CN1127783C - 具有接地增强和串扰减少能力的高密度电气互联系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用多种接地方法的电气互联系统以减少或防止高密度高速信号传输中的伪信号。一个第一连接器包括一个由多个信号触点围绕的绝缘柱。一个接地触点至少部分地位于绝缘柱中。一个第二连接器，包括多个相应的柔性信号触点，用于匹配与绝缘柱相邻的信号触点，第二连接器还包括接地触点，用于接收第一连接器的接地触点。接地接点提供了接地通路的第一种方法，以减少伪信号进入信号通路。当第一和第二连接器相匹配时，一个导电屏蔽罩位于信号触点的外部。第一连接器包括一个部件，该部件在第一连接器和导电屏蔽罩之间提供一条接地通路。其优点是，电气互联系统有二种接地方法，这在高密度电气互联系统中尤为重要，其中信号触点密集分布，而且对噪音和其它伪信号非常敏感。

Description

具有接地增强和串扰减少能力的高密度电气互联系统
本申请的优先权基础为1998年4月29日提交、申请号为60/083,488，题目为“具有接地增强和串扰减少能力的高密度电子互联系统”的美国暂时专利申请和1998年9月23日提交的、申请号为60/101,626，题目为“具有接地增强和串扰减少能力的高密度电子互联系统”的美国暂时专利申请，它们全部作为本发明的参考。
本发明大体上涉及一种用来连接子卡和电气底板的电气互连系统，尤其是涉及一种用来连接子卡和电气底板的高密度电气连接器。连接器的子卡一侧和互连系统的底板一侧分别采用多种接地方法来增强连接器两侧分别与接地板子卡和底板的接地效果。在连接器的子卡和底板上的信号传输触点都有一个匹配的接地柱，以减少在相邻触点上传输信号之间的串扰。
电气互连系统(包括电子互连系统)用于电气和电子的系统和部件的互连。通常，电气互连系统同时包括一个突出式互连部件，比如一个传导针，和一个接收式互连部件，比如一个传导槽。在这些类型的电气互连系统中，电气互连是通过将突出式互连部件插入接收式互连部件中来实现的。这种插入使得突出式和接收式互连部件的传导部分互相接触，因此电信号可以通过互连部件来传输。在一个典型的互连系统中，多个独立的传导针排列成一个网格式结构，多个独立的传导槽接收这些独立的传导针，每一对针和槽可以传输不同的电子信号。
计算机和电信系统经常需要高密度的互连系统，以便在底板和连接设备，比如子卡之间传输信号。由于信号传输的速度高，并且信号传输的导体互相接近，通过这种互连传输的高速信号特别容易串扰。
高密度电气互连系统的特点是在一个小区域中包含大量互连部件触点。根据它的定义，高密度电气互连系统与低密度互连系统相比，在相同的空间内需要更多的触点。与高密度互连系统相关的短信号通道使得这样的系统能够以更高的速度传输信号。由于现代电信设备和计算机需要更高的电路密度，对于互连系统到连接器，需要更高密度的电路，同时又要避免由于这样互连系统中的信号通道密度所引起的串扰。
几种高密度电气互连系统已经被公开，例如美国专利US.5,575,688和US.5,634,821中所公开的。这些系统的主要缺点是由于信号触点间距小，该高密度引起信号触点之间的串扰。串扰是传输线路之间偶联造成的、电路中不应有的信号。因此，高密度电气互连系统技术中需要降低或消除近距离电信号触点之间的串扰。
因此，本发明的一个目的就是提出一种高密度电气互连系统，在所需要的传输速度上减少或消除近距离电信号触点之间的串扰。
本发明的另一个目的是提出一种高密度电气互连系统，具有有效的制造成本，并且运行可靠。
本发明还有一个目的，是提出一种使用多种接地方法的高密度电气互连系统。
本发明进一步的目的是提出一种具有中心接地触点的高密度电气互连系统。
本发明还有一个目的是提出一种能够压配进线路板的高密度连接器。
本发明提出一种利用多种接地方法的电气互连系统，以减少或防止伪信号干扰高密度触点对信号的高速传输。一个第一连接器包括一个绝缘柱，该绝缘柱部分地被多个信号触点环绕。一个接地触点至少部分地位于绝缘柱中。一个第二连接器，包括相应的多个柔性信号触点，用来和与绝缘柱相邻的信号触点相匹配。第二连接器还包括一个接地触点，用来接收第一连接器的接地触点。接地触点提供的第一种方法，是提供一个接地通路以减少信号通路中伪信号的进入。当第一和第二连接器相匹配时，一个导电遮罩置于信号触点的外部。第一连接器包括一个元件，该元件提供了第一连接器和导电遮罩之间的接地通路。其好处是，电气互连系统可以使用两种接地方法，这对于触点密布、容易受噪声和其它伪信号影响的高密度电气互连系统来说尤其重要。
本发明的这些目的及其它目的都可以通过一种电气互连系统来实现，该系统包括一个第一电气连接器，该连接器具有多个由导电触点组成的间隔排列的触点组。每个触点组具有多个从中心接地触点向外间隔分布的信号触点。每个接地触点具有一个端面，用来与第一印刷电路板上的一个接地板相接触，以及一个连接器端面。每个信号触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板上的接地板相接触，以及一个连接器端面。该电气互连系统包括一个第二电气连接器，该连接器具有多个由导电触点组成的间隔排列的触点组。每个触点组具有多个从中心接地触点向外间隔分布的信号触点。一个绝缘器至少部分环绕中心接地触点，多个信号触点从绝缘器向外间隔分布。每个接地触点具有一个端面，用来与第二印刷电路板上的接地板相接触，以及一个连接器端面。每个信号触点具有一个端面，用来与第二印刷电路板上的信号通路相接触，以及一个连接器端面。当第一电气连接器与第二电气连接器相匹配时，第二电气连接器的接地触点与第一电气连接器上的接地触点相接触，第一电气连接器的信号触点与第二电气连接器的信号触点相接触。
本发明的上述目的和其他目的是通过一个电气互连系统来实现的，该系统包括一个第一支撑元件，该元件具有固定在其上面的第一批导电触点。第一批触点的每个触点有一个实际上独立的、柔性的接触部分。第一批触点的接触部分置于按照行和列排列的多个接触部分的第一组中。第一列的每个接触部分在其接触部分的一侧有一个接触表面。多个中心接地触点都固定在第一支撑元件上，并且位于相应的第一组导电触点之间。该电气互连系统包括第二支撑元件，该元件具有以行和列排列的在第二支撑元件表面上的多个绝缘柱。第二批导电触点固定在第二支撑元件上。第二批导电触点中的每个触点都有一个接触部分。第二批接点的接触部分安置在至少四个接触部分的第二组接触面中，四个接触部分围绕在相应的绝缘柱的周围。每个第二列的接触部分在其接触部分的侧面都有一个接触表面。多个中心接地触点，其中的每个至少部分地处于一个相应的绝缘柱内。第一列中的每组接触部分做成能接收一个第二列接触部分中的相应单个接触部分，这样当第二列中的每组接触部分接收相应的第一列接触部分中的一组接触部分时，第一列接触部分中的每个接触部分的每个接触表面与第二列接触部分中相应接触部分的相应接触表面相接触，并且绝缘柱上的中心接地触点与相应的一个中心接地触点相接触。
本发明的上述目的和其他目的是通过一个电气互连系统来实现的，该系统包括一个第一电气连接器，该连接器具有多个导电触点的间隔排列组。每个触点组具有从中心触点向外间隔分布的向外触点。每个中心触点有一个用来与第一印刷电路板相接触的端面，和一个连接器端面。每个向外触点有一个卡端面，用来与第一印刷电路板相接触，以及一个连接器端面。一个第二电气连接器，具有多个导电触点的间隔排列组。每个触点组具有多个从中心触点向外间隔分布的向外触点。一个绝缘体至少部分地围绕中心触点和多个从绝缘体向外间隔分布的触点。每个中心触点有一个用来与第二印刷电路板相接触的端面，以及一个连接器端面。每个向外的触点有一个用来与第二印刷电路板相接触的端面，以及一个连接器端面。当第一电气连接器与第二电气连接器相匹配时，第二电气连接器上的中心触点和第一电气连接器之间相互接触，并且第一电气连接器上的向外触点和第二电气连接器也相互接触。
本发明的上述目的和其他目的是通过一个电气互连系统来实现的，该系统包括一个第一电气连接器，该连接器具有多个导电触点的间隔排列的组。每个触点组有多个从中心接地遮罩向外间隔分布的信号触点。每个接地遮罩有一个用来与第一印刷电路板相接触的端面，还有一个连接器端面。每个信号触点有一个卡端面，用来与第一印刷电路板的信号通道相接触，以及一个连接器端面。一个第二电气连接器，该连接器具有多个导电触点的间隔排列的组。每个触点组有多个从中心接地遮罩向外间隔分布的信号触点。一个绝缘体至少部分地围绕中心接地遮罩，多个信号触点从绝缘体开始往外间隔分布。每个接地触点有一个端面，用来与第二印刷电路板上的接地面相接触，以及一个连接器端面。每个信号触点有一个端面，用来与第二印刷电路板上的信号通道相接触，以及一个连接器端面。当第一电气连接器和第二电气连接器相匹配时，第一电气连接器与第二电气连接器上的信号触点之间相互接触。
本发明的上述目的和其他目的是通过一个电气互连系统来实现的，该系统包括一个第一电气连接器，该连接器具有多个导电触点的间隔排列的组，每个所述的触点组有多个相互间隔向外排列的信号触点。每个信号触点有一个卡片端面，用来与第一印刷电路板上的信号通路相接触，以及一个连接器端面。一个第二电气连接器，有多个导电触点的间隔分布的组。每个触点组有多个相互间隔向外排列的信号触点。一个绝缘体和多个信号触点从该处向外分布。每个信号触点有一个用来与第二印刷电路板上的信号通路接触的端面，以及一个连接器端面。一个接地遮罩至少安置在第一电气连接器和第二电气连接器的其中之一上。该接地遮罩位于多个信号触点之间。当第一电气连接器和第二电气连接器相匹配时，第一电气连接器和第二电气连接器的信号触点之间相互接触。
本发明的其他一些目的和优点在下面的详细描述中，对于本领域的普通技术人员来说将是非常明白的。本发明描述和显示了实施例，是实施本发明的最佳模式。不难意识到，本发明可以有其他的和不同的实施例，并且它的一些细节能够在不偏离本发明的情况下，进行修改。相应地，这里的附图和描述是本质上的说明，而不是限定性的描述。
附图说明
本发明通过实施例，以附图的方式来描述，但并不局限于例子，附图中元件使用相同的数字来表示所有相同的元件：
图1A是一个本发明的电气互连系统所用的底板连接器的透视图；
图1B是一个本发明的电气互连系统所用的子卡连接器的透视图；
图2A是一个用于底板连接器的突出组件的透视图；
图2B是两个具有不同高度的突出组件的透视图；
图2C是一个具有不同高度信号触点的突出组件的透视图；
图3A是本发明的一个用于突出部分的电触点的前视图；
图3B是图3A的侧视图；
图3C是沿图3B中3C-3C的剖面图；
图3D是沿图3A中3D-3D的剖面图；
图4A是本发明的底板连接器的突出部分使用的中心接地触点的侧视图；
图4B是图4的中心接地触点的侧视图；
图5A是本发明的底板连接器的基座部分的顶视图；
图5B是图5A的另一个实施例的底视图；
图5C是图5A所示的底板连接器的连接器侧视图；
图5D是图5A所示的底板连接器的局部放大图；
图5E是图5B所示的底板连接器的部分放大图；
图5F是沿图5E的5F-5F的剖面图；
图6A是一个本发明的附着在加劲支肋上的圆片组件的透视图；
图6B是图6所示的触点和中心接地触点排列的正视图；
图6C是图6A所示的柔性柱触点的侧视图；
图6D是沿图6C的6D-6D的侧视图；
图6E是沿图6B的6E-6E的剖面图；
图6F是沿图6D的6F-6F的剖面图；
图7是注入模压之前的模压触点框架的侧视图；
图8A是一个本发明的左圆片组件的侧视图；
图8B是沿图8A的8B-8B的顶视图；
图8C是沿图8A的8C-8C剖面的圆片组件的底视图；
图8D是左圆片组件和中心接地触点端子的分解后的局部视图；
图9是用于附着圆片、加劲支肋和护罩壳的插槽的放大视图；
图10是用于将圆片组件附着到护罩壳上的插槽的放大视图；
图11是附着在护罩壳上的圆片组件的放大视图；
图12A是本发明的封盖的俯视图；
图12B是图12A的封盖的侧视图；
图12C是图12A的封盖的底视图；
图12D是沿图12C的12D-12D的如图12C所示的封盖剖面图；
图12E是带封盖片的子卡连接器的分解视图；
图12F是带封盖片的子卡连接器的透视图；
图12G是位于护罩壳内的封盖片的侧视图；
图12H是在极化连接器中起关键作用的底板的侧视图；
图13是由本发明的接收部分所接收的突出部分的放大视图；以及
图14是本发明的光学实施例的截面侧视图。
首先参考附图，图1A和图1B描绘了一个高密度电气互连系统30，该系统包括依照本发明的一个底板连接器40和一个子卡连接器35。底板连接器40的一侧安装在底板42上，子卡连接器35的一侧安装在一个子卡(没有画出)上，这样当底板连接器40和子卡连接器35配合在一起时，该电气互连系统30能够用于实现底板42和子卡之间的大量电子信号的电子互连。可以看出，本发明的原理可以用子卡和底板以外的其它设备来实现，它们在这里仅仅是为了描述。例如，子卡连接器可以用一个直的连接器来代替图1所示的直角连接器。按照图中所示，本发明描述考虑到水平的定向，而实际上本发明适合于任何方向。如下面所述，底板连接器40和子卡连接器35每个都有接地装置来避免相邻针之间传输信号时的串扰，还避免在子卡或底板42的传输通道中引入伪信号。
底板42可以由传统的、具有高密度电子信号通道(图中未画出)的多层印刷电路板组成。底板连接器40包括底座44，底座有两个侧壁46、47和一个基座48。多个突出柱50为了方便排列成行和列6×6的格子。可以采用任何行和列的格子排列，比如6×12，4×6和4×12。如图1所示，6×6的格子排列的水平方向比垂直方向长。侧壁46包括一个纵向延伸的、附着在侧壁46外表面上的金属板53。金属板53与底板连接器40上的接地板之间压配合。另外，金属板53可以通过喷涂一个导电涂层来形成，然后同样地与底板连接器40的接地板相连。因此，侧壁46比侧壁47厚，用以提供极性，详细内容如下。尽管画出了36个柱子50，其实任何数目都是可以使用的。底板连接器40包括多个突出组件49，其中包括柱子50和信号触点52。每个突出组件包括突出电子信号触点52的组合51(图2A)，分布在一个中心绝缘柱50的周围，以4个为一组。包括侧壁46和47的底座44、基座48和中心绝缘柱50，最好整体地以热塑性聚酯为材料塑模而成，这种材料是不会导电的塑料。
本发明的电气互连系统包括多个排列成组或套的导电触点，每组排列成触点格子组，形成一个格子排列。每组导电触点构成突出式互连组件的导电部分，其形状能够用来被接收进相应的、包括多个传导柱的接收式互连组件中，或者，每组导电触点可构成一个接收式互连元件的导电部分，其形状可用来接收相应的突出式互连组件。当突出式互连组件被接收进相应的接收式互连组件时，导电杆和导电柱相匹配。触点组按行和列排列。对于每一组触点都有一套触点，由四个触点和一个中心接地触点组成。突出式互连组件(底板连接器40)包括突出式信号触点和一个接收式接地触点。接收式互连组件(子卡连接器35)包括接收式信号触点和一个突出式接地触点。
每个柱50都是中空的，外形为矩形，具有表面54、56、58、60。对于每个柱50，每组中的四个突出信号触点52分别与表面54、56、58、60相邻。每个表面54、56、58、60相对于侧壁46、47大约成45度角，如图1A和图1B所示。如图2B所示，每个表面54、56、58、60的中心分别有一个向内的凹口63、64、65、66。其特点是，凹口63、64、65、66的大小做成能用来接收信号触点52的侧棱，以防止其侧向滑动。突出式信号触点52通过基座48和柱50相互绝缘。如下面所述，突出式信号触点52插过基座48。对于每个柱50，在中空的柱50中置有一个中心接地触点62，并且该接地触点通过柱50与突出信号触点52绝缘。
子卡连接器35包括多个圆片组件70，每个组件都与护罩壳72相连。护罩壳72由非电气传导材料，比如热塑性聚酯做成。如图1B所示，有六个圆片组件70，每个都有六套触点74，总共有36套触点，与36个柱50相对应。圆片组件70通过一个导电的加劲支肋76结合在一起，加劲支肋76也与护罩壳72相连。每一套触点74包括4个柱信号触点78。柱信号触点78包括柱部分，用来与将要在下面进行描述的底板连接器40的突出信号触点52相匹配。一个中心接地杆80位于4个柱信号触点78的中心，用来与底板连接器40上的中心接地触点62相匹配。
在一种可以替换的方案中，无论中心接地触点62还是中心接地接触杆80都可以省略。保留下来的中心接地触点62或中心接地杆80都可作为接地罩使用。触点62或杆80将给底板42或子卡中的各接地板带来伪噪音和信号。另外，也可以使接地触点62和接触杆80布置成在连接器35和40匹配的状况下两者相互之间并不接触。在这种情况下，接地触点62和接触柱80都作为接地罩使用。
每个圆片组件70由几个导电触点78组成，其中包括柔性柱190。圆片的材料最好是绝缘材料热塑性聚酯(Hoescht Celanese3316)。部分信号触点78互相弯曲分开，以接收处于柔性柱空间中的突出式互连组件。
每个信号触点78可以用与突出式电子互连组件的信号触点52相同的材料来制成。比如，每个触点78可以用铍铜，磷青铜，黄铜或铜合金来做，并且在某些传导柱部分镀上锡，金，钯或镍，当突出式互连组件被接收进接收式互连组件35时，这些传导柱部分将接触突出式传导组件的传导杆。
另外，可以用触点52，78接地，使触点62，80传递信号，以代替触点78和52传递信号。这种替换方案的缺点是每平方英寸上可以传递的信号少了，但性能上接近同轴互连设备。这种替换方案被认为是psudo-同轴，即每个中心信号传递触点被4个接地触点包围。由于每个信号传递触点不是在360度内被环绕，因此这种布置被称为假环绕。中心接地点62，80可以用光互连设备(图14)代替。中心触点也可以用具有编织层的屏蔽同轴电缆代替。这个编织层可以起到接地作用。中心柱可以用来支持光纤，该光纤可以与子卡连接器35中的相应的光纤相匹配。光纤的端面必须磨光用来传输信号。
图2A是一个底板连接器40局部放大图，其中描绘了一个柱50和一组四个信号触点。如图2A所示，柱50的表面54，56，58，60具有锥形的上部82，用以引导柱信号触点78从子卡连接器35进入突出信号触点52。突出信号触点52有圆形的上部84，在电气互连系统匹配时，用来进一步引导底板连接器40上的突出信号触点52与子卡连接器35上的柱信号触点78之间的机械和电接触。每个柱50中有接地杆62。接地杆62可以与底板42中的接地板相连接。
图2B描绘了两个柱50和50a，它们除了柱50、信号触点52和中心接地触点62的高度之外都一样。不同的高度可以实现依次接触。例如，在底板连接器40上更高的柱和信号触点52首先接触子卡连接器35上的触点78。
图2C显示了一个柱50可以有不同高度的信号触点52、52b。同一柱上安置不同高度的信号触点52也可以实现依次接触。
现在参考图3A，每个突出信号触点52包括三个相邻部分：一个接触部分88，一个过渡部分90，一个压配合部分92。在图2中，每个传导柱的接触部分88处于与柱70相邻并相接触的位置上。过渡部分90是固定在基座48上的突出信号触点52的一部分。压配合部分92从基座48下面延伸出来，并且延伸到底板42中。如图3B所示，一个圆形的压配合部分94从过渡部分90中横向延伸出来，用来将突出信号触点52固定在基座48上。过渡部分90有一个下表面96，用来与基座48的相应表面相接触。如图3B所示，接触部分88有一个扁平的表面98，用来和柱50的相应表面54-60相接触。如图3B所示，突出信号触点52的接触部分88包括一个弯曲的接触面100，该接触面具有如图3C所示的顶点102。如图3A所示，压配合部分92具有两个相对的弹簧，如截面图3D中的104所示。压配合部分92在其末端也有一个引入部分106。
如图所示的压配合部分92是可以利用的一种类型。可以根据需要使用其他压配合方式。如果需要也可以使用其他的、这里没有描述的端接法，比如表面装配或通过孔焊接方式。
当突出式互连组件40被接进接收式互连组件35时，电信号可以通过过渡部分90和突出信号触点52的接触部分88，从每个突出信号触点52的压配合部分92传递到接收式互连组件(柱信号触点78)，反之亦然。
每个突出信号触点52可以用铍铜，磷青铜，黄铜或铜合金，锡，金，钯，或其他合适的金属或导电材料来做成。在一个最佳实施例中，突出信号触点52用铍铜，磷青铜，黄铜或铜合金来做，并且镀上锡，金，钯，镍或锡，金，钯，镍中的至少两种化合物。每个突出信号触点52可以在整个表面镀上，也可以有选择地镀上，即当突出式互连组件被接进相应的接收式互连组件时，突出信号触点52上与柱信号触点78相接触的部分镀铜或合金。
子卡连接器35包括36组、每组有四个柱信号触点78的组74。柱信号触点78可以以4个为一组，在子卡连接器35与底板连接器40机械接触时，用来和突出信号触点52电连接。每一组信号触点78的中心包括一个中心接地接触杆80，用来在子卡连接器35与底板连接器40相配时被接地触点62接收。
现在参考图4A和4B，所示的中心接地触点62具有一对反向的柔性支腿110、112，用来与中心接地接触杆80相匹配。每个支腿110、112的末端有一个曲面部分114，用来促进中心接地接触杆80的插入。中心接地触点62用平面材料片构成，并且经过压模，柔性支腿110、112从与初始平面位置成90度转到如图4A所示的反向位置。
曲面部分114在其过渡处相对延伸，在曲面部分114的末端分开。中心接地触点62的过渡部分120从支腿110、112上延伸出来。如下所述，中心接地触点62，从基座48的底侧，通过孔130压进基座48。中心接地触点62被一个斜角部分132保持成与底部134隔开。斜角部分132与底部134隔开的距离等于基座48的厚度。斜角部分132的大小和形状用来偏移包围基座48上的孔的塑性材料，使得基座48总是夹持住中心接地触点62。底部134从过渡部分120延伸出来，延伸的长度比斜角部分132长。压配部分136从过渡部分120下面延伸出来，使得中心接地触点62压配进底板42。压配部分136可以和前面描述的压入配合部分92相同。另外，也可以使用其他的电联接方法。
每个突出信号触点的压配部分136的形状决定于与压配部分136相接触的设备的类型。例如，136部分在与印刷线路板的通孔接触的时候，可以用一个圆形的配置来代替压模方式。也可以使用其他的配置。参考美国专利US.4,017,143中的例子，其中的原理作为本发明的参考已进行充分公开。
图5A-5F描绘了底板连接器40的底座44，为了清楚起见信号触点52或中心接地触点62没有插在上面。如图5A所示，孔130位于一个相应的柱50之中。与每个柱50相邻的是4个槽140，信号触点52就插在这些槽上。如图5B所示，侧翼142从基座48的下表面144向内延伸而形成。如图5C所示，柱50从上表面146向上延伸。如图5D所示，孔130是八边形的。如图5E所示，侧翼146从孔130向外形成。接地触点62插进孔130中，并且其底部134和侧翼146相接触。过渡部分90和侧翼142相接触。
本发明的接收式电气互连组件包括一些电气传导柱190(如图6A)，它们最好插在绝缘的框架中。接收式电气互连组件做成能在传导柱之间的空间里，接收相应的突出式电子互连组件。绝缘框架使得传导柱之间绝缘，从而保证每个柱传递不同的电子信号。
根据本发明的一个实施例，图6A显示了连接在加强支肋76上的圆片组件70，该圆片组件为接收式互连组件50的一部分。每个圆片组件70包括一个左圆形组件164和一个右圆形组件162。如图6B所示，每套或每组信号触点74包括环绕在中心接地触点柱80周围的、互相成90度角的四个信号触点166，168，170，172。如图6A所示，信号触点166，168是右圆形组件162的一部分，而信号触点170，172是左圆形组件164的一部分。如图6A所示，所有的信号触点与垂直方向成45度角。
如图6A所示，圆片组件70包括一个右框架180和一个左框架182，它在多个信号触点78周围注入压模形成。每个框架包括一个具有六个信号触点78的单个圆柱。每个信号触点78成90度角，并且具有一个从右框架180和左框架182的前面240，242延伸出来的柔性柱部分90。每个框架180、182具有一个饼式外形。每个信号触点78包括压配合部分200，202，它们分别从框架180，182向下延伸出来，用来与子卡进行电子互连。子卡连接器35和底部连接器40上的压配合部分都可以使连接器避免焊接到电路板上。压配合连接避免了在连接器需要修理或需要从印刷电路板中拿下来的时候进行去除焊接的操作，由于本发明的电子互连系统的高密度性，这种操作可能很麻烦。另外，也可以使用其它连接形成或部件来代替压配合部分200，202。如图6A和6B所示，中心接地接触杆80位于四个一组的传导触点78的中间。圆形组件180，182为子卡和底板连接器42提供了一个直角连接。
图6A描绘了子卡上相邻组的信号触点可以有接地针262(末端没有画出)交织在一起，以减少相邻的一对触点18所传递的信号之间的串扰。不用说，触点78和接地针262的形状做成能用来确保触点78和接地针262之间绝缘。为了利于安装，无论触点78还是接地针262都可以有绝缘部分，以减少中心接触杆80和信号触点78之间短路的可能性。例如，每个信号触点可以有绝缘部分，例如往信号触点的一部分喷洒塑料绝缘材料，以避免信号针和接地针262短路。
如图7所示，一个冲压框架210用来装配左圆片组件164，其中相邻的信号触点78通过键212相连。使用键212来连接互连信号触点，可以使冲压框架210放置在卷对卷的注入模型中，并且在冲压框架210的周围插入塑料。在插入注模工艺完成后将键212移去。
每个框架180、182，包括一个前框架部分220，一个下框架部分222，一个曲面框架部分224，一个左过渡框架部分226和一个右过渡框架部分228。由于每个框架是注入式浇铸的，框架部分220-228成为一个整体。前框架部分220在下端和下框架部分222的前端相连接。曲面框架部分224在上端和前框架部分222相连，在下端和下框架部分222相连。左和右过渡框架部分226和228从向上延伸部分230处延伸，一直到曲面框架部分224的过渡部分，形成一个轴和轮辐，上述延伸部分230是从下框架部分222延伸出来的。
信号触点78的柱形部分190如图6C-6F所示。参考图6C，每个柔性信号触点78包括柱部分190，柱部分包括三个部分：一个触点部分250，一个柔性部分252，和一个稳定部分254。
当突出式接收组件被接进接收式互连部件时，每个柱部分190的触点部分250接触一个相应突出式接收部件的传导信号触点52。每个柱部分的触点部分250包括一个接口部分256和一个引入部分258。接口部分256是柱部分190的一部分，当接收式和突出式互连组件相互匹配时，柱部分190接触一个柱50的上部锥形部分82和信号触点52的上部圆形部分84。引入部分258有一个曲面，当接触柱50的上部锥形部分82和信号触点52的上部圆形部分84相匹配时，该曲面引起传导柱的分离。
图8A-8D显示了左框架组件182。除了接地触点300有一个圆片和每个圆片组件70只有一个接地触点300外，右框架组件180和左框架组件182是对称的。多个曲面槽270，272，274，276，278，280每个从左框架182上以90度延伸，用来夹持中心接地接触杆80。更准确地说，在框架元件220，226，228，222上的六个槽270-280形成中心接地触点80成90度角。曲面槽270-280互相之间隔开，且相邻槽的半径越来越大。中心接地接触杆80(图中没有画出)沿着每个信号触点78的柱部分190从前框架部分220向前延伸出来。压配合部分202从下框架部分222向下延伸。
多个销290，292，294从左框架182处伸出。在右框架180上铸有相应的孔(未画出)，使得在接地接触杆80插入左右框架180，182之后，框架180和182能够互相匹配形成一个圆片组件70。接地触点300任意地插在左框架182中，并有一个用来与导电加劲支肋76接触的向后延伸部分302和一个用来与金属板53相接触的向前延伸部分304。向前延伸部分304象一个弹簧，防止金属板53导电。更进一步说，接地触点300提供了第二种接地方法以防止或减少伪信号干扰信号触点52、78中所传递的信号。如果没有接地触点300，加劲支肋76就没有必要导电。
参考图6和8A，左圆片包括一个键310，该键从前框架部分220和曲面框架部分224的交界面向上和向后延伸出来，用来插入到加劲支肋76相应的槽320中。如图9所示的槽320包括一个直部分322，用来接收键200，和一对横向接收槽324，用来接收从护罩壳72的上表面延伸出来的一对键326。护罩壳72用来在相应位置放置和锁定圆片组件79，从而增加安装在加劲支肋76上的子卡连接器35的稳定性。另外，当底板连接器42与子卡连接器35相匹配时，护罩壳提供定位和极化，如下详细所述。
在图10中，一个夹子接收槽330位于右、左框架180、182的下前表面上，用来与如图11所示的护罩壳72上的一对结合元件340相匹配。
在图1和图12A-12G中有一个前保护元件400用来保护传导触点的柱部分190。如果没有该前保护元件400，这组传导触点74就容易被毁坏。前保护元件400有多个开口410，每个都用来接收一组触点74。从前保护元件400的前面有一个延伸部分412围住每个开口，用来封闭左、右框架元件180、182前表面之间的空隙。
在图12E中，盖板400被剖开显示，每个信号触点78都可以看见。在图12F中，盖板400处于护罩壳72中。信号触点78的末端位于盖板400的内部。其优点是，盖板400保护了易坏的类似弹簧的信号触点78。突出的柱50及其相关触点52从开口410延伸出来，使得触点52，78，62，80可以接触并啮合。
在图12G中，盖板400处于和护罩壳72对准的位置上，这是通过多个对准键和槽，包括在盖板上的多个左对准槽420和右对准槽430来实现的，这两个槽可以用来对准相应的、在护罩壳72的相对方向上向内延伸的键440，450。盖板只能放置在护罩壳的一个方向上。在盖板440的上部460与下边缘462之间以及护罩壳72的上部内表面470与下部内表面472之间，护罩壳72形成两个具有第一宽度和第二宽度的水平槽，宽槽用来接收宽的侧壁46，窄槽用来接收窄侧壁47。另外，如图12H所示，键480、482能使底座44和垂直槽490、492对准。
图13显示了突出式互连组件40被接纳进接收式互连组件35的传导柱中。当突出式互连组件按照这种方式被接纳进接收式互连组件时，这样的互连组件即所谓的匹配或塞紧。当突出式和接收式互连组件匹配时，信号触点78的柔性柱部分190弯曲或相互分开，以将突出式互连组件接收进传导柱的触点部分之间的空间内。
图13所示的匹配位置是通过突出式互连组件40和接收式互连组件30之间的相对移动形成的。在这个匹配的位置上，每个传导柱的接触部分对相应的传导柱的接触部分施加一个法向力。
现在参考图13讨论底板连接器40和相应的子卡连接器35相匹配的过程。相对移动底板连接器40和子卡连接器35。在信号触点52、78匹配前，中心接地接触杆80使中心接地触点60的支腿110、112相互分开。这最好在信号触点52、78接触之前进行。最终每个柔性信号触点78的接触部分250接触柱50的锥形上部82和信号触点52的圆形上部。随着互连组件的进一步相对移动，接触部分250的曲面形状使得柔性柱190的接触部分250开始分开。这种分开导致柔性柱190在匹配的位置上对信号触点52施加一个法向力，因而保证了信号触点52和78之间可靠的电子接触。信号触点52和78之间的相对侧向滑动是通过信号触点过渡部分的圆形结构，以及界面部分256和导入部分258的相应结构来防止的。再来参考图2B，最好在其他组触点匹配之前有不同组的触点匹配。这样，可以调整柱50的高度。对于两种不同高度的柱50，中心接地触点62、62a可以同时与柱80、80a相接触，然后信号触点52、52a可以与78、78a相接触。必须理解对于具体的应用，可以有各种接触的顺序。
使突出式互连组件和接收式互连组件匹配所需的嵌入力在柔性柱190分开的早期最大。随着嵌入力变成摩擦力而不是发散力，嵌入力相应减少。使用导体柱的高度有所变化的突出式互连组件，可以减少使突出式互连组件和接收式互连组件匹配所需的嵌入力(并且提供程序化的匹配，其中一个或多个互连在一个或多个其他互连之前形成)。
图14表示了一个可替换的实施例，其中中心接地触点62和中心接地接触杆分别用光纤500、光纤套502和光纤510、光纤套512替换。导体套520包围光纤套502。光纤510和导体壳端接在子卡上(没有画出)。一个导体壳530和一个弹簧元件540包围光纤壳512。光纤500和导体壳端530接在底板42上。弹簧元件540是环状的，形成于壳530的末端，和壳520一起延伸形成对地的导电触点。光纤500和510的匹配端磨平，如图14所示，用来传递光信号。在其他方面，触点30与以前描述的相同。
可以非常清楚地看到，所述的电子互连系统使用多种接地方法来确保伪信号和噪音不会影响信号的高速传递。本发明的原理在易受噪音和干扰影响的高密度电气互连系统中尤为有用。
本技术领域的普通技术人员已经看到本发明实现了前面所有设定的目的。在阅读前面的说明后，一个本领域的普通技术人员可以进行多种多样的变化或替换已充分公开的本发明的相同和其他不同方面。因此这里要求保护的是限制在所附的权利要求及其等同的说明中的内容。

Claims (31)

1.一个电气互连系统，包括：
一个第一电气连接器(40)，该连接器具有多个导电触点的间隔分布的组，所说的触点组具有从中心接地触点(62)向外间隔分布的多个信号触点(52)，每个所述的接地触点具有一个用来与第一印刷电路板上的接地板相接触的端面，和一个连接器端面，每个所述的信号触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板上的一个信号通道相接触，和一个连接器端面；
一个第二电气连接器(35)，该连接器具有多个导电触点的间隔分布的组，每个所述的触点组具有从中心接地触点(80)向外间隔分布的多个信号触点(78)，一个绝缘体至少部分地包围所述的中心接地触点(80)，多个信号触点(78)从所述的绝缘体向外间隔分布，每个所述的接地触点具有一个用来与第二印刷电路板的接地板相接触的端面，和一个连接器端面，每个所述的信号触点具有一个卡端面，用来与第二印刷电路板上的一个信号通道相接触，以及一个连接器端面；
其中当所述的第一电气连接器(40)与所述的第二电气连接器(35)相匹配时，所述的第一电气连接器(40)与所述的第二电气连接器(35)上的接地触点互相接触，并且所述的第一电气连接器(40)和所述的第二电气连接器(35)中的信号触点互相接触。
2.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第二电气连接器(35)具有不能超过少一个圆片(70)，该圆片包括用电子绝缘材料做成的一个左半部分和一个右半部分，所述的圆片包括一列触点。
3.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的每个触点组具有所述的中心接地触点(62)和四个所述的信号触点(52)。
4.如权利要求2所述的电气互连系统，还包括一个用来将所述圆片的半部分和右半部分固定在一起的加劲支肋(76)。
5.如权利要求1所述的电气互连系统，还包括一个接地触点，用来使所述的加劲支肋与所述的接地板相连。
6.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第二电气连接器(35)是一个直角连接器。
7.如权利要求5所述的电气互连系统，其中所述的加劲支肋(76)由导电材料制成。
8.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第一电气连接器(40)安装在底板上，所述的第二电气连接器安装在子卡上。
9.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第一电气连接器(40)包括一个由绝缘材料制成的底座(44)，所述的底座包括一个机座和多个从所述的机座延伸出来的、相互间隔的加长柱(50)，每个所述的接地触点至少部分地位于其中一个柱子上。
10.如权利要求1所述的电气互连系统，对于每组触点，还包括一个导电绝缘柱(50)，该导电绝缘柱位于所述的中心接地触点和所棕的多个信号触点之间。
11.如权利要求2所述的电气互连系统，还包括一个连接到圆片(70)上的护罩壳(72)。
12.如权利要求10所述的电气互连系统，其中所述的柱是中空的，横截面为矩形，每个所述的信号触点对着柱的墙。
13.如权利要求12所述的电气互连系统，其中所述的柱从所述的信号触点向外延伸。
14.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第一电气连接器(40)的多个信号触点是独立的和柔性的。
15.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的第二电气连接器(35)的中心接地触点包括一对柔性支腿，每对柔性支腿都从一个中心杆延伸出来。
16.如权利要求11所述的电气互连系统，还包括一个封闭的导入板，该导入板位于所述的护罩壳(72)中，所述的板具有多个口，其中第一电气连接器(40)的一组触点从所述的多个开口中的一个相应开口延伸出来。
17.如权利要求12所述的电气互连系统，其中所述的柱在每个所述的壁上有一个凹槽(140)，每个所述的信号触点至少部分地位于一个相应的凹槽内。
18.如权利要求1所述的电气连系统，其中所述的中心接地触点首先匹配，然后所述的信号触点匹配。
19.如权利要求1所述的电气互连系统，其中所述的中心接地触点和所述的信号触点是按顺序匹配的。
20.如权利要求17所述的电气互连系统，其中所述的第二电气连接器(35)的信号触点(78)包括一个曲面(250)，用来与所述的第一电气连接器(40)的信号触点(52)上的相应曲面(114)相匹配。
21.如权利要求4所述的电气互連系统，还包括附着在所述的第一连接器上的一个互连和一个在所述的第二连接器底座上的导电表面，所述的互连件在所述的加劲支肋(76)和所述导电表面之间提供了第二接地通路。
22.如权利要求16所述的电气互连系统，其中所述的第一电气连接器(40)和所述的第二电气连接器(35)都是极化的。
23一个电气互连系统，包括：
一个第一支撑元件；
第一批导电触点，固定在第一支撑元件上，第一批导电触点的每个触点具有一个大体独立的、柔性接触部分，第一批触点的接触部分成为以行和列排列的多个接触部分中的第一排列，第一排列的每个接触部分在其一侧具有一个接触表面；
多个中心接地触点，每个固定在第一支撑元件上，并且位于相应的第一批导电触点之间；
一个第二支撑元件；
多个绝缘柱，按照行排列在第二支撑元件的表面；
第二批导电触点，固定在第二支撑元件上，第二批电子触点的每个触点具有一个接触部分，第二批触点的接触部分成为第二排列，每组至少有四个接触部分位于一个相应的绝缘柱的周围，第二排列的每个接触部分在其一侧有一个接触表面；
多个中心接地触点，每个至少部分地位于相应的绝缘柱内；
其中，第一排列中的每组接触部分做成能接收第二排列的一组接触部分中的相应接触部分，这样当第二排列中的每组接触部分被接收进第一排列中的一组相应接触部分时，第一排列的每个接触部分的每个接触表面与第二排列的接触部分相应接触表面相互接触，并且所述的绝缘柱中的中心接地触点与相应的中心接地触点接触。
24.如权利要求17所述的电气互连系统，其中所述的第一排列的相邻行处于格子排列中，如同第二排列的相邻行一样。
如权利要求18所述的电气互连系统，其中所述的第二排列的触点的接触部分，在第一排列和第二排列匹配之前和之后，每个至少具有一部分沿垂直方向延伸，第一排列的触点的接触部分在第一排列和第二排列匹配之前，每个至少有一部分沿水平方向伸展，并在第一排列和第二排列匹配之后，在垂直方向上伸展。
25.如权利要求18所述的电气互连系统，其特征在于其中第二排列的每个接触部分的至少一部分插在相应的绝缘柱内。
26.一个电气互连系统，包括：
一个第一电气连接器(40)，具有多个间隔分布的导电触点组，每个所述的触点组具有从中心触点向外间隔分布的向外触点，每个所述的触点具有一个用来与第一印刷电路板相接的端面，和一个连接器端面，每个所述的向外触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板相接触，和一个连接器端面；
一个第二电气连接器(35)，具有多个间隔分布的导电触点组，所述的每个触点组具有从中心触点向外间隔分布的多个向外触点，一个绝缘体至少部分地包围所述的中心触点，多个信号触点从所述的绝缘体向外间隔分布，所述的每个中心触点具有一个用来与第二印刷电路板接触的端面，和一个连接器端面，所述的每个向外触点具有一个用来与第二印刷电路板接触的端面，和一个连接器端面。
其中当所述的第一电气连接器(40)和所述的第二电气连接器(35)相匹配时，所述的第二电气连接器(35)与所述第一电气连接器(40)上的中心触点互相接触，并且所述的第一电气连接器(40)与所述的第二电气连接器(35)上的向外触点互相接触。
28.如权利要求27所述的电气互连系统，其中所述的向外触点是接地的，所述的中心触点传递信号。
29.如权利要求27所述的电气互连系统，其中所述的向外触点传递信号，所述的中心触点接地。
30.一个电气互连系统，包括：
一个第一电气连接器(40)，具有多个间隔分布的导电触点组，每个所述的触点组具有从中心接地护罩向外间隔分布的多个信号触点，每个所述的接地护罩具有一个用来与第一印刷电路板上的接地板接触的端面，和一个连接器端面，每个所述的信号触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板上的一个信号通道相接触，以及一个连接器端面；
第二电气连接器(35)，具有多个间隔分布的导电触点组，每个所述的触点组具有从中心接地护罩向外间隔分布的多个信号触点，一个绝缘体至少部分地包围所述的中心接地护罩，多个信号触点从所述的绝缘体向外间隔分布，每个所述的接地触点具有一个端面，用来与在第二印刷电路板上的接地板相接触，以及一个连接器端面，每个所述的信号触点具有一个端面，用来与第二印刷电路板上的一个信号触点相接触，以及一个连接器端面；
其中当所述的第一电气连接器(40)与所述的第二电气连接器(35)相匹配时，所述的第一电气接器与所述的第二电气连接器(35)中的信号触点互相接触。
31.一个电气互连系统，包括：
一个第一电气连接器(40)，具有多个间隔分布的导电触点组，每个所述的触点组具有多个相互向外间隔分布的信号触点，每个所述的信号触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板上的一个信号通道相接触，以及一个连接器端面；
一个第二电气连接器(35)，具有多个间隔分布的导电触点组，每个所述的触点组具有多个互相向外间隔分布的信号触点，一个绝缘体与所述的多个信号触点从该处向外间隔分布，每个所述的信号触点有一个端面，用来与第二印刷电路板上的一条信号通路接触，以及一个连接器端面；在所述的第一电气连接器(40)和第二电气连接器(35)中至少有一个有接地护罩，所述的接地护罩位于多个信号触点之间；
其中当所述的第一电气连接器(40)和第二电气连接器(35)相匹配时，所述的第一电气连接器和所述的第二电气连接器中的信号触点互相接触。
32.一个电气和光互连系统，包括：
一个第一电气连接器(40)，具有多个间隔分布的导电触点组，每组所述的触点具有多个从中心光纤(500)向间隔分布的信号触点，每个所述的光纤具有一个利用第一印刷电路板传递光信号的端面以及一个连接器端面，每个所述的信号触点具有一个卡端面，用来与第一印刷电路板上的一个信号通道相接触，以及一个连接器端面；
一个第二电气连接器(35)，具有多个间隔分布的导电触点组，每组所述的触点具有多个从中心光纤(510)向外间隔分布的信号触点，一个绝缘体(50)至少部分地包围所述的中心光纤，多个信号触点从所述的绝缘体(50)向外间隔分布，所述的每个光纤具有一个在第二印刷电路板间传递光信号的端面及一个连接器端面，所述的每个信号触点具有一个卡端面，用来与第二印刷电路板上的一个信号通道接触，以及一个连接器端面；
其中当所述的第一电气连接器(40)与所述的第二电气连接器(35)相匹配时，所述的第一电气连接器(40)和第二电气连接器(35)中的光纤处于光接触，并且所述的第一电气连接器(40)和所述的第二电气连接器(35)的信号触点处于电接触。
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