CN102986091B - 高性能线缆连接器 - Google Patents
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Abstract
一种性能改进并易于使用的线缆连接器。该连接器具有错列的端口以减少串扰并防止将插头不正确地插入到插座中。插头可以由子组件构造成,所述子组件中的每个子组件具有损耗中央部。嵌入子组件的绝缘外壳内的导电构件可以用来电连接子组件内的接地导体。另外,该连接器可以具有快速连接锁定螺钉,该快速连接锁定螺钉能够通过压紧螺钉而接合,但却需要旋转螺钉来移除。此外,套圈可以用于形成线缆束与插头之间的机械连接以及形成线缆束的编织层与插头的导电壳体之间的电连接。套圈可以为多部件以易于附接,同时预防破坏电气性能的线缆变形。
Description
技术领域
本发明申请总体上涉及电互连系统,并且更具体地涉及线缆与电路组件之间的互连。
背景技术
电子系统常常由多个互连组件来制造。诸如计算机之类的电子装置常常包括附接到印刷电路板的电子部件。一个或更多个印刷电路板可以被定位在支架或其他支承结构内并被互连,使得数据或其他信号可以由不同印刷电路板上的部件处理。
经常地,利用电连接器来形成印刷电路板之间的互连。为了形成这种互连,将一个电连接器附接到要被连接的每个印刷电路板,并且这些板被定位成使得连接器配对,从而产生板之间的信号路径。信号能够通过连接器从板传递到板,从而允许不同印刷电路板上的电子部件一起工作。以这种方式使用连接器有助于复杂装置的组装,因为装置的各部分能够在单独的板上制造并随后进行组装。连接器的使用还有助于电子装置的维护,因为板能够在其被组装之后添加到系统,以增加功能性或替换有缺陷的板。
在某些情况下,电子系统是更复杂的或者需要跨越比实际上能够通过将板组装到支架中而实现的区域更宽的区域。然而,已知利用线缆对可以相距较远地分隔开的装置进行互连。在这种情况下,可以使用设计成形成线缆的导体与装置内的印刷电路板的导体之间的连接的线缆连接器。该线缆连接器可以是可分离的,其中线缆端部以有时称作“插头”的线缆连接器终止。电子装置内的印刷电路板可以包括有时称作“插座”的容纳插头的安装板的连接器。插座被定位在装置的有时称作“面板”的外表面中的开口附近,而不是安装成与另一板上的连接器对准。插头可以通过面板中的开口插入以与插座配对,从而完成线缆与装置内的电子部件之间的连接。
安装板的连接器的示例是小形状因子的可插拔或SFP连接器。SFP连接器已经由SFF工作组标准化并且记录在标准SFF 8431中。然而,还已知具有其他形状因子的线缆连接器,包括根据QSFP标准制成的连接器。
发明内容
线缆连接器的改进的电气性能和易用性可以通过结合一个或更多个设计特征来提供。可以单独或结合地使用这些特征。
一方面,插座可以具有形成多个端口的导电元件的配对接触部,所述多个端口被定位成使得所述端口错列开。配对接触部的这种布置可以减小通过线缆连接器的串扰。这种布置还有利于用于插座的外壳,该插座在其配对面上具有L形剖面。适于与这种插座配对的插头可以在其配对面上具有互补的剖面,从而允许插头仅在一个取向上插入到插座中。
另一方面,插头可以包含子组件,所述子组件中的每个子组件提供了用于端口的配对接触部。插头可以适于通过以错列的布置将子组件安装在壳体中而与错列的端口配对。
每个子组件可以包括至少两个绝缘外壳,每个绝缘外壳保持多个导电元件。两个这样的子组件可以安装有面向外的相应的导电元件的配对接触部以及绝缘外壳之间的电损耗构件。
在某些实施例中,每个子组件的导电元件可以包含定尺寸和定位成用作差分对的导电元件。差分对可以通过适于用作接地导体的导电元件分隔开。损耗构件可以具有突出部,所述突出部朝向接地导体延伸穿过绝缘外壳,从而将接地导体耦合到损耗构件。
另一方面,所述子组件中的每个子组件可以具有嵌入绝缘外壳中的导电段部。该导电段部可以连接接地导体的配对接触部的远端,从而改进电气性能。在某些实施例中,这种导电段部可以冲压为形成多个导电元件的引线框的部分。当形成引线框时,导电段部可以被定位在导电元件的配对接触部的平面之外。当在引线框上模制绝缘外壳时,导电段部与配对连接器中的配对接触部机械及电气隔离。
另一方面,插头可以设计用于到插座组件的快速又牢固的连接。插头可以包含可以在壳体内滑动的螺钉。插座组件可以具有开口,该开口适于在插头与插座配对时容纳螺钉的螺纹端。插座组件可以包括与这种孔相邻的柔性构件。一旦插头与插座配对,使用者可以按压螺钉。柔性构件可以偏斜,从而允许螺钉的螺纹在螺钉进入孔时滑过柔性构件的端部。柔性构件可以被成形为在沿从孔中移除螺钉的方向拉动螺钉的情况下接合螺钉上的螺纹。因此,尽管可以通过旋转螺钉以在柔性构件上滑动螺纹来移除螺钉,但插头仍快速并稳固地附接到插座组件。
又一方面,插头可以被设计用于以保持线缆附接区域中的期望的电气性能的方式简单又坚固地连接到线缆束。可以在线缆的端部处使用套圈来附接到插头。套圈可以具有能够容易地插在线缆的护套下的两个或更多个部件。然而,所述部件可以共同形成抵抗由线缆上的径向力产生的变形的管状表面。线缆内的编织层可以露出到线缆护套外。壳体的附接可以产生挤压壳体与套圈之间的护套和编织层的径向力,从而将壳体紧固到线缆束。该径向力还可以将壳体和编织层按压在一起,从而在壳体由导电材料形成的实施例中形成壳体与编织层之间的电连接。由于套圈的存在,这种力没有使线缆束的保持信号导体的内部部分变形。
前述内容是由所附权利要求限定的非限制性的发明内容。
附图说明
不意图按比例绘制附图。在附图中,以相似的附图标记表示各个图中示出的各个相同的或几乎相同的部件。为清楚起见,在每个附图中,可能不是每个部件都被标记。在附图中:
图1是结合了根据本发明的某些实施例的互连系统的电子组件的透视图;
图2是根据本发明的某些实施例的插座组件的局部分解视图;
图3是根据本发明的某些实施例的插座组件的仰视图;
图4是根据本发明的某些实施例的插座组件的前外壳部的局部分解视图;
图5是根据本发明的某些实施例的插座的局部分解视图;
图6是根据本发明的某些实施例的插座的一部分的分解视图;
图7A和图7B是根据本发明的某些实施例的插座与插头的配对面的剖面(profile)的示意图示;
图8是根据本发明的某些实施例的插头的引线框的略图;
图9是根据本发明的某些实施例的插头子组件的局部分解视图;
图10是根据本发明的某些实施例的晶片的一部分的局部分解的略图;
图11是根据本发明的某些实施例的晶片子组件的略图;
图12A是根据本发明的某些实施例的插头的仰视透视图;
图12B是图12A的插头的局部分解的略图;
图13A是用于将插头安装到根据本发明的某些实施例的线缆束的特征元件的示意图示;
图13B是穿过附接到根据本发明的某些实施例的线缆束的插头的一部分的横截面;
图14是示出了与根据本发明的某些实施例的插座组件配对的插头的略图;以及
图15是穿过紧固到根据本发明的某些实施例的插座组件的插头的一部分的横截面。
具体实施方式
根据本发明的实施例的线缆连接器可以用于将本领域已知的电子装置互连。然而,线缆连接器可以包括提供期望的电气性能的特征元件,所述期望的电气性能例如为通过互连系统传播的信号之间的减小的串扰、在要通过互连系统传送的信号的频率处的较少的衰减或更均匀的衰减。在某些实施例中,互连系统可以提供达到16GHz或超过16GHz的频率范围内的可接受的衰减。
提供这种电气性能的特征元件可以结合在易于使用的连接器中。这种连接器可以有助于迅速并可靠地形成到诸如路由器或电信交换机之类的电子装置的多个连接,其中多个其他装置可以通过线缆连接到该电子装置。
图1是互连系统100的略图,在互连系统100中可以实践本发明的实施例。图1提供了可以通过线缆束160连接到其他电子装置的电子装置的部分的简化视图。该电子装置包括印刷电路板120,印刷电路板120包含在包括有面板190的包壳内,图1中以假想方式示出了面板190的部分。
电子部件可以安装到印刷电路板120,并且印刷电路板120可以包含其他连接器,以将印刷电路板120连接到装置内的其他印刷电路板。这些部件可以是本领域已知的,并且为简单起见没有示出。
图1的简化示例仅示出了电子装置的一部分,其中线缆束160连接到该装置。尽管示出了一个这样的线缆束,但应当理解电子装置可以连接到多个线缆束。为了利于更多这样的连接,可以包括附加部件,从而有效地重复(duplicate)用于每个线缆束的互连系统100,以形成到电子装置内的部件的连接。因此,面板190包括各自适于容纳线缆连接器的多个开口的实施例是可能的。这些开口可以排列成行或者以任何适当的方式布置,但为了简化说明,没有清楚地示出。
在示出的实施例中,插座组件110沿着下表面附接到印刷电路板120。为了利于到印刷电路板120的附接,插座组件110包括安装特征元件118。在图1的示例中,安装特征元件118为从插座组件110朝向印刷电路板120延伸的柱形状。附接是通过将安装特征元件118中的每个插入到印刷电路板120上的相应安装孔124中而形成的。在本示例中,安装特征元件118和安装孔124提供了插座组件110与印刷电路板120之间的机械耦合。
此外,可以在印刷电路板120与插座组件110的导电元件之间形成电连接。另外地或替选地,安装特征元件118可以提供这种电连接。在某些实施例中,插座组件110的部分可以电接地。例如,为插座组件110提供外部壳体的笼112可以由可接地的导电材料形成,以减小由从插座组件110发出的电磁辐射造成的与电子装置的其他部件的干扰。在这些实施例中,安装特征元件118可以是导电的,并且安装孔124的内壁可以在印刷电路板120内接地。
印刷电路板120与插座组件110之间的其他电连接可以用于耦合电信号,这些信号中的一些或全部信号可以是高速差分信号,例如以1Gbps与8Gbps之间的速率传送数字数据的数字数据信号。在示出的实施例中,通过将来自插座组件110的突出部(图1中未示出)插入到印刷电路板120中的孔中而在插座组件110与印刷电路板120之间形成用于信号的电连接。在图1的示例中,孔形成了连接器印迹(connector footprint)122。连接器印迹122内的每个孔可以在印刷电路板120内电连接到迹线(trace)、接地面或其他导电结构。插入到孔122中的突出部可以通过孔形成到印刷电路板120内的导电结构的电连接。以此方式,信号和基准电位可以在电子装置内或印刷电路板上的部件之间耦合到插座组件110内的导电元件(图1中未示出)。
然而,应当认识到,通过印刷电路板上的孔插入的突出部仅是可以用来形成插座组件110内的导电元件与印刷电路板120内的导电元件之间的电连接的机构的一个示例。更一般地讲,插座组件110内的导电元件可以包括可以以任何适当的方式附接到印刷电路板120上的导电结构的从插座组件110延伸的尾部。尾部可以被焊接在孔内,可以具有在被插入孔中时形成按压配合连接的柔性段部,或者尾部可以在没有插入到孔中的情况下附接到用于印刷电路板120的导电衬垫。因此,从插座组件110内的导电元件延伸的尾部的特定结构以及尾部附接到印刷电路板120所借助的特定机构不是本发明的关键。
除了形成电连接之外,插座组件110的附接到印迹122的突出部还可以提供插座组件110到印刷电路板120的机械附接。然而,特征元件的任何适当的组合可以用于形成插座组件110与印刷电路板120之间的电连接和/或机械连接。
插座组件110的突出部可以用作通过插座组件110将信号传播到一个或更多个端口(图1中不可见)的导电元件的尾部,在所述一个或更多个端口处,这些导电元件可以与插头150内的导电元件(图1中不可见)配对。如图1中所示,插座组件110被定位在面板190中的开口内,使得插头150可以插入到插座组件110的开口中。在该配置中,插头150的配对面接合插座组件110内的插座的配对面。
一旦插头150插入到插座组件110中,则可以使用附接机构紧固插头150。在本示例中,附接机构包括锁定螺钉152。一旦插头150插入到插座组件110中,则锁定螺钉152与插座组件110中的孔116对准。插座组件110的与孔116邻接的内部部分(图1中不可见)可以适于接合锁定螺钉152的螺纹端(图1中不可见)。以此方式,插头150可以通过接合锁定螺钉152而紧固到插座组件110,并因此紧固到结合了插座组件110的电子装置。相反地,插头150可以通过旋开锁定螺钉152并移除插头150而与电子装置分离。
互连系统110的其他特征元件在图1中也是可见的。插座组件110被示出为具有EMI垫圈114。EMI垫圈114提供了插座组件110与面板190之间的密封并且减小了从插座组件110发出的或进入插座组件110的电磁辐射的量。
图2是插座组件110的局部分解视图。图2展现出插座组件110可以构造成使得笼112(图1)封闭插座220。另外,图2示出笼112可以由多个部件构造成。在本示例中,笼112由笼本体112A和前构件112B构造成。然而,笼112可以由任意适当数量的部件组装。
在图2中示出的实施例中,笼112的部件可以是部分或完全导电的。在某些实施例中,笼本体112A可以通过将金属片弯曲成具有大致U形的横截面而形成,使得笼本体112A装配在插座220上。然而,可以使用任何合适的构造技术来形成笼本体112A。
前构件112B也可以根据任何合适的技术由导电材料形成。在前构件112B附接到笼本体112A的情况下,插座220可以封入笼112内,从而阻止从插座220发出电磁辐射以及阻止电磁辐射与插座220附近的电子电路的干扰。
笼112还可以引导插头150(图1)与插座220接合。插入到由笼112围绕的面板190中的开口中的插头将通过笼本体112A定位成与插座220对准。在图2的示例中,插座220被形成为具有两个端口,即端口210A和端口210B。端口210A和210B中的每个被成形为容纳来自插头150的大致平面的构件。端口210A和210B中的每个可以包含插座220内的导电元件(图2中不可见)的配对接触部。配对接触部可以被定位在端口210A和210B内,以形成与来自插头的平面构件上的互补的配对接触部的电连接。
图3示出了插座组件110的替选视图,展现出插座220的下表面350。插座220内的导电元件的接触尾部(其中接触尾部标记为310)延伸穿过下表面350。在本实施例中,导电元件被定位成四列,使得接触尾部的四列312A、312B、312C、312D在图3的视图中是可见的。
在示出的实施例中,两列中的每列中的导电元件延伸到端口210A或210B中的一个端口中。在图3的具体示例中,列312A和312B包含用于延伸到端口210B中的导电元件的接触尾部。列312C和312D包含用于延伸到端口210A中的导电元件的接触尾部。因此,当列312A和312B中的接触尾部紧固到印迹122内的孔时,它们提供了印刷电路板120(图1)内的导电元件与端口210B内的导电元件之间的电连接。同样地,当列312C和312D中的接触尾部附接到印迹122内的孔时,它们完成了印刷电路板120内的导电元件与端口210A内的配对接触部之间的电连接。
转向图4,示出了前构件112B的另外的细节。在图4中示出的实施例中,前构件112B由EMI垫圈构件114A、114B、114C和114D所附接到的前外壳部412形成。前外壳部412可以由导电材料形成。例如,前外壳部412可以利用拉模铸造工艺由金属形成。然而,也可以使用任何合适的构造技术或材料。
垫圈元件114A、114B、114C和114D可以以任何适当的方式形成。在示出的实施例中,垫圈元件各自由冲压并弯曲成所示出的形状的金属片形成。每个垫圈元件可以是U形的,以装配在前外壳部412的壁周围。每个垫圈元件也可以被形成为具有从共同的基部部分(其中共同的基部部分标记为414A)延伸的多个挠性指状件。垫圈元件114A、114B、114C和114D中的每个的共同的基部部分可以附接到围绕前外壳部412中的开口的壁,插头150(图1)可以穿过该开口。共同的基部部分(其中垫圈元件114A上的共同的基部部分标记为414)可以利用任何合适的附接技术附接到诸如围绕前外壳部412中的开口的壁432的壁。例如,共同的基部部分414可以焊接到壁432。通过这种附接,指状件(其中指状件标记为416)的子集可以从前外壳部410中的开口向外延伸。指状件(其中指状件标记为418)的另一子集可以延伸进入前外壳部412的开口中。
在图4的示例中,向外延伸的指状件和向内延伸的指状件均由有弹性的金属形成,使得每个指状件均是柔性的。因此,向内延伸的指状件(其中指状件标记为418)可以压抵住插入到前外壳部412中的开口中的插头150的壳体。向外延伸的指状件(其中指状件标记为416)可以在插座组件110插入到面板的开口中时压抵住面板190(图1)中的开口。以此方式,垫圈元件114A、114B、114C和114D可以阻塞插入到前外壳部412中的插头与面板190之间的开口,从而形成阻塞电磁辐射的通道的密封。
此外,前外壳部412被成形为提供其中可插入锁定螺钉152的孔116。在示出的实施例中,孔116可以被形成为对锁定螺钉152提供快速连接特征。快速连接特征允许锁定螺钉152在不需要旋转锁定螺钉152的情况下接合前外壳部412。
为了支持这种快速连接特征,孔116可以具有等于或大于锁定螺钉152的螺纹端上的螺纹的最大直径的大致光滑的内径。还可以包括保持元件420。这里,保持元件420是J形的并且保持在格式外壳部114内。为了将锁定螺钉152保持在孔116内,柔性构件422在保持元件420上伸进到孔116中并且相对于基部部分426形成锐角。锁定螺钉152的插入可以使柔性构件422偏斜,使得锁定螺钉152可以进入孔116。柔性构件422可以被定位成使得一旦螺纹的一部分被推动经过柔性构件422的远端424,则远端424将接合螺纹,从而防止在不旋转螺钉的情况下从孔116撤回锁定螺钉152。
在图4中示出的实施例中,柔性构件422是保持元件420的一部分。保持元件420包括基部426,基部426可以固定在前外壳部412中的开口内。该开口可以与孔116相邻,使得当基部426紧固到前外壳部412时,柔性构件422伸进到孔116中。下文中,结合图15示出了该锁定步置的进一步的细节。
转向图5,示出了插座220的另外的细节。在图5的示例中,插座220由绝缘外壳510和引线子组件550形成。
绝缘外壳510可以以任何适当的方式形成,包括模制热塑性材料。外壳510可以由绝缘材料形成。例如,外壳510可以由诸如塑料或尼龙的介电材料模制。适当的材料的示例是液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、高温尼龙或聚丙烯(PPO)。由于本发明在这方面不受限制,因此也可以采用其他合适的材料。所有这些材料在制造根据本发明的连接器时适于用作粘合剂材料。一种或更多种填料可以包括在用于形成外壳510的粘合剂材料中的一些或全部粘合材料中,以控制外壳510的电性能或机械性能。例如,可以使用填充有按体积计30%的玻璃纤维的热塑性PPS。
在图5的示例性实施例中,外壳510被形成为具有两个腔520A和520B。腔520A具有下表面522和上表面524。腔520B具有下表面526和上表面528。表面522、524、526和528中的每个均被成形为容纳插座220内的导电元件的配对接触部的列。当引线子组件550插入到外壳510中时,沿着每个表面定位配对接触部的列。沿着表面528定位配对接触部的列512A。沿着表面526定位配对接触部的列512B。沿着表面525定位配对接触部的列512C以及沿着表面522定位配对接触部的列512D。在本示例中,配对接触部沿着腔的表面形成线性排列的接触。然而,也可以使用任何合适形式的接触部。
在本示例中,插座220的配对接触部被成形为柔性柱。如能够在图5观察到的,表面522、524、526和528中的每个包括其中可以装配有各个配对接触部的槽,从而在构件插入到腔520A或520B中时允许配对接触部的柔性运动。因此,腔520A与配对接触部的列512C和512D结合形成端口210A(图2),插头150(图1)的构件可以插入到端口210A中。同样地,腔520B与配对接触部的列512A和512B结合形成端口210B,在插座220与插头150配对时插头150的第二构件可以插入到端口210B中。
转向图6,示出了引线子组件550的另外的细节。在示出的实施例中,导电元件的每列保持在单独的组件内。在图6的示例中,示出了引线组件610A、610B、610C和610D。在本示例中,引线组件610A、610B、610C和610D中的每个包括保持在绝缘外壳部内的导电元件的列。引线组件610A包括导电元件的列,针对导电元件的列,能够观察到接触尾部的列312A和配对接触部的列512A。
导电元件的中间部(未标记)在图6的图示中也是可见的。中间部被保持在外壳构件612A内。外壳构件612A可以是绝缘材料,包括用于形成外壳510的类型的材料。引线组件610A可以以任何适当的方式形成,包括在引线组件610A中的导电元件的一部分上模制外壳构件612A。然而,也可以采用其他构造技术,包括将导电元件插入到外壳构件612A中。
引线组件610B可以以类似的方式形成为具有保持导电元件的列的中间部的外壳构件612B以及从外壳构件612B延伸的配对部的列512B和接触尾部的列312B。同样地,引线组件610C可以以类似的方式形成,以将导电元件的列与接触尾部的列312C和配对接触部的列512C紧固。
引线组件610D可以以类似的方式形成,其中外壳构件612D紧固导电元件的列,使得接触尾部的列312D和配对接触部的列512D露出。此外,外壳构件612D还可以用作用于引线子组件550的部件的组织装置。外壳构件612D可以被形成为具有下表面350(图3),下表面350包含接触尾部的列312A、312B和312C可以插入通过的孔(未标记)的多个列。因此,外壳构件612D可以用作用于引线子组件550的其他部件的支承构件。
可以通过使引线组件610A、610B、610C和610D中的相邻的引线组件分隔开的插入件来提供改进的电性能。在图6中示出的实施例中,插入件650使引线组件610C和610D分隔开。插入件652使引线组件610A和610B分隔开。在本示例中,插入件被设置在包含定位于同一端口的相对表面上的配对接触部的引线组件之间。然而,在其他实施例中,插入件可以包括在包含有不同端口的导电元件的引线组件之间。在某些实施例中,插入件650和652可以是绝缘材料并且可以提供机械支承功能。在其他实施例中,诸如插入件650和652的插入件可以改变互连系统110的电性能来替代提供机械支承,或除了提供机械支承之外还可以改变互连系统110的电性能。在示出的实施例中,插入件650和652中的每个可以至少部分导电。在某些实施例中,插入件可以由金属或可以被认作导体的其他材料形成。在其他实施例中,插入件可以由损耗材料形成。
在关注的频率范围内导电但却有一些损耗的材料在文中通常称作“损耗”材料。电损耗材料能够由损耗介电材料和/或损耗导电材料形成。关注的频率范围取决于使用了这种连接器的系统的运行参数,尽管在某些应用中高频或低频会是有利的,但关注的频率范围通常将介于大约1GHz与25GHz之间。某些连接器设计可以具有仅跨越该范围的一部分(例如1GHz至10GHz或3GHz至15GHz或3GHz至6GHz)的关注的频率范围。
电损耗材料能够由传统上被认作介电材料的材料形成,这些材料例如为在关注的频率范围中具有大于近似0.003的电损耗因数(electric loss tangent)的材料。“电损耗因数”是材料的复介电常数的虚部与实部的比率。
电损耗材料也能够由这样的材料形成,所述材料通常被当作导体,但在关注的频率范围内却是相对不良的导体,所述材料包含如下粒子或区域:所述粒子或区域被充分地分散以使得它们不提供高导电率或者准备有导致关注的频率范围内的相对较弱的体电导率的性能。电损耗材料通常具有大约1西门子/米至大约6.1×107西门子/米的电导率,优选地具有大约1西门子/米至大约1×107西门子/米的电导率,以及最优选地具有大约1西门子/米至大约30,000西门子/米的电导率。
电损耗材料可以是局部导电的材料,例如具有介于1Ω/平方(Ω/square)与106Ω/平方之间的表面电阻率的材料。在某些实施例中,电损耗材料具有介于1Ω/平方与103Ω/平方之间的表面电阻率。在某些实施例中,电损耗材料具有介于10Ω/平方与100Ω/平方之间的表面电阻率。作为具体示例,材料可以具有介于大约20Ω/平方与40Ω/平方之间的表面电阻率。
在其他实施例中,损耗材料可以是电磁吸收材料,包括套圈(ferrule)磁性材料。
在某些实施例中,电损耗材料通过向粘合剂添加包含导电粒子的填料而形成。可以用作形成电损耗材料的填料的导电粒子的示例包括形成为纤维、薄片或其他粒子的碳或石墨。粉末、薄片、纤维或其他粒子形式的金属也可以用于提供合适的电损耗特性。替选地,可以使用填料的组合。例如,可以使用镀有金属的碳粒子。银和镍是用于纤维的合适的金属镀层。涂覆的粒子可以单独使用或者与诸如碳薄片之类的其他填料结合使用。在某些实施例中,布置在插入件650和652中的导电粒子可以大致均匀地布置在各处,从而使损耗部的电导率大致恒定。在其他实施例中,插入件650和652的第一区域可以比插入件650和652的第二区域更具电导性,使得电导率以及从而插入件650和652内的损耗量可以变化。在损耗材料为磁损耗材料的实施例中,填料可以包括铁质材料。
粘合剂或基质(matrix)可以是将设置、固化或者能够用于定位填料材料的任何材料。在某些实施例中,粘合剂可以是例如传统上在电连接器的制造中使用的热塑性材料,以有助于作为电连接器的制造的一部分将电损耗材料模制成所希望的形状和位置。然而,也可以使用许多替选形式的粘合剂材料。诸如环氧树脂之类的可固化材料能够用作粘合剂。替选地,可以使用诸如热固树脂或胶黏剂之类的材料。此外,尽管上述粘合剂材料可以通过在导电粒子填料周围形成粘合剂而用来产生电损耗材料,但本发明并不限于此。例如,导电粒子可以渗透到成形的基质材料中或者可以例如通过将导电涂层敷到塑料外壳而被涂覆到成形的基质材料上。如文中所使用的,术语“粘合剂”包括封装填料的材料,“粘合剂”掺杂有填料,或“粘合剂”用作保持填料的基底。
优选地,填料将以足够的体积百分比存在,以允许在粒子之间产生导电路径。例如,当使用金属纤维时,纤维可以以按体积计大约3%至40%存在。纤维量可以影响材料的导电性能。
可以商购填充的材料,例如Ticona公司以商标名出售的材料。也可以使用例如由美国马萨诸塞州比尔里卡的Techfilm公司出售的诸如损耗导电性碳填充的胶黏剂预型件之类的损耗材料。该预型件能够包括填充有碳粒子的环氧粘合剂。该粘合剂包围用作预型件的强化物的碳粒子。这种预型件可以被成形为形成插入件650和652的全部或部分,并且可以定位成粘附到连接器中的接地导体。在某些实施例中,预型件可以通过可以在热处理过程中固化的预型件中的胶黏剂来粘附。可以使用各种形式的强化纤维,织物形式或非织物形式的强化纤维、带涂层或不带涂层的强化纤维。非织物碳纤维是一种合适的材料。由于本发明在这方面不受限制,因此能够采用诸如由RTP公司出售的定制混合物之类的其他合适的材料。
与使用的具体材料无关,插入件650和652都可以以适当的方式形成。在示出的实施例中,插入件650和652通过将损耗材料模制成诸如图6中示出的形状的合适的形状而形成。在图6中示出的实施例中,插入件650和652被成形为选择性地电耦合到导电元件的列内的导电元件中的一个或更多个导电元件。为了支持选择性耦合,插入件中的每个插入件可以具有面向外的表面上的突出部。例如,插入件652具有面向上的表面上的突出部(其中突出部标记为670)和下表面上的突出部(其中突出部标记为672)。突出部中的每个突出部被定位成耦合到相邻的引线组件中的导电元件的列中的导电元件。在本示例中,插入件652的上表面上的突出部被定位成耦合到引线组件610A内的导电元件中的选择的导电元件。插入件652的下表面的突出部被定位成与引线组件610B内的导电元件中的选定的导电元件相接触。
类似地,插入件650的上表面的突出部被定位成与引线组件610C中的导电元件中的选定的导电元件相接触。插入件650的下表面的突出部被定位成与引线组件610D中的导电元件中的选定的导电元件相接触。插入件所耦合到的导电元件可以基于互连系统110内的导电元件的期望功能来选择。在示出的具体实施例中,互连系统110适于传递差分信号。因此,成列的导电元件中的特定的导电元件将被成对布置,其中所述对中的每个导电元件具有类似的电气特性。取引线组件610D进行说明,第一差分对由导电元件662A和662B形成。第二差分对由导电元件664A和664B形成。
导电元件中的每列除了包括信号对之外,还可以包括设计成接地导体的多个导电元件。在本示例中,导电元件的列包括接地导体660A、660B和660C。这里,导电元件被成列定位,以产生地线、信号对、地线、信号对、地线的形式。插入件650的下表面的突出部(未标记)可以被定位成与接地导体660A、660B和660C相接触。可以在引线组件610A、610B、610C和610D中的每个中使用具有损耗插入件与接地导体之间的类似接触的导电元件的类似形式。
为了有助于插入件650和652与接地导体之间的接触,外壳构件612A、612B、612C和612D可以被成形为具有槽,所述槽露出导电元件的用作接地导体的部分。例如,外壳构件612B被示出为具有露出接地导体的槽(其中槽标记为682)。插入件652的下表面的突出部672可以装配在槽682内,从而接触用作引线组件610B中的接地导体的导电元件或者定位成足够接近接地导体以使得发生接地导体与突出部672之间的电耦合。类似地,插入件652的下表面的其他突出部可以接触引线组件610B中的其他接地导体。插入件652的上表面的突出部(其中突出部标记为670)可以类似地延伸进入外壳构件612A中的槽中,以耦合到引线组件610A中的接地导体。同样地,插入件650的上表面和下表面的突出部可以分别延伸进入外壳构件612C和612D中的槽中,以分别耦合到引线组件610C和610D中的接地导体。
以此方式,当组装引线子组件550的元件时,用于每个端口的接地导体可以通过共同的损耗构件而连结,已经发现该共同的损耗构件提高了通过互连系统100的高速信号的完整性。
图5示出了可以用来提高通过互连系统100的高速信号的完整性的另外的特征元件。图5示出配对接触部的列512A和512B被竖直对准,使得当引线子组件550插入到外壳510时,列512A和512B将各自沿腔520B的表面528和表面526定位。类似地,列512C和512D被竖直对准,使得当引线子组件550插入到外壳510中时,列512C和512D将分别沿腔520A的表面524和表面522成行(line)。通过这种定位,列512A和512B中的配对接触部形成端口210B(图2)内的配对接触,列512C和512D中的配对接触部形成端口210A中的配对接触部。这些端口中的每个可通过插座220的配对面540接近。
然而,如能够在图2和图5中观察到的,端口210A和210B在水平尺寸上错列开。通过这种配置,端口210A和210B在平行于下表面350的方向上偏移,下表面350在使用中可以紧靠印刷电路板120(图1)安装。该安装配置提供了形成端口210A和210B中的导电元件的配对接触部之间的水平间隔。该间隔在图5中由尺寸S示出。这种偏移提供了端口210A和210B内的导电元件的配对接触部之间的水平间隔和竖直间隔。这种间隔减小了一个端口中的导电元件的配对接触部将会影响另一端口中的信号的完整性的程度。
另外,相对于端口被竖直对准的常规连接器中可以存在的长度,使直角连接器中的端口偏移减小了上端口210B中的导电元件的长度。减小上端口210B中的导电元件的长度可以减小电磁辐射对这些导电元件的影响,该影响可以反映为沿着导电元件传播的信号中的噪声。此外,端口210B中的导电元件更接近等于端口210A中的导电元件的长度,这也可以有助于如下期望的信号特性:其中通过互连系统的信号之间的传播延迟的差是不希望的。
端口210A和210B的偏移配置还促进了有助于互连系统100的易用性的机械特征的结合。使端口错列开有利于插座220的向前面中的不规则轮廓的结合。适于与插座220配对的插头可以具有不规则轮廓,该不规则轮廓在插头被定位成在期望的取向上与插座220配对时与插座220的轮廓互补。在图5的示例中,不规则轮廓通过外壳510的部分536和538的定位而设置在配对面540中。部分536包含端口210A,部分538包含端口210B。
适于与插座534配对的插头可以具有类似地具有不规则剖面的向前面。插头可以包括平面构件,该平面构件被设计成在插头具有相对于插座220的期望的取向时装配在腔520A和520B内,使得插头的不规则轮廓与插座的不规则轮廓相符。然而,插头可以具有带有下述部分的配对面:所述部分在插头以任何其他取向插入到插座组件110中的情况下将接触配对面540的一个或更多个部分。例如,插头可以具有接触插座220的部分536的部分,从而阻止插头的任何部分进入腔520A或520B。然而,当正确地插入时,插头的壳可以接触壁532,同时遵循肩部534的轮廓。
图7A和图7B示出了如下方式:其中,配对面540的不规则剖面可以允许在特定取向上的插头与插座220之间的配对,而在插头处于其他取向时阻止插座220与插头之间的配对。图7A以剖面示出插座220呈大致L形状,其中部分536形成L的下水平部。插头150具有由段部712A和712B形成的类似L形的剖面。然而,当定位成与插座220配对时,插头150的L形剖面相对于插座220的L形剖面倒转。结果,插头150的配对端1232可以在外壳部538上方滑动,直到其紧靠壁532为止。在该配置中,平面构件710B可以进入腔520B。同样地,平面构件710A可以进入腔520A。
在插头150中,平面构件710A和710B具有通过插头150传递信号的导电元件的配对接触部。平面构件710A和710B上的配对接触部可以被定位成与通过插座220传递信号的导电元件的配对接触部对准。因此,如果平面构件710A和710B分别进入腔520A和520B,则插头150中的导电元件与插座220中的相应的导电元件配对。
图7B示出如果插头150被定位在替选取向上,则插头150将不与插座220配对。具体地,配对端1232将紧靠部分536,从而停止插头150朝向插座220的运动。结果,平面构件710B没有进入腔520A。同样地,平面构件710A也没有进入腔520B。通过阻止平面构件710A和710B进入腔520A和520B,防止插头150与插座220内的导电元件之间的不正确的连接。
图8、图9、图10和图11示出了用于形成例如插头150内的710A和710B的平面构件的技术。平面构件710A和710B中的每个可以以相同的方式构造。在图8至图11的示例性实施例中,平面构件中的每个平面构件是晶片子组件1100(图11)。然而,也可以使用任何合适的构造技术。
在示出的实施例中,每个晶片子组件由两个晶片形成,所述两个晶片中的每个包括保持在绝缘外壳内的引线框。图8示出了适于在形成晶片子组件1100的晶片时使用的引线框。在图8的示例中,每个晶片包括被配置成形成两个差分信号对的导电元件。形成接地导体的导电元件可以散置有信号对。作为具体示例,图8示出了包括形成第一差分信号对的导电元件870A和870B的引线框810。导电元件872A和872B形成第二差分信号对。在引线框810中,导电元件860A、860B和860C可以设计为接地导体。通过这种配置,沿着两个相邻的接地导体之间的列定位差分信号对中的每个对。
在图8的该示例中,引线框810包括使导电元件860A、860B和860C互连的导电段部830。在该配置中,导电段部830使可以在形成晶片子组件时使用的晶片中的接地导体电互连。发明人已经认识并意识到连接接地导体的远端可以提高信号传播通过互连系统100的完整性。
引线框810可以由用于形成电连接器内的导电元件的本领域已知类型的材料形成。例如,引线框810可以由铜合金形成。导电元件的全部或部分可以被涂覆。例如,导电元件的位于区域840中的部分形成导电元件的尾部。导电元件的位于区域840中的部分可以涂覆有镍、锡或其他焊接可湿性材料,以有利于作为将晶片子组件附接到线缆的部分的区域840中的其他导体的附接。形成导电元件的配对接触部的、导电元件的位于区域842中的部分可以涂覆有金或其他抗氧化的可锻导电材料。这种涂层可以利用本领域已知的技术来涂敷。
在形成引线框810时,可以使用冲裁操作(blanking operation)来提供具有期望轮廓的导电元件。作为冲裁操作的部分,可以保持承载带820以有助于引线框810的处理。一旦导电元件嵌入绝缘外壳内,则承载带820可以与导电元件分隔开。一旦从金属片冲裁导电元件,则导电元件可以在形成操作中被成形。在图8中示出的实施例中,导电元件是大致平的。然而,导电元件的向前配对端沿图8中示出的取向上的向下的方向锥形化。导电段部830被形成为在导电元件的这些锥形部下方延伸。在引线框810结合到晶片900中时,该定位使导电段部830以及导电元件860A、870A、870B、860B、872A、872B和860C的远端嵌入绝缘外壳910(图9)中。
图9示出了通过使引线框810嵌入绝缘外壳910中而形成的晶片900的示例。可以使用任何合适的技术来将引线框810嵌入外壳910内。例如,可以使用本领域已知的包覆成型(over molding)工艺来形成晶片900。包覆成型可以利用用于形成插座外壳510的上述类型的绝缘材料或任何其他合适的材料来执行。
在图9中示出的配置中,尽管引线框810的导电元件的远尖端嵌入绝缘外壳910内,但是导电元件的在区域842(图8)内的表面在外壳910的表面中露出。露出的部分形成了插头150中的导电元件的配对接触部。这里,配对接触部被成形为导电衬垫。外壳910可以被形成为具有一个或更多个腔。例如,诸如腔912可以形成在导电元件的形成差分对的部分之间。如图所示,腔912将导电元件870A与导电元件870B分隔开。
引线框810的区域840中的接触尾部也被露出。在图9中示出的配置中,接触尾部从外壳910的后部部分延伸。在该配置中,接触尾部被定位用于附接到线缆。在本示例中,两个线缆,即线缆920A和920B附接到晶片900内的导电元件。线缆920A和920B中的每个包含一对信号线,其中信号线在图9中标记为970A和970B。每个信号线可以附接到引线框810中的信号导体的接触尾部。在图9中示出的实施例中,信号线970A可以附接到导电元件870A的尾部。同样地,线970B可以附接到导电元件870B的尾部。与线缆920B相关联的线可以类似地附接到导电元件872A和872B的尾部。线可以以任何合适的方式附接到尾部。例如,线可以焊接、钎焊或锡焊到接触尾部。然而,也可以使用任何合适的附接技术。
线缆920A和920B中的每个也可以包括排扰线(drain wire),其中排扰线标记为972。排扰线972可以电耦合到接地导体的尾部中的一个或更多个尾部。在示出的实施例中,排扰线972通过波形板930间接耦合到导电元件860A、860B和860C的尾部。
波形板930被成形为与晶片900中的接地导体的尾部接触。然而,波形阻止与信号线或信号尾部接触。波形板930可以焊接到导电元件860A、860B和860C的尾部,并且可以具有与排扰线972相邻的部分。接近排扰线972放置板930可以通过电容性装置提供排扰线972与板930之间的电耦合,使得在排扰线972与附接有板930的接地导体的尾部中的一个或更多个尾部之间形成足够的电连接。替选地,排扰线972可以例如通过钎焊或锡焊连接到板930。然而,在其他实施例中,可以在例如排扰线972的排扰线与接地导体之间形成直接连接。这种直接连接可以例如通过焊接形成。
除了提供用于例如排扰线972的排扰线以及线缆920B中的对应的排扰线(未标记)的电耦合之外,波形板930还可以在接触尾部附近对晶片900内的导电元件提供屏蔽。波形板930提供了对从图9中示出的取向上的上方向从例如970A和970B的信号线发出的或入射到例如970A和970B的信号线的辐射的屏蔽。可以从下方附接类似的波形板,从而在信号线和接触尾部的两侧上有效地提供屏蔽。图10示出了两个这样的晶片,晶片1050A和晶片1050B,每个晶片具有焊接到接地导体的尾部的两个波形板,以通过板环绕信号导体。
波形板930可以由金属或可以冲压并形成为合适形状的任何其他合适的导电材料形成。
在图10的示例中,晶片1050包括波形板930A和930B。晶片1050B包括波形板930C和930D。
图10是晶片组件1100的局部分解视图。在图10的示例中,晶片组件1100由两个晶片1050A和1050B形成。在本示例中,晶片1050A和1050B中的每个具有相同的形状。然而,晶片1050B具有与晶片1050A相反的取向。如能够在图10中观察到的,晶片1050A中的导电元件的配对接触部在面向外的表面1010中露出。晶片1050A的面向外的表面1010在图10的示例中具有向上的取向。尽管晶片1050B具有类似的面向外的表面,但是晶片1050B在图10的配置中还具有面向下的方向并因而是不可见的。反而,晶片105B的在图10中具有向上取向的面向内的表面1012是可见的。晶片1050A具有对应的面向内的表面,该对应的面向内的表面在图10中具有面向下的方向并因而是不可见的。
在组装晶片子组件1100时,晶片1050A和1050B通过它们的面向彼此的面向内的表面而对准。在面向内的表面之间,可以包括损耗构件1020。损耗构件1020可以由合适的损耗材料形成,所述合适的损耗材料包括具有上面结合插座220的插入件描述的特性的损耗材料。在示出的实施例中,损耗构件1020由部分导电的材料形成。在本实施例中,损耗构件1020可以通过这些晶片的绝缘外壳而与晶片1050A和1050B内的信号导体电隔离。
然而,在示出的实施例中,损耗构件1020可以电耦合到晶片1050A和1050B内的接地导体。这种耦合可以通过损耗构件1020的表面的突出部来提供。在图10中,损耗构件1020的面向上的表面1022是可见的。突出部1024、1026和1028被形成在表面1022中。突出部1024、1026和1028与晶片1050A中的接地导体对准。类似的突出部可以从损耗构件1020的下表面(图10中不可见)延伸。那些突出部可以被定位成与晶片1050B中的接地导体对准。为了有助于损耗构件1010的突出部与接地导体之间的电连接,晶片1050A和1050B的绝缘外壳可以被形成为具有与接地导体对准的开口。在图10中,开口1032、1034和1036在晶片1050B的面向内的表面1012中是可见的。晶片1050A的面向内的表面可以具有类似的开口以容纳突出部1024、1026和1028。
在某些实施例中,诸如开口1032、1034和1036之类的开口可以通过面向内的表面1012露出晶片1050B中的导电元件的子集。该子集可以包括晶片1050B中的接地导体中的一些或全部的接地导体。结果,损耗构件1020可以提供对晶片1050B中的接地导体的接入。晶片1050A的面向内的表面中的类似的开口可以提供晶片1050A中的接地导体之间的损耗耦合,从而提供晶片1050A中的导电元件的该子集之间的损耗耦合。这种耦合可以改善特别是通过晶片1050A和1050B的信号导体传播的高频信号的信号完整性。
在某些实施例中,诸如突出部1024、1026和1028之类的突出部可以通过形成与那些导电元件的直接接触而电耦合到接地导体。然而,在其他实施例中,损耗构件1020与接地导体之间的耦合可以是电容性的,使得仅仅紧密靠近接地导体定位突出部就可以实现充分的电耦合。
晶片组件1100可以通过使晶片1050A和1050B利用它们的面向彼此的面向内的表面与晶片1050A和1050B之间的损耗构件1020对准而形成。晶片1050A和1050B随后可以紧固在一起,从而将损耗构件1020保持就位。在本示例中,晶片1050A和1050B中的每个被示出为具有可以用于将晶片1050A和1050B紧固在一起的附接特征。如图所示,每个晶片包括与诸如孔1016的孔对准的诸如柱1014的柱。柱1014可以例如通过焊接、通过胶黏剂的使用、通过干涉配合或以任何其他合适的方式被保持在孔1016中。
与晶片1050A和1050B紧固的方式无关,所得到的晶片子组件1100可以具有图11中示出的形式。在该视图中,接触导电元件860C的突出部1024是可见的。嵌入晶片1050A的外壳中的导电段部830也是可见的。
通过将晶片1050A和1050B紧固在一起,晶片子组件1100形成平面构件1120。如能够观察到的,平面构件1120在面向图11的取向上的向上方向的晶片1050A的面向外的表面上包括晶片1050A的导电元件。在本示例中,导电元件的配对接触部保持在由上表面限定的平面中。尽管在图11中不可见,但面向图11的向下方向的晶片1050B的面向外的表面包含晶片1050B的导电元件的接触部。因此,平面构件1120在两个面向外的表面上包括导电元件的配对接触部。因此,平面构件1120可以有助于使平面构件710(图7)插入到插座220(图2)中的端口中。
晶片子组件1100包括允许其被保持在插头的壳体内的附接特征元件。在图11的示例中,这些附接特征元件包括附接特征元件1112和1114。在本示例中,附接特征元件为可以接合壳体中的对应的突出部的槽的形式。然而,也可以使用任何合适的附接特征元件。
图12A示出了用作用于插头150的外壳的壳体1210中的两个晶片子组件,即晶片子组件1100A和1100B。如能够在呈现于图12A中的插头150的视图中观察到的,晶片子组件1100A和1100B的平面构件平行地对准。晶片子组件1100A和1100B按如下方式保持在壳体1210内:该方式使得晶片子组件1100B比晶片子组件1100A更靠近配对面1200。然而,晶片子组件1100B被配对端1232阻碍(set back),使得配对接触部位于壳体1210内。
图12A展现了沿着配对面1200的壳体1210的L形剖面。这里,L形剖面的一部分由侧壁1234形成。侧壁1234被配对端1232阻碍。当插头150与具有插座220(图2)的形式的插座配对时,侧壁1234可以邻接肩部534(图5)。通过邻接壁532的配对端1232和邻接肩部534的侧壁1234,晶片子组件1100B将定位成进入腔520B并且晶片子组件1100A将定位成进入腔520A。以此方式,沿着晶片1100B的上部面向外的表面和下部面向外的表面的导电元件可以分别与插座220的端口210B内的导电元件512A和512B的列配对。类似地,沿着晶片子组件1100A的上部面向外的表面和下部面向外的表面定位的导电元件将分别与插座220的端口210A内的列512C和512D中的导电元件配对。然而,如结合图7所示,如果插头150倒转,则插头150与插座220之间的配对将在插头150的配对端1232接触插座外壳的部分536时被阻止。
图12B示出了将晶片子组件1100A和1100B保持在期望取向上的壳体1210的示例性结构。在示出的示例中,壳体1210由两个部件(即上壳体部1210A和下壳体部1210B)形成。壳体部1210A和1210B可以由任何合适的材料制成。然而,在示出的实施例中,壳体1210是导电的并且上壳体部1210A和下壳体部1210B由导电材料形成。作为一个示例,壳体部1210A和1210B可以利用拉模铸造技术由金属形成。
在示出的实施例中,下壳体部1210B被成形为在将与配对面1200相邻地定向晶片子组件的平面构件的位置中容纳晶片子组件1100A和1100B。上壳体部1210A被成形为紧固到下壳体部1210B以将晶片子组件1100A和1100B保持就位。在图12B的示例中,螺钉1220A和1220B可以用于将上壳体部1210A保持到下壳体部1210B。然而,可以使用诸如铆钉之类的任何合适的紧固机构来替代螺钉,或除了螺钉之外,也可以使用诸如铆钉之类的任何合适的紧固机构。
可以使用任何合适的特征元件来将晶片子组件1100A和1100B保持在壳体1210内。作为一个示例,图12B示出下壳体部1210B包含被成形为容纳晶片子组件1100A的后外壳部的区域1260。
还可以包括附接特征元件以定位晶片子组件1100B。图12B示出了附接特征元件1214,附接特征元件1214在本示例中被成形为可以接合诸如晶片子组件1100B的附接特征元件1112和1114之类的互补的附接特征元件的突出部。然而,所使用的具体的附接特征元件不是本发明的关键,并且可以使用任何合适的机构来将晶片子组件1100A和1100B保持在壳体1210内。
除了提供用于晶片子组件1100A和1100B的外壳之外,壳体1210还可以提供其他功能。壳体1200可以保持诸如螺钉152之类的紧固机构,使得插头150可以紧固到插座组件。因此,下壳体部1210B可以包括孔1252以容纳螺钉152。下壳体部1210B可以被成形为使得当螺钉152完全插入到孔1252中时,螺纹1254可以延伸穿过孔1252,使得螺纹1254可以接合插座组件。螺钉152可以利用夹具或其他机构而保持在孔1252内,所述其他机构允许螺钉152在孔1252内旋转并滑动,但阻止螺钉152从孔1252完全撤回。
另外,壳体1210可以构造成形成到线缆束160的电连接和机械连接。如图12B中所示,上壳体部1210A包括区域1272并且下壳体部1210B包括区域1274。区域1272和1274是大致圆形的并且被定尺寸成容纳线缆束160。然而,定尺寸使得当上壳体部1210A紧固到下壳体部1210B时,线缆束160的部分将被挤靠住区域1272和1274,从而形成线缆束160与壳体1210之间的期望的电连接和机械连接。
图13A和图13B示出壳体1210与线缆束160之间的电连接和机械连接。线缆束160可以包含多个线缆,其中线缆在图13A中标记为1322A和1322B。如图10中所示,两个线缆的导体附接到诸如晶片1050A和1050B之类的每个晶片内的导电元件。因此,如图11中所示,四个线缆内的导体附接到诸如晶片子组件1100之类的每个晶片子组件内的导电元件。在具有图12B中示出的形式的包含两个晶片子组件的插头中,在线缆束160内可以存在八个线缆。然而,应当理解,线缆束内的线缆的数量不是本发明的关键。
图13B示出了线缆束160内的线缆1322A-1322H。每个线缆可以保持在线缆束160的内部部分1332中。另外,尽管在图13A和图13B中没有示出,但是线缆1322A-1233H中的每个可以包含例如信号线970A和970B(图9)的两个信号线以及例如排扰线972的排扰线。每个线缆内的这些线可以保持在线缆内的介电材料的芯内。线缆的芯将线定位在线缆内以提供用于传输差分信号的期望阻抗。图13B示出了附接机构,该附接机构形成线缆束160与壳体1200之间的稳固的电连接和机械连接,而不以会改变线缆1322A-1322H中的线之间的间距的方式挤压(crush)线缆束160。以此方式,线缆1322A-1322H的电气性能在线缆束160附接到壳体1200时不会退化。
附接机构包括在线缆束160的端部处附接的多部件套圈。在图13A和图13B中示出的示例中,该多部件套圈包括两个部件,套圈部件1310A和1310B。然而,应当理解,多部件套圈可以具有多于两个的部件。
套圈部件1310A和1310B中的每个可以插入线缆束160的护套1330之下。在本示例中,套圈部件1310A和1310B中的每个插入编织层(braid)1320之下。编织层1320的延伸超出护套1330的部分可以被向后折叠在护套1330的顶部上。线缆束160的包含套圈1310的部分可以被定位在区域1272中的壳体部1210A和区域1274中的壳体部1210B之间。当壳体部1210A和壳体部1210B紧固在一起时,线缆束160将紧固在壳体部1210A与壳体部1210B之间。
为了增大由壳体部1210A和1210B对线缆束160施加的力,在壳体部1210A中可以包括突出部。图13B示出了突出部1340A、1340B和1340C。在示出的实施例中,突出部1340A和1340B是沿区域1272中的壳体部1210A的内表面成行的半圆形肋。半圆形肋沿垂直于线缆束160的延长轴线的方向延伸。类似地,突出部1340C可以形成为下壳体部1210B中的半圆形肋。
当壳体部1210A和1210B紧固在一起时,编织层1320和护套1330将被挤压在套圈1310与突出部1340A、1340B和1340C之间。尽管套圈1310处于多个部件中,但这些部件共同限定了环绕线缆1322A-1322H的闭合路径。结果,即使壳体部1210A和1210B压抵住套圈半部分1310A和1310B,线缆1322A-1322H内的芯也不会明显压缩。结果,在没有改变线缆1322A-1322H的电气性能的情况下形成了牢固的机械附接。
此外,由于突出部1340A、1340B和1340C直接接触编织层1320,因此在编织层1320与壳体1210之间形成良好的电连接。
这种牢固的电连接和机械连接可以利用简单的组装技术来形成。套圈1310的多部件特性允许在晶片子组件1100A和1100B已经附接到线缆束160内的线缆之后将套圈附接到线缆束160。例如,如图13A中所示,线缆束160的端部可以通过剥离护套1330的部分以露出线缆1310(图12B)的长度而为要被附接的插头150做准备。每个线缆随后可以被剥离以暴露出诸如970A和970B(图9)之类的线。这些线随后可以被钎焊或附接从晶片延伸的尾部。晶片随后可以被附接以形成晶片子组件。通过附接到线缆1322A-1322H的端部的晶片子组件,护套1330和编织层1320可以被修整成适当的长度以装配在区域1272和区域1274内。一旦线缆束160的元件被切割成适当的长度,套圈半部分1310A和1310B就可以插入线缆束160中。
通过将插头150附接到线缆束160,插头150可以插入到插座组件110中。以此方式,可以在线缆束160内的信号线与诸如附接有插座组件110的印刷电路板120之类的印刷电路板内的导电迹线之间形成电连接。为了将插头150紧固在适当位置,可以接合螺钉150。
图15以截面的方式示出了通过螺钉152紧固到插座组件110的插头150。在示出的配置中,螺钉152已经压入到孔116(图1)中。螺钉152的远端处的螺纹1510已经滑过柔性构件422,使得柔性构件422接合螺纹1510。在此状态下,通过柔性构件422对螺纹1510的锁定动作阻止螺钉152退出孔116。然而,螺钉152可以通过旋转螺钉152而移除,使得螺纹1510沿着柔性构件422滑动。
已经这样描述了本发明的至少一个实施例的若干方面,要理解的是,本领域的技术人员将容易想到各种改变、变型以及改进。
例如,文中所描述的技术不必全部一起使用。这些技术可以以任何合适的组合来使用以提供期望的连接器性能。
作为可能的变型的另一示例,尽管参照线缆连接器示出并描述了本发明的多个方面,但是也可以将这些技术中的一些或全部应用到其他类型的连接器,例如背板连接器。
另外,尽管在上文中描述了由晶片组装的连接器的实施例,但在其他实施例中,连接器可以在不先形成晶片的情况下由晶片组装。作为一个示例,连接器可以通过将导电构件的多列插入到外壳中来组装。
在示出的实施例中,某些导电元件被指定为形成导体的差分对并且某些导电元件被指定为接地导体。这些指定是指互连系统中的导电元件的期望用途,如本领域的普通技术人员所理解的。例如,尽管导电元件的其他用途也是可能的,但差分对可以基于组成对的导电元件之间的优先耦合来识别。该对的电特性(诸如其阻抗)可以提供识别差分对的替选的或额外的方法,该对的电特性使其适于传递差分信号。例如,信号导体对可以具有75欧姆与100欧姆之间的差模阻抗。作为具体示例,信号对可以具有85欧姆+/-10%或100欧姆+/-10%的阻抗。接地导体可以具有比信号导体更大的电感,这会导致阻抗超出该范围。作为又一示例,描述了一种连接器,在该连接器中,列包含高速信号导体的对以及相邻的接地导体。列中的每个信号导体都是对中的一部分或者每个信号导体都是高速信号导体都不是必要条件。在某些实施例中,列可以包含混合有高速信号导体的低速信号导体。
作为另一示例,连接器的某些特征是相对于“前”面来描述的。连接器的前面可以被认为是连接器的面向从其插入配对连接器的方向的表面。然而,应当认识到,诸如“前”和“后”之类的术语意在将表面彼此区分并且可以在不同形式的电子组件中具有不同的含义。同样地,诸如“上”和“下”之类的术语意在基于特征元件相对于印刷电路板或相对于连接器的适于附接到印刷电路板的部分的位置来区分特征元件。如“上”和“下”的这种术语不意指相对于惯性参考系统或其他固定参考系的绝对取向。
作为另外的示例,容纳附接到插头150的紧固构件的孔116被示出为形成为插座组件的前外壳部114的部分。这种孔可以以任何合适的方式结合到插座组件中,包括形成在结合有插座组件的面板中。
因此,本发明应当仅受到所附权利要求的限制。
Claims (20)
1.一种适于安装到印刷电路板的插座,所述插座包括:
外壳,所述外壳包括具有第一腔的第一部分和具有第二腔的第二部分,所述第一腔由第一表面和相对的第二表面定界,并且所述第二腔由第三表面和相对的第四表面定界;
第一多个导电元件、第二多个导电元件、第三多个导电元件和第四多个导电元件,所述第一多个导电元件、第二多个导电元件、第三多个导电元件和第四多个导电元件中的每个导电元件包括适于附接到印刷电路板的尾部、配对接触部、以及将所述尾部耦合到所述配对接触部的中间部,
其中:
沿着所述第一腔的所述第一表面布置所述第一多个导电元件的所述配对接触部;
沿着所述第一腔的所述第二表面布置所述第二多个导电元件的所述配对接触部;
沿着所述第二腔的所述第三表面布置所述第三多个导电元件的所述配对接触部;
沿着所述第二腔的所述第四表面布置所述第四多个导电元件的所述配对接触部;以及
所述第一部分在与插头被插入所述插座的方向相反的方向上延伸超出所述第二部分。
2.根据权利要求1所述的插座,其中,所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面和所述第四表面是平行的。
3.根据权利要求1所述的插座,其中:
所述外壳具有下表面;以及
所述第一多个导电元件、第二多个导电元件、第三多个导电元件和第四多个导电元件的所述尾部延伸穿过所述下表面。
4.根据权利要求3所述的插座,其中,所述外壳还包括从所述下表面延伸的突出部。
5.根据权利要求1所述的插座,其中:
所述外壳是绝缘的;以及
所述插座与导电笼结合,所述导电笼包括矩形开口,其中,所述第一部分比所述第二部分更接近所述矩形开口。
6.根据权利要求5所述的插座,其中,所述笼包括本体部和前部部分,附接至所述前部部分的端部部分包括射频密封件。
7.根据权利要求1所述的插座,其中,所述第一腔包括第一端口并且所述第二腔包括第二端口。
8.根据权利要求1所述的插座,结合插头和印刷电路板的情况下,所述插座安装到所述印刷电路板和所述插头,所述插头包括:
第一构件,所述第一构件具有第一侧和相对的第二侧;
第二构件,所述第二构件具有第三侧和相对的第四侧;
第五多个导电元件、第六多个导电元件、第七多个导电元件和第八多个导电元件,所述第五多个导电元件、第六多个导电元件、第七多个导电元件和第八多个导电元件中的每个导电元件包括适于附接到线缆的尾部、配对接触部、以及将所述尾部耦合到所述配对接触部的中间部,其中:
所述第五多个导电元件的所述配对接触部被布置在所述第一构件的所述第一侧上;
所述第六多个导电元件的所述配对接触部被布置在所述第二侧上;
所述第七多个导电元件的所述配对接触部被布置在所述第三侧上;
沿着所述第四侧布置所述第八多个导电元件的所述配对接触部;
所述第一构件被插入所述第一腔中;
所述第二构件被插入所述第二腔中;
所述第二构件在垂直于所述第一表面的方向上延伸超出所述第一构件。
9.一种适于接合插座的插头,所述插头包括:
第一子组件,包括:
第一绝缘外壳;
第一多个导电元件,所述第一多个导电元件由所述第一绝缘外壳保持,所述第一多个导电元件中的每个包括配对接触部;
第二子组件,包括:
第二绝缘外壳;
第二多个导电元件,所述第二多个导电元件由所述第二绝缘外壳保持,所述第二多个导电元件中的每个包括配对接触部;以及
壳体,所述壳体具有适于接合所述插座的配对端,其中,所述第一子组件在距所述配对端的第一距离处附接到所述壳体,并且所述第二子组件在距所述配对端的第二距离处附接到所述壳体,所述第二距离大于所述第一距离,其中所述第二子组件在所述插头被插入所述插座的方向上与所述第一子组件偏移。
10.根据权利要求9所述的插头,其中:
所述壳体包括布置成提供L形剖面的第一壳体段部和第二壳体段部;以及
所述第一子组件被安装在所述第一壳体段部中,并且所述第二子组件被安装在所述第二壳体段部中。
11.根据权利要求10所述的插头,其中:
所述第一多个导电元件的所述配对接触部被布置在第一平面中;以及
所述第二多个导电元件的所述配对接触部被布置在第二平面中,所述第二平面平行于所述第一平面。
12.根据权利要求11所述的插头,其中:
所述第一多个导电元件中的每个导电元件的所述配对接触部包括在所述第一绝缘外壳的表面中露出的导电衬垫;以及
所述第二多个导电元件中的每个导电元件的所述配对接触部包括在所述第二绝缘外壳的表面中露出的导电衬垫。
13.根据权利要求12所述的插头,与插座结合,其中:
所述插座包括外壳,所述外壳具有被布置成提供L形剖面的第一外壳部和第二外壳部,所述插座包括适于容纳第一晶片的第一端口以及适于容纳第二晶片的第二端口,所述第一端口被形成在所述第一外壳部中并且所述第二端口被形成在所述第二外壳部中。
14.一种插座,所述插座包括:
外壳,包括:
下表面,所述下表面适于附接到印刷电路板;
配对面中的第一端口和第二端口,所述第一端口在与插头被插入所述插座的方向相反的方向上与所述第二端口偏移;
保持在所述外壳内的第一多个导电元件和第二多个导电元件,所述第一多个导电元件和第二多个导电元件中的每个导电元件包括配对接触部,所述第一多个导电元件的所述配对接触部在所述第一端口内被布置成第一线性阵列,并且所述第二多个导电元件的所述配对接触部在所述第二端口内被布置成第二线性阵列。
15.根据权利要求14所述的插座,其中:
所述第一端口包括第一腔;
所述第二端口包括第二腔;
所述第一多个导电元件中的每个导电元件的所述配对接触部包括延伸进入所述第一腔中的柔性束;以及
所述第二多个导电元件中的每个导电元件的所述配对接触部包括延伸进入所述第二腔中的柔性束。
16.根据权利要求15所述的插座,其中:
所述第一端口和所述第二端口被定位在所述外壳内,使得所述第一腔和所述第二腔在所述插座外壳的向前面中敞开,所述向前面具有不规则轮廓。
17.根据权利要求16所述的插座,与插头结合,所述插头包括向前面,所述插头的所述向前面包括在所述插头的一个取向上与所述插座的向前面的不规则轮廓相符的轮廓,从而所述插头适于在单个取向上与所述插座配对。
18.一种适于接合具有多个端口的插座的插头,所述插头包括:
壳体,所述壳体具有配对端和线缆附接端;
第一平面绝缘构件和第二平面绝缘构件,所述第二平面绝缘构件在所述插头被插入所述插座的方向上相对于所述第一平面绝缘构件偏移;
第一多个导电元件,所述第一多个导电元件中的每个导电元件包括与所述线缆附接端相邻地布置的尾部以及布置成所述第一平面绝缘构件的表面中的第一阵列的配对接触部;
第二多个导电元件,所述第二多个导电元件中的每个导电元件包括与所述线缆附接端相邻地布置的尾部以及与所述配对端相邻地布置成所述第二平面绝缘构件的表面中的第二阵列的配对接触部。
19.根据权利要求18所述的插头,其中,所述第一平面绝缘构件和所述第二平面绝缘构件通过所述壳体的开口而露出。
20.根据权利要求19所述的插头,其中:
所述第一平面绝缘构件的所述表面是所述第一平面绝缘构件的第一表面,并且所述第一平面绝缘构件包括第二表面;
所述第二平面绝缘构件的所述表面是所述第二平面绝缘构件的第一表面,并且所述第二平面绝缘构件包括第二表面;
所述插头还包括:
第三多个导电元件和第四多个导电元件,所述第三多个导电元件中的每个导电元件包括与所述线缆附接端相邻地布置的尾部以及布置成所述第一平面绝缘构件的所述第二表面中的第三阵列的配对接触部,
所述第四多个导电元件中的每个导电元件包括与所述线缆附接端相邻地布置的尾部以及布置成所述第二平面绝缘构件的所述第二表面中的第四阵列的配对接触部。
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