。连接器电路板174是互连组件124(图6所示)的一部分。连接器电路板174包括电缆面190和相反的配合面192。可选地，配合面192可以限定互连组件124的配合面126(图6所示)。连接器电路板174包括前端194和后端196。连接器电路板174包括第一侧198和第二侧200。
连接器电路板174位于互联装置124中。连接器电路板174位于互连组件124的顶部182(图6所示)。连接器电路板174位于互连组件124中，使得当互连组件124向上移动以接合次电路板132时，连接器电路板174的配合面192接合次电路板1323(图1所示)。连接器电路板174与次电路板132形成电连接。连接器电路板174的配合面192与次电路板132形成电连接。在一示例性实施例中，配合面192包括触头131的阵列(图1所示)，其限定了用于与次电路板132配合的可分离配合接口。连接器电路板174可以包括过孔或者其它导体，其将触头131的阵列与电缆面190上的触头204的阵列连接起来。触头204的阵列构造成与电缆134电连接。
电缆134的第一端136联接到连接器电路板174的电缆面190的触头204。电缆134的第一端136联接到连接器电路板174的前端194和后端196之间的多个中间位置处的触头204。电缆134的第一端136可以排列成在连接器电路板174的第一侧198和第二侧200之间延伸的行202。
图8是连接器电路板174的一部分的侧视图，示出了端接到连接器电路板174的电缆134之一。触头204的阵列可以包括不同类型的触头，例如信号触头、接地触头和/或电源触头。在所示出的实施例中，这些触头包括设置在连接器电路板174的电缆面190上的电缆触头210和接地触头212。在所示出的实施例中，电缆触头210和接地触头212是设置在电缆面190上的接触垫。在可替代实施例中，电缆和接地触头210、212可以是其它类型的触头，例如插脚、插孔、镀通孔、绝缘位移触头、戳线触头等。电缆和接地触头210、212电联接到配合面192上的相应触头131，例如通过经镀覆的过孔或穿过连接器电路板174的其它类型的线或导体。
电缆134包括中心导体154和屏蔽件156。电缆134的中心导体154被焊接或以其它方式附接到电缆触头210。电缆134的屏蔽件156被焊接或以其它方式附接到接地触头212。电缆触头210和接地触头212在电缆134和连接器电路板174之间提供电连接。应注意到，在可替代实施例中，可以利用其它联接机构将电缆134电联接到连接器电路板174。
在一示例性实施例中，屏蔽件220位于电缆134的第一端136之上。屏蔽件220形成为在第一端136上延伸的罩或盖。屏蔽件220为电缆134提供电磁屏蔽并且协助中心导体/差分对的阻抗配合。可以控制屏蔽件220相对于电缆134的形状和/或位置以控制阻抗。屏蔽件220安装到连接器电路板174上。可选地，屏蔽件220可以电连接到连接器电路板174的接地层以将屏蔽件220电接地。
图9是根据一实施例形成的屏蔽件220的顶部透视图。屏蔽件220形成有锯齿状边缘222和平坦边缘228。边缘222包括多个峰224和谷226。峰224位于相邻谷226之间。谷226位于相邻峰224之间。屏蔽件220构造成位于一行电缆134之上(图7所示)。每个电缆134的第一端136(图7所示)构造成位于屏蔽件220的峰224中。在可替代实施例中屏蔽件220可以具有替代的形状。在可替代实施例中，屏蔽件220可以是单独的屏蔽件，其构造成仅仅屏蔽一根电缆134。
图10是具有联接于其上的屏蔽件220的连接器电路板174的一部分的底部透视图。连接器电路板174具有多个行202的电缆134。每个行202具有位于电缆134的第一端136之上的屏蔽件220。电缆134的第一端136位于屏蔽件的峰224内。屏蔽件220的谷226抵靠连接器电路板174的电缆面190。屏蔽件220的谷226可以被焊接、粘附或以其它方式联接到连接器电路板174。在实施例中，屏蔽件220的平坦边缘228被焊接、粘附或以其它方式联接到连接器电路板174。屏蔽件220为电缆134提供电磁屏蔽并为导体/差分对提供阻抗配合。应注意的是，在一个实施例中，屏蔽件220可以位于电缆134的多行第二端138(图2所示)之上。在这样的实施例中，屏蔽件220可以联接到主电路板102(图2所示)。
图11是根据一示例性实施例形成的电气系统300的侧视图。电气系统300包括主电路板302，其具有配合面304和相反的电缆面306。在一个实施例中，主电路板302可以是背面或中间面电路板、母板等。主电路板302包括第一端308和第二端310。配合面304和电缆面306在第一端308和第二端310之间延伸。在可替代实施例中，除了电路板，还可以用基板、片材、块或其它没有电路或迹线的结构来代替主电路板，用于支撑电气系统300中的其它部件。
连接器组件312位于主电路板302的第一端308。第二连接器组件340位于主电路板302的第二端310。连接器组件312和340联接到主电路板302的配合面304。可选的，连接器组件312和340可以联接到主电路板302的电缆面306。连接器组件312和340可以是压配合、焊接或以其它方式联接到主电路板302。连接器组件312、340可以与连接器组件112(图1所示)大致相同。
连接器组件312包括连接器外壳314。连接器外壳314包括顶部316和底部318。前端220和后端322在顶部316和底部318之间延伸。连接器外壳314的底部318联接到主电路板302。连接器外壳314的前端320靠近主电路板302的第一端308定位。在一个实施例中，连接器外壳314的前端320可以与主电路板302的第一端308齐平。
互连组件324位于连接器外壳314的顶部316附近。槽口330形成在互连组件324和连接器外壳314的顶部316之间。互连组件324包括配合面326。互连组件324构造成在连接器外壳314的底部318和顶部316之间移动。连接器组件312包括致动器328，其可以被操纵以在连接器外壳314中移动互连组件324。
次电路板332位于槽口330中。次电路板332可以是子卡等。互连组件324向着连接器外壳314的顶部316移动以接合次电路板332。当处在接合位置时次电路板332电联接到互连组件324。
连接器组件340构造成与次电路板342相配合。连接器组件340包括互连组件344，其与次电路板342电连接。互连组件344在接合位置和脱开位置之间是可移动的。互连组件344具有可分离配合接口，用于与次电路板342相配合。
电气系统300包括电缆组件301，电缆组件301将连接器组件312、340彼此互连和/或与主电路板302互连。电缆组件301包括多个电缆334。电缆334端接到互连组件324。电缆334端接到互连组件344。
在一示例性实施例中，每个电缆334包括端接到互连组件324的配合面326的第一端336，以及端接到互连组件344的第二端338。电缆334沿着主电路板302的电缆面306延伸。电缆334将连接器组件312电联接到第二连接器组件340。电缆334将次电路板332电联接到次电路板342。电缆334消除了主电路板302中的信号迹线以减小连接器组件312和第二连接器组件340之间的信号损失。
在可替代实施例中，电缆334中的至少一些的第二端338可以在多个端接位置端接到主电路板302。其它电缆334可以在一端端接到第二连接器组件340并在另一端端接到主电路板302。主电路板302可以将某些电缆334电连接在一起以控制穿过电气系统300的信号路径。

Claims (10)

1.连接器组件(112)，包括构造成联接到主电路板(102)的连接器外壳(114)，所述连接器组件的特征在于：
在所述连接器外壳内固定有互连组件(124)，所述互连组件包括连接器电路板(174)，连接器电路板(174)具有配合面(192)和电缆面(190)，所述配合面具有构造成与次电路板(132)的相应的配合触头(133)相配合的配合触头(131)，所述电缆面具有电缆触头(204)，且每个电缆(134)在第一端(136)和第二端(138)之间延伸，所述电缆的第一端联接到电缆触头(204)，所述电缆的第二端构造成联接到所述主电路板(102)上的电缆触头(150)。
2.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述电缆(134)是同轴电缆，其具有中心导体(154)和围绕所述中心导体的电缆屏蔽件(156)，所述电缆屏蔽件接地至所述连接器电路板(174)并构造成接地到所述主电路板(102)。
3.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述主电路板(102)的电缆触头(150)排列成差分对，所述电缆(134)是配合至所述差分对的双轴电缆。
4.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述互连组件(124)在所述连接器外壳(114)中是可移动的，以将所述连接器电路板(174)的配合面(104)配合到所述次电路板(132)上。
5.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述互连组件(124)包括接收所述电缆(134)的开口(172)。
6.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述连接器外壳(114)构造成安装到所述主电路板(102)的第一端(108)，并且所述电缆(134)构造成沿着所述主电路板延伸到远离所述主电路板的第一端的位置(146)。
7.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述连接器外壳(114)构造成安装在所述主电路板(102)的第一端(108)上，并且第二连接器组件(312)安装在所述主电路板的第二端(110)上。
8.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述连接器外壳(114)包括槽口(130)，所述槽口构造成接收所述次电路板(132)。
9.权利要求1所述的连接器组件，其中，所述电缆(134)具有不同的长度以在所述主电路板(102)的第一端(108)和第二端(110)之间的不同位置(146)处联接到主电路板。
10.权利要求1所述的连接器组件，其中，还包括定位在所述电缆(134)的第一端(136)之上的屏蔽件(220)。
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