CN110957598A - 具有信号和接地触头配合阵列的电连接器及电连接器组件 - Google Patents
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Abstract
电连接器(14)包括外壳(54)和配合阵列(21),该配合阵列具有多个信号触头(30)和联接到外壳(54)的多个接地触头(36)。信号触头(30)和接地触头(36)定位成分别用于与配合连接器(12)的信号导体(28)和接地导体(34)配合。接地触头(36)镀覆有接地材料组分(215,235),并且信号触头(30)镀覆有信号材料组分(205,225)。接地材料组分(215,235)配置为在操作期间在与接地导体(34)配合时产生第一低水平接触电阻(LLCR)。信号材料组分(205,225)配置为在操作期间在与信号导体(28)配合时产生第二LLCR。在操作期间,第二LLCR小于第一LLCR。
Description
技术领域
本文的主题总体上涉及具有镀覆的信号触头的电连接器。
背景技术
许多已知的电连接器的电触头经常被镀覆以改善连接器的电性能和机械可靠性。例如,高速连接器的信号触头和接地触头的基材经常镀覆有一种或多种其他材料(例如,贵金属、其合金、和/或诸如此类),这些材料为触头提供了较低的接触电阻。此外,一些连接器的电触头的基材镀覆有一种或多种材料(例如,镍(Ni)、其合金、和/或诸如此类),这些材料可以增加触头的耐用性,从而减少由重复配合和解除配合电连接器产生的磨损。但是,镀覆电连接器的信号触头和接地触头可能是昂贵的,从而增加了制造连接器的成本,特别是当镀层包括贵金属时。
需要在不牺牲电连接器的电性能的情况下降低电连接器的触头的成本。
发明内容
根据本发明,提供了一种电连接器。该电连接器包括外壳和配合阵列,所述配合阵列具有多个信号触头和联接到外壳的多个接地触头。信号触头和接地触头定位成分别用于与配合连接器的信号导体和接地导体配合。接地触头镀覆有接地材料组分且信号触头镀覆有信号材料组分。接地材料组分配置为在操作期间在与接地导体配合时产生第一低水平接触电阻(LLCR)。信号材料组分配置为在操作期间在与信号导体配合时产生第二LLCR。在操作期间,第二LLCR小于第一LLCR。
附图说明
图1是电连接器系统的实施例的透视图
图2是图1所示的电连接器系统的插座连接器的实施例的局部分解透视图。
图3是图1所示的电连接器系统的插头连接器的实施例的局部分解透视图。
图4是图2所示的插座连接器的一部分和图3所示的插头连接器的一部分的正视图,示出了配合一起的连接器。
图5是还示出了配合在一起的插座连接器和插头连接器的截面图。
图6是图3所示插头连接器的信号触头和接地屏蔽件的实施例的截面图。
图7是根据实施例的通信系统在低水平接触电阻(LLCR)测量测试期间的侧视图。
图8示出了根据实施例形成的信号触头的一部分的截面。
图9示出了根据实施例形成的信号触头的一部分的截面。
图10示出了根据实施例形成的信号触头的一部分的截面。
图11示出了根据实施例形成的信号触头的一部分的截面。
具体实施方式
本文描述的至少一些实施例包括配置为在操作期间具有指定的低水平接触电阻的信号触头和在操作期间被允许具有大于信号触头的指定的低水平接触电阻的低水平接触电阻的接地触头。通信系统经历的总电阻包括由两个导体之间的接口提供的固有(或体)电阻和低水平接触电阻(以下称为“LLCR”)。例如,插头连接器的电触头在接口处与插座连接器的电触头接合。该接口在接口处具有电接触电阻。用于测量该电阻的低水平接触电阻或LLCR测试方法采用了低水平的电流和电压,以确保可能存在的任何绝缘膜都不会破裂,或者触头粗糙物(asperities)不被电阻测量过程熔化。用于测量或确定LLCR的电压和电流例如可以是100mA时20mV(最大)开路。
本文所述的电触头可以包括多种不同的材料。例如,电触头可包括基材,例如铜或铜合金(例如,铍铜),其被镀覆或涂覆有一种或多种其他材料。如本文所用,当另一种材料“镀覆”或“涂覆”在基材上时,另一种材料可以直接接触或粘合到基材的外表面,或者可以直接接触或粘合到中间材料的外表面。更具体地,其他材料不需要与基材直接相邻,并且可以通过中间层分开。
除了其他因素,LLCR可以与镀层的厚度相关。本文描述的至少一些实施例还包括具有包含贵金属的镀层的接地触头和具有包含贵金属的镀层的信号触头,所述贵金属可以是或可以不是相同的贵金属。接地触头的镀层和信号触头的镀层可以具有不同的厚度,其中信号触头的镀层的厚度大于接地触头的镀层的厚度。制造后,具有更薄镀层的接地触头的LLCR更可能会增加。
LLCR对应于彼此接合的两个表面之间的接口。例如,信号触头在信号接口(例如,信号接口90)处接合另一个信号触头(也称为信号导体),而接地触头在接地接口(例如,接地接口92(图5))处接合另一个接地触头(也称为接地导体)。每个接口的LLCR可以通过确定接口的相对侧上的两个不同点处的电流和/或电压来测量。由于退化(degradation)过程,LLCR通常随时间和使用情况而增加。可能发生退化,例如,通过腐蚀和磨损,以及通过将两个配合的触头相互压靠的接触力的减小。这些退化过程减小了两个配合触头沿之直接彼此接合并有效地在它们之间传导电流的接口的总面积。与已知系统中的信号触头和接地触头不同,本文阐述的信号和接地触头可具有实质上不同的LLCR。例如,经过一段时间的操作,接地触头的LLCR可能是信号触头的LLCR的十倍(10X)。
电触头可以包括多个层。例如,电触头可以包括基层(或基材)、镀覆在基层上的可选的一个或多个中间层、以及镀覆在中间层上的外层。一个或多个中间层也可以称为一个或多个内层。
基层可以包括铜或铜合金或其他金属或合金,所有这些都容易受到腐蚀。通过用一种或多种其他材料镀覆基材可以消除这种腐蚀。例如,可以将诸如锡和/或镍的钝性金属(passive metal)镀覆在基层上。该钝性金属可以形成中间层或屏障层。沿锡和/或镍层的表面可能会形成钝化膜(例如,薄氧化膜)。该钝化膜可提供耐腐蚀性,并充当锡和/或镍层与周围环境之间的保护屏障。
在某些情况下,诸如金、金合金、钯、钯合金、银和/或银合金的贵金属材料被镀覆到基材或中间层(例如,锡和/或镍层)上。如果该镀层具有相对较小的厚度(例如,取决于材料,在2至30微英寸(或50.8nm至762nm)之间),则该镀层可以称为“闪层(flash layer)”。有或没有闪层,都可以向电触头的外表面施加孔隙阻塞物质。孔隙阻塞物质配置为减少沿外表面的腐蚀,并可能对LLCR产生标称影响。
因此,实施例可以包括具有多个信号触头和多个接地触头的配合阵列。信号触头和接地触头定位成分别用于与配合连接器的信号触头和接地触头配合。为了清楚起见,配合连接器的信号触头和接地触头可以分别称为信号导体和接地导体。接地触头和信号触头可以镀覆有不同的材料组分和/或具有不同厚度的层。每种材料组分可以具有一个或多个层。
例如,接地触头可以镀覆有接地材料组分,该接地材料组分配置为在操作期间在与接地导体配合时产生第一低水平接触电阻(LLCR)。信号触头可以镀覆有信号材料组分,该信号材料组分配置为在操作期间在与信号导体配合时产生第二LLCR。在操作期间,第二LLCR可以小于第一LLCR。
作为不同材料组分的替代或附加,相对于接地触头的相同的镀层,信号触头的一个或多个镀层可以具有不同的厚度。例如,在一种配置中,信号触头可以具有包含镍的内层和包含钯镍的外层。这种配置的接地触头可以具有包含镍的内层和包含金(例如,闪金)的外层。在另一种配置中,信号触头可以具有包含镍的内层和包含具有第一厚度的金的外层。这种配置的接地触头可以具有包含镍的内层和包含具有小于第一厚度的第二厚度的金的外层。外层可以构成闪金层。
如本文中所使用的,当不同的材料组分“配置为产生”不同的LLCR时,则不同的材料组分具有不同的性质或质量,其导致LLCR之间的差异。换句话说,LLCR之间的差异并非仅由另一个连接器的触头引起。LLCR之间的差异可能主要由所述触头的材料组分引起。例如,可以选择构成材料组分的材料(例如,金或钯镍)和/或材料组分的一个或多个层的厚度,从而可以发生LLCR的差异。在一些实施例中,接地触头的材料组分可能比信号触头的材料组分更具成本效益。此外,应当理解,短语“配置为产生”并不意味着仅是假设或理论意义上的能力,而是意味着如果按预期使用电连接器,则材料组分将产生LLCR的可能性。
因为LLCR可能随时间增加,所以可以在触头具有预定条件时确定LLCR。例如,可以使用加速老化方案(accelerated-aging protocol)来确定在寿命终止(EOL)时发生的LLCR。EOL处的LLCR可以代表LLCR的大约最大值。
例如,接地材料组分可配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后在100毫欧和25欧姆之间,则在操作期间在与接地导体配合时产生第一LLCR。信号材料组分可以配置为:如果第二LLCR在应用加速老化方案之后至多为10毫欧,则在操作期间在与信号导体配合时产生第二LLCR。在一些实施例中,在应用加速老化方案之后,第一LLCR可以比第二LLCR至少大10倍。在某些实施例中,在应用加速老化方案之后,第一LLCR可以比第二LLCR至少大25倍。在特定的实施例中,在应用加速老化方案之后,第一LLCR可以比第二LLCR至少大50倍。
可以通过工业标准测试方法来提供加速老化方案。例如,可以使用的一个标准是Telcordia GR-1217-Core“电信硬件中使用的可分离电连接器的通用要求”。这样的加速老化方案可以被设计为解决电连接器可能存在的一种或多种退化机制。加速老化方案通常由设计为解决特定退化机制的测试或测试序列组成。在考虑最外的金属层时,应考虑特定于最外的金属层的退化机制。针对最外的金属层的测试或测试序列通常着重于磨损和腐蚀机制。
加速老化方案可例如包括以下中的至少一个(a)重复地配合和解除配合电触头(参见,例如,EIA-364-TP09),从而沿着接口产生磨损;(b)施加机械冲击条件(参见,例如,EIA-364-TP27);(c)施加随机振动条件(参见,例如,EIA-364-TP28);(d)施加温度显著变化(例如,约150摄氏度)的热冲击循环(参见,例如,EIA-364-TP32);(e)施加环境湿度反复变化的循环(参见,例如,EIA-364-TP31);(f)将电连接器或触头暴露于灰尘(参见,例如,EIA-364-TP91);(G)将电触头暴露于持续高温(参见,例如,EIA-364-TP17);以及(h)施加混合流动气体(参见,例如,EIA-364-TP17,EIA-364-TP09,EIA-364-TP65 Class IIA)。
除非在权利要求中另有说明,否则以与Telcordia GR-1217-Core一致的方式测量或确定EOL处的LLCR。
在一些实施例中,紧接在制造之后并且在使用或存储之前,信号触头和接地触头可以具有至多10毫欧,或更特别地至多5毫欧的LLCR。然而,接地触头可以包括比信号触头更快地增加接触电阻的材料。例如,在一些实施例中,信号触头在EOL处可以至多为10毫欧,而接地触头在EOL处可以至多为25欧姆。在某些实施例中,信号触头在EOL处可以至多为10毫欧,而接地触头在EOL处可以至多为20欧姆。在特定的实施例中,信号触头在EOL处可以至多为10毫欧,而接地触头在EOL处可以至多为15欧姆。在更特定的实施例中,信号触头在EOL处可以至多为10毫欧,而接地触头在EOL处可以至多为10欧姆。而在更特定的实施例中,信号触头在EOL处可以至多为10毫欧,而接地触头在EOL处可以至多为5欧姆。
信号触头和接地触头也可以被表征为具有不同的接触电阻稳定性。对于已知系统,信号触头和接地触头的接触电阻稳定性基本相同。例如,对于信号触头和接地触头中的每一个,刚刚制造后的接触电阻和在EOL处的接触电阻可能不会有显著差异(例如,至多15毫欧)。然而,在一些实施例中,接地材料组分可以配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后增加至少三倍(3X),则在操作期间在与接地导体配合时产生第一LLCR。在某些实施例中,接地材料组分可以配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后增加至少十倍(10X),则在操作期间在与接地导体配合时产生第一LLCR。在更特定的实施例中,接地材料组分可以配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后增加至少五十倍(50X),则在操作期间在与接地导体配合时产生第一LLCR。在更特定的实施例中,接地材料组分可以配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后增加至少一百倍(100X),则在操作期间在与接地导体配合时产生第一LLCR。
信号材料组分可以配置为:如果第二LLCR在应用加速老化方案之后增加至多三倍,则在操作期间在与信号导体配合时产生第二LLCR。因此,如果指定的LLCR增加至少指定的量,或替代地,增加至多指定的量,则材料组分可以“配置为在操作期间在与导体配合时产生[指定的]LLCR”。
在一些实施例中,镀覆信号触头和接地触头的材料组分可以具有有着不同厚度的层。例如,接地材料组分可以包括具有第一厚度的外层,而信号材料组分可以包括具有第二厚度的外层。第一厚度可以小于第二厚度。在这样的实施例中,第一厚度可以与更大的孔隙率相关,并且因此接触电阻更大地增加。但是,LLCR不会增加超过指定的最大值。举例来说,第一厚度可以小于0.30微米,第二厚度可以大于0.30微米。
在一些实施例中,材料组分可以包括两个层或更多个层,其包括相同的材料,但是一个或多个层可以具有不同的厚度。例如,信号触头和接地触头可以包括内镍层和外金层。但是,信号触头和接地触头的外金层的厚度可以不同。例如,接地触头的外金层可以是“闪”金层,其比信号触头的外金层薄。
又在其他实施例中,材料组分可以包括两个或更多个层,其中外层具有不同的材料。例如,信号材料组分的外层可以包括钯镍(PdNi)且接地材料组分的外层可以包括金(Au)。
尽管期望镀层沿着相应的电触头具有均匀的厚度,但是这可能难以实现。因此,层的厚度是指两个触头沿之彼此接合的区域的平均厚度。例如,如果权利要求叙述“至少0.30mm的厚度”,则两个配合触头彼此接合的层的厚度应具有至少0.30mm的平均厚度。平均厚度可以使用例如扫描电子显微镜(SEM)来确定。
在许多情况下,镀层将具有孔隙,底层(underlying)材料或其他内部材料将通过这些孔隙暴露。底层材料通过孔隙暴露会增加腐蚀的可能性。孔隙度取决于层的厚度、层的施加方法、底层材料的粗糙度和底层材料的清洁度。随着层厚度的增加,孔隙将完全穿过该层延伸到底层材料的可能性降低。但是,随着厚度的减小,孔隙将完全穿过该层延伸到底层材料的可能性增加。与镀覆在具有光滑表面的底层材料上的层相比,镀覆在具有粗糙表面的底层材料上的层通常具有更大的孔隙率。沿着底层材料的表面的污垢或氧化物也与大量的孔隙有关。
可以使用各种测试标准来测量LLCR。例如,可以用于测量LLCR的一个标准包括Telcordia GR-1217-Core“电信硬件中使用的可分离电连接器的通用要求”。除非在权利要求中另有说明,否则以与Telcordia GR-1217-Core一致的方式测量或确定LLCR。其他标准可以包括EIA364-23,MIL-STD-202,MIL-J-641,MIL-E-2036,MIL-STD-3885或MIL-H-83511。
在特定实施例中,电触头提供用于传输数据信号的信号路径。实施例可以特别适用于通信系统,诸如网络系统、服务器、数据中心等,其中数据速率可以大于十(10)千兆位/秒(Gbps)或大于五(5)千兆赫(GHz)。一个或多个实施例可以配置为以至少20Gbps、至少40Gbps、至少56Gbps或更高的速率传输数据。一个或多个实施例可以配置为以至少10GHz、至少20GHz、至少28GHz或更高的频率传输数据。如本文关于数据传送所使用的,术语“配置为”并不意味着仅具有假设或理论意义上的能力,而意味着该实施例被设计为以指定的速率或频率在延长的时间段内(例如用于商业用途的预期时间段)并以足以用于其预期的商业用途的信号质量传输数据。然而,可预期其他实施例可以配置为以小于10Gbps的数据速率操作或者以小于5GHz的频率操作。
各种实施例可以配置为用于某些应用。一个或多个实施例可以配置用于背板或中板通信系统。例如,本文所述的一个或多个电连接器可以类似于泰科电子(TEConnectivity)开发的STRADA Whisper或Z-PACK TinMan产品线的电连接器。电连接器可以包括电触头的高密度阵列。高密度阵列可以沿着电连接器的配合侧或安装侧具有例如每100mm2至少12个信号触头。在更特定的实施例中,高密度阵列可以具有每100mm2至少20个信号触头。可以使用本文阐述的实施例的一些应用的非限制性示例包括主机总线适配器(HBA)、廉价磁盘冗余阵列(RAID)、工作站、服务器,存储机架、高性能计算机或交换机。实施例还可以包括作为小型连接器的电连接器。例如,电连接器可以配置为符合特定标准,例如但不限于小型可插拔(SFP)标准、增强型SFP(SFP+)标准、四方SFP(QSFP)标准、C型可插拔(CFP)标准、以及通常被称为XFP标准的万兆位SFP标准。
如本文所使用的,当在具体实施方式和权利要求中使用时,诸如“多个[元件]”和“[元件]的配合阵列”等短语不一定包括部件可能具有的每个元件。部件可以具有类似于该多个元件的其他元件。例如,短语“多个接地触头[为/具有所述特征]”并不一定意味着部件的每个接地触头都具有所述特征。其他接地触头可以不包括所述特征。因此,除非另有明确说明(例如,“电连接器的每个电触头都[为/具有所述特征]”),实施例可以包括不具有所述特征的类似元件。
为了区分具体实施方式和权利要求中的类似元件,可以使用各种标签。例如,电连接器可以被称为插头连接器、插座连接器或配合连接器。电触头可以被称为插头触头、插座触头、配合触头、信号触头或接地触头。信号触头可以称为信号导体。接地触头可以称为接地导体。当类似的元件被不同地标记(例如,信号触头和信号触导体)时,不同的标签不一定需要结构上的差异。
图1是电连接器组件10的实施例的透视图。连接器组件10包括插座连接器12和插头连接器14,它们配置为配合在一起以在两个电路板(未示出)之间建立电连接。插座连接器12和插头连接器14包括相应的配合接口16和18,在所述配合接口处,连接器12和14配置为配合在一起。插座连接器12和插头连接器14在本文中均可以被称为“电连接器”。
插座连接器12配置为沿着插座连接器12的安装接口20安装到电路板中的一个。类似地,插头连接器14配置为沿着插头连接器14的安装接口22安装到另一个电路板。在所示的实施例中,插座连接器12的安装接口20定向成大致垂直于插座连接器12的配合接口16;并且插头连接器14的安装接口22定向成大致平行于插头连接器14的配合接口18。因此,当插座连接器12与插头连接器12配合时,电路板定向为大致彼此垂直,然而,在其他实施例中,其他取向也是可能的。
图2是插座连接器12的实施例的局部分解透视图。插座连接器12包括保持多个触头模块26的外壳24。触头模块26保持为大致彼此平行的堆叠配置。触头模块26保持沿着配合接口16延伸的多个信号触头28,以与插头连接器14(如图1、3、4和5所示)的对应的配合信号触头30(图1、3、5和6所示)配合。可选地,如所示的实施例中所示,信号触头28布置成携载差分信号的对。在所示的实施例中,触头模块26大致沿着竖直平面定向。但是,在其他实施例中,其他取向也是可能的。例如,在一些实施例中,触头模块26大致沿着水平面定向。
外壳24由电介质材料制成,例如但不限于塑料材料和/或诸如此类。外壳24包括沿配合接口16延伸的多个信号触头开口(未示出)和多个接地触头开口(未示出)。触头模块26安装到外壳24,使得信号触头28被接收在对应的信号触头开口中。当被接收在对应的信号触头开口中时,信号触头28限定插座连接器12的配合接口16的一部分。可选地,在每个信号触头开口中接收单个信号触头28。当插座连接器12与插头连接器14配合时,信号触头开口也接收插头连接器14的对应的配合信号触头。
信号触头开口且从而信号触头28可以以任何图案布置。在所示的实施例中,信号触头开口以行和列的阵列布置。列大致竖直定向且行大致水平定向;然而,在其他实施例中,其他取向也是可能的。在所示的实施例中,每个差分对内的信号触头28布置在同一列中,因此插座连接器12限定对成列(pair-in-column)插座连接器。在其他实施例中,每个差分对内的信号触头28布置在同一行中,使得插座连接器12限定对成行(pair-in-row)插座连接器。
每个触头模块26包括保持导体的阵列的电介质载体38。可以将载体38包覆模制在导体的阵列上,尽管可以附加地或替代地使用其他制造工艺来形成载体38。可选地,在包覆模制载体38之前,将导体的阵列冲压并形成为一体的引线框架。在包覆模制之后,移除连接导体的引线框架的部分,以在由载体38保持的阵列中提供单个导体。附加地或替代地,使用其他制造工艺来形成导体阵列。
导体阵列包括信号触头28、多个安装触头40、以及将信号触头28连接到对应的安装触头40的引线(未示出)。信号触头28、引线和安装触头40限定通过触头模块26的信号路径。在所示的实施例中,信号触头28包括插座型配合端,其具有配置为接收插头连接器14的针型触头30的插座。在其他实施例中可以提供其他类型、结构、和/或诸如此类的信号触头28。
安装触头40配置为以电接触的方式安装到相应的电路板,以将信号触头28电连接到电路板。当触头模块26安装到插座连接器12的外壳24时,安装触头40沿着插座连接器12的安装接口20延伸(并限定其一部分),用于将插座连接器12安装到电路板。在所示的实施例中,安装触头40是顺应针眼(EON)针脚,但任何其他类型、结构、和/或诸如此类的触头都可以用于将插座连接器12安装到电路板,例如但不限于其他类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。
触头模块26包括接地屏蔽件32,该接地屏蔽件32沿信号路径提供阻抗控制和/或为信号触头28提供电屏蔽以防止电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)。接地屏蔽件32包括接地触头34,其配置为与插头连接器14的对应的配合接地屏蔽件36(如图1和图3-6所示)配合。触头模块26安装到外壳24,使得接地触头34被接收在对应的接地触头开口中。可选地,在每个接地触头开口中接收单个接地触头34。当插座连接器12与插头连接器14配合时,接地触头开口也在其中接收插头连接器14的对应的配合接地屏蔽件36。如图所示,插头连接器14包括配合阵列21。配合阵列21是多个信号触头30和多个接地触头36的指定布置。信号触头30和接地触头36(直接或间接多)联接至插头连接器14的外壳54。
每个接地屏蔽件32包括主体42,该主体42从前端44延伸到后端46。主体42还从安装端48延伸到相对端50。接地屏蔽件32的主体42是导电的,并且配置为提供阻抗控制和/或屏蔽信号触头28免受电磁干扰(EMI)和/或射频干扰(RFI)。具体地,当主体42被安装到对应的载体38上时,主体42在触头模块26的对应的导体阵列的至少一部分上延伸。
接地屏蔽件32包括安装触头52,该安装触头52沿着安装端48延伸,并且配置为安装到与之电接触的对应的电路板,以将接地屏蔽件32电连接到电路板的接地平面(未示出)。当包括接地屏蔽件32的触头模块26安装到插座连接器12的外壳24时,安装触头52沿着插座连接器12的安装接口20延伸(并限定其一部分),用于将插座连接器12安装到电路板。在所示的实施例中,安装触头52是顺应针眼(EON)针脚。但是,替代地或附加地,任何其他类型、结构、和/或诸如此类的触头都可以用于将插座连接器12安装到电路板,例如但不限于其他类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。
接地触头34沿着接地屏蔽件32的主体42的前端44延伸。从图2和本文的描述应该显而易见的是,在所示的实施例中,接地触头34通过接地屏蔽件32的主体42电连接在一起。但是,替代地,接地触头34不电连接在一起。当接地屏蔽件32安装到对相应的触头模块26的对应的载体38时,接地触头34限定插座连接器12的配合接口16的一部分。在所示的实施例中,接地触头34包括弹簧梁。在其他实施例中可以提供其他类型、结构、和/或诸如此类的接地触头34。
图3是插头连接器14的实施例的局部分解透视图。插头连接器14包括外壳54,其保持插头连接器14的信号触头30和接地屏蔽件36。外壳54由电介质材料制成,例如但不限于塑料材料和/或诸如此类。在所示的实施例中,插头连接器14的外壳54包括插座56,当连接器12和14配合在一起时,插座56在其中接收插座连接器12(如图1、2、4和5所示)的外壳24(如图2所示)的一部分。
如图3所示,信号触头30沿着插头连接器14的配合接口18延伸,以与插座连接器12的对应的配合信号触头28(如图2和5所示)配合。可选地,如所示的实施例中所示,信号触头30布置成携载差分信号的对。信号触头30可以布置成任何图案。在所示的实施例中,信号触头30以行和列的阵列布置;然而,在其他实施例中,其他取向也是可能的。在所示的实施例中,信号触头30包括针脚;然而,在其他实施例中可以提供其他类型、结构、和/或诸如此类的信号触头30。
插头连接器14的信号触头30包括沿着插头连接器14的安装接口22延伸(并限定其一部分)的信号安装端58,用于将插头连接器14安装到对应的电路板。具体地,信号安装端58配置为以电接触的方式安装到相应的电路板,以将信号触头30电连接到电路板。在所示的实施例中,信号安装端58是顺应针眼(EON)针脚,但任何其他类型、结构、和/或诸如此类的触头都可以用于将插座连接器14安装到电路板,例如但不限于其他类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。
插头连接器14的接地屏蔽件36为信号触头30提供了阻抗控制和/或针对EMI和/或RFI的电屏蔽。具体地,接地屏蔽件36围绕插头连接器14的对应信号触头30(在所示实施例中为对应的差分对)的至少一部分延伸。接地屏蔽件36沿着插头连接器14的配合接口18延伸(并限定其一部分),以与插座连接器12的对应的接地触头34(如图2、4和5所示)配合。在所示的实施例中,接地屏蔽件36在连接器12和14之间形成共电位的(即,电连接的)接地结构。如从图3和本文的描述应该显而易见的是,在所示的实施例中,接地屏蔽件36通过电桥60与至少一些相邻的接地屏蔽件36电连接在一起。在所示的实施例中,同一行R内的接地屏蔽件36电连接在一起。但是,替代地,接地屏蔽件36不电连接在一起。在所示的实施例中,接地屏蔽件36包括刀片结构;然而,在其他实施例中,可以提供其他类型、结构和/或诸如此类的接地屏蔽件36。接地屏蔽件36在本文中可被称为“接地触头”或“接地导体”(例如,在本申请的权利要求中,接地屏蔽件36在本文中可被称为“接地触头”或“接地导体”)。
插头连接器14的接地屏蔽件36包括沿插头连接器14的安装接口22延伸(并限定其一部分)的接地安装端62,用于将插头连接器14安装到对应的电路板。具体地,接地安装端62配置为以电接触的方式安装到对应的电路板,以将接地屏蔽件36电连接到电路板的接地平面(未示出)。在所示的实施例中,接地安装端62是顺应针眼(EON)针脚,但是任何其他类型,结构,和/或诸如之类的触头都可以附加地或替代地用于将插头连接器14安装到电路板,例如但不限于其他类型的顺应针脚、焊尾、表面安装结构和/或诸如此类。
图4是插座连接器12的一部分和插头连接器14的一部分的正视图,示出了配合在一起的连接器12和14。如图4所示,插座连接器12的接地触头34与插头连接器14的对应的接地屏蔽件36配合。如上所述,在所示的实施例中,图4所示的插座连接器12的接地触头34通过图4所示的接地屏蔽件32的主体42电连接在一起。此外,在所示的实施例中,图4所示的插头连接器14的接地屏蔽件36通过图4所示的电桥60电连接在一起。因此,图4所示的配合接地触头34和接地屏蔽件36限定了四个平行的电阻路径P1-P4。
再次参考图2和图3,插座连接器12(图3中未示出)的信号触头28(图3中未示出)和插头连接器14(图2中未示出)的信号触头30(图2中未示出)镀覆有一种或多种材料,以改善信号触头28和30的电气性能和/或机械可靠性。例如,信号触头28和/或30可以镀覆有使信号触头28和/或30具有较低接触电阻的一种或多种材料和/或增加信号触头28和/或30的耐久性且从而减少由于连接器12和14的反复配合和解除配合而产生的磨损的一种或多种材料。为信号触头28和/或30提供较低的接触电阻可包括但不限于用具有较高电导率和较低电阻的材料、抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料镀覆信号触头28和30。增加信号触头28和/或30的耐用性可以包括但不限于用硬度相对较高的材料、抵抗、抑制和/或减少腐蚀的材料镀覆信号触头28和30,和/或诸如此类。
信号触头28和30可以由任何基材制成,例如但不限于铜、铜合金、和/或诸如此类。信号触头28和30可以在基材上包括任意数量的镀层。每层镀层可以具有任何厚度,可以选择这些厚度来为特定的信号触头28或30提供一个或多个电气和/或机械特性(例如但不限于耐用性、导电性、电阻、阻抗、弹性、和/或诸如此类)。可以镀覆在信号触头28和30上的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、镍(Ni)、镍合金、金(Au)、金合金、钯(Pd)、钯合金、钯镍(PdNi)、抑制、抵抗和/或减少腐蚀的材料,具有较高电导率和较低电阻的材料、具有相对较高硬度的材料、和/或诸如此类。
可以镀覆信号触头28和30以减小信号触头28和30的接触电阻的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、金(Au)、金合金、钯(Pd)、钯合金、钯镍(PdNi)、抑制、抵抗和/或减少腐蚀的材料、具有相对较高的电导率和相对较低电阻的材料,和/或诸如此类。
可以镀覆信号触头28和30以增加信号触头28和30的耐用性的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、镍(Ni)、镍合金、金(Au)、金合金,钯(Pd)、钯合金、镍(PdNi)、具有抑制、抵抗和/或减少腐蚀的材料、具有较高硬度的材料、和/或诸如此类。
插座连接器12的接地触头34(图3中未示出)和插头连接器14的接地屏蔽件36(图2中未示出)可以镀覆有一种或多种材料,例如以改善接地触头34和接地屏蔽件36的电气性能和/或机械可靠性。在一些实施例中,接地触头34和/或接地屏蔽件36不镀覆有任何材料(即,在接地触头34和/或接地屏蔽件36的基材上没有沉积镀层),如将在下面简要讨论的。
与信号触头28和30相比,接地触头34和接地屏蔽件36具有不同的镀层。具体地,信号触头28和30的镀层可以包括至少一种不同于接地触头34和接地屏蔽件36的镀层材料的材料。换句话说,在一些实施例中,接地触头34和接地屏蔽件36的镀层缺少信号触头28和30的镀层内包含的一种或多种材料。作为缺少信号触头镀层的一种或多种材料的附加或替代,接地触头34和接地屏蔽件36的镀层可以不同,在于在信号触头28和30的镀层内包含一种或多种材料中的较少的一些。例如,接地触头34和接地屏蔽件36的镀层可以包括比信号触头镀层的对应的材料层薄的材料层,和/或与信号触头镀层相比,接地触头镀层可以包括特定材料的较少的层。
接地触头34和接地屏蔽件36可以在其基材上具有任意数量的镀层,其可以大于、等于或小于信号触头28和30的镀层的层数。在一些实施例中,接地触头34和接地屏蔽件36未被镀覆,使得接地触头34和接地屏蔽件36在其基材上具有零层的镀层。
在本文描述和说明的实施例中,接地触头34和接地屏蔽件36的镀层与信号触头28和30的镀层不同,其缺少(和/或包含较少量)一种或多种材料,所述材料选择为给信号触头28和30提供较低的接触电阻(例如但不限于减少锈蚀、腐蚀、氧化、其他化学过程,和/或诸如此类)。换句话说,与接地触头34和接地屏蔽件36的镀层材料不同的信号触头28和30的至少一种镀层材料是提供减小的接触电阻的材料。例如,如图5所示,接地触头34(例如,具有镀覆的接地材料组分)和接地屏蔽件36在相应的接地接口92处彼此配合,而信号触头28(例如,具有镀覆的信号材料组分)和信号触头30在相应的信号接口90处彼此配合。因此,接地触头34和接地屏蔽件36与信号触头28和30相比具有更高的接触电阻,例如由于锈蚀、腐蚀、氧化、其他化学过程,和/或由于接地触头34和/或接地屏蔽件36暴露于环境而产生的其他影响。例如,信号触头28和30可以具有等于或小于10毫欧的接触电阻,而接地触头34和接地屏蔽件36可以具有从约20毫欧到约1欧姆的接触电阻。
接地触头34和接地屏蔽件36的较高接触电阻可以不在相对较高的频率(例如,至少10Gb的频率)下不利地影响连接器12和14的电气性能。在相对较高的频率下,电阻的大小取决于(例如)接口尺寸、镀层材料、电介质材料、表面粗糙度、集肤效应和/或诸如此类。应该理解的是,电接口在较高频率下的阻抗不仅取决于直流(DC)接触电阻,而且还取决于电容和电感耦合机制。例如,由于由接地触头34和接地屏蔽件36限定的并联电阻路径P1-P4(如上所述),根据并联电阻方程,接地触头电阻将减小。具体而言,并联电阻路径P1-P4的并联接地电阻电路降低单独接地接口(即,接地触头34和相应的接地屏蔽层36的单独接口,例如下面参考图5所述的接地接口92)处的任何单个相对高电阻值的影响。
另外,例如,图5是插座连接器12的一部分和插头连接器14的一部分的剖视图,示出了配合在一起的连接器12和14。具体地,图5示出了插座连接器12的接地触头34,其在接地接口92处与插头连接器14的对应的接地屏蔽件36配合。如图5所示,接地触头34和接地屏蔽件36在接地接口92处以相对较浅的(例如,小于约5°)的迎角α配合,这可能会增加接地触头34和接地屏蔽件36之间的电容耦合机制。具体地,接地触头34与接地屏蔽件36之间的相对较浅的迎角α可产生较高的电容值,因此产生较低的电阻值。此外,相对较浅的迎角α结合布置在平行电阻路径中的多个接地触头34和/或接地屏蔽件36可以进一步降低接地接口100的接触电阻。
如上所述,接地触头34和接地屏蔽件36的较高接触电阻可以不在相对较高的频率下不利地影响连接器12和14的电性能。具体地,与信号触头28和30相比,接地触头34和接地屏蔽件36的更高的接触电阻可以不降低连接器12和14的传输速度。例如,接地触头34和接地屏蔽件36的较高接触电阻可以不抑制连接器12和14以至少10Gb的速率可靠地传输信号的能力。
消除或减少选择来提供较低接触电阻的镀层材料可以降低镀覆接地触头34和接地屏蔽件36的成本,从而可以降低制造连接器12和14的成本。例如,提供较低接触电阻的镀层材料通常包括贵金属,这些贵金属相对昂贵。消除或减少镀覆接地触头34和接地屏蔽件36的一种或多种贵金属的量可以显著降低这种镀覆的成本。此外,减少接地触头镀层的数量的实施例可以降低用于镀覆接地触头34和接地屏蔽件36的镀覆工艺的成本。
接地触头34和接地屏蔽件36可以由任何基材制成,例如但不限于铜、铜合金、不锈钢、银镍(AgNi),和/或诸如此类。接地触头34和接地屏蔽件36的每一层镀层可以具有任何厚度,可以选择这些厚度以为特定的接地触头34或接地屏蔽件36提供一个或多个电气和/或机械性能(例如包括但不限于耐用性、导电性、电阻、阻抗、弹性和/或诸如此类)。
可以镀覆在接地触头34和接地屏蔽件36上的材料的示例包括但不限于贵金属、贵金属合金、金、金合金、钯、钯合金、稀钯镍、镍合金、镍磷(NiP)、氨基磺酸镍(Ni(SO)3NH2)2)、镍钨(NiW)、结构化镍、钴磷(CoP)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)、锌镍(ZnNi)、带钢钢、碳、碳墨、碳环氧树脂,和/或诸如此类。在某些实施例中,接地材料组分可以包括氨基磺酸镍(Ni(SO)3NH2)2)、锡镍(Sn/Ni)、镍磷(NiP)、镍钨(NiW)、结构化镍、钴磷(CoP),稀钯镍(PdNi)、铬(Cr)、锌(Zn)、锌镍(ZnNi)、带钢锌、碳、碳墨或碳环氧树脂。在特定实施例中,接地材料组分可以包括锡镍(Sn/Ni)。可选地,接地材料组分可以由或主要由锡镍(Sn/Ni)组成。
图6示出了与信号触头28(如图2和图5所示)和信号触头30相比的接地触头34(如图2、4和5所示)和接地屏蔽件36的不同镀层的实施例。具体地,图6是示出接地屏蔽件36和信号触头30的不同镀层的一个非限制性示例的截面图。
信号触头30包括基材70和在基材70上的三层镀层72。具体地,信号触头30的镀层72包括镍的基层72a、钯镍的中间层72b和金的外层72c。钯镍中间层72b有助于降低信号触头30的接触电阻。
接地屏蔽件36包括基材80和在基材80上的两层镀层82。具体地,接地屏蔽件36的镀层82包括镍的基层82a和金的外层82c。接地屏蔽件镀层82不包括信号触头镀层72的钯镍中间层72b。因此,接地屏蔽件36与信号触头30相比具有更高的接触电阻,但是使用较少的镀层材料(例如,较少地使用相对昂贵的贵金属钯),因此镀覆的成本较低。
用于接地触头34和接地屏蔽件36的镀层配置的实施例的其他非限制性示例包括但不限于:具有镍磷镀层的基材、具有镍钨镀层的基材、既具有结构化镍镀层的基材、具有纯镍镀层的基材、具有钴磷镀层的基材、具有稀钯镍层的基材、具有铬(非六边形)镀层的基材、没有镀层的不锈钢的基材、没有镀层的银镍的基材、包括铜或铜合金的钝化层的镀层、带具有锌镍镀层的基材、具有镀层材料(例如但不限于带钢锌)的牺牲区域的暴露的基材、具有碳基镀层的基材、具有碳墨或环氧树脂的层的基材、和/或诸如此类。
尽管本文相对于连接器12和14进行了描述和图示,但是本文描述和/或图示的实施例不限于此类电连接器,而是可以与任何其他类型的电连接器一起使用,例如包括但不限于电缆连接器、其他类型的电路板连接器,和/或诸如此类。
本文描述和/或示出的实施例可以在不牺牲包括接地触头的电连接器的电性能的情况下降低镀覆接地触头的成本。本文描述和/或图示的实施例可以提供一种电连接器,其对于给定的电性能而言制造起来较便宜。
如本文所使用的,“接地触头”可以包括接地导体的任何结构、类型和/或诸如此类,例如但不限于用于触头模块的接地屏蔽件(例如,图2和4中所示的接地屏蔽件32)、弹簧梁(例如,图2、4和5中所示的接地触头34)、刀片结构(例如,图1和3-6中所示的接地屏蔽件36)、针脚结构(例如,图1、3、5和6中所示的信号触头30的针脚结构)、顺应针脚结构(例如顺应EON针脚,例如但不限于本文所述和所示的针脚40、52、58和/或62)、焊尾结构、表面安装结构和/或诸如此类。
图7是根据实施例的电连接器组件100在低水平接触电阻(LLCR)测量测试期间的侧视图。电连接器组件100包括彼此配合的电连接器102(以下称为插座连接器)和电连接器104(以下称为插头连接器),从而在电路板103、105之间建立电连接。插座连接器102安装到电路板103,插头连接器104安装到电路板105。插座连接器102和插头连接器104包括相应的配合接口106和108,连接器102和104在所述配合接口处配合在一起。
插座连接器102沿着接口120配合到插头连接器104。插座连接器102和插头连接器104在多个接口(未示出)处彼此接合,每个接口存在于插头连接器104的电触头和插座连接器102的电触头之间。这些接口中的每一个都可以具有关联的LLCR。如图所示,电连接器组件100可操作地联接到电压/电流源(或电源)122和电压表124。电压表124可以是纳伏表(例如,Keithley 182Sensitive DVM纳伏表)。电压/电流源可以是例如Keithley 238Source-Measure Unit。可以根据例如EIA-364-23进行测试。除非权利要求中另有说明,否则LLCR根据EIA-364-23确定。
如图7所示,电压/电流源122和电压表124电联接到不同的接触点。电压/电流源122分别电联接到电路板103、105的镀覆通孔(PTH)123、125。电压表124可以沿信号线电联接至相同的镀覆通孔和/或不同的点。在图7的设置中,通过每条信号线的信号可以通过多个接口传输。由此,任何LLCR测量都将表示通过多个接口的累积LLCR。然而,在其他实施例中,电压表124可以联接到沿信号线的点,使得在两个点之间仅存在一个接口。
图8示出了根据实施例形成的信号触头200的配合部分201的截面。配合部分201表示信号触头200的直接接合另一个电触头(未示出)的区域。如图所示,信号触头200包括基层(或基材)202、镀覆在基层202上的中间或屏障层204、以及镀覆在中间层204上的镀层206。基层202可以是例如铜或铜合金(例如铍铜)。中间层204可以包括镍和/或锡,并且可以用作基层202和(多个)后续层之间的扩散屏障层。在一些实施例中,镀层206包括钯镍。替代地,镀层206可以是另一种贵金属材料(例如,金合金或银合金)。镀层206可以具有例如超过30微英寸或762纳米的厚度。中间层204和镀层206可以统称为信号材料组分205。
可选地,可将孔隙阻塞物质208涂覆在镀层206上,使得孔隙阻塞物质208沉积在镀层206的任何孔隙内。可以使用各种方法来施加孔隙阻塞物质,例如喷涂、刷涂、浸涂等。孔隙阻塞物质208配置为减少沿电触头的外表面的腐蚀。在某些情况下,孔隙阻塞物质208也可以起到润滑剂的作用或被润滑剂代替。可以与本文所述的实施例一起使用的孔隙阻塞物质的示例包括以下中的至少一种:聚硅氧烷(例如,二甲基聚硅氧烷,苯基甲基聚硅氧烷)、硅酸酯、聚三氟氯乙烯、二酯、氟代酯、乙二醇、氯代烃、磷酸酯、聚苯醚、全氟烷基聚醚、聚α-烯烃、石油、有机金属化合物、苯并三唑(BTA)、巯基苯并三唑、自组装单分子膜(SAM)或微晶蜡。也可以使用专用的孔隙阻塞物质,例如Zip-Chem的D-5026NS/ZC-026。
图9示出了根据实施例形成的接地触头210的配合部分211的截面。配合部分211表示接地触头210的直接与另一个电触头接合的区域。如图所示,接地触头210包括基层(或基材)212、镀覆在基层212上的中间层或屏障层214、以及镀覆在中间层214上的镀层216。基层212可以是例如铜或铜合金(例如铍铜)。中间层214可以包括镍和/或锡,并且可以用作基层212和(多个)后续层之间的扩散屏障层。在一些实施例中,镀层216包括金(例如,金合金)。中间层和镀层214、216可以统称为接地材料组分215。
在特定实施例中,镀层216是闪层。例如,闪层可以包括金合金、银合金、钯或钯合金,并且取决于材料,可以为大约2至大约30微英寸(或约50.8nm至约762nm)。如果闪层包括金,则厚度可以为约2至约12微英寸(或约50.8nm至约304nm)。包含银或银合金的闪层可为约2至约30微英寸(或约50.8nm至约762nm)。
可选地,可将孔隙阻塞物质218涂覆在镀层216上,使得孔隙阻塞物质218沉积在镀层216的任何孔内。可以使用各种方法和孔隙阻塞物质,例如上述的那些。
因此,如图8和9所示,信号触头200和接地触头210可以具有相同的层(例如,基层、中间层和镀层),但是具有不同的材料。具体地,镀层206和216分别包括钯镍和金合金。因此,可以使用更便宜的材料来制造用于接地触头210的镀层216。
图10示出了根据实施例形成的信号触头220的配合部分221的截面。配合部分22表示信号触头220的直接与另一个电触头接合的区域。如图所示,信号触头220包括基层(或基材)222、镀覆在基层202上的中间或屏障层224、以及镀覆在中间层224上的镀层226。基层222可以是例如铜或铜合金(例如铍铜)。中间层224可以包括镍和/或锡,并且可以用作基层222和(多个)后续层之间的扩散屏障层。在一些实施例中,镀层206包括钯镍。替代地,镀层226可以是另一种贵金属材料(例如,金合金或银合金)。镀层226可以具有例如超过30微英寸或304纳米的厚度。中间层224和镀层226可以统称为信号材料组分225。
可选地,孔隙阻塞物质228可以涂覆在镀层226上,使得孔隙阻塞物质228沉积在镀层226的任何孔隙内。可以使用各种方法和孔隙阻塞物质,例如上述的那些。
图11示出了根据实施例形成的接地触头230的配合部分231的截面。配合部分231表示接地触头230的直接与另一个电触头接合的区域。如图所示,接地触头230包括基层(或基材)232、镀覆在基层232上的中间层或屏障层234、以及镀覆在中间层234上的镀层236。基层232可以是例如铜或铜合金(例如铍铜)。中间层234可以包括镍和/或锡,并且可以用作基层232和(多个)后续层之间的扩散屏障层。在一些实施例中,镀层236包括金。中间层234和镀层236可以统称为信号材料组分235。
在特定的实施例中,镀层236是闪层。例如,闪层可以包括金、金合金、钯或钯合金、并且取决于材料,可以为约2至约30微英寸(或约50.8nm至约762nm)。如果闪层包括金,则厚度可以为约2至约12微英寸(或约50.8nm至约304nm)。包含银或银合金的闪层可为约2至约30微英寸(或约50.8nm至约762nm)。可行地,可以将孔隙阻塞物质238涂覆在镀层236上,使得孔隙阻塞物质238沉积在镀层236的任何孔隙内。可以使用各种方法和孔隙阻塞物质,例如上述的那些。
因此,如图10和11所示,信号触头220和接地触头230可以具有相同的层(例如,基层、中间层和镀层),每个层具有相同的材料(例如,铜合金、镍、金合金)。然而,信号触头220和接地触头230的厚度不同。具体地,镀层226和236具有不同的厚度。因此,可以使用较少的贵金属材料来制造镀层236。
以下描述了某些实施例并使用示例性附图标记提供了各种元件和特征的示例。在一些实施例中,提供了电连接器(例如,14)。电连接器包括外壳(例如,54)和配合阵列(例如,21),所述配合阵列具有多个信号触头(例如,30)和联接到外壳的多个接地触头(例如,36)。信号触头和接地触头定位成分别用于与配合连接器(例如,12)的信号导体(例如,28)和接地导体(例如,34)配合。接地触头镀覆有接地材料组分(例如,215、235)且信号触头镀覆有信号材料组分(例如,205、225)。接地材料组分配置为在操作期间在与接地导体配合时产生第一低水平接触电阻(LLCR)。信号材料组分配置为在操作期间在与信号导体配合时产生第二LLCR。在操作期间,第二LLCR小于第一LLCR。
在一些方面,信号材料组分(例如,205、225)和接地材料组分(例如,215、235)的区别在于材料或层厚度中的至少一者。
在一些方面,信号材料组分(例如,205、225)配置为:如果第二LLCR在应用加速老化方案之后至多为20毫欧,则在操作期间在与信号导体(例如,28)配合时产生第二LLCR。接地材料组分(例如,215、235)配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后至多为25欧姆,则在操作期间在与接地导体(例如,34)配合时产生第一LLCR。可选地,在应用加速老化方案之后,第一LLCR比第二LLCR至少大10倍。
在一些方面中,接地材料组分(例如,215、235)配置为:如果第一LLCR在应用加速老化方案之后增加至少三倍,则在操作期间在与接地导体(例如,34)配合时产生第一LLCR。信号材料组分(例如,205、225)可以配置为:如果第二LLCR在应用加速老化方案之后增加至多三倍,则在操作期间在与信号导体(例如,28)配合时产生第二LLCR。可选地,第一LLCR至多为10欧姆,第二LLCR至多为20毫欧。还可选地,在应用加速老化方案之后,第一LLCR比第二LLCR至少大10倍。
在某些方面,接地材料组分(例如,215、235)包括具有第一厚度的镀层(例如,236),而信号材料组分(例如,205、225)包括具有第二厚度的镀层(例如,226)。第一厚度小于第二厚度。可选地,第一厚度小于0.30微米,第二厚度大于0.30微米。
在一些方面中,信号材料组分(例如,205、225)包括分别具有第一材料和第二材料的外信号层和内信号层,且接地材料组分(例如,215、235)包括分别具有第一材料和第二材料的外接地层和内接地层。信号材料组分(例如,205、225)和接地材料组分(例如,215、235)的外层具有不同的厚度。可行地,接地材料组分(例如,215、235)包括以下中的至少一种:氨基磺酸镍(Ni(SO)3NH2)2)、锡镍(Sn/Ni)、镍磷(NiP)、镍钨(NiW)、结构化镍、钴磷(CoP)、稀钯镍(PdNi)、铬(Cr)、锌(Zn)、锌镍(ZnNi)、含钢锌、碳、碳墨或碳环氧树脂。
在一些方面,信号材料组分(例如,205、225)包括外信号层和内信号层,而接地材料组分(例如,215、235)包括外接地层和内接地层。信号材料组分(例如,205、225)和接地材料组分(例如,215、235)的外层具有不同的材料。可选地,信号材料(例如,205、225)的外层包括钯镍(PdNi),而接地材料(例如,215、235)的外层包括金(Au)。
在实施例中,提供了一种电连接器组件。电连接器组件包括具有信号导体(例如,28)和接地导体(例如,34)的配合连接器(例如,12)。电连接器(14)组件还包括电连接器(例如,14),其具有外壳(例如,54)和配合阵列(例如,21),其包括多个信号触头(例如,30)和联接到外壳(例如,54)的多个接地触头(例如,36)。信号触头(例如,30)和接地触头(例如,36)定位成分别用于与配合连接器(例如,12)的信号导体(例如,28)和接地导体(例如,34)配合。接地触头(例如,36)镀覆有接地材料组分(例如,215、235)且信号触头(例如,30)镀覆有信号材料组分(例如,205、225)。接地材料组分(例如,215、235)和接地导体(例如,34)在相应的接地接口处彼此配合,信号材料(例如,205、225)和信号导体(例如,28)在相应的信号接口处彼此配合。接地接口具有第一低水平接触电阻(LLCR),信号接口具有第二LLCR,第二LLCR小于第一LLCR。
Claims (12)
1.一种电连接器(14),包括:
外壳(54);以及
配合阵列(21),其包括多个信号触头(30)和联接到所述外壳(54)的多个接地触头(36),所述信号触头(30)和所述接地触头(36)定位成分别用于与配合连接器(12)的信号导体(28)和接地导体(34)配合;
其中所述接地触头(36)镀覆有接地材料组分(215,235),并且所述信号触头(30)镀覆有信号材料组分(205,225),所述接地材料组分(215,235)配置为在操作期间在与所述接地导体(34)配合时产生第一低水平接触电阻(LLCR),所述信号材料组分(205,225)配置为在操作期间在与所述信号导体(28)配合时产生第二LLCR,在操作期间,所述第二LLCR小于所述第一LLCR。
2.如权利要求1所述的电连接器(14),其中所述信号材料组分(205,225)和所述接地材料组分(215,235)的不同之处在于材料或层厚度中的至少一者。
3.如权利要求1所述的电连接器(14),其中:
所述信号材料组分(205,225)配置为:如果所述第二LLCR在应用加速老化方案之后至多为20毫欧,则所述信号材料组分在操作期间在与所述信号导体(28)配合时产生所述第二LLCR;并且
所述接地材料组分(215,235)配置为:如果所述第一LLCR在应用所述加速老化方案之后至多为25欧姆,则所述接地材料组分在操作期间在与所述接地导体(34)配合时产生所述第一LLCR。
4.如权利要求3所述的电连接器(14),其中,在应用所述加速老化方案之后,所述第一LLCR比所述第二LLCR至少大10倍。
5.如权利要求1所述的电连接器(14),其中:
所述接地材料组分(215,235)配置为:如果所述第一LLCR在应用所述加速老化方案之后增加至少三倍,则所述接地材料组分在操作期间在与所述接地导体(34)配合时产生所述第一LLCR;并且
所述信号材料组分(205,225)配置为:如果所述第二LLCR在应用所述加速老化方案之后增加至多三倍,则所述信号材料组分在操作期间在与所述信号导体(28)配合时产生所述第二LLCR。
6.如权利要求5所述的电连接器(14),其中所述第一LLCR至多为10欧姆,并且所述第二LLCR至多为20毫欧,在应用所述加速老化方案之后,所述第一LLCR比所述第二LLCR至少大10倍。
7.如权利要求1所述的电连接器(14),其中所述接地材料组分(215,235)包括具有第一厚度的镀层,并且所述信号材料组分(205,225)包括具有第二厚度的镀层,所述第一厚度小于所述第二厚度。
8.如权利要求7所述的电连接器(14),其中所述第一厚度小于0.30微米,并且所述第二厚度大于0.30微米。
9.如权利要求1所述的电连接器(14),其中所述信号材料组分(205,225)包括外信号层和内信号层,其分别包括第一材料和第二材料,并且其中所述接地材料组分(215,235)包括外接地层和内接地层,其分别包括第一材料和第二材料,其中所述信号材料组分(205,225)的外层和所述接地材料组分(215,235)的外层具有不同的厚度。
10.如权利要求9所述的电连接器(14),其中所述接地材料组分(215,235)包括以下材料中的至少一种:
氨基磺酸镍(Ni(SO)3NH2)2)、锡镍(Sn/Ni)、镍磷(NiP)、镍钨(NiW)、结构化镍、钴磷(CoP)、稀钯镍(PdNi)、铬(Cr)、锌(Zn)、锌镍(ZnNi)、含钢锌、碳、碳墨或碳环氧树脂。
11.如权利要求1所述的电连接器(14),其中所述信号材料组分(205,225)包括外信号层和内信号层,并且其中所述接地材料组分(215,235)包括外接地层和内接地层,其中所述信号材料组分(205,225)的外层和所述接地材料组分(215,235)的外层具有不同的材料。
12.如权利要求11所述的电连接器(14),其中所述信号材料组分(205,225)的外层包括钯镍(PdNi),并且所述接地材料组分(215,235)的外层包括金(Au)。
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