CN1512628A - 带有具有分离接地面的晶片的电连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种容纳于电连接器内的电晶片(11)，其包括由具有第一和第二侧面(10、42)的介电材料构成的主体(12)。多个信号通道(B、D′、F、H′)、间隙通道(B′、D、F′、H)和接地面(A、A′、C、C′、E、E′、G、G′、I、I′)位于每个所述侧面上。所述侧面(10)之一上的每个所述信号通道(B、F)位于所述一个侧面上的所述接地面(A、C；E、G)中的每两个接地面之间，并且所述一个侧面上的每个所述接地面(C、E、G)位于所述一个侧面上的所述信号通道(B、F)之一和所述间隙通道(D、H)之一之间。

Description

带有具有分离接地面的晶片的电连接器

技术领域

本发明涉及在电连接器内使用的电晶片或电路板。

背景技术

作为板对板型连接器的电连接器可以包括多个电路板或晶片，该电路板或晶片具有与相邻连接器内相应触点的边缘相啮合的边缘。

图7是传统的电晶片100的部分截面图。电晶片100包括由介电材料如模制塑料构成的主体112。信号轨道(signal tracks)114位于电晶片114的一个侧面102上，并且可以通过间隙彼此分离。电晶片的第二侧面104包括至少一个接地面116。正如图7所示，接地面116被两个信号轨道114共用。因此，电能可以从第一信号轨道传输到接地面116，并且进入第二信号轨道(如箭头所示)。

美国专利申请公开US2002/0009926公开了应用晶片的电连接器的实例，该专利于2000年2月3日申请，于2002年1月24日公开(“’926申请”)。该’926申请整体上作为参考在此一并提出。’926申请公开了一种包括带有多个电晶片或电路板的壳体的电连接器。图9示出根据’926申请的电连接器1111。如图9所示(’926申请的图1)，电连接器1111包括具有前壳体1120和组织器(organizer)1130的壳体1112。具有啮合边缘1116的晶片1113容纳并保持在壳体1112内。晶片1113以空间间隔关系彼此平行延伸。晶片1113包括信号轨道，该信号轨道提供穿过连接器的电路径。每个电路径从连接器一端的啮合接口向连接器另一端的安装接口延伸。

晶片的信号轨道被公用接地面分隔。在晶片的两侧面上可以设有接地面。晶片一侧上的接地面的至少一部分直接相对于晶片的相反侧上的信号轨道。因此，电晶片的第一侧面上的两个信号轨道具有公共的返回至接地面的路径，而晶片第二侧上的信号轨道通过晶片主体直接跨过相同接地面。晶片主体典型地为介电材料薄层。另外，具有代表性的是，通过分隔接地面将电晶片第二侧的信号轨道与晶片第二侧上的别的信号轨道分离。

由一个信号轨道或信号通道产生的电噪音、波动等可以传输至接地面。当接地面吸收并减轻噪音和波动时，接地面不可能完全消除噪音和波动。因此，接地面可以允许电噪音、波动等的一小部分从一个信号轨道向另一信号轨道传输。即，接地面可以与一个信号轨道连接，并作为通向另一信号轨道的电通道，从而允许电噪音和波动从一个信号轨道向另一信号轨道传输。因此，共用同一接地面的信号轨道仍经受噪音、波动等的影响，由此降低电连接器内的性能。

图8是另一种传统电晶片118的部分剖视图。电晶片118包括差动信号对120，每个差动信号对120共用公用接地面122。因此，电能可以通过公用接地面122从一个差动信号对120向另一个差动信号对传输。

设置许多连接器系统来传输已设置在差动对中的信号。每个差动对包括互补信号，即如果差动对内的一个信号从逻辑零状态转换至逻辑一状态，差动对内的另一信号从逻辑一状态转换至逻辑零状态。如果差动对信号彼此不同步，或者如果差动对内的信号轨道的传输线特性不同，不会发生差动对的信号之间的抵消，并可能产生新电流(信号没有消除的结果)，且该电流流向接地面。这个新电流通过公用接地面从一个差动对流向另一个差动对，从而引起了干扰且降低了电连接器内的性能。

因此，对于电晶片存在着减小互相通讯的相邻信号路径的影响的需要。此外，对于电晶片还存在具有较少干扰、串话、波动等的需要。

发明内容

本发明是一种容纳于电连接器内的电晶片。电晶片包括由具有第一和第二侧面的介电材料构成的主体。多个信号通道、间隙通道(gap route)和接地面位于每个所述侧面上。所述侧面之一上的每个所述信号通道位于所述一个侧面上的所述接地面中的每两个接地面之间，并且所述一个侧面上的每个所述接地面位于所述一个侧面上的所述信号通道之一和所述间隙通道之一之间。

附图说明

图1是依照本发明的实施例的电晶片的第一侧面的正面视图；

图2是依照本发明的实施例的电晶片的第二侧面的正面视图；

图3是依照本发明的实施例沿图2中的线3-3形成的电晶片的截面图；

图4是依照本发明的备选实施例的电晶片的部分截面图；

图5是依照本发明的第二个备选实施例的电晶片的部分截面图；

图6是依照本发明的第三个备选实施例的电晶片的部分截面图；

图7是传统的电晶片的部分截面图；

图8是使用差动信号对的另一传统的电晶片的部分截面图；

图9是依照申请’926所述的电连接器；

具体实施方式

图1是电晶片11的第一侧面10的正面视图。晶片11包括有安装边13啮合边14、顶边16和后缘18限定的主体12，安装边13在电连接器壳体组织器内被容纳和保持，啮合边14用于与另一个晶片的啮合边相啮合。晶片11在连接器壳体，如图9所示的壳体1112内被容纳和保持。多个接地端子20和信号端子22沿安装边13以交替的方式彼此接近地定位。也就是说，每个信号端子22位于两个接地端子20之间。通孔24形成在每个接地端子20和信号端子22内，并且允许电信号从电晶片11的第一侧面10传输到电晶片11的第二侧面42(图2中所示)。

多个地线接片26和信号接片28靠近并沿着啮合边14以交替的方式定位。与接地端子20和信号端子22的排列类似，每个信号接片28位于两个地线接片26之间。一些信号接片包括通孔30，该通孔30允许电信号从信号接片28传输到电晶片10的另一侧面。

每个地线接片26通过公共接地面32机械地和电气地连接至相应的接地端子20。每个接地面32包括地线接片26和相应的接地端子20，并且该接地面优选整体地形成为一单片材料如铜。每个接地面32有定位在主体12内的通孔34，位于地线接片26的末端。如图1所示，电晶片11包括在第一侧面10上的接地面A、C、E、G和I。

信号接片28通过信号轨道40机械地和电气地连接至相应的信号端子22，信号轨道40与信号接片28和信号端子22形成一整体。信号接片28、信号端子22和信号轨道40优选整体形成为一单片材料如铜。如图1所示，电晶片11包括多个信号通道，如信号通道B、D、F和H。每个信号通道可以包括信号接片28和相应的信号端子22。因此，每个信号通道从信号接片28延伸到相应的信号端子22。有源信号通道如信号通道F包括将信号接片28连接到信号端子22的信号轨道40。虽然如图1和图2中所示的信号通道是单一的信号通道，信号通道也可以是差动对信号通道。间隙通道如信号通道D不包括信号轨道40。但是，间隙通道包括接触间隙38，该间隙包围信号接片28并和中间间隙36相连，中间间隙36又连接到端子间隙41，端子间隙41包围信号端子22。

信号通道B和F由轨道40连接到一起。相反地，由非导电材料构成的间隙36、38和41形成在间隙通道D和H的信号接片28和信号端子22之间。此外，如图2所示，信号通道D′和H′(标识代表在电晶片10另一侧面上的通道)的信号接片28通过轨道40电连接至电晶片11第二侧面上与信号接片28相对应的信号端子22(如图2所示)。参看图1和2，当信号通道B和F的信号端子22通过轨道40连接到晶片10的第一侧面上相应的信号接片28时，间隙通道B′和F′的信号接片28和信号端子22分别被接触间隙38和41包围，接触间隙又通过间隙36各自依次连接。也就是说，由非导电材料构成的间隙36、38和41形成在晶片10第二侧面上的间隙通道B′和F′的信号接片28和信号端子22之间。更详细地如图3所示，当轨道40位于电晶片10的一个侧面上时，轨道40直接下方的或另一侧面上的区域为间隙通道，该间隙通道包括没有导电通道的间隙36、38和41。

间隔36′、38′和41′或间隙36、38和41形成在接地面32和信号通道之间。例如，如图1所示，接触间隔38′将接地面A和信号通道B分开，接触间隔38′连接到中间间隔36′，中间间隔36′又依次连接到中间间隔41′。在晶片11的第一侧面10上，间隔36′、38′和41′、连接到位于间隔36′、38′和41′之间的信号接片28和信号端子22的信号轨道40将接地面A和C彼此分隔。也就是说，接地面A和C被信号通道B分割开，该信号通道B是有源通道。另外，在电晶片11的第一侧面10上，间隙36、38和41将接地面C和E彼此分隔，而没有通过信号轨道40。也就是说，间隙通道D将接地面C和E相互分隔，这并没有干涉位于接地面C和E之间的信号轨道40。间隙36、38和41不包括任何导电材料。间隔36′、38′和41′不包括导电材料，并且它们各自被主体12的上表面、相邻接地面32的外侧边、相邻轨道40的外侧边、信号接片28和信号端子22来限定。间隙38形成为使相邻接地面32之间的电联通最小化或减少到可接受的水平。

间隙36、38和41以及间隔36′、38′和41′跟随信号和接地面的轮廓。例如，信号通道B包括将信号通道B的信号接片28电连接到信号通道B的信号端子22的轨道40。信号轨道40(以及信号通道B的余下部分)位于两个中间间隔38′之间，这符合信号轨道40、相邻的接地面A(在信号轨道40的一个侧面上)以及相邻的接地面C(在信号轨道40的另一个侧面上)的形状。反之，间隙36、38和41以及间隔36′、38′和41′不跟随信号和接地面的轮廓，而可以是非均匀的。

图2是电晶片11的第二侧面42的正面视图。如图2所示，与电晶片11的第一侧面10上的信号通道B相连的间隙通道B′，包括由接触间隙38、中间间隙36和端子间隙41限定的非导电通道。与图1类似，间隙通道的信号接片28和信号端子22分别包括通孔30和24，通孔30和24分别允许电信号传到电晶片11的相对侧面。

图3是电晶片11沿图2中线3-3的截面图。间隙通道B′是信号通道B的镜像，信号通道B直接位于间隙通道B′的对面。因而，由于信号通道B包括信号轨道40，所以间隙通道B′包括由间隙36、38和41限定的非导电通道。这同样适用于通道D-D′、F-F′和H-H′，因为如果信号通道28包括电晶片11的一个侧面上的信号轨道40，在电晶片11的另一侧上的相关间隙通道不包括信号轨道40。也就是说，间隙通道的映射位置是有源信号通道，该信号通道直接位于间隙通道的对面。因此，当信号轨道40位于电晶片的第一侧面10上时，与第一侧面10上的信号轨道40相对应的第二侧面42上的区域就是间隙38。接地面32在电晶片11的每一个侧面被隔开，因此相对面上的信号轨道40并不直接相对于接地面32。由于间隙36、38和40将接地面32相互隔开，因此可以阻碍、减小或消除电信号从一个接地面32到相邻的接地面32的传播。

如图3所示，在电晶片11一侧上的信号轨道40与在另一侧上直接与信号轨道40的一侧相对的中间间隙36相对应。在电晶片10一侧上的接地面以至少等于电晶片11相对面上的信号轨道40的宽度分隔开。例如，在电晶片11的第二侧面上的信号通道H′的信号轨道40在第一侧面10上的镜像(也就是说，直接相对)是间隙通道H的中间间隙36映射到。而且，形成于轨道40和接地面I′和G′之间的中间间隔36′将信号通道H′与接地面I′和G′隔开。因此，信号通道H′没有与相邻的接地面(如接地面H′和I′)相毗邻的部分，间隙通道H(在第一侧面10上)也不包括任何接地面材料。但是，间隙通道H包括接触间隙38、中间间隙36和端子间隙41，但不包括轨道40。在被线X标识出的侧面方向，在信号轨道40的对面是中间间隙36。类似地，连接到信号轨道40上的信号接片28可以沿X方向位于接触间隙38的对面。换句话讲，有源的信号通道如信号通道B的镜像可以是由介电材料制成的接触间隙38、中间间隙36和端子间隙41限定的间隙通道，而其上没有任何导电材料。

由于接地片32相互隔开，所以没有通道使能量以串话、噪音和波动的形式从下面的信号通道如信号通道A传到上面的信号通道如信号通道H′。因此，与现有的晶片相比，任何从下面的信号通道传向上面的信号通道的能量被削弱。在信号通道H′对面(也就是间隙通道H)没有作为用于使能量在其上传导的传导路径或耦合结构的接地面材料。由于在信号通道H′的对面没有导电路径，所以任何从信号通道H′传向信号通道F的能量被削弱。类似地，在其他信道如信道B、D′、F和H′中传导的能量也被削弱、减少、降低或降到最小。

图4是依照本发明的一个备选实施例的电晶片的部分截面图。在这个实施例中，每个轨道40和/或信号通道36和136与一个接地面32相连接。如图4所示，所有的信号通道36和136都在电晶片11的一个侧面如第二侧面42上，而相关的接地面32在电晶片11的相对的侧面如第一侧面10上。因此，任何来自于轨道40和/或信号通道36和136的以串话干扰和波动等的形式存在的大部分电能从主体12中的绝缘材料如塑料传入相连接的接地面32。从一个信号通道36传向另一信号通道136的任何能量被削弱，或者减少。然而如果不是所有的电能、而是大部分的这样的电能不会从一个接地面32传到相邻的接地面32。

图5是根据本发明的第二个备选实施例的电晶片11的部分截面图。除了所有的信号通道136都在电晶片11的一个侧面如侧面42上而相关的接地面位于第一侧面10上之外，图5所示的实施例与图1-3所示的实施例都相同。与图1-3所示的实施例相似，信号通道136直接沿线X指示的方向面对具有中间间隙38的间隙通道。因此，当能量可以通过两个信号通道136之间的侧面10上的接地面32从下面的信号通道136向中间信号通道136传输时，能量不会从下面的信号通道136向上面的信号通道136传输。因为没有能量流通所凭借的导电材料，所以大部分的并不是所有的该电能不会向相邻接地面32传输，也不会从相邻接地面32传输出。

图6是本发明的第三个备选实施例的电晶片11的部分截面图。该实施例中使用了差动信号对46。每个差动信号对46与单独的、个别的接地面32连接。因此，来自于一个差动信号对46的以噪音、波动、串话形式存在的电能可以向连接的接地面32传输，但不会向另一接地面32传输。可选择的，每个差动信号对46可以沿线X指示的方向面对具有间隙38的间隙通道，此时接地面32位于间隙38之间(与图1-3和图5所示的实施例相似)。

因此，本发明的实施例提出了一种电晶片，由于接地面彼此分离，故该电晶片减小了相互联通的相邻信号路径的影响。也就是，每个接地面仅与一个信号通道或平面连接。因为接地面彼此分离，所以大部分的或者全部的任何电能不会从一个接地面向电晶片的相同侧面上的另一个接地面传输。总的说来，本发明的实施例提出了能够产生较少干扰、串话、波动等的电晶片。

电晶片可以包括比这些已显示出的多或少的接地面和信号通道。举例说，电晶片的每个侧面可以包括比显示出的四个信号通道多或少的信号通道。电晶片可以具有包括第一和第二侧面的主体，第一和第二侧面互相作为一个整体形成；或者每个侧面可以是分隔件，该分隔件可以啮合地或以其它方式牢固地固定至它的配对物或连接中间元件上。本发明的实施例可以和任何应用电晶片的电连接器一起使用。此外，本发明的实施例可以和系统一起使用，从而使该系统在减少信号通道、路径、轨道等中的串话、干扰、波动等方面受益。

Claims (3)

1.一种容纳于电连接器内的电晶片，该电晶片包括由具有第一和第二侧面的介电材料构成的主体，其特征在于：

多个信号通道、间隙通道和接地面位于每个所述侧面上，所述侧面之一上的每个所述信号通道位于所述一个侧面上的所述接地面中的每两个接地面之间，并且所述一个侧面上的每个所述接地面位于所述一个侧面上的所述信号通道之一和所述间隙通道之一之间。

2.如权利要求1所述的电晶片，其中，每个所述信号通道包括导电轨道和位于所述导电轨道的每个侧面上的间隔，并且，每个所述间隙通道没有导电轨道。

3.如权利要求1所述的电晶片，其中，所述主体的所述一个侧面上的每个所述信号通道和在所述主体的另一所述侧面上的所述间隙通道之一直接相对。

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