CN104823330B - 直连正交连接系统 - Google Patents

直连正交连接系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104823330B
CN104823330B CN201380062622.0A CN201380062622A CN104823330B CN 104823330 B CN104823330 B CN 104823330B CN 201380062622 A CN201380062622 A CN 201380062622A CN 104823330 B CN104823330 B CN 104823330B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conducting element
connector
mating
class
mating part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201380062622.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104823330A (zh
Inventor
约翰·罗伯特·邓纳姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amphenol Corp
Original Assignee
Amphenol Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amphenol Corp filed Critical Amphenol Corp
Publication of CN104823330A publication Critical patent/CN104823330A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104823330B publication Critical patent/CN104823330B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/26Pin or blade contacts for sliding co-operation on one side only
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02Contact members
    • H01R13/03Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/646Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
    • H01R13/6473Impedance matching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/023Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49117Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49121Beam lead frame or beam lead device

Abstract

提供了一种具有改进的高频性能的直接附接的正交电连接系统。导电构件设置在第一部件与第二部件之间,每个部件具有信号导体和接地导体。导电构件电耦接至第一部件和第二部件两者的接地导体并且还可以具有开口,第一部件和第二部件的信号导体可以通过该开口连接。因此,信号导体可以相对于导电构件定位,使得沿着整个互连的信号路径维持一致的阻抗,以减少噪声和反射。第一类导电元件可以形成有不同长度的多个梁以建立沿着细长尺度分布的多个接触点。例如,第三梁可以熔合至配接部以对在两个直接附接的连接器之间的对准中的偏差提供容差。

Description

直连正交连接系统
相关申请和优先权的交叉引用
本申请要求于2012年10月10日提交的标题为“Direct Connect OrthogonalConnection Systems”的美国临时专利申请第61/712,141号的优先权的权益,其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开内容总体上涉及电互连系统,更具体地,涉及高速电连接器。
背景技术
电连接器用在许多电子系统中。在若干印刷电路板(“PCB”)上制造系统通常比将系统作为单个组件来制造更容易且更具成本效益。印刷电路板有时被称为子板或子卡并且被保持在插件架中。然后,在子卡之间建立电连接。
用于将子卡互连的传统布置是使用底板。底板是包括信号走线的大型PCB,信号走线将电信号从一个子卡按路线发送至另一子卡。底板安装在插件架组件的后部,并且子卡从插件架的前部插入。子卡彼此平行并且与底板成直角。
为了易于组装,子卡通常通过可分离连接器连接至底板。通常,使用两片可分离电连接器,其中一个连接器安装至子卡,而另一个连接器安装至底板。这些连接器相配接并且建立大量导电路径。有时,引导子卡连接器与底板上的配接连接器正确对准的导销附接至底板。
用于将子卡互连的另一传统方法使用中板。在中板配置中,子卡连接至被称为中板的大型PCB的前部和背部。中板通常安装在插件架组件的中心,并且子卡插入卡架的前部和背部中。中板非常类似于底板,但是中板在两侧上具有连接器以连接至从组件的前部和背部插入的子板。
用于将子卡互连的另一技术是直接连接正交的子卡而不使用中板。电连接器用于使子卡正交互连,其中每个子卡具有与另一子卡的连接器配接的连接器。
使用直连正交配置的优点包括不受限于中板电路板的特定设计的灵活性、由于不存在会阻挡气流的中板而产生的更好的冷却以及还有降低的成本。然而,使用直连正交配置也产生了一些挑战,包括当扭转内部信号导体和接地导体以将两个正交子卡互连时维持信号完整性。另外,缺少可以为子卡提供机械对准的诸如中板或底板的刚性物理支承结构会产生挑战。
在制造高密度、高速连接器的过程中的困难之一是连接器中的导电体可以如此接近以至于在相邻信号导体之间可能存在电干扰。为了减少干扰,或者为了提供期望的电特性,可以在相邻信号导体之间或周围放置屏蔽构件。屏蔽物通常是接地导体,其防止在一个信号导体上携带的信号在另一信号导体上产生“串扰”。接地导体也影响每个信号导体的阻抗,这会进一步促成期望的电特性。
可以使用其他技术以控制连接器的性能。以差分方式传输信号也可以减少串扰。在称为“差分对”的导电路径对上携带差分信号。该导电路径之间的电压差表示信号。通常而言,差分对被设计成具有在这对导电路径之间的优选耦接。例如,与连接器中的相邻信号路径相比,差分对的两个导电路径可以被布置成彼此更接近地延伸。在差分对之间可以使用接地导体形式的屏蔽。
在直连正交配置中维持信号完整性会是特别的挑战。通常期望的是在整个信号导体的路径中具有一致的阻抗,这是因为阻抗的突变会改变信号完整性。然而,在信号导体与接地导体之间的间距变化的附近或者沿信号路径的其他变化的附近,导电元件例如信号导体和/或接地导体的阻抗会改变。在其中信号导体需要从一个板路由至另一个正交板的直连正交连接器中,这样的变化难以避免。
此外,在配接接口处,必须产生力以将来自可分离连接器的导电元件压在一起,使得在两个导电元件之间进行可靠的电连接。经常地,该力由连接器中的一个连接器中的配接部的弹性特征产生。例如,一个连接器的配接部可以包括形状如梁(beam)的一个或更多个构件。当连接器被压在一起时,每个梁被另一连接器中形状如柱、销或叶片(blade)的配接触头偏转。当梁被偏转时由梁所产生的弹性力提供接触力。
产生机械力的需要对配接部的形状提出要求。例如,配接部必须足够大以产生进行可靠的电连接的充足的力。这些机械要求会妨碍使用屏蔽,或者会指示在配接接口附近在导电元件的阻抗改变的位置中使用导电材料。因为阻抗的突变会改变信号导体的信号完整性,所以配接部通常被认为是连接器的噪声较大的部分。
发明内容
本发明人已经认识到并且理解可以用于改进直连正交连接器中的信号完整性的技术。这样的连接器可以提供改进的高速、高密度直连正交互连系统。这些技术可以在使用批量制造技术的连接器中实现,带来经济型连接系统。这些技术可以在用于直连正交互连的连接器或其他连接器中一起使用、单独使用或者以任何适合的组合使用。
一些方面涉及为直接正交连接的连接器提供导电构件。导电构件可以电耦接至第一连接器和第二连接器的接地导体,并且还可以具有配接连接器的信号导体可以穿过的开口。因此,信号导体可以相对于接地的导电构件定位,使得沿着整个互连系统中的信号路径的一致阻抗得以维持,以减少噪声和反射。
相应地,在一些方面中,本发明可以被实施为包括多组导电元件和一个导电构件的电连接器,每组导电元件包括第一类导电元件和第二类导电元件,导电构件包括穿过导电构件的多个开口。第一类导电元件可以穿过开口,并且第二类导电元件可以电耦接至导电构件。在一些实施例中,电连接器还可以包括多个绝缘壳体,其中多组导电元件中的每组导电元件可以至少部分设置在多个绝缘壳体中的一个绝缘壳体中。导电构件可以包括单一结构,并且多个绝缘壳体中的每个绝缘壳体可以机械地耦接至该导电构件。
在一些方面中,本发明可以被体现为包括第一连接器的连接器系统,所述第一连接器包括多个第一类导电元件和多个第二类导电元件。第一类导电元件中的每个第一类导电元件可以包括配接部。第二连接器可以包括多个第三类导电元件和多个第四类导电元件,第三类导电元件中的每个导电元件包括配接部。连接器系统可以包括导电构件。第一类导电元件、第二类导电元件、第三类导电元件、第四类导电元件以及导电构件可以被成形和定位,使得当第一连接器和第二连接器配接时,第一类导电元件和第三类导电元件的配接部进行配接以建立穿过导电构件但与导电构件电绝缘的多个导电信号路径。第二类导电元件可以电耦接至导电构件,并且第四类导电元件可以电耦接至导电构件。
在一些实施例中,第一连接器可以安装至第一印刷电路板并且第二连接器可以安装至第二印刷电路板。当第一连接器和第二连接器配接时,第一印刷电路板可以与第二印刷电路板正交。
在一些实施例中,第一部件可以具有第一多个信号导体和第一多个接地导体。第一多个接地导体可以相对于第一多个信号导体的至少一部分定位以在包括第一多个信号导体的第一部件内提供第一信号路径,每个第一信号路径具有第一阻抗。第二部件具有第二多个信号导体和第二多个接地导体,第二多个接地导体相对于第二多个信号导体的至少一部分定位以在包括第二多个信号导体的第二部件内提供第二信号路径,每个第二信号路径具有第一阻抗。
在一些方面中,可以提供一种制造电连接器的方法,该方法包括冲压出多个引线框,每个引线框包括多个第一类导电元件和多个第二类导电元件。可以通过围绕多个引线框的一部分形成绝缘壳体来形成子组件。第一类导电元件的一部分可以成直角弯曲。多个子组件可以平行排列,其中多个子组件的第一类导电元件的一部分设置在导电构件中并且多个子组件的多个第二类导电元件电连接至导电构件。
在一些实施例中,多个引线框可以包括第一类引线框和第二类引线框。将多个子组件平行排列可以包括在连续子组件中将第一类引线框和第二类引线框交替,使得第一类引线框中的第一类导电元件的弯曲部被配置成沿着与第二类引线框中的第一类导电元件的弯曲部的方向相反的方向弯曲。在一些实施例中,第一类引线框中的每个引线框中的第一类导电元件的弯曲部和第二类引线框中的相邻引线框中的第一类导电元件的弯曲部可以被配置成朝向彼此弯曲。
一些方面涉及提供具有至少三个梁的信号导体,三个梁中的一个比其他两个短,以建立沿细长尺度分布的多个接触点。在一些实施例中,第三梁可以熔合至配接部以对在两个直接连接的连接器之间的对准中的偏移提供容差。
相应地,在一些方面中,本发明可以被体现为包括多个导电元件的电连接器,其中多个导电元件中的每个导电元件可以包括与导电元件的远端相邻的配接部。配接部可以包括第一梁、与第一梁平行的第二梁以及比第一梁和第二梁短的第三梁。第一梁、第二梁以及第三梁中的每个梁可以包括配接表面。在一些实施例中,配接表面中的每个配接表面可以镀覆有金。
在一些实施例中,第一梁和第二梁中的每个梁可以具有第一厚度,第三梁可以具有第二厚度,并且第二厚度可以与第一厚度不同。在一些实施例中,第二厚度可以小于第一厚度。对于多个导电元件中的每个导电元件,第一梁和第二梁可以与导电构件一体形成,并且第三梁可以熔合至导电构件。在一些实施例中,第三梁可以通过硬钎焊(brazing)、焊接(welding)或软钎焊(solding)熔合至导电构件。
在一些实施例中,第一梁的配接表面可以包括第一梁的凸部的表面。第二梁的配接表面可以包括第二梁的凸部的表面。第三梁的配接表面可以包括第三梁的凸部的表面。对于多个导电元件中的每个导电元件,多个导电元件中的每个导电元件可以包括远端,并且第一梁的凸部和第二梁的凸部可以与远端相距第一距离。第三梁的凸部可以与远端相距第二距离,并且第二距离可以大于第一距离。在一些实施例中,第二距离可以比第一距离大至少3mm。
在一些方面中,可以提供一种制造电连接器的方法,该方法包括冲压出引线框。引线框可以包括多个第一类导电元件。第一类导电元件中的每个第一类导电元件可以包括配接部,配接部可以包括具有配接表面的至少一个梁。第一类导电元件中的每个第一类导电元件可以附接有第二类导电元件,并且第二类导电元件可以包括至少一个梁。
前述部分是对本发明的非限制性概述。根据在结合附图考虑时的本公开的各种非限制性实施例的以下详细描述并且根据权利要求,其他优点和新型特征将变得明显。
附图说明
在附图中:
图1A是根据一些实施例的例示性的第一类直连正交电连接器的透视图;
图1B是根据一些实施例的包括与第二类连接器配接的第一类连接器的例示性的直连正交电互连系统的透视图;
图2是根据一些实施例的图1B的直连正交互连系统中的导电构件被部分剖开的放大图;
图3A是根据一些实施例的适合用在图1A的第一类连接器中的薄片(wafer)的例示性的第一第一类引线框的俯视图;
图3B是根据一些实施例的图3A所示的例示性的第一第一类引线框300的侧视图;
图4A根据一些实施例的适合用在图1A的第一类连接器的薄片中的例示性的第二第一类引线框的另一示例的俯视图;
图4B是根据一些实施例的图4A中示出的例示性的第二第一类引线框400的侧视图;
图5是根据一些实施例的图1A中示出的例示性的第一类连接器的配接区域的透视图;
图6是根据一些实施例的适合用在图1B的第二类连接器的薄片中的例示性的第二类引线框的俯视图;
图7是根据一些实施例的图6中示出的例示性的第二类引线框600中的示出与第一类引线框的配接部耦接的区域700的放大的透视图;
图8A是根据一些实施例的第一类连接器的配接部与第二类连接器的配接部之间的耦接的侧视图;
图8B是根据一些实施例的第一类连接器与具有第三梁的第二类连接器的配接部之间在这些配接部彼此完全配接时的耦接的侧视图;以及
图8C是根据一些实施例的第一类连接器与具有第三梁的第二类连接器的配接部之间在这些配接部彼此部分配接时的耦接的侧视图。
具体实施方式
本发明人已经认识到并且理解可以单独地或以任何合适的组合来使用各种技术,以改进高速互联系统的性能。这些技术在直连正交互连系统中会特别有利。这些技术可以使用传统制造技术来实施,产生了经济的连接器设计。然而,这些技术可以应用于其中在二维中通过直角路由信号导体的机械要求已惯常导致影响性能的机械不连续的正交互连系统。此外,本发明人已经认识到并且理解了对由于在没有中板的直连配置中缺少机械支承而可能产生的性能问题进行补偿的技术。
用于改进高速直连正交电连接器的性能的这样一个技术可能需要提供一种在两个直接连接的连接器之间的整个正交互连保持大致一致的传输线特性的互连系统。本发明人已经认识到并且理解在直连正交架构中在导电元件与接地参考之间维持一致的相对间距特别具有挑战。在这样的配置中,导电元件例如信号导体可以通过正交互连结构被三维压折。对导电元件的这种压折通过从金属板冲压出连接器中的一列导电元件中的全部导电元件或一部分导电元件而实现以低成本制造导电元件。压折允许导电元件的配接表面由板的表面上的材料形成。然而,压折会难以维持与接地参考的一致间距,从而造成信号路径阻抗不连续。本发明人还已经认识到并且理解对导电元件三维压折可能在连接器结构内需要附加的物理空间和/或电部件。因此,期望的是提供一种尺寸紧凑同时还减少噪声和反射的问题的直连正交连接器。
一种改进的连接器可以例如通过借助互连结构相对于接地参考适当地定位信号路径来提供。这样的接地参考可以部分地由可以连接至接地导体的导电构件来提供。在一些实施例中,接地导体的中间部分可以连接至导电构件。配接的连接器部分可以附接至构件的另一表面或从构件的另一表面延伸。
在一些实施例中,导电构件可以用作互连连接器中的多个接地导体的公共接地参考。第一类导电元件例如信号导体与导电构件之间的距离可以在整个互连的长度中保持基本一致。在一些实施例中,第一类导电元件与导电构件之间的距离在0.1mm与1.5mm之间保持一致。在一些实施例中,该距离在+/-20%内保持一致。在一些实施例中,在+/-10%或+/-5%内该距离可以是一致的。这可以用于维持恒定的传输阻抗,恒定的传输阻抗当信号沿着从一个连接器至配接连接器的信号路径行进时可以减小串扰。例如,整个互连中的一致阻抗可以减少由阻抗不连续造成的反射和噪声的可能性。
相应地,在一些实施例中,可以提供包括第一部件和第二部件的连接系统,第一部件和第二部件可以是第一直连正交连接器和第二直连正交连接器的部分。每个部件可以具有信号导体和接地导体。在两个部件之间设置有导电构件,其中导电构件电耦接至第一部件和第二部件两者的接地导体。导电构件可以具有开口,第一部件和第二部件的信号导体可以通过该开口互连。信号导体可以相对于导电构件定位使得通过导电构件的信号路径具有与第一部件和第二部件中的信号路径相同的阻抗。
在一些实施例中,第一部件和第二部件可以分别是第一连接器和第二连接器的一部分。在一些实施例中,导电构件可以是第一连接器的一部分。当连接至第二连接器时,导电构件在互连系统中可以用作多个信号路径的相邻的接地部分。以此方式,在两个连接器之间可以不需要布线分开的接地导体。这可以减小连接器的整体尺寸并且简化制造和组装,同时通过对信号与接地的间距提供更多的控制来改进信号完整性。
在一些实施例中,可以通过冲压出引线框来制造电连接器,每个引线框包括导电元件例如信号导体和/或接地导体。在一些实施例中,可以通过围绕引线框的一部分形成绝缘壳体来形成子组件。在壳体中,以影响信号导体的阻抗的边缘到边缘的间距,接地导体可以相邻于信号导体的一部分延伸。为了减少阻抗不连续,在一些实施例中,在信号导体的大部分或整个信号导体上信号导体与相邻接地导体之间的间距可以是一致的。在一些实施例中,例如,相邻的信号导体与接地导体之间的距离可以偏差+/-20%或更小,或者在其他实施例中,+/-10%或更小,或+/-5%或更小。
以此方式制造的子组件有时被称为“薄片”。为了制造正交连接器,信号导体和/或接地导体的一部分可以从薄片的壳体延伸并且可以成直角弯曲。薄片可以平行排列使得信号导体的弯曲部分设置在导电构件中,并且接地导体电连接至导电构件。信号导体可以穿过导电构件中的开口延伸。这些开口的大小可以被设定,以为信号导体的穿过导电构件的部分提供信号与接地的间距,以提供与薄片中的阻抗匹配的阻抗。
在一些实施例中,信号导体可以通过导电构件延伸。延伸的部分可以包括信号导体的配接触头。接地元件、导电元件可以相邻于信号导体的配接触头的这些部分定位,以提供与沿着薄片中的信号导体的阻抗匹配的阻抗。在一些实施例中,接地导电元件可以用作接地导体的配接触头。这些配接触头可以通过导电构件电耦接至薄片中的接地导体。以此方式,可以沿着在薄片内、穿过导电构件的以及进入配接接口中的信号导体维持相对一致的阻抗。
附加地或可选地,通过适当地配置导电元件的配接部可以在两个连接器之间的配接接口处提供一种改进的连接器。尽管在没有为了附加的刚性的中板的情况下由于直接连接而导致配接连接器的相对配接位置的不精确,但是配接接口可以提供期望的电特性。
用于改进直连正交互连的性能的另一技术会需要在具有配接部的连接器与另一连接器配接时为具有配接部的连接器提供更大的对准偏差容差。
在一些实施例中,第一连接器的配接部可以以以下方式配置:当第一连接器关于第二连接器具有标称配接位置时,第一连接器的导电元件的第一配接部的预期接触区域与第二连接器的导电元件的第二配接部进行电接触。在该标称配接位置中,接触区域与第一配接部的远端至少相距一定距离。第一配接部的在远端与预期接触区域之间的部分有时被称为“拭接”区域。提供充分的拭接会有助于确保即使第一连接器关于第二连接器不在标称配接位置在配接部之间仍能进行恰当的电连接。这样的失准可能是制造或组装容差的结果。本发明人已经认识到并且理解在直连正交连接器系统中这些容差会特别大,原因是缺少为连接器系统提供机械支承的中板,导致更大的组装容差。
本发明人还已经认识到并且理解为了以合理成本提供适当配接,可能需要相对较大的拭接区域,相对较大的拭接区域进而会形成相对较大的未端接的短截线(unterminated stub)。例如,这样的未端接的短截线的存在会导致不想要的谐振,这会降低通过配接连接器携带的信号的质量。这样的短截线具有影响电性能的可能性。然而,使误差较小会相对昂贵。因此,为了特别针对高速信号提供经济的制造和期望的信号完整性两者,期望的是提供简单但仍可靠的结构以减少这样的未端接的短截线,同时仍然提供充足的拭接以确保适当的电连接。
本发明人已经进一步认识到并且理解在直连正交连接器中该挑战加剧。当直接连接两个连接器时的对准偏差的量通常比当将连接器连接至刚性中板或底板时的对准偏差更大。因此,在直连连接器中,与中板或底板架构相比,未端接的短截线的长度可以为几乎两倍长。更长的未端接的短截线可以导致更低的谐振频率,其更可能干扰通过配接连接器传输的信号。
相应地,在一些实施例中,可以在配接部上提供附加的配接表面,使得配接对准的偏差可以被容许,以提供期望的电连接。在一些实施例中,可以提供附加的接触梁。该附加的接触梁可以附加于信号导体的配接部的双梁结构。
在一些实施例中,附加梁可以是提供第三配接表面的第三梁。第一配接表面和第二配接表面可以适于达到第一连接器的第一配接部上的预期接触区域。第三配接表面可以适于在第一配接部的预期接触区域与远端之间的位置处与第一配接部电接触。以此方式,当第一连接器和第二连接器彼此配接时短截线长度减小,从而例如仅包括第一配接部的在远端与和第二配接部的第三配接表面电接触的位置之间的部分。
在一些实施例中,接触梁的配接表面均可以通过凸部例如在配接部中形成的“隆起”来提供。在一些实施例中,第三梁的凸部与第一梁和第二梁的凸部相比可以距第二配接部的远端更远。此外,在一些实施例中,第三接触梁可以通过适合的技术例如硬钎焊、焊接和/或软钎焊熔合在引线框上。将附加梁熔合至其他接触梁允许与其他接触梁不同的材料被用于附加梁。附加梁例如可以由较薄的材料制成,以提供更柔性的梁。例如,第一梁和第二梁的厚度可以在0.05mm与0.7mm之间。在一些实施例中,第三梁的厚度可以在第一梁和第二梁的厚度的20%与80%之间。在一些实施例中,第三梁可以具有在第一梁和第二梁的厚度的40%与60%之间的厚度。这样的布置可以增加附加梁和其他接触梁都与配接触头电连接的可能性。
这样的技术可以单独地使用或者以任何适合的组合来使用,下述示例性实施例中提供了这样的技术的示例。
图1A是根据一些实施例的例示性的第一类直连正交电连接器100的透视图。第一类连接器100可以以正交配置附接至在具有子卡的电子系统中安装的子卡。在这样的系统中,子卡的第一部分可以从系统的前侧插入,并且子卡的第二部分可以从系统的后侧插入。第二部分的子板可以正交安装至第一部分的子板。
第一类连接器可以附接至第一部分或第二部分的板。第一类连接器可以附接至各个子板,其中子板要连接至其他部分的另一正交子板。其他部分的板可以具有与第一类连接器配接的第二类连接器。虽然不要求,但是第一类连接器可以具有与传统底板连接器模块类似的配接接口,并且第二类连接器可以配置为传统子卡连接器。
在例示的实施例中,第一类连接器100包括导电构件102,导电构件102可以由诸如压铸金属的任何适合的导电材料制成。在一些实施例中,导电构件102可以包括例如由单个金属构件形成的整体结构,单个金属构件例如通过将金属粉末压铸或压成期望形状而得到。然而,应该理解,在其他实施例中,导电构件102可以包括多个冲压件和/或多个部件,因为本公开在这一点上不进行限制。此外,不要求导电构件由金属形成。可以替代地或附加地使用填充或涂覆有导电颗粒的塑料以形成导电构件102。
在一些实施例中,导电构件102可以机械耦接至多个“薄片”。在图1A的示例中,导电构件102机械耦接至具有标记为绝缘壳体106的绝缘壳体的六个薄片104。然而,应该理解,耦接至导电构件102的薄片的确切数目对于本公开不是关键的,而是可以使用任何适合的数目。
绝缘壳体106可以是例如用于容纳一列导电元件的薄片的壳体。壳体可以部分地或全部由绝缘材料形成。这样的薄片可以通过围绕导电元件插入模制绝缘材料来形成。如果要在壳体中包括导电材料或损耗材料,则可以使用多次模制操作,其中在模制绝缘材料之后在第二模制或后续模制中应用导电材料或损耗材料。
如以下结合图2更详细地说明的,每个薄片104中的一些导电元件可以是第一类导电元件,诸如适合于用作信号导体的那些导电元件。一些其他导电元件可以是第二类导电元件,诸如适合于用作接地导体的那些导电元件。接地导体可以用于减少信号导体之间的串扰,或另外地控制第一类连接器100的一个或更多个电特性。接地导体可以基于其形状和/或在薄片104中的一列导电元件中的位置或者基于在多个薄片104并排布置时形成的导电元件的阵列中的位置来执行这些功能。
可以对信号导体进行成形并且定位,以携带高速信号。信号导体可以具有在要由导体携带的高速信号的频率范围内的特征。例如,一些高速信号可以包括高达12.5GHz(或者在一些实施例中更大)的频率分量,并且针对这种信号设计的信号导体可以在高达12.5GHz的频率下表现出基本一致的阻抗50欧姆+/-10%。然而,应该理解,这些值是例示性的而非进行限制。在一些实施例中,信号导体的标称阻抗是85欧姆或100欧姆,具有+/-10%的变化,或者在一些实施例中,诸如+/-5%的更严格的误差。另外,应该理解,其他电参数可以影响高速信号的信号完整性。例如,针对信号导体,还可以期望在相同频率范围内插入损耗的一致性,该一致性也可以通过如本文中所述技术来改进。
不同的性能要求会导致信号导体和接地导体形状不同。在一些实施例中,接地导体可以比信号导体宽。在一些实施例中,接地导体可以耦接至一个或更多个其他接地导体,而每个信号导体可以与其他信号导体和接地导体电绝缘。另外,在一些实施例中,信号导体可以成对定位以携带差分信号,然而接地导体可以定位成使相邻的对隔开。
在图1A例示的实施例中,在每个薄片中,导电元件设置在垂直于印刷电路板110延伸的平面内。这些导电元件可以是可分别用作信号导体和接地导体的第一类和第二类。在例示的实施例中,第一类导电元件可以穿过导电构件102。相反,第二类导电元件虽然它们可以电连接至导电构件102但是可以不穿过导电构件102。
在图1A的示例中,标记为导电元件108的多个导电元件被例示为穿过导电构件102的表面延伸。这些导电元件中的一些可以是第一类导电元件,例如从绝缘壳体106中延伸并且穿过导电构件102的表面的信号导体。其他导电元件可以是穿过导电构件102的在绝缘壳体106中的第三类导电元件,其附接至导电壳体的表面并且电耦接至第二类导电元件例如接地导体。
不管从导电构件102的表面突出的这些导电元件的确切性质如何,这些导电元件可以包括适合于与配接连接器的对应导电元件配接的配接部。在所例示的实施例中,导电元件108的配接部为叶片的形式,然而也可以使用其他适合的接触配置,这是因为本发明的这些方面在这一点上不进行限制。其他配接部类似地成形为叶片。然而,如所例示的,叶片中的一些叶片比其他叶片宽。较宽的叶片可以设计成用作接地导体,而较窄的叶片可以设计成用作信号导体。
在一些实施例中,导电元件例如导电元件108可以在导电构件102的表面之下延伸并且进入绝缘壳体106之一中。其中,导电元件可以穿过绝缘壳体并且从绝缘壳体的另一端露出作为接触尾线。这些接触尾线可以附接至印刷电路板例如印刷电路板110。例如,接触尾线具有使“针眼”、安装在印刷电路板110上的通路孔内柔性部压入配合的形式。然而,其他配置——包括,但不限于表面安装元件、弹簧触头、焊球以及可软焊销——可能也适合于将薄片104与印刷电路板110连接,原因是本公开的这些方面在这一点上不受限制。
在所例示实施例中,配接触头具有垂直于薄片104的主表面的宽尺寸。当配接触头是由与薄片内的导电元件相同的导电板冲压而成时,该配置可以通过将该板压折90°角而实现。
在一些实施例中,第一类连接器100可以具有帮助与另一连接器进行配接并且/或者为互连提供结构支承的对准引导件。例如,图1A例示了附接至导电构件102的对准销112。对准销可以被锥化、斜切或以其他方式成形,以便于在配接期间连接器的对准。对准销112可以插入到另一连接器中的壳体中的对应开口中。开口可以成室、斜切或以其他方式成形以便于对准。然而,应该理解,本公开不受限于对准引导件的任何特别结构,通常,第一类连接器100可以具有用于辅助互连的对准的任何适合的结构。
图1B是根据一些实施例的包括与第二类连接器116配接的第一类连接器100的例示性的直连正交电互连系统114的透视图。在一些实施例中,第二类连接器116可以包括多个薄片118,每个薄片具有绝缘壳体120,绝缘壳体120可以具有穿过绝缘壳体120的导电元件。在图1B例示的实施例中,第二类连接器116包括六个薄片118。第二类连接器116与第一类连接器100进行正交配接。因此,第二类连接器116的绝缘壳体118与第一类连接器100的绝缘壳体104以直角对准。
可以使用任何适合的机构来将连接器116的薄片保持在一起。在例示示例中,连接器116的每个薄片被插入到前壳体部124中。虽然在图1B中描绘的方位中不可见,但是前壳体部124可以包括多个腔,所述多个腔排列成容纳形成连接器116的薄片中的导电元件的配接接触部。这些腔可以排列成容纳连接器100的配接部。以此方式,当前壳体部124被插入到导电构件102中时,两个连接器的导电构件的配接部将在前壳体部124内进行配接。
在一些实施例中,第二类连接器116可以具有对准机构例如引导块122以帮助对准与第一类连接器100的连接。在图1B的示例中,引导块122可以被配置成接受图1A中所示的引导销112。在一些实施例中,引导块122可以形成为前壳体部124的一部分或附接至前壳体部124。
虽然在图1A和图1B中示出了具体布置和配置的示例并且在上面进行了讨论,但是应该理解,提供这样的示例仅是为了例示,这是因为本公开的各种发明构思不限于任何特定方式的实施。例如,不要求第一类连接器和第二类连接器具有相同数目的薄片。本公开的这些方面不限于连接器中的薄片的任何特定数目,也不受限于在连接器的每个薄片中的信号导体和接地导体的任何特定数目或布置。而且,虽然已描述了导电元件经由可以包括金属部件的导电构件来附接,然而互连不一定通过金属结构进行也不要求导电元件之间的电耦接是完全导电的。代替金属构件或者作为金属构件的附加,还可以使用部分导电构件或损耗构件。例如,导电构件102可以由其上具有损耗材料的涂层的金属制成,或者可以全部或部分由适合的损耗材料制成。
可以使用任何适合的损耗材料。在关注的频率范围内导电但具有一些损耗的材料在本文中总称为“损耗”材料。电损耗材料可以由损耗介电材料和/或损耗导电材料形成。关注的频率范围取决于使用这样的连接器的系统的操作参数,但是将通常具有在约1GHz与25GHz之间的上限,然而在一些应用中可以关注更高的频率或更低的频率。一些连接器设计可以具有仅占了该范围的一部分的关注频率范围,例如1GHz至10GHz或者3GHz至15GHz或者3GHz至6GHz。
电损耗材料可以由传统上被视为介电材料的材料形成,例如在关注频率范围内电损耗因子大于约0.003的介电材料。“电损耗因子”为材料的复介电常数的虚部与实部的比。电损耗材料还可以由下述材料形成:这些材料通常被认为是导体,但是这些材料在关注频率范围内是相对差的导体,包括充分分散的颗粒和区域使得它们不提供高电导率或者否则被制备成具有导致在关注的频率范围内的相对弱的体积电导率的特性。电损耗材料的电导率通常为约1西门子/米至约6.1x 107西门子/米、优选地约1西门子/米至约1x 107西门子/米并且最优选地约1西门子/米至约30,000西门子/米。在一些实施例中,可以使用体积电导率在约10西门子/米与约100西门子/米之间的材料。作为具体的示例,可以使用电导率为约50西门子/米的材料。但是,应当理解,材料的电导率可以凭经验来选择或者通过利用已知的仿真工具进行电仿真来选择,以确定提供适当低的串扰和适当低的插入损耗两者的适当电导率。
电损耗材料可以为部分导电的材料,例如表面电阻率在1欧姆/平方与106欧姆/平方之间的那些材料。在一些实施例中,电损耗材料的表面电阻率在1欧姆/平方与103欧姆/平方之间。在一些实施例中,电损耗材料的表面电阻率在10欧姆/平方与100欧姆/平方之间。作为具体的示例,材料的表面电阻率可以在约20欧姆/平方与40欧姆/平方之间。
在一些实施例中,通过将含有导电颗粒的填料加入粘结剂来形成电损耗材料。在这样的实施例中,可以通过将粘结剂模制为或另外地成形为期望形式来形成损耗构件。可以用作填料以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包括形成为纤维、碎片或其他颗粒的碳或石墨。还可以使用粉末、碎片、纤维或其他颗粒形式的金属来提供适合的电损耗特性。替选地,可以使用填料的组合。例如,可以使用镀覆金属的碳颗粒。银和镍是适于针对纤维进行镀覆的金属。经涂覆的颗粒可以单独地使用或者与例如碳片的其他填料组合使用。粘结剂或基质可以是将固定、固化填料材料或者可以另外用于定位填料材料的任何材料。在一些实施例中,粘结剂可以为诸如在电连接器的制造中习惯使用的热塑性材料,以利于作为电连接器的制造的一部分的使电损耗材料成型为所需的形状和位置。这些材料的示例包括LCP和尼龙。然而,可以使用粘结剂材料的许多替选形式。可固化材料比如环氧树脂可以用作粘结剂。可选地,可以使用比如热固性树脂或粘合剂的材料。
再者,尽管上述粘结剂材料可以用于通过围绕导电颗粒填料形成粘结剂来产生电损耗材料,但是本发明不限于此。例如,导电颗粒可以注入成形的基质材料中或者可以例如通过将导电涂层施加到塑料部件或金属部件上被涂覆到所形成的基质材料上。如本文中所使用的,术语“粘结剂”包括封装填料的材料,是注入了填料或者另外用作保持填料的基板的材料。
优选地,填料将以充分的体积百分比存在以允许从颗粒到颗粒产生导电路径。例如,当使用金属纤维时,该纤维可以占体积的约3%至40%。填料的量可以影响材料的导电特性。
填充材料可以商业购买,例如泰科纳(Ticona)所售的商标名称为的材料。还可以使用这样损耗材料,比如填充了损耗导电碳的粘合剂预成型品,例如,由美国的马萨诸加州的比尔里卡的Techfilm出售的那些损耗材料。此预成型品可以包括填充有碳颗粒的环氧粘结剂。粘结剂围绕碳颗粒,用作对预成型品的加固。此预成型品可以被插入薄片中以形成整个壳体或壳体的一部分。在一些实施例中,预成型品可以通过预成型品中的可以在热处理过程中被固化的粘合剂来粘合。在一些实施例中,预成型品中的粘合剂替代地或附加地可以用于将一个或更多个导电元件比如箔片固定至损耗材料。
可以使用编织或非编织形式的、被涂覆或者未被涂覆的各种形式的加强纤维。非编织碳纤维为一种适合的材料。可以采用比如由RTP公司出售的其他适合材料例如定制混合物(custom blend),这是因为本发明在这一点上不受限制。
在一些实施例中,可以通过对预成型品或损耗材料板进行冲压来制造损耗构件。然而,还可以使用其他的材料来代替这样的预成型品或者作为这样的预成型品的附加。可以使用例如铁磁材料板。
然而,还可以用其他的方式形成损耗构件。在一些实施例中,可以通过使损耗材料层和导电材料层比如金属箔交错来形成损耗构件。这些层可以比如通过使用环氧粘合剂或其他的粘合剂来刚性地彼此附接,或者可以通过任何其他的适合方式保持在一起。这些层可以在彼此固定之前具有期望的形状,或者这些层可以在它们被包持在一起之后被冲压或另外成形。
在例示的实施例中,连接器100和116中的每个薄片中的导电元件使用现有技术中已知的冲压技术从金属板被冲压为引线框。引线框可以形成为弯折形状、弯曲形状、压折形状以及其他形状。例如,可以通过在引线框中形成弯折部来产生接触部。使用传统制造技术,在冲压出引线框的板的表面上建立接触部。以此方式形成接触部提供了平滑的接触表面,并且在一些实施例中,允许在接触表面上简单地沉积涂层例如金。
可以从图1A中看出,连接器100中的每个薄片具有壳体106,壳体106在垂直于安装薄片的印刷电路板110的方向上一般为平面的。在这些壳体106中,引线框被保持,使得由冲压出引线框的板的表面所形成的表面被定位在薄片的垂直于印刷电路板110的平面中。然而,如还可以在图1A中看出的,在导电构件102中露出的配接部使其宽边成行布置,这些行垂直于薄片的取向延伸。为了形成穿过薄片继续延伸并且与在所示取向上延伸穿过导电构件102的配接接触部连续的导电元件,这些导电元件必须扭转90°角。这样的扭转允许在导电构件102内的导电元件的宽边垂直于在连接器100的薄片内的同一导电元件的宽边。
图2中示出了用于形成具有这样的扭转的导电元件同时维持用作信号导体和相邻接地的导电元件之间的边缘-边缘间距的一种方法。图2是根据一些实施例的直连正交互连系统中的区域200被部分剖开的放大图。在该图中,在剖开示图中示出了导电构件202,以例示两个连接器例如第一类连接器204和第二类连接器206之间的区域中的导电元件的配置。第一类连接器204可以表示连接器100的形式的连接器。第二类连接器206可以表示连接器116的形式的连接器。然而,第一类连接器204和第二类连接器206的具体配置对于本发明不是关键的。
第一类连接器204具有可以包括绝缘壳体的、有时被称为“薄片”的多个子组件。在图2的剖开的宽边图中示出了形成连接器204的薄片的一个示例,以展现薄片的绝缘壳体中的导电元件。在一些实施例中,第一类连接器204可以具有如图1A例示的平行排列的多个薄片,但在图2的图中仅一个这样的薄片可见。
如所示,所例示的薄片的导电元件可以包括标记为206a和206b的第一类导电元件,其在一些实施例中可以为信号导体。一些其他导电元件可以是标记为208a和208b的第二类导电元件,其在一些实施例中可以为接地导体。第一类导电元件206a和206b可以形成携带电信号的一对差分信号导体,而第二类导电元件208a和208b可以在这对信号导体之间提供屏蔽,并且基于信号导体与接地导体之间的边缘到边缘间距可以建立信号导体的阻抗。在操作中,这样的第二类导电元件208a和208b可以用作接地导体并且可以具有至少为大地的电压电平,或者相对于大地为正或负的电压电平,这是因为任何电压电平都可以用作参考电平。
第一类连接器204可以与印刷电路板210连接,以建立从信号导体和接地导体到印刷电路板210中的信号迹线和接地平面的连接。类似地,第二类连接器206中的导电元件可以耦接至另一印刷电路板(图2中未示出)内的迹线、接地平面和/或其他导电元件。当第一类连接器204和第二类连接器206配接时,两个连接器中的导电元件完成两个印刷电路板内的导电元件之间的导电路径。
在图2所例示的区域200中,第一类导电元件204中的一些导电元件可以进入导电构件202的第一表面212a并且通过相对的第二表面212b伸出。在一些实施例中,可以在导电构件202中设置多个开口例如开口214。开口214可以例如允许信号导体穿过导电构件202并且与第二类连接器206中的导电元件配接。在一些实施例中,开口214可以部分地或全部地填充有绝缘材料(未示出),该绝缘材料将用作信号导体的导电元件与导电构件202隔开。然而,应该理解,空气可以用作绝缘体,使得在开口214中存在分离的隔板或其他构件并不是关键的。
在一些实施例中,可以作为信号导体的第一类导电元件206a和206b可以通过借助三维压折部例如压折部216弯曲而延伸进导电构件202的第一表面212a中。
在一些实施例中,在通过压折部216弯曲之后,信号导体可以延伸并且穿过导电构件202的第二表面212b突出。信号导体可以具有配接部(图2中不可见),该配接部可以与从第二类导体206中的薄片的绝缘壳体延伸的导电元件的对应配接部配接。图2的示例在截面中示出了六个薄片218a、218b、218c、218d、218e以及218f。在图2中,这一对第一类导电元件206a和206b穿过导电构件202中的开口并且与第二类连接器206中的薄片218a中的导电元件配接。图2中的另外两对信号导体也可以穿过导电构件202并且分别与第二类连接器206中的薄片218c和218e的信号导体配接。
虽然薄片218a、218c和218e的配接触头在图2的截面中描绘的平面中不可见,但是该配接将与接地导体的配接相邻。
在图2中描绘的截面中,接地导体222a、222b和222c从导电构件202延伸。这些接地导体222a、222b和222c与从薄片218b、218d和218f延伸的配接接触部(未编号)配接。
配接触头的这种组织建立了不同配置的配接触头的交替的行。因此,在所例示的实施例中,一个行中的成对信号导体的配接触头与相邻行中以及同一行内的接地导体的配接触头相邻。
其他三个薄片218b、218d和218f可以具有耦接至更深地埋置在导电构件202中的压折信号导体(图2中未示出)的导电元件。例如,可能存在层叠在图2的第一类连接器204中示出的引线框下方的附加薄片。在所例示的实施例中,薄片中的每个薄片可以类似地具有三对压折信号导体,其与第二类连接器206中的薄片中的三个薄片中的信号导体配接。因此,第二类连接器206的薄片中的导电元件中的每个导电元件可以连接至第一类连接器204中的信号导体以通过互连提供电信号路径。
第一类连接器204中的可以作为接地导体的第二类导电元件208a和208b也可以在导电构件202中被三维压折。然而,与从第一表面212a到第二表面212b穿过开口的信号导体相比,接地导体中的一些或全部可以以压折或未压折的方式并且以完全穿过或不完全穿过的方式直接电耦接至导电构件202。例如,图2示出了经由接地附接件例如接地夹220a和220b在第一表面212a处电耦接至导电构件202的接地导体208b的一个示例。接地夹220a然后延伸进进入导电构件202的第一表面212a的开口214中的导电元件的压折部中。在一些实施例中,接地导体的压折部然后可以电耦接至导电构件202,而非穿过第二表面212b延伸。此外,示出了没有任何压折部的导电元件208a。相反,导电元件208a延伸进入导电构件202中的槽或其他适合的附接件中。
在一些实施例中,连接器204中用作接地导体的导电元件可以不延伸至配接接口。在这样的实施例中,可以存在从第二表面212b延伸出的多个导电元件例如接地叶片222a、222b和222c。在一些实施例中,接地叶片可以附接至第二表面212b并且具有与第二类连接器206的薄片中的接地导体的配接部配接的配接部。然而,在其他实施例中,接地叶片可以从第二类连接器206延伸出并且可以穿过第二表面212b中的孔插入。
在一些实施例中,互连系统的接地部可以配置成使得在整个互连区域中从第一表面212a到第二表面212b穿过的信号路径的阻抗保持基本一致。例如,在连接器的薄片中以及在导电构件202中的信号导体的长度上的阻抗变化可以不超过+/-10%。
该阻抗可以通过在信号导体与接地结构之间提供相对一致的间距来维持。在形成连接器的薄片内,可以通过冲压出在导电构件202内伸长的接地导体与信号导体平行地延伸的引线框来建立相对于接地的间距,并且特别在三维压折部附近,可能无法维持引线框的导电构件之间的间距。然而,可以通过以期望间距相对于导电构件202的开口的壁将信号导体间隔开来维持期望的信号-接地间距。因为接地导体电耦接至导电构件202,所以该配置在期望位置中实现了接地参考电势,以沿着信号导体的长度提供期望阻抗。
在一些实施例中,在配接接口区域中也可以维持该阻抗。例如,穿过开口的信号导体可与导电构件202的内壁隔开的距离与第一类导电元件206a、206b与第二类导电元件208a、208b之间的距离基本相同。信号导体之间的间距在整个配接接触区域中并且甚至到第二连接器206中也可以保持一致。例如,在连接器的薄片中以及在导电构件202中的信号导体的长度上,该间距变化可以不超过+/-10%之间的量。这样的配置可以减小不期望的反射和/或串扰的影响,并且改进信号完整性。然而,应该认识到,在一些实施例中,对于在信号导体与相邻接地导体之间的非一致间距,可以实现一致阻抗。例如,如果信号导体与相邻接地之间的区域被介电常数不同的材料占据,则薄片中的间距可以与导电构件202中的间距不同。
虽然已经关于图2讨论了导电元件和导电元件的配接区域的一些示例,但是应该理解,也可以使用其他适合的配置。不管连接器与导电结构之间的配接部和耦接的确切性质如何,第一类连接器204和第二类连接器206可以经由导电构件202以正交方式直接连接,使得每个连接器中的接地导体通过导电构件202的本体电连接。
在例示的实施例中,第一类连接器和第二类连接器中的每个连接器具有不同配置的交替的导电元件的列或行,使得信号导体对与同一行或列中以及相邻行/列中的接地导体相邻,这个类型的连接器可以由以交替图案方式组装的两个类型的薄片形成。图3A是根据一些实施例的适合用在第一类连接器的第一类薄片(例如,具有图1A所示的第一类连接器100中的绝缘壳体106的薄片)中的例示性的第一第一类引线框300的俯视图。在该示例中,第一第一类引线框300包括多个导电元件,例如导电元件302a、302b、304a以及304b。例如,一些导电元件可以是第一类导电元件302a和302b,例如形成差分对302的信号导体,而其他导电元件可以是第二类导电元件304a和304b,例如接地导体。
在一些实施例中,这样的引线框可以通过冲压单片金属板来制造以形成导电元件,并且可以封闭在适合用在第一类连接器中的薄片的绝缘壳体中。导电元件中的一些例如信号导体302a和302b可以具有宽边和将宽边联结的边缘,宽边比边缘宽。在图3A的示例中,信号导体302a和302b的宽边可见。
例示的引线框300的每个导电元件在一端处可以具有一个或更多个接触尾线,例如接触尾线306a、306b、306c、306d、308a、308b、308c、308d、308e以及308f。如以上结合图1A所讨论的,接触尾线可以适于附接至印刷电路板或其他基板(例如,图1A中所示的印刷电路板110),以与基板的相应导电元件进行电连接。
在图3A所示的实施例中,一些导电元件例如第一类导电元件302a、302b适于用作信号导体并且相对窄。因此,第一类导电元件302a和302b各自可以分别仅具有一个接触尾线,接触尾线306a和接触尾线306b。
在图3A所示的实施例中,其他导电元件例如第二类导电元件304a和304b适于用作接地导体并且相对宽。因此,可以期望的是为导电元件304a和304b中的每个导电元件提供多个接触尾线,例如为第二类导电元件304a提供接触尾线308a、308b、308c以及308d,并且为第二类导电元件304b提供接触尾线308e和308f。
在一些实施例中,如图3A所示,第一类导电元件和第二类导电元件的尾线可以沿着第一第一类引线框300的边缘形成列310。在该列310中,信号导体的相邻尾线对部分例如尾线对306a、306b和尾线对306c、306d可以通过接地导体的尾线例如尾线308a、308b、308c以及308d隔开。当多个薄片(例如图1A中的多个薄片104)被并排放置时,相邻的引线框可以建立通过接地导体的接触尾线隔开的信号导体的接触尾线的多个平行列。
导电元件中的每个导电元件可以具有图3A中所例示的在标记区域312上延伸的中间部。中间部可以从第一第一类引线框300的一端处的接触尾线延伸至另一端处的配接部例如配接部314。配接部可以适于直接地或经由导电构件(例如,图1A中所示的导电构件102)与配接连接器(例如,图1B中所示的第二类连接器116)的对应配接部进行电连接。
一些导电元件例如第一类导电元件302a和302b的中间部在变成配接部之前可以经受三维压折例如压折部320。在一些实施例中,配接部可以为叶片的形状。例如,图3A示出了导电元件302b的配接部314的边缘(图3B中将例示配接部叶片的宽边视图的一个示例)。在图3A的示例中,信号导体302a的配接部由于三维压折部320而隐藏在配接部314下面(还从图3B中的宽边视图下方示出)。
在一些实施例中,其他导电元件例如第二类导电元件304a和304b的中间部可以不经受任何压折。在图3A的示例中,第二类导电元件可以具有直接附接至导电构件例如图2中的导电构件202的附接件例如附接件316、318a以及318b。例如,在一些实施例中,用于接地导体304b的附接件316可以电耦接和/或机械耦接至导电构件,导电构件进而可以电耦接至在配接连接器(例如,图1B中所示的第二类连接器116)处的接地导体。可选地或附加地,附接件例如接地导体304a的附接件318a和318b可以是紧固在导电构件的一部分上的接地夹。
然而,应该理解,接地导体可以具有可以被弯曲形成以建立当包括引线框300的薄片附接至导电构件时抵着导电构件的柔性结构的任何适合部件或附接至导电构件的其他部件。
虽然已经讨论了信号导体的配接部和接地导体的附接件的一些示例,但是应该理解,本公开在这一点上没有限制,而是其他类型的结构可能也适合于信号导体和/或接地导体。此外,虽然在图3A中例示了三对信号导体和三个相应的配接部和附接件,但是应该理解,本公开在这一点上没有限制,而是其他数目的信号导体和接地导体以及相应的配接部、附接件以及接触尾线也会是适合的。
图3B是根据一些实施例的图3A中所示的示例性第一第一类引线框300的侧视图。在该视图中,从侧面示出第一第一类引线框300,以例示一些导电元件的配接部例如配接部314的宽边视图。例如,图3B例示了与图3A中示出的第一类导电元件302b对应的配接部314的宽边视图。
一个或更多个信号导体可以具有引入配接部例如配接部314和322的压折部例如压折部320。在图3B的示例中,配接部322可以与图3A中所示的第一类导电元件302a(其隐藏在图3A中的配接部314下面)对应。作为这样的压折的结果,导电元件的配接部可以相对于导电元件的其他部分(例如中间部或接触尾线的其他部分)以正交方式被压折。例如,图3A和图3B例示了具有与接触尾线306b的宽边正交的宽边的配接部314。
在例示的实施例中,在引线框300中用作接地导体的导电元件例如304a和304b不具有可与信号导体的配接接触部314和322相比的配接接触部。在由使用引线框300的薄片形成的连接器中,附加的导电元件可以相邻于配接接触部314和322定位以提供期望的信号-接地间距。这些附加的导电元件可以以任何适合的方式集成进连接器中,例如通过电方式和机械方式将它们附接至导电构件202(图2)。可以使这些附加的导电元件成形以形成用于接地导体的配接接触部。
在一些实施例中,可以存在接地导体的附加的附接件,例如附接件324。附接件324可以配置成电耦接至导电元件例如导电元件304a,使得信号路径与接地参考之间的间距在整个正交互连中被保持在一致的距离。例如,图3A中的第一类导电元件对302a、302b与第二类导电元件304a之间的间距与信号导体配接部的对326与接地附接件324之间的间距可以基本相同。
虽然已经在图3A和图3B中提供了例示性第一第一类引线框300的一些示例,但是应该理解,可以使用其他适合的配置来实现在两个连接器中的信号导体之间的直接正交连接,其中接地导体经由中间导电构件电连接。
引线框300可以用于形成第一类薄片。引线框400也可以用于形成第二类薄片。图4A是根据一些实施例的适合用在图1A的第一类连接器的薄片中的例示性第二第一类引线框400的俯视图。第二第一类引线框400可以与图3A中示出的第一第一类引线框300结合使用。例如,在一些实施例中,第一第一类引线框300和第二第一类引线框400可以用在并排放置在第一类连接器内的交替的薄片中。
比较第一类引线框400和300的配置,在图4A中所示的例示性第二第一类引线框400中,第一类导电元件402a和402b和第二类导电元件404a和404b相对于第一第一类引线框300中的相应导电元件定位不同。因此,第二第一类引线框400的对应的配接部例如配接部406相对于第一第一类引线框300的配接部314定位不同。在一些实施例中,这可以允许第一第一类引线框300和第二第一类引线框400放置在相邻的薄片中,而不会使它们的压折的信号导体配接部彼此物理干扰。
图4B是根据一些实施例的图4A中示出的例示性第二第一类引线框400的侧视图。在该视图中,从侧面示出第二第一类引线框400,以例示一些导电元件的配接部例如配接部406的宽边视图。例如,图4B例示了与图4A中示出的第一类导电元件对402a和402b对应的配接部对408的宽边视图。
如通过比较图3B和图4B可以看出,配接部326和408相对于导电元件的中间部沿着相反方向被压折。利用这样的配置,当使用引线框400制造的薄片被放置在使用引线框300制造的的薄片的右边时,相邻薄片的配接部326和408朝向彼此压折。这些配接部由此可以在垂直于它们的宽边的方向上排列。
然而,应该理解,该排列不是必需的。在一些实施例中,配接部可以沿着同一方向压折,使得它们偏移大约薄片的宽度。在其他实施例中,配接部可以朝向彼此压折但沿着单条线排列。图5中示出了这样的配置。
图5是根据一些实施例的第一类连接器(例如,例示性的第一类连接器100(图1A)或连接器204(图2))的导电构件502中的配接区域500的透视图。在一些实施例中,第一类连接器可以包括以多个平行列布置的多个导电元件。例如,图5示出了第一类导电元件的多个对504a、504b以及504c,这些对可以是布置在第一列504中的信号导体的差分对。可以存在与第一列504平行但交错布置的第二列506,其包括也可以为信号导体的多个第一类导电元件的其他差分对506a、506b以及506c。
信号导体对的每个列可以对应于安装在第一类连接器中的薄片中的一个(例如,在图1B的第一类连接器100中的具有多个绝缘壳体118的薄片)。在图5中示出的示例中,信号导体列504可以与薄片508对应,而信号导体列506可以与相邻的薄片510对应。在一些实施例中,列504中的信号导体对504a、504b以及504c可以与第一类引线框400的配接部的对(例如,图4B的配接对408)对应,而列510的信号导体506a、506b以及506c可以与第一类引线框300的配接部的对(例如,图3B的配接对326)对应。在一些实施例中,第一类引线框300中的信号导体的配接部可以沿着与第一类引线框400中的信号导体的配接部相反的方向压折(如图3B和图4B所例示)。在这样的实施例中,第一类引线框300和相邻引线框400的信号导体配接部当并排布置在连接器中时可以朝向彼此压折。
在一些实施例中,可以在由相同类型的第一类引线框形成的相邻的列中的信号导体对之间布置多个第三类导体例如图5中的第三类导体512a、512b和512c。第三类导体可以为接地导体。在一些实施例中,这些接地导体可以为从导电构件502的表面延伸出的金属叶片。在一些实施例中,接地导体可以是与导电构件502和与薄片例如薄片508和510分离的片。这些接地导体可以以任何适合的方式(包括例如压合段或摩擦或过盈配合)附接至导电构件502。不管如何附接,接地导体可以定位成使得这些接地导体的配接部可以与配接的第二类连接器(例如,图1B的第二类连接器116)中的腔对准并且插入这些腔中。
可选地或附加地,接地导体可以物理附接至第二类连接器并且插入导电构件502的表面中的孔中。不管接地导体如何耦接至导电构件502,多个第三类导体例如第三类导体512a、512b和512c可以提供将导电构件502与第二类连接器(例如,图1B的第二类连接器116)中的接地导体耦接的配接部。
在一些实施例中,可以在导电构件502的开口中设置多个绝缘构件。这些绝缘构件可以将第一类导电元件例如信号导体与导电构件502电绝缘。另一方面,接地导体可以配置成使得接地导体电连接至导电构件502。例如,图5示出了围绕第一类导电对506c的绝缘构件514。然而,应该理解的是,绝缘构件的确切配置对于本公开并不是关键的,而是可以在导电构件的开口中设置任何适合形式的绝缘构件,以将第一类导电元件与导电构件电绝缘。
薄片例如薄片508和510可以各自具有多个接触尾线例如接触尾线516。这些接触尾线可以与印刷电路板(例如,图1A中的PCB 110)耦接。每个薄片中的接触尾线可以形成接触尾线的列(例如,图3A中的列310),使得相邻的薄片可以建立接触尾线的多个平行列。接触尾线的这多个列可以布置成使得它们与信号导体和接地导体的多个列(例如,图5中的列504和506)正交。因此,这可以允许连接至第二类连接器的接触尾线的印刷电路板与连接至第一类连接器的印刷电路板正交。
在图5所例示的实施例中,连接器500的导电元件的配接接触部成形为叶片。该形状对于本发明不是关键的。然而,不管配接接触部的形状如何,连接器500所配接的连接器可以包括具有与连接器500中的配接接触部互补的配接接触部的导电元件。在连接器500具有成形为叶片的配接接触部的示例中,互补接触部可以为柔性的并且可以成形为(例如)梁。
图6是例示性第二类引线框600的俯视图。这样的引线框例示了适合用于形成与连接器500配接的连接器的构造技术。在该示例中,引线框600具有四对信号导体。可以理解,引线框600可以形成有任何合适数目的信号导体对。例如,图5示出了具有三对信号导体的行(与列504和506正交)。为了用在与如图5所示的连接器配接的连接器中,可以形成具有三对信号导体的引线框600。
引线框600可以用于形成薄片。根据一些实施例,第二类引线框600可以被绝缘壳体(例如,图1B中示出的第二类连接器116的绝缘壳体120)包围。在该示例中,第二类引线框600包括多个导电元件,例如导电元件602a、602b、604a以及604b。在一些实施例中,第二类引线框600可以通过冲压单个金属板制成以形成导电元件,并且可以封闭在绝缘壳体(例如,图1B的绝缘壳体120)中以形成适合用在第二类连接器中的薄片。
在一些实施例中,可以在多步骤工艺中形成分开的导电元件。例如,现有技术已知的是,从一个金属条冲压出多个引线框,然后围绕导电元件的部分塑造形成壳体的绝缘材料,由此形成导电元件。然而,为了便于处理,可以用下述方式来冲压出引线框:将连杆(tiebar)留在相邻的导电元件之间以将这些导电元件固持在适当位置。另外地,可以将引线框冲压出载体带以及在载体带与导电元件之间的连杆。在围绕导电元件塑造壳体而将导电元件锁定在合适的位置之后,可以使用冲床来切开连杆。可以使用这样的工艺来制造第二类引线框600和/或第一类引线框300。
例示性的第二类引线框600的每个导电元件可以具有在一端处的一个或更多个接触尾线和在另一端处的配接部。如上文结合图3A所讨论的,接触尾线可以适于附接至印刷电路板或其他基板例如PCB 606,以与基板的相应导电元件进行电连接。配接部可以适于与配接连接器(例如,图1A中所示的第一类连接器100)的相应配接部进行电连接。
在图6中所示的实施例中,一些导电元件例如第一类导电元件602a和602b适于用作信号导体。在该示例中,信号导体被配置为边缘耦接差分对。差分对中的每个信号导体可以相对窄。因此,第一类导电元件602a和602b可以各自分别具有仅一个接触尾线,接触尾线608a和接触尾线608b。
另外,第一类导电元件602a和602b中的每个导电元件可以具有配接部,例如第一类导电元件602a的配接部610a和第一类导电元件602b的配接部602b。配接部中的每个配接部可以与配接连接器例如图1B中的第一类连接器100中的导电元件的配接部电耦接。虽然图6中的示例示出了与四个信号导体对对应的四个这样的配接部对,但是本公开不限于该数目。通常而言,在第二类引线框600中使用的信号导体对的数目可以被设计成与配接的第一类连接器中的具有第一类引线框的薄片的数目相配。例如,在一些实施例中,第二类引线框可以具有三个信号导体对,以与图3A和图4A的第一类引线框300和400中的配接部相配。
在一些实施例中,每个信号导体的配接部可以具有双梁结构。例如,在图6中,第一类连接器602a的配接部610a可以具有相同长度的两个平行梁。类似地,第一类连接器604a的配接部610b可以具有双梁结构。
在一些实施例中,配接部610a和610b可以各自包括使用不同长度的梁的多梁结构。例如,配接部610a和610b中的每个配接部可以具有三梁结构,其中两个平行梁与导电构件一体形成并且第三梁熔合至导电构件(图6中未示出)。这两个平行梁可以为相同的长度。第三梁可以较短。在例如图8B和图8C中更详细地示出了这样的结构。
在图6中所示的实施例中,其他导电元件例如第二类导电元件604a和604b适于用作接地导体。接地导体中的一些可以相对较宽,并且因此可以期望提供多个接触尾线。在图6的示例中,第二类导电元件604a具有接触尾线612a和612b,并且第二类导电元件604b具有接触尾线612c。
第二类导电元件604a和604b也可以具有配接部,例如第二类导电元件604a的配接部614。配接部614可以与导电构件中的第三类导电元件(例如,图5的导电构件502中的第三类导电元件512a)相配。
再者,应该理解,虽然关于图6的第二类引线框已经讨论了接触尾线和配接部的若干示例,但是其他数目的接触尾线和其他类型的配接部也可以适用于导电元件。虽然未编号,但是第二类引线框600中的其他导电元件可以类似地成形为信号导体或接地导体。下面结合图7更详细地描述关于配接部的各种发明特征,图7示出了第二类引线框600的由图6中的虚线圆形700指示的区域的放大图。
现在转至图7,例示了可以改进高速连接器的性能的上述特征和附加件的进一步细节。图7示出了根据一些实施例的例示性的第二类引线框600的由图6中的虚线圆形700指示的区域的放大透视图。如以上结合图6所讨论的,第二类引线框600可以适合用在第二类连接器的子组件例如薄片的绝缘壳体(例如,图1B所示的第二类连接器116的绝缘壳体120)中。然而,可以在任何适合类型的连接器中使用类似的构造技术。
图7中所示的第二类引线框的区域700包括适于与第一类连接器(例如,图1A和图1B中示出的第一类连接器100)中的相应配接部配接的多个配接部。这些配接部中的一些(例如,配接部702a、702b)可以与被指定为信号导体的导电元件相关联,而一些其他配接部(例如,配接部704a、704b)可以与被指定为接地导体的导电元件相关联。
在图7中示出的示例中,配接部702a和702b中的每个配接部包括两个细长梁。例如,配接部702a包括两个细长梁706a和706b。此外,配接部702a和702b中的每个配接部可以包括适于与第一类连接器中的相应配接部进行电接触的至少一个配接表面。例如,在图7中示出的实施例中,配接部702a在远端附近具有两个配接表面,即,梁706a的配接表面708a和梁706b的配接表面708b。在该示例中,这些配接表面在梁的凸部上形成并且可以涂覆有金或抗氧化的其他可锻金属或导电材料。
另外,配接部702a可以具有附接在配接部702a下面的第三梁(图7中不可见)。例如,第三梁可以通过适合的技术例如硬钎焊、焊接和/或软钎焊来附接。该第三梁的凸部可以具有配接表面,该凸部与梁706a和706b的凸部相比,被设置成距远端更远。如以下结合图8A、8B以及8C更详细说明的,这样的附加第三梁和接触部可以用于在配接部702a与相应配接部配接时缩短第一类连接器中的相应配接部的未端接的短截线。
因此,例示性的配接部702a可以具有三个配接表面:梁706a的配接表面708a、梁706b的配接表面708b以及位于设置在一对梁706a和706b下方的第三梁上的第三配接表面。在图7中示出的实施例中,配接部702b可以为配接部702a的镜像图像,并且还可以具有设置在图7中所示的两个梁下方的第三梁。
由第三梁提供的附加配接表面可以为在两个连接器之间的配接对准中的偏差提供更大容差。这样的偏差在不存在提供刚性支承的中板或底板的直连系统中会恶化。因此,直连架构中的对准偏差可能是中板或底板系统中的偏差的几乎两倍。
如上文中所讨论的,可以期望具有相对宽的接地导体和相对窄的信号导体。然而,扩大接地导体的宽度会增加电连接器沿列方向的尺寸。在一些实施例中,可以期望限制电连接器沿信号导体的列方向的尺寸。
如图7中所示,限制连接器的宽度的一个方法是使在列的一端处的配接触头例如的配接部704b比列中的其他配接部例如配接部704a更窄。较窄的配接部704b可以另外形成有与配接部704a相同的形状。此外,可以期望的是使被指定为差分对的信号导体对保持彼此接近地延伸,以改进耦接和/或建立期望的阻抗。
如图7中所示,配接部702a和702b对准成落在第二类连接器中的配接部的列C中。还与列C中的配接部702a和702b对准的是配接部704a和704b,其可以形成第二类连接器中的接地导体的配接部。所例示的配置将列中的接地导体定位在配接部702a和702b的两侧上。在所例示的实施例中,配接部704b比配接部704a窄。
如所示,配接部702a具有两个梁706a和706b。这些梁每个分别具有配接表面708a和708b。当包括配接表面708a和708b的电连接器与互补连接器配接时,配接部702a将与互补连接器中的配接触头在配接表面708a和708b处进行接触。在所例示实施例中,互补连接器中的配接部被示为信号导体710a。在该实施例中,信号导体710a被示为例如可以用在第一类连接器中的叶片(例如,与图3B的第一类连接器300中的配接部314和322对应的叶片)。然而,本发明不限制配接触头的形状。
如所示,配接表面708a和708b分别在接触点712a和712b处接触信号导体710a。对于图7中所示的接触配置,接触点712a和712b沿着列C的方向对准。为了确保配接部702a与信号导体710a进行可靠的接触,信号导体710a可以被构造成在配接接口处信号导体710a沿着列的宽度大于配接部702a的宽度。该附加宽度确保了即使固持配接部702a的第二类连接器与固持信号导体710a的第一类连接器之间未对准,配接表面708a和708b两者仍将与信号导体710a接触。
类似地,配接部702b可以与信号导体710b接触。在一些实施例中,信号导体710a和710b可以与图3B中的第一类引线框300的配接部314和322(或者,可选地,图4B中的第一类引线框400的一对配接部408)对应。此外,在一些实施例中,接地导体714a和714b可以与直接附接至将第一类连接器和第二类连接器耦接的导电构件的第三类导电元件对应。例如,接地导体714a和714b可以是从导电构件的表面延伸的片(例如,图2的接地叶片222a、222b和222c或者图5的接地叶片512a、512b和512c)。
图8A是根据一些实施例的第一类连接器(例如,图1B中的第一类连接器100)的配接部800和第二类连接器(例如,图1B中的第二类连接器116)的包括梁802的配接部的侧视图。可以存在与梁802平行的第二梁(图8A中未示出),并且这一对梁可以包括配接部(例如,梁706a和706b包括图7的配接部702a)。
在该示例中,梁802具有从梁802下方突出的“隆起”的形式的配接表面804,以建立抵靠配接触头的凸部。然而,也可以使用其他类型的配接表面,这是因为本发明的方面在这一点上没有限制。
图8A示出了与包括梁802的相应配接部完全配接的配接部800。例如,配接部800可以是图1B中示出的第一类连接器100中的图3A的第一类引线框300的叶片314,而梁802可以是图1B中示出的第二类连接器116的第二类引线框600中的图7的配接部702a的梁706b。在配接期间配接部的相对运动的方向通过箭头例示,该方向在配接触头的细长方向上。
在图8A中示出的例示性配置中,梁802的配接表面804与配接部800的接触区R1电接触。配接部800的在远端与接触区R1之间的部分有时被称为“拭接”区域。
在一些实施例中,接触区域R1可以与配接部800的远端至少相距所选距离T1,使得提供足够大的拭接区预。这可以帮助确保,即使配接部800由于制造或组装偏差而没有达到接触区域R1,在配接部800与包括梁802的配接部之间仍进行适当的电连接。
然而,当电流在配接部800与梁802之间流动时,拭接区域可以形成未端接的短截线。这样的未端接的短截线的存在会导致不想要的谐振,这会降低通过配接部800和梁802携带的信号的质量。因此,期望减少这样的未端接的短截线,同时仍提供充分拭接以确保适当的电连接。
在一些实施例中,可以期望提供具有以下配接表面的信号和/或接地导体:该配接表面在与导电元件的细长尺度对应的方向上具有间隔开的多个接触点。
因此,在图8B示出的实施例中,在梁802下方设置附加的第三梁806。第三梁806可以具有在配接部800的接触区域R1与远端之间的位置(例如,接触区域R2)处与配接部800进行电接触的凸部808。以此方式,将短截线长度从T1(即,配接部800的接触区域R1与远端之间的距离)减小至T2(即,配接部800的接触区域R2与远端之间的距离)。这可以减少不想要的谐振,并且从而改进信号质量。
与凸部804相比,第三梁806的凸部808可以定位成更远离梁802的远端。例如,凸部808可以为比梁802的凸部804与远端之间的距离大至少3mm的距离。例如,在一些实施例中,该距离可以在3mm至10mm的范围内。在其他实施例中,该距离可以在3.5mm至8.5mm或3.5mm至5mm的范围内。在其他示例中,该距离可以较小,比如在1.0mm与3.5mm之间或者在0.5mm至2mm之间。然而,应该理解,凸部808可以位于距梁802的远端任意适合的距离处,使得第三梁806的与配接区域800的接触区域减少了未端接的短截线,同时仍然提供用于适当的电连接的充足的拭接。
在一些实施例中,第三梁806可以熔合至与梁802和与梁802平行的第二梁(图8B中未示出)一体形成的导电构件。例如,这样的导电构件可以是包括全部三个梁的引线框(例如,图6的引线框600)。第三梁可以例如在位置810处通过任意适合的方式包括现有技术已知的用于金属部件的附接的方式来熔合至导电构件。例如,第三梁可以通过包括硬钎焊、焊接或软钎焊的技术熔合至导电构件。然而,本公开不限于第三梁熔合至导电构件,这是因为第三梁可以通过任何适合的方法建立,包括与导电构件一体形成。
图8C示出了根据一些实施例的图8B中示出的配接部800和梁802但彼此仅部分配接的侧视图。图8C例示了尽管在与导电元件的细长尺度对应的方向上在配接对准中有偏差,但是仍可以如何实现期望的配接特征。
在该示例中,梁802的凸部808没有达到配接部800。这种情况会例如由于制造或组装偏差而发生。因此,梁802仅达到配接部800的接触区域R3,导致长度为T3的未端接的短截线(即,配接部800的接触区域R3与远端之间的距离)。然而,长度T3至多为凸部804与808之间的距离T4。这是因为,如果T3大于T4,则凸部808会与配接部800进行电接触,从而缩短未端接的短截线。因此,可以通过定位第三梁806来限制短截线长度,使得其凸部808在沿着梁802的适当的位置处,以便凸部804和凸部808至多分开所选距离。
在一些实施例中,主接触梁802的凸部804与第三接触梁806的凸部808之间的距离T4可以在主接触梁802的长度的10%至50%之间。在一些实施例中,距离T4可以在梁802的长度的20%与40%之间。作为一个具体示例,距离T4可以在主接触梁802的长度的25%与35%之间。
如上文所讨论的,可以期望在配接接口处接触力将两个导电元件压在一起从而形成可靠的电连接。因此,在一些实施例中,第二类连接器的配接部(例如,图8A-图8C示出的包括梁802的配接部)可以是相对柔性的,而第一类连接器的相应配接部(例如,图8A-图8C示出的配接部800)可以是相对刚性的。当第一类连接器和第二类连接器彼此配接时,第二类连接器的配接部可以通过第一类连接器的相应配接部来偏转,从而生成将配接部压在一起以形成可靠的电连接的弹簧力。
在一些实施例中,第三梁806可以具有与梁802不同的厚度(或宽度)。例如,第三梁的厚度812可以小于梁802的厚度814。因此,与梁802相比,第三梁806可以使其长度的更大百分比被偏转,并且仍然产生相同的或较低的接触力。例如,第三梁806的厚度可以是梁802的厚度的25%至75%。然而,在一些实施例中,第三梁806的厚度可以与梁802的厚度相同,这是因为本公开在这一点上没有限制。可选地或附加地,第三梁806的接触电阻可以不同于梁802,梁802的接触电阻可以更大。例如,主接触梁802的接触电阻可以小于5欧姆,而第三梁806的接触电阻可以大于10欧姆,并且作为一个具体示例,在20欧姆与40欧姆之间。
应该理解,图8B和图8C例示了可以如何使用接触结构来消除信号导体中的未端接的短截线。消除未端接的短截线可以避免会促成近端串扰、增大插入损耗或者否则影响高速信号通过连接器系统的传播的反射。
虽然在图8A至图8C中示出了配接表面及其布置的具体示例并且在上文中进行了描述,但是应该理解,本公开的方面不限于配接表面的任何特定类型或布置。例如,可以在每个配接部上使用更多的或更少的凸部,并且每个凸区的位置可以根据多个因素例如期望的机械和电特性以及制造偏差而改变。
本文中公开的各种发明构思在其应用方面不限于在以下说明中陈述的或者在附图中例示的构造细节和部件布置。这样的构思能够实现其他实施例并且能够以各种方式实践或实施。而且,本文中使用的措辞和术语出于描述的目的而不应当被视为是限制性的。对“包含”、“包括”、“具有”、“容纳”或“涉及”以及其变体的使用意指包括其之后列出的项目和这些项目的等同内容以及可能的附加项目。
因此,已经描述了本公开的若干发明构思,要理解的是,本领域技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。
例如,上述连接器的一部分可以由绝缘材料制成。可以使用任何适合的绝缘材料,包括现有技术中已知的绝缘材料。适合材料的示例为液晶聚合物(LCP,liquid crystalpolymer)、聚苯硫醚(PPS,polyphenyline sulfide)、高温尼龙或聚丙烯(PPO,polypropylene)。由于本发明在这一点上不受限制,因此可以使用其他适合的材料。这些材料全部适于在制造根据本发明的一些实施例的连接器时用作粘结剂材料。在用于形成连接器的绝缘壳体部分的粘结剂材料中的一些材料或全部材料中,可以包括一种或更多种填料。作为具体示例,可以使用按体积计填充有30%的玻璃纤维的热塑性PPS。
作为另一示例,描述了一种作为应用于直连正交连接器系统的技术。所描述的技术可以用于任何适合的连接器,例如底板连接器、直角连接器、夹层连接器、线缆连接器或芯片插座。
作为另一变形的示例,描述了一种使双梁配置具有配合双梁的熔合的附加较短梁的多梁配接接触结构。然而,应该理解,较短的附加梁可以熔合至单个梁或任何其他适合形状的触头(其不必是梁形状的触头)。或者,较长的附加梁可以熔合至单梁、双梁或任何其他适合形状的触头。
此外,通过以下实施例示出了附加梁:其中,该附加梁熔合至用作信号导体的导电元件。附加梁可以可选地或附加地熔合至用作接地导体的导电元件。
作为变形的又一示例,在一些实施例中,附加梁被描述为熔合至用作连接器中的导电元件的配接触头的另一构件。然而,可以使用任何适合的附接机构。在所述实施例中,熔合附加梁允许相同导电元件的不同梁的不同机械特性,并且导致密集的触头结构。然而,在其他实施例中,“附加梁”可以例如通过冲压和压折操作与导电元件的配接部的剩余部分一体形成。
这样的改变、修改和改进在本公开的发明构思的精神内。因此,前述描述和附图仅作为示例。

Claims (18)

1.一种电连接器,包括:
多个导电元件,所述多个导电元件中的每个导电元件包括与所述导电元件的远端相邻的配接部,所述配接部包括:
以第一方向延伸的第一梁;
与所述第一梁平行的第二梁,所述第一梁和所述第二梁中的每个梁包括配接表面;以及
包括配接表面的第三梁,所述第三梁比所述第一梁和所述第二梁短,
其中:
所述第一梁、所述第二梁和所述第三梁的配接表面面朝同一方向、垂直于所述第一方向;并且
对于所述多个导电元件中的每个导电元件,所述第一梁和所述第二梁与导电构件一体形成;并且所述第三梁熔合至所述导电构件。
2.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述第三梁通过硬钎焊熔合至所述导电构件。
3.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述第三梁通过焊接熔合至所述导电构件。
4.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述第三梁通过软钎焊熔合至所述导电构件。
5.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述多个导电元件中的每个导电元件还包括接触尾线和将所述接触尾线与所述配接部联结的中间部。
6.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述第一梁的配接表面包括所述第一梁的凸部的表面;
所述第二梁的配接表面包括所述第二梁的凸部的表面;并且
所述第三梁的配接表面包括所述第三梁的凸部的表面。
7.根据权利要求6所述的电连接器,其中:
对于所述多个导电元件中的每个导电元件:
所述多个导电元件中的每个导电元件包括远端;
所述第一梁的凸部和所述第二梁的凸部与所述远端相距第一距离;并且
所述第三梁的凸部与所述远端相距第二距离,所述第二距离大于所述第一距离。
8.根据权利要求7所述的电连接器,其中:
所述第二距离比所述第一距离大至少3mm。
9.根据权利要求1所述的电连接器,其中:
所述多个导电元件为第一类导电元件;
所述电连接器包括多个第二类导电元件;
所述多个导电元件的配接部设置成多个列,每个列包括多对第一类导电元件,其中在第一类导电元件的相邻对之间设置有第二类导电元件。
10.根据权利要求9所述的电连接器,其中:
所述第一类导电元件为信号导体;并且
所述第二类导电元件为接地导体。
11.根据权利要求1所述的电连接器,其中所述配接表面中的每个配接表面用金进行镀覆。
12.一种制造电连接器的方法,所述方法包括:
冲压出引线框,所述引线框包括多个第一类导电元件,所述第一类导电元件中的每个第一类导电元件包括配接部,所述配接部包括具有配接表面的至少一个梁;以及
随后将第二类导电元件附接至所述第一类导电元件中的每个第一类导电元件,所述第二类导电元件包括至少一个梁并且包括配接表面,其中,所述第一类导电元件中的所述至少一个梁和所述第二类导电元件中的所述至少一个梁的配接表面面朝同一方向。
13.根据权利要求12所述的方法,其中:
附接包括硬钎焊、焊接或者软钎焊。
14.根据权利要求12所述的方法,还包括使用金来涂覆至少所述第一类导电元件的所述配接部。
15.根据权利要求12所述的方法,其中:
所述第二类导电元件比所述第一类导电元件短。
16.根据权利要求12所述的方法,其中:
冲压出所述引线框包括冲压出在所述第一类导电元件的对之间具有第三类导电元件的所述引线框,所述第三类导电元件比所述第一类导电元件宽。
17.一种电连接器,包括:
多个导电元件,所述多个导电元件中的每个导电元件包括与所述导电元件的远端相邻的配接部,所述配接部包括:
第一梁;
与所述第一梁平行的第二梁,所述第一梁和所述第二梁中的每个梁包括配接表面;以及
包括配接表面的第三梁,所述第三梁比所述第一梁和所述第二梁短,
其中:
所述第一梁、所述第二梁和所述第三梁的配接表面面朝同一方向;
所述第一梁和所述第二梁中的每个梁具有第一厚度;并且
所述第三梁具有第二厚度,所述第二厚度小于所述第一厚度。
18.一种电连接器,包括:
多个导电元件,所述多个导电元件中的每个导电元件包括与所述导电元件的远端相邻的配接部,所述配接部包括:
第一梁;
与所述第一梁平行的第二梁,所述第一梁和所述第二梁中的每个梁包括配接表面;以及
包括配接表面的第三梁,所述第三梁比所述第一梁和所述第二梁短,
其中:
所述多个导电元件中的每个导电元件还包括接触尾线和将所述接触尾线与所述配接部联结的中间部;
所述多个导电元件设置成多个组;并且
所述电连接器还包括多个壳体,其中所述多个组中的每个组中的导电元件的中间部固持在所述多个壳体中的同一壳体中。
CN201380062622.0A 2012-10-10 2013-10-09 直连正交连接系统 Active CN104823330B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261712141P 2012-10-10 2012-10-10
US61/712,141 2012-10-10
PCT/US2013/064167 WO2014059040A1 (en) 2012-10-10 2013-10-09 Direct connect orthogonal connection systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104823330A CN104823330A (zh) 2015-08-05
CN104823330B true CN104823330B (zh) 2018-03-30

Family

ID=50433018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380062622.0A Active CN104823330B (zh) 2012-10-10 2013-10-09 直连正交连接系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9184530B2 (zh)
CN (1) CN104823330B (zh)
WO (1) WO2014059040A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014031851A1 (en) 2012-08-22 2014-02-27 Amphenol Corporation High-frequency electrical connector
CN110247219B (zh) 2014-01-22 2021-06-15 安费诺有限公司 电连接器
US9414131B2 (en) * 2014-06-10 2016-08-09 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. High speed circuit board to circuit board connector via mating in an orthogonal direction to the axis of the pins
TWI712222B (zh) 2015-07-23 2020-12-01 美商安芬諾Tcs公司 連接器、製造連接器方法、用於連接器的擴充器模組以及電子系統
TWI790785B (zh) 2016-05-31 2023-01-21 美商安芬諾股份有限公司 電終端、纜線總成以及纜線端接方法
US10944214B2 (en) * 2017-08-03 2021-03-09 Amphenol Corporation Cable connector for high speed interconnects
US10326244B2 (en) * 2017-09-06 2019-06-18 Te Connectivity Corporation Electrical connector and electrical contact configured to reduce resonance
WO2019195319A1 (en) 2018-04-02 2019-10-10 Ardent Concepts, Inc. Controlled-impedance compliant cable termination
CN117175250A (zh) 2019-01-25 2023-12-05 富加宜(美国)有限责任公司 被配置用于线缆连接到中板的i/o连接器
WO2020154507A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Fci Usa Llc I/o connector configured for cable connection to a midboard
US11437762B2 (en) 2019-02-22 2022-09-06 Amphenol Corporation High performance cable connector assembly
TW202109986A (zh) 2019-05-20 2021-03-01 美商安芬諾股份有限公司 高密度高速電連接器
CN114788097A (zh) 2019-09-19 2022-07-22 安费诺有限公司 具有中间板线缆连接器的高速电子系统
CN113258325A (zh) 2020-01-28 2021-08-13 富加宜(美国)有限责任公司 高频中板连接器
CN111682367B (zh) * 2020-06-19 2021-05-07 东莞立讯技术有限公司 背板连接器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1739223A (zh) * 2002-12-04 2006-02-22 莫莱克斯公司 具有漏电接地结构的高密度连接器组件
CN102356517A (zh) * 2009-02-04 2012-02-15 安费诺有限公司 具有改进的偏斜控制的差分电气连接器
CN102405564A (zh) * 2009-02-18 2012-04-04 莫列斯公司 用于印刷电路板的垂直连接器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2399960A1 (en) 2000-02-03 2001-08-09 Teradyne, Inc. Connector with shielding
US6705895B2 (en) 2002-04-25 2004-03-16 Tyco Electronics Corporation Orthogonal interface for connecting circuit boards carrying differential pairs
US7044794B2 (en) * 2004-07-14 2006-05-16 Tyco Electronics Corporation Electrical connector with ESD protection
US7539007B2 (en) * 2005-12-29 2009-05-26 Medtronic, Inc. Methods and structures for electrically coupling a conductor and a conductive element comprising a dissimilar material
WO2008079288A2 (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Amphenol Corporation Electrical connector assembly
WO2008156852A2 (en) * 2007-06-20 2008-12-24 Molex Incorporated Connector with uniformly arranged ground and signal tail contact portions
US7878854B2 (en) * 2008-07-21 2011-02-01 Tyco Electronics Corporation Electrical connector having variable length mounting contacts
US8814595B2 (en) * 2011-02-18 2014-08-26 Amphenol Corporation High speed, high density electrical connector
US9702904B2 (en) * 2011-03-21 2017-07-11 Formfactor, Inc. Non-linear vertical leaf spring
US8398431B1 (en) * 2011-10-24 2013-03-19 Tyco Electronics Corporation Receptacle assembly
WO2014031851A1 (en) * 2012-08-22 2014-02-27 Amphenol Corporation High-frequency electrical connector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1739223A (zh) * 2002-12-04 2006-02-22 莫莱克斯公司 具有漏电接地结构的高密度连接器组件
CN102356517A (zh) * 2009-02-04 2012-02-15 安费诺有限公司 具有改进的偏斜控制的差分电气连接器
CN102405564A (zh) * 2009-02-18 2012-04-04 莫列斯公司 用于印刷电路板的垂直连接器

Also Published As

Publication number Publication date
CN104823330A (zh) 2015-08-05
US9184530B2 (en) 2015-11-10
US20140099844A1 (en) 2014-04-10
WO2014059040A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104823330B (zh) 直连正交连接系统
US11522310B2 (en) High-frequency electrical connector
US11715914B2 (en) High speed, high density electrical connector with shielded signal paths
US11469554B2 (en) High speed, high density direct mate orthogonal connector
CN104854761B (zh) 直连正交连接系统
CN103682705B (zh) 高密度电连接器
CN107623202B (zh) 用于高速高密度电连接器的配合接口
US11637389B2 (en) Electrical connector with high speed mounting interface
US11799246B2 (en) High speed connector

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant