CN103364896B - 面层电路互联系统组件 - Google Patents

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Abstract

一种面层电路（Surface Laminar Circuit）互联系统组件，其包括设有若干收容槽的组装件、安装于对应各收容槽的连接器及对应各连接器的若干面层电路模块。各连接器包括设有卡缘收容槽的绝缘本体及导电端子，各面层电路模块具有用以收容于前述卡缘收容槽的面层电路板及具有若干光波导的光电线缆组件，所述光波导通过凸透镜机构与面层电路板进行光信号传输。相对现有技术，本发明面层电路互联系统组件提供固定各连接器的组装件，使连接器能够被稳定固定于其所安装的外部电路板，并便于更换各连接器。

Description

面层电路互联系统组件
【技术领域】
本发明关于一种用以在电路板与光波导之间进行信号传输的面层电路（Surface Laminar Circuit）互联系统组件，尤其涉及面层电路互联系统组件的整体结构。
【背景技术】
本发明的面层电路互联系统组件，实际上为一种主动光缆转接系统，相关现有技术可参考2011年10月11日公告的美国专利第8035973号，其涉及一种光电通讯系统的收发器。此种收发器将从光缆传输来的光讯号转换成电讯号传输到电路板，或将从电路板传输来的电讯号转换成光讯号传输到光缆。此种收发器通常包括焊接连接于电路板的电连接器与设有光电转换组件并连接于光缆的面层电路模块，面层电路模块具有与电连接器导电配合的面层电路板。然而，此种转接系统占用电路板面积较大，存在转接插头退出插座造成的连接不稳定，并且不容易更换失效的连接组件。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构稳定且组件更换方便的面层电路互联系统组件。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种面层电路（Surface Laminar Circuit）互联系统组件，其包括设有若干收容槽的组装件、安装于对应各收容槽内的连接器及对应各连接器的若干面层电路模块，所述收容槽水平横向排列，且各收容槽水平纵向延伸为狭长形，各连接器包括绝缘本体及收容于绝缘本体内的若干导电端子，绝缘本体设有至少一沿水平纵向延伸并向上开口的卡缘收容槽，各导电端子具有延伸进入卡缘收容槽内的接触部，各面层电路模块具有可收容于前述卡缘收容槽的至少一面层电路板及具有若干光波导的光电线缆组件，所述光波导通过凸透镜机构与面层电路板进行光信号传输。
相对现有技术，本发明面层电路互联系统组件提供固定各连接器的组装件，使连接器能够被稳定固定于其所安装的外部电路板，并便于更换各连接器。
如下为本发明面层电路互联系统组件的进一步改进结构：
所述连接器安装于一水平板，所述面层电路板垂直于所述水平板，如此结构可以大幅提高面层电路板在水平板上的排布密度。
所述光波导延伸方向系垂直于面层电路模块安装于连接器的方向，从而使面层电路模块的光波导受到牵扯干涉力时，其不容易从连接器退出。
各面层电路模块进一步包括一散热器，所述散热器与对应各连接器沿上下方向夹设于对面层电路板的相反两侧，从而以便于面层电路模块工作状况下产生的热量背快速传导到外部。
散热器设有配合结构以组装并固定于组装件，散热器则将面层电路板固定于连接器的预定位置。
所述配合结构锁扣于组装件，从而使散热器只能向下组装于组装于组装件。
组装件的结构允许对应连接器分别向上组装于对应收容槽，并给连接器提供向下安装于外部设备的抵推力。
所述凸透镜机构系通过一体成型形成，其包括凸透镜与将光波导对准凸透镜的固持结构。因为凸透镜与定位结构系一体成型，便于保证定位精度。
所述凸透镜排列成纵向的前后两排，并在前后方向交错排列，以便于部分光波导与前排耦合，部分光波导与后排凸透镜耦合。前后交错排列，从而使同一平面排列的高密度光波导信道均能够与对应的凸透镜耦合。
所述连接器设有并列排布的两个前述卡缘收容槽，并且两卡缘收容槽从左到右为左卡缘收容槽与右卡缘收容槽，从左到右排列于左卡缘收容槽两侧的为第一列导电端子与第二列导电端子，从左到右排列于右卡缘收容槽两侧的为第三列导电端子与第四列导电端子，其中第一列导电端子与第二列导电端子设有向下延伸出绝缘本体并向左弯折的尾部，第三列导电端子与第四列导电端子设有向下延伸出绝缘本体并向右弯折的尾部，各列导电端子的尾部向下抵压配合于纵向排列于一水平板上设置的四列导电片。如此导电端子的尾部设计，能够提高各列导电端子的排布密度。
【附图说明】
图1是本发明一种实施例的陶瓷基板的俯视图，其中一侧的连接器与组装件被保留，另一侧的连接器与组装件被移去，以显示陶瓷基板上用以安装连接器的安装区。
图2是图1所示陶瓷基板的立体图，其中连接器与组装件均被移去。
图3是图2所示陶瓷基板的俯视图。
图4是图1所示陶瓷基板与连接器及组装件组装在一起之前的组装示意图。
图5是图2所示陶瓷基板与连接器及组装件组装在一起之后的立体图。
图6是图2中所示连接器及组装件配合的俯视图。
图7是图6中所示连接器及组装件配合的立体图。
图8是图7中所示连接器及组装件组装配合的示意图。
图9是图8中所示连接器的俯视图。
图10是图9中框示部分放大图。
图11是图9所示连接器的立体图。
图12是图11中所示连接器沿XII-XII处的剖视图。
图13是与图5中任意一连接器及组装件配合的面层电路模块。
图14是图13中面层电路模块的部分爆炸图。
图15是图14中面层电路模块的面层电路板的侧视图。
图16是图15所示面层电路板的一个视角的立体图。
图17是图15所示面层电路板的另一个视角的立体图。
图18是图13中凸透镜机构与光波导组件的俯视图。
图19是图18中凸透镜机构与光波导组件的配合处的放大图。
图20是图19中所示凸透镜机构的侧视图。
图21与图22是图19中所示凸透镜机构的两个不同视角的立体图。
图23、24与25是图19中凸透镜机构与光波导组件的配合处不同角度的放大图。
图26是图13所示面层电路组件与图5所示组件配合的示意图。
图27是图26所示面层电路组件组装配合的侧向示意图。
图28是连接器与组装件共同安装于陶瓷基板上的示意图。
【主要组件符号说明】
架体 10
基板 12
连接器安装区 14
导电片 16
面层电路互联系统组件 18
组装件 20
收容槽 22
固定孔 24
定位孔 26
螺栓 28
定位销 30
塔部 32
导引槽 34
连接器 36
绝缘本体 38
卡缘收容槽 40
端子通道 42
导电端子 44
接触部 46
固持部 48
尾部 50
螺栓 59
面层电路模块 60
导轨 61
面层电路组件 62
面层电路板 63
散热器 64
通孔 65
光电线缆组件 66
凸透镜机构 68
光波导组件 70
光波导 72
应力舒缓件 74
基部 76
安装面 78
连接面 80
安装柱 82
“V”形槽 84
凸透镜 86
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
如图1至28所示，一种铝合金架体10，其中间位置设有用以收容陶瓷基板12的收容区域。所述陶瓷基板12具有两个连接器安装区14，此两区域分布在陶瓷基板12水平纵向的相反两端，并在此两区域内形成平台网格阵列（Land Grid Array）的导电片16。一模块化的面层电路互联系统组件18固定于铝合金组架体10，并安装于前述连接器安装区14。所述面层电路互联系统组件18包括铝合金组装件20、固定于组装件20的若干连接器36、及对应各连接器36的面层电路模块60。
组装件20设有若干纵向延伸的收容槽22，各收容槽22横向排列，连接器36分别收容于各收容槽22。组装件20还设有用以收容螺栓28的若干固定孔24及用以收容定位销30的若干定位孔26。组装件20通过定位销30与紧固螺栓28定位并固定于铝合金架体10。所述组装件20包括设置于相反两侧边位置的塔部32，两塔部32之间的内侧设有对应各收容槽22的若干对竖直导引槽34。所述各连接器36分别收容于各收容槽22，收容槽22设置有只允许连接器36向上装入收容槽22的结构。
各连接器36包括设有一对卡缘收容槽40的绝缘本体38及若干导电端子44，各卡缘收容槽40也是沿纵向延伸。若干端子通道42设置于卡缘收容槽40的相反两侧，并沿横向方向错开设置，各导电端子44分别收容于对应端子通道。各导电端子44设有向上延伸进入卡缘收容槽40的接触部46、固持于绝缘本体38的中间固持部48、及自中间固持部48向下延伸的尾部50，所述尾部50用以与前述平台网状阵列导电片16。如图12所示，在同一卡缘收容槽40的两列导电端子44，其尾部50设置相同，但其固持部48与接触部46对称设置，并且其尾部50与同一绝缘本体38的另一卡缘收容槽40对应的两列导电端子44的尾部50对称设置。实际上，把同一绝缘本体38的两卡缘收容槽40分别称之为左卡缘收容槽40与有卡缘收容槽40，各列导电端子44从左到右分别称之为第一至第四列导电端子44，则第一与第二列导电端子44的尾部50系向下延伸出绝缘本体38并向左侧弯折形成，第三与第四列导电端子44的尾部50系向下延伸出绝缘本体38并向右侧弯折形成。如此结构，能够提高各导电端子列之间的排布密度，并且保持同一列中，各导电端子44的间距足够小。在本发明中，此两卡缘收容槽40的距离为3.0毫米，与现有的面层电路兼容，在同一列的导电端子44中，相邻两导电端子44的间距为0.6毫米。
各面层电路模块60分别组设于组装件20与相应的连接器36。各面层电路模块60包括相反方向设置的两个面层电路组件62及一个散热器64，所述两个面层电路组件62通过螺栓59安装于散热器64。各面层电路组件62包括一能够传输十二对发射差分信号与十二对接受差分信号，两个微控制器的面层电路板63，两组玻璃凸透镜，四个发射芯片与接受芯片，一对光电线缆组件66。所述散热器64包括一对相反方向设置的导轨61，所述导轨61分别收容于对应导引槽34。
对应前述一对面层电路组件62的一对光电线缆组件66中，各光电线缆组件66包括模塑成型的凸透镜机构68与一光波导组件70。光波导组件70包括光波导72及包围前述光波导72的应力舒缓件74。所述光波导72实际是包层厚度为125微米的若干光纤。所述凸透镜机构68包括设有安装面78以安装于面层电路组件62的基部76，且基部76设有与安装面78向反并用以连接光波导组件70的连接面80。安装面78设有用以与面层电路板63上设置的通孔65配合的安装柱82。连接面80设有并列平行的若干“V”形槽84及分别对准各“V”形槽84的若干凸透镜86，各光纤实际分别收容定位于所述“V”形槽84，从而使光讯号能够在光纤与对应凸透镜86之间传输。
当组装好后，各面层电路模块60中，各光电线缆组件66组装于对应的面层电路组件62。面层电路板63组装于散热器64后，面层电路板63的底部露出散热器64，并插入对应的卡缘收容槽40。散热器64通过其导轨61与组装件20的导引槽34的导引配合，从而组装于组装件20。
本发明的另一特色在于，所述面层电路互联系统组件18的连接器36系通过其导电端子44的尾部50与设置于陶瓷基板12的平台网格阵列导电片16弹性接触而实现电性连接，连接器36向上装入组装件20，并通过组装件20向下固定于陶瓷基板12，从而确保导电端子44的尾部50与陶瓷基板12的导电片16之间连接的稳定。另外，陶瓷基板12亦收容固定于架体10，而前述组装件20与架体10通过定位销30与紧固螺栓28定位并锁固在一起，从而保证尾部50与导电片16的稳定接触正压力。考虑散热问题，前述组装件20与架体10均为铝合金材料制成，当然也可以是其它散热性能良好的材料，如铜，银等材料。正因为导电端子44的尾部50与陶瓷基板12的导电片16是弹性接触，组装件20与架体10是通过紧固螺栓28锁固在一起，从而便于失效组件的更换。
本发明的还一特色在于，面层电路模块60系竖直向下插入卡缘收容槽40，而光波导72系沿水平纵向延伸，平行于卡缘收容槽40的延伸方向，并垂直于导引槽34的延伸方向，从而防止光波导72受到牵扯的外力干扰后，面层电路模块60的从连接器36向上松退。
最后，本发明的再一特色在于，本发明面层电路互联系统组件18的多块面层电路板63系垂直于陶瓷基板12并列平行设置，连接于面层电路板63的光波导72系平行于陶瓷基板12与面层电路板63向一侧延伸。对于其边缘长度一定的陶瓷基板12，面层电路板63的配合边缘长度调整，也就是平台网格阵列（Land Grid Array）的导电片16沿纵向排列的长度可以调整，因此，可以大幅提高边缘长度一定的陶瓷基板12的信号密度。

Claims (10)

1.一种面层电路(Surface Laminar Circuit)互联系统组件，其包括设有若干收容槽的组装件、安装于对应各收容槽内的连接器及对应各连接器的若干面层电路模块，其特征在于：所述收容槽水平横向排列，且各收容槽水平纵向延伸为狭长形，各连接器包括绝缘本体及收容于绝缘本体内的若干导电端子，绝缘本体设有至少一沿水平纵向延伸并向上开口的卡缘收容槽，各导电端子具有延伸进入卡缘收容槽内的接触部，各面层电路模块具有可收容于前述卡缘收容槽的至少一面层电路板及具有若干光波导的光电线缆组件，所述光波导通过凸透镜机构与面层电路板进行光信号传输。
2.如权利要求1所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述连接器安装于一水平板，所述面层电路板垂直于所述水平板。
3.如权利要求2所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述光波导延伸方向系垂直于面层电路模块安装于连接器的方向。
4.如权利要求1所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：各面层电路模块进一步包括一散热器，所述散热器与对应各连接器沿上下方向夹设于面层电路板的相反两侧。
5.如权利要求4所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：散热器设有配合结构以组装并固定于组装件。
6.如权利要求5所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述配合结构锁扣于组装件，从而使散热器只能向下组装于组装件。
7.如权利要求1所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：组装件的结构允许对应连接器分别向上组装于对应收容槽，并给连接器提供向下安装于外部设备的抵推力。
8.如权利要求1所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述凸透镜机构系通过一体成型形成，其包括凸透镜与将光波导对准凸透镜的固持结构。
9.如权利要求8所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述凸透镜排列成纵向的前后两排，并在前后方向交错排列，以便于部分光波导与前排耦合，部分光波导与后排凸透镜耦合。
10.如权利要求1所述的面层电路互联系统组件，其特征在于：所述连接器设有并列排布的两个前述卡缘收容槽，并且两卡缘收容槽从左到右为左卡缘收容槽与右卡缘收容槽，从左到右排列于左卡缘收容槽两侧的为第一列导电端子与第二列导电端子，从左到右排列于右卡缘收容槽两侧的为第三列导电端子与第四列导电端子，其中第一列导电端子与第二列导电端子设有向下延伸出绝缘本体并向左弯折的尾部，第三列导电端子与第四列导电端子设有向下延伸出绝缘本体并向右弯折的尾部，各列导电端子的尾部向下抵压配合于纵向排列于一水平板上设置的四列导电片。
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