MXPA02007546A - Conector con blindaje. - Google Patents

Abstract

Se describe un conector electrico de alta densidad, alta velocidad para usarse con tarjetas de circuito impreso. Este conector esta en dos piezas, en donde cada pieza incluye columnas de contactos de senal y placas de blindaje que se interconectan cuando las dos piezas se acoplan. Las placas de blindaje se colocan en cada pieza del conector tal que, cuando se acoplan, dichas placas estan sustancialmente perpendiculares a las placas de blindaje en la otra pieza del conector. Los blindajes tienen un arreglo de tierra que se adapta para controlar los campos electromagneticos para varias arquitecturas de sistemas, configuraciones de conmutacion simultanea y velocidades de senal. Adicionalmente, al menos una pieza del conector se manufactura con obleas, con cada plano de tierra y columna de senal moldeados por inyeccion dentro de los componentes que, cuando se combinan, forma una oblea.

Description

CONECTOR CON BLINDAJE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los conectores eléctricos se usan en muchos sistemas electrónicos. En general es más fácil y más redituable manufacturar un sistema en varias tarjetas de circuito impreso que posteriormente se unen con los conectores eléctricos. Un arreglo tradicional para unir varias tarjetas de circuito impreso es tener una tarjeta de circuito impreso que sirva como un panel posterior. Otras tarjetas, llamadas tarjetas hijas, se conectan a través del panel posterior. Un panel posterior tradicional es una tarjeta de circuito impreso con muchos conectores. Las pistas de conducción en la tarjeta se conectan a clavijas de señal en los conectores, para que las señales se puedan enviar entre los conectores. Las tarjetas hijas también contienen conectores que se enchufan en los conectores del panel posterior. En esta forma, las señales se envían entre las tarjetas hijas a través del panel posterior. Dichas tarjetas hijas a menudo se enchufan en el panel posterior en un ángulo recto. Los conectores que se usan para estas aplicaciones contienen un doblez en ángulo recto y a menudo se les llama "conectores en ángulo recto" . Los conectores también se usan en otras configuraciones para interconectar tarjetas de circuito impreso, e incluso para conectar cables a tarjetas de circuito impreso. Algunas veces, una o más tarjetas pequeñas se conectan a otras más grandes . A las más grandes se les conoce como "tarjetas madre" y a las tarjetas que se enchufan en ella se les conoce como "tarjetas hijas". También, las tarjetas que son del mismo tamaño algunas veces se alinean en paralelo. Los conectores usados en estas aplicaciones algunas veces se conocen como "conectores en batería" o "conectores intermedios" . A pesar de la aplicación exacta, los diseños de los conectores eléctricos en general han necesitado reflejar las tendencias de la industria electrónica. Los sistemas electrónicos en general se han hecho más pequeños y más rápidos. También manejan muchos datos más que los sistemas construidos solo hace unos pocos años. Estas tendencias significan que los conectores eléctricos deben de llevar más señales y de forma más rápidas en un espacio más pequeño, sin degradar la señal. Los conectores se pueden hacer para llevar más señales en menos espacio colocando los contactos de señal más juntos entre sí en el conector. Dichos conectores se conocen como "conectores de alta densidad" . La dificultad de colocar los contactos de la señal más cercanos entre sí es que hay acoplamiento electromagnético entre los contactos de las señales. Conforme dichos contactos se colocan más cercanos entre sí, el acoplamiento electromagnético se incrementa. Dicho acoplamiento también se incrementa conforme la velocidad de las señales se incrementa. En un conductor, el acoplamiento electromagnético se indica midiendo la interferencia ( cross - talk) del conector. La interferencia en general se mide colocando una señal en uno o más contactos de señal y midiendo la cantidad de señal acoplada al contacto desde otros contactos de señal vecinos. En una clavija tradicional en un conector de caja acoplado en el cual se provee una rejilla de clavija en la caja de acoplamiento, en general la interferencia se reconoce como la suma total de las contribuciones del acoplamiento de señales de cada uno de los cuatro lados de la clavija en el compartimiento del acoplamiento, así como también aquellas localizadas en forma diagonal al acoplamiento. Un método tradicional de reducir la interferencia es colocar clavijas de tierra de señal dentro del campo de las clavijas de señal. La desventaja de este planteamiento es que se reduce la densidad efectiva de señal del conector. Para hacer un conector de alta densidad y alta velocidad, los diseñadores de conectores han insertado piezas de blindaje en la proximidad de los contactos de señal. El blindaje reduce el acoplamiento electromagnético entre los contactos de señal, de este modo contrarresta el efecto del espacio más pequeño o de las señales de más alta 5 frecuencia. El blindaje, si se configura en forma apropiada, también puede controlar la impedancia de las trayectorias de la señal a través del conector, lo cual puede mejorar también la integridad de las señales llevadas por el conector. 10 Un uso anterior del blindaje se muestra en la patente japonesa No. 49-6543 de Fujitsu Ltd. del 15 de febrero de 1974. En las patentes de EE.UU. Nos. 4,632,476 y 4,806,107, ambas asignadas a los Laboratorios Bell AT&T, muestran diseños de conectores en los cuales se usa blindaje entre columnas de contactos de señal. Estas patentes describen conectores en los cuales el blindaje se extiende paralelo a los contactos de señal a través de los conectores de la tarjeta hija y del panel posterior. Se usan barras de extremo libre para hacer el contacto eléctrico entre el blindaje y los conectores del panel posterior. Las patentes Nos. 5,433,617; 5,429,521; 5,429,520 y 5,433,6.18 todas de "Framatome Connectors International" , muestran un arreglo similar. La conexión eléctrica entre el panel posterior y el blindaje es, sin embargo, hecho con un contacto tipo resorte. r TU ?? iiifipáaiii ii íiíi ii Ai d^i Otros conectores tienen la placa de blindaje solamente dentro del conector de la tarjeta hija. Ejemplos de dichos diseños de conector se pueden encontrar en las patentes 4,846,727; 4,975,084; 5,496,183 y 5,066,236, todas de "AMP, Ine" . Otro conector más con blindaje únicamente dentro del conector de la tarjeta madre se muestra en la patente de EE.UU. No. 5,484,310 de n Teradyne, Ine" . Una aproximación modular a sistemas de conectores fue introducida por " Teradyne Connection Systems of Nashua, New Hampshire" . En un sistema conector conocido como "HD+®" , se arreglan múltiples módulos o columnas de contactos de señal sobre un refuerzo de metal . Típicamente, se proveen de 15 a 20 columnas en cada módulo. Una configuración más flexible resulta de la modularidad del conector, tal que el conector "adaptado" para una aplicación particular no requiere de herramientas o maquinaria especializada para crearse. Además, se pueden evitar muchas tolerancias en las tiradas que ocurren en conectores no modulares más grandes . Un desarrollo más reciente en dichos conectores modulares fue introducido por " Teradyne, Ine" , y se muestra en las patentes de EE.UU. Nos. 5,980,321 y 5,993,259 que se incorporan aquí como referencia. " Teradyne, Ine" , apoderado de las patentes antes identificadas, vende una modalidad comercial bajo el nombre comercial de VHDM™. ^É^ÉHWUU Las patentes muestran un conector de dos piezas . Una parte del conector de la tarjeta hija incluye varios módulos mantenidos sobre un refuerzo metálico. Aquí, cada módulo se ensambla con dos obleas, una oblea de tierra y una de señal . El conector del panel posterior o colector de clavijas incluye columnas de clavijas de señal con varios blindajes del panel posterior localizados entre las columnas adyacentes de las clavijas de señal. Otra variación más de un conector modular se presenta en la solicitud de patente 09/199,126 que se incorpora aquí por referencia. " Teradyne, Ine" , cesionaria de la solicitud de la patente, vende una modalidad comercial del conector bajo el nombre comercial VHDM-HSD. La solicitud muestra un conector similar al conector VHDM™, un conector modular que se mantiene unido sobre un refuerzo metálico, donde cada módulo se ensambla a partir de dos obleas. Las obleas mostradas en la solicitud de la patente, sin embargo, tienen contactos de señal arreglados en pares. Estos pares de contactos se configuran para proveer una señal diferencial. Los contactos de señales que comprenden un par se colocan más cercanos uno del otro en relación con cualquier otro contacto que esté adyacente al contacto de señal que es un miembro de una par de señales diferentes.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Como se expuso en los antecedentes, se requiere que los conectores de alta velocidad y alta densidad mantengan el paso con las tendencias actuales en la industria de los sistemas electrónicos. Sin embargo, con estas densidades y velocidades más altas el acoplamiento electromagnético o interferencia entre los contactos de señal se ha vuelto más problemático. Por lo tanto se provee un conector eléctrico que tiene piezas acopladas con blindaje en una pieza orientada transversalmente al blindaje en una segunda pieza. En una modalidad preferida, una pieza del conector se ensambla a partir de obleas con el blindaje colocado entre las mismas. El blindaje en una pieza tiene partes de contacto asociadas con el mismo para hacer que la conexión eléctrica proteja en la otra pieza. Con dicho arreglo, se provee un conector que se manufactura con facilidad y posee características de blindaje mejoradas. En otras modalidades, la segunda pieza del conector se manufactura a partir de un metal e incluye ranuras dentro de las cuales se insertan los contactos rodeados con un material aislante. Con dicho arreglo, los contacto de señal proveen un blindaje adicional de cuatro paredes contra interferencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la invención serán evidentes de la siguiente descripción más particular de un conector con blindaje de estructura tipo cartón de huevos , ilustrado con los dibujos que acompañan en los cuales los caracteres de referencia similares se refieren a las mismas partes a través de todas las vistas diferentes. Para claridad y facilidad de la descripción, los dibujos no necesariamente son a escala, en lugar de eso se hace énfasis en ilustrar los principios de la invención. La Figura 1 es una vista en despiece de un ensamble de un conector hecho de acuerdo a una modalidad de la invención. La Figura 2 es el conector del panel posterior de la Figura 1. La Figura 3 es la placa de blindaje del panel posterior (130) de la Figura 1. La Figura 4 es una vista alternativa de una oblea de señal representativa de la Figura 1. La Figura 5 es una vista de la placa de blindaje de la tarjeta hija (140) de la Figura 1 antes de moldearse. La Figura 6 es una vista seccional de la parte superior de un patrón de blindaje que resulta cuando se hacen las dos piezas del conector de la Figura 1.

La Figura 7 es una modalidad alternativa del conector (100) de la Figura 1. La Figura 8 es una modalidad alternativa de la oblea de la Figura 4. La figura 9 es una modalidad alternativa del conector del panel posterior de la Figura 2. La Figura 10 es una modalidad alternativa de la placa de blindaje del panel posterior de la Figura 3. La figura 11 es una modalidad alternativa de la placa de blindaje de la tarjeta hija de la Figura 5.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA La Figura 1 es una vista en despiece de un ensamble del conector (100) hecho de acuerdo con una modalidad de la invención. El ensamble del conector (100) incluye dos piezas. La primera se conecta a una tarjeta hija (102) y se puede referir como el conector (120) de la tarjeta hija. La segunda se conecta a un panel posterior (104) y puede ser referido como un conector (110) del panel posterior. El conector (120) de la tarjeta hija y el conector (110) del panel posterior son interacoplables y juntos forman un conector substrato a substrato. Aquí, el conector se muestra y será descrito como conectando un panel posterior y una tarjeta hija. Sin embargo, las técnicas aquí descritas también se pueden implementar en otros conectores substrato a substrato y también en conectores cable a substrato. En general, se conectan múltiples conectores de panel posterior a un panel posterior y se alinean lado a lado. En correspondencia, múltiples conectores de tarjeta hija se proveen en una tarjeta hija para acoplarse con los múltiples conectores del panel posterior. Aquí, para propósitos ilustrativos y facilidad de descripción, solo un conector (110) de panel posterior y un conector (120) de tarjeta hija, se muestran. Refiriéndose también a la Figura 2, el soporte para el conector (110) del panel posterior es una cubierta (122) que de preferencia se forma por un proceso de moldeo por inyección usando un material aislante. Los materiales aislantes convenientes son plásticos como un polímero de cristal líquido (LCP) , un sulfito de polipropileno (PPS) o un nylon de alta temperatura. La cubierta (122) incluye canales (124) de pared lateral en los lados opuestos de la misma. Como se expondrá más adelante, estos canales (124) de pared lateral se usan para alinear elementos del conector (120) de la tarjeta hija cuando los dos conectores (110) y (120) se acoplan. Extendiéndose a lo largo de la base de la cubierta (122), perpendicular a los canales de pared lateral están varios canales estrechos o surcos (125) que reciben un blindaje (130) de panel posterior.

El conector (110) de panel posterior incluye un arreglo de conductores de señal que transfieren señales entre el panel posterior (104) y la tarjeta hija (102) cuando el conector (110) del panel posterior se acopla con 5 el conector (120) de la tarjeta hija. Dispuesto en un primer extremo de los conductores de señal están los contactos (126) de acoplamiento. En una modalidad preferida, dichos contactos (126) toman la forma de cuchillas (126) de señal y se configuran para proveer una trayectoria para transferir una señal diferencial . Una señal diferencial es proporcionada por un par de trayectorias de conducción (126a) , (126b) que típicamente son referidas como ún par diferencial. La diferencia de voltaje entre las dos trayectorias representa el par señal diferencial. En una modalidad preferida, hay ocho filas de cuchillas (126) de señal en cada columna. Estas ocho cuchillas de señal se pueden configurar para proveer ocho señales de un solo extremo o como se mencionó antes, cuatro pares de señales diferenciales. 20 Las cuchillas (126) de señal se extienden a través de la cubierta (122) y terminan en los elementos extremo (128) , que en la modalidad preferida, se adaptan para acomodarse por presión dentro de los huecos (112) de señal en el panel posterior (104) . Dichos huecos (112) son del tipo chapado internamente que conectan a las pistas de ttMMj^|| j jg||i^| ^ B señal en el panel posterior (104) . La Figura 1 muestra los elementos extremo como extremos "ojo de la aguja", sin embargo, dichos elementos (128) pueden tomar varias formas, como elementos de montaje superficial, contactos por resorte, clavijas soldables, etc. Refiriéndose también a la Figura 3, varias de las placas (130) de blindaje se proveen entre las columnas de cuchillas (126) de señal, dispuesta cada una dentro de uno de los diversos surcos (125) . Las placas (126) de blindaje se pueden formar de una aleación de cobre como cobre al berilio o más típicamente latón o bronce al fósforo. Las placas (130) de blindaje también se forman en un espesor apropiado en el intervalo de 8 a 12 milésimas de pulgada para proveer estabilidad adicional a la estructura. En una modalidad de extremo sencillo, las placas de blindaje se colocan entre las columnas de cuchillas (126) de señal. En la modalidad preferida, dichas placas (130) se colocan entre pares de cuchillas (126) de señal.

Dichas placas (130) son sustancialmente planas en forma y terminan en un extremo base en los elementos extremo (132) adaptados para acomodarse por presión dentro de los huecos de tierra (114) en el panel posterior (104) . En la modalidad preferida, los elementos extremo (132) toman la forma de contactos tipo "ojillo". Los huecos de tierra (114) son del tipo chapado internamente que conectan a los planos de tierra sobre el panel posterior (104) . En una modalidad preferida, la placa de blindaje (130) incluye diez elementos extremo (132) . Un borde biselado (no etiquetado) se provee en el extremo superior de la placa 5 (130) de blindaje. En una modalidad, las placas (130) de blindaje incluyen pestañas de refuerzo (134) sobre su primera cara. Refiriéndose otra vez a la Figura 1, el conector (120) de la tarjeta hija es del tipo modular. Esto es, incluye varios módulos u obleas (136) . Las obleas están soportadas por un refuerzo metálico (142) . Aquí se muestra una sección representativa de dicho refuerzo (142). También se muestra una oblea (136) ejemplificativa. En una modalidad preferida, el conector (120) de la tarjeta hija incluye varias obleas apiladas lado a lado, cada oblea está soportada por el refuerzo metálico (142) . En general, dicho refuerzo (142) está formado de una tira de metal, típicamente de acero inoxidable o de aluminio estirado y se estampa con diversas aberturas (162) . Dichas aberturas (162) se adaptan para aceptar salientes 158 de cada una de las diversas obleas (136) que se combinan para retenerlas en su posición. Aquí, el refuerzo metálico (142) incluye tres aberturas (162) para retener la posición de la oblea; una primera (162a) localizada en un primer extremo, la segunda (162b) localizada dentro de un doblez de casi 90 grados en el refuerzo metálico y la tercera (162c) localizada en un segundo extremo del refuerzo metálico (142) . Cuando se unen, el refuerzo metálico (142) se acopla en cada uno de los dos bordes en las obleas (136) . Cada oblea (136) incluye una parte de señal (148) y una parte de blindaje (140) . Tanto la porción de señal (148) como la porción de blindaje (140) incluyen una envolvente aislante (138) , (139) que se inserta por moldeo de un material aislante. Los materiales típicamente usados para formar las envolventes (138) , (139) incluyen un polímero de cristal líquido (LCP) , un sulfito de polipropileno (PPS) u otro material aislante conveniente, resistente a altas temperaturas. Dispuestos dentro de la envolvente aislante (138) de la parte de señal (148) están elementos conductivos que se extienden hacia fuera de dicha envolvente (138) a través de cada uno de los dos extremos. Dichos elementos conductivos están formados de una aleación de cobre, como cobre al berilio y se estampan a partir de un rollo de material de aproximadamente ocho milésimas de pulgada de espesor. En un primer extremo, cada elemento conductivo termina en un elemento extremo (146) adaptado para acomodarse por presión dentro de un hueco de señal (116) en la tarjeta hija (102) . Los huecos de señal (116) son del tipo chapado internamente que conectan a las pistas de señal en la tarjeta hija (102) . En un segundo extremo, cada elemento conductivo termina en un contacto de acoplamiento (144) . En una modalidad preferida, el contacto de acoplamiento toma la forma de una estructura de barra (144) adaptada para recibir las cuchillas de señal (126) del conector (110) del panel posterior. Para cada cuchilla de señal (126) incluida en el conector (110) del panel posterior, está provista una estructura de barras (144) correspondiente, en el conector (120) de la tarjeta hija . En una modalidad preferida, se proveen ocho filas o cuatro pares diferenciales de estructuras de barras en cada oblea (136) . El espacio entre pares diferenciales medido a través de la oblea es de 1.6 mm a 1.8 mm. El espacio grupo a grupo, también medido a través de la oblea es aproximadamente 5 mm. Esto es, el espacio entre repeticiones, de rasgos idénticos entre la cuchilla (126) de señal izquierda en un primer par y la cuchilla (126) de señal izquierda en un par adyacente es de 5 mm. Incluidos en un tercer y cuarto extremo de la envolvente aislante (138) están salientes múltiples (158a -158c) que se insertan en las aberturas de refuerzo (162) para sujetar la oblea (136) al refuerzo (142) . Las salientes (158a), (158b) en el cuarto extremo toma la forma de apéndices formados en la envolvente aislante mientras que la saliente (158c) en el tercer extremo es un eje que se adapta para proveer una interferencia adecuada en la 5 tercera abertura (162c) en el refuerzo metálico (142) . La parte de blindaje de la oblea (136), también referida como blindaje (140), está formada por una aleación de cobre, típicamente cobre al berilio y se estampa a partir de un rollo de material de aproximadamente ocho milésimas de pulgada de espesor. Como se describe antes, el blindaje también se dispone parcialmente en el material aislante . El material aislante en el blindaje (140) define varias cavidades (166) en las que residen las barras de señal (144) . Adyacentes a estas cavidades (166) en el primero y tercero extremos de la oblea (136) están las guías cubiertas (160a) , (160b) que se acoplan a los canales (124) de pared lateral del conector (110) del panel posterior, cuando se acoplan los conectores (120) y (110) de la tarjeta hija y el panel posterior, respectivamente, ayudando así al proceso de alineamiento. La combinación de los canales (124) de pared lateral y las guías cubiertas (160a) , (160b) previenen un giro no deseado de las obleas (136) y soportan el espacio uniforme entre las obleas (136) cuando el conector (110) del panel posterior y el conector ÉMliHHItiMriÉliai (120) de la tarjeta hija, se acoplan. El paso de oblea o espacio entre las obleas está dentro del intervalo de 1.75 mm a 2 mm, con un paso de oblea preferido de 1.85 mm. Los canales de pared lateral (124) también proveen estabilidad adicional a las obleas al balancear las fuerzas de los contactos acoplados. En la modalidad preferida, las cuchillas de señal (126) del conector (110) del panel posterior se acoplan las barras de señal (144) del conector (120) de la tarjeta hija. La naturaleza de esta interfaz de acoplamiento es que las fuerzas de las barras se aplican todas a un solo lado o superficie de las cuchillas. Como resultado, las fuerzas provistas por esta interfaz de acoplamiento son todas en una sola dirección sin fuerza opuesta disponible que iguale la presión. Los canales de pared lateral (124) provistos en la cubierta (122) del panel posterior igualan esta fuerza proveyendo así estabilidad al conector (100) . Dispuestos en un primer extremo del blindaje (140) están varios elementos extremo. Cada elemento se adapta para acomodarse por presión dentro de un hueco de tierra (118) en la tarjeta hija (102) . Los huecos de tierra (118) son del tipo chapado internamente que conectan a las pistas de tierra en la tarjeta hija (102) . En la modalidad ilustrada, el blindaje (140) incluye tres elementos extremo (152) , sin embargo, en una modalidad preferida se incluyen cuatro elementos extremo (152) . En una modalidad preferida, los elementos extremo toman la forma de elementos de "ojillo". En un segundo extremo del blindaje (140) están los contactos (150) de acoplamiento. En la modalidad ilustrada, los contactos de acoplamiento (150) toman la forma de barras que se adaptan para recibir el borde biselado del blindaje (130) del conector del panel posterior. La conexión resultante entre los blindajes (130) , (140) provee una trayectoria de tierra entre los conectores (120) , (110) de la tarjeta hija (102) y del panel posterior (104), respectivamente. Refiriéndose ahora a la Figura 4, se muestra una oblea ensamblada. Cuando las partes de señal (148) y de tierra (140) de la oblea (136) se ensamblan, los elementos de extremo (146) de señal y los elementos de extremo de tierra (152) se colocan en una línea que define un solo plano. Como se muestra, un solo elemento de extremo (152) de tierra se coloca entre cada par de elementos de extremo (146) de señal. Refiriéndose ahora a la Figura 5, el blindaje (140) , como se muestra antes del proceso de moldeo, incluye los flancos 154a, 154b colocados sobre lados opuestos del blindaje (140) . En la oblea terminada. (136), estos flancos 154a, 154b se colocan dentro del material aislante que forma las guías cubiertas 160a, 160b. En general, para formar los flancos 154a, 154b primero se estampa el blindaje (140) desde un rodillo de metal, típicamente una aleación de cobre como cobre al berilio. Los flancos 154a, 154b se doblan hacia fuera del plano del blindaje (140) para formar un ángulo de casi 90° con el blindaje (140) . Los flancos resultantes 154a, 154b de este modo forman planos nuevos que en esencia son perpendiculares al plano del blindaje (140) . El blindaje (140) también incluye los elementos de extremo (152a - 152c) antes descritos, las barras de terminación de los blindajes (150a - 150c) y varios salientes (170a - 170d) del blindaje. Dichos salientes se colocan adyacentes a los contactos de acoplamiento (150a -150c) y entre los flancos (154a, 154b) . Se proveen pestañas de refuerzo (172) en la cara de las salientes (170a - 170d) del blindaje. En una modalidad preferida, se proveen cuatro salientes (170a - 170d) con dos pestañas de refuerzo (172aa - 172db) colocadas en cada saliente para oponerse a las fuerzas ejercidas por los contactos de acoplamiento opuestos. También se incluyen en la cara del blindaje (140) varias aberturas u ojillos (156) que sobresalen que sirven para mantener juntos el blindaje (140) y las partes de señal (148) de la oblea (136) . La parte de la señal (148) incluye receptores de aberturas u ojillos (164) (Figura 4) a través de las cuales estos ojillos (156) se pueden insertar. Después de la inserción, un borde hacia delante (no etiquetado) de los ojillos (156) se puede enrollar hacia atrás para acoplarse a la cara de la parte de la señal que rodea los receptores de ojillos (164), en consecuencia une herméticamente el blindaje (140) y la parte de la señal (148) . El blindaje (140) además muestra que incluye huecos de flujo (168) . Dichos huecos (168) aceptan el material aislante aplicado al blindaje (140) durante el proceso de inserción del moldeo. El material aislante se deposita dentro de los huecos de flujo (168) creando así un vínculo más fuerte entre el material aislante y el blindaje (140) . En una modalidad preferida, se provee un solo hueco de flujo (168) en la cara de cada saliente (170a - 170d) del blindaje y dentro de la curva de cada flanco (154a, 154b) . En la modalidad ilustrada, los contactos de acoplamiento (150a - 150c) son barras en forma de arco unidas en un extremo a un borde de las salientes (170b -170d) del blindaje. Al igual que los flancos (154a, 154b), los contactos de acoplamiento (150a - 150c) típicamente se curvan hacia fuera del plano del blindaje (140) después de que el blindaje ha sido estampado. En una modalidad li i i -... aá«ÍA*Ji..^^....„. preferida, al menos se forman dos curvas en las barras de la terminación del blindaje (150a - 150c) para proporcionar una fuerza de resorte suficiente. Los vacíos (no etiquetados) , que se forman cuando los contactos de acoplamiento (150a - 150c) se curvan dentro de la posición, reciben el borde biselado del blindaje (130) del panel posterior cuando los dos conectores (110), (120) se acoplan. Los vacíos, sin embargo, no son del ancho suficiente para aceptar libremente el borde biselado del blindaje (130) del panel posterior. En consecuencia, los contactos de acoplamiento (150a - 150c) se desplazan por el blindaje (130) del panel posterior. El desplazamiento genera una fuerza de resorte en los contactos de acoplamiento (150a - 150c) proporcionando así un contacto eléctrico efectivo entre los blindajes (130) , (140) y completando así la trayectoria de tierra entre los conectores (110) , (120) . La Figura 6 es una vista seccional de la parte superior de un patrón de blindaje que resulta cuando las dos piezas del conector (100) de la Figura 1 se acoplan. Solamente ciertos elementos del conector (110) del panel posterior y del conector (120) de la tarjeta hija se representan en el diagrama. Específicamente, los blindajes del panel posterior (130) y de la tarjeta hija (140), las cuchillas I?t? ?u?¡l??gl?m ?í Mi i^M Éa. de señal (126) y los canales de pared lateral (124) de la cubierta (122) se incluyen. Adicional a eso se muestra con respecto al blindaje de una tarjeta hija (140a) representativa, un perfil que representa el material aislante formado alrededor del blindaje (140a), las estructuras de barras correspondientes (144) del conector (120) de la tarjeta hija y los contactos (150) de acoplamiento . Cuando se acoplan, las placas de blindaje (130), (140) en cada conector (110), (120) forman un patrón de rejilla. Localizado dentro de cada celda de la rejilla está un contacto de señal. Aquí, el contacto de señal es un par diferencial que comprende dos cuchillas de señal (126) del conector (110) del panel posterior y dos estructuras de barras (144) del conector (120) de la tarjeta hija. En una modalidad de extremo sencillo, una cuchilla de señal sencilla (126) y una estructura de barra (144) sencilla comprende el contacto de la señal. La configuración de blindaje representada en la Figura 6 aisla cada contacto de señal de cada contacto de señal vecino al proporcionar una combinación de uno o más de los blindajes (130) de panel posterior, y uno o más de los blindajes (140) de la tarjeta hija entre un contacto de señal y su contacto colindante. Además, también se deberá de notar que los flancos (154a - 154b) , localizados en cada lado del blindaje (140) de la tarjeta hija, además inhibe la interferencia entre los contactos de señal que se localizan adyacentes a las paredes laterales cubiertas (122-) y además forman una configuración simétrica de tierra para proporcionar un par diferencial balanceado. Refiriéndose ahora a la Figura 7, se muestra una modalidad alternativa del conector (100'). Se muestra el conector (100') para incluir un conector del panel posterior (200) y un conector (210) de la tarjeta hija. El conector (210) de la tarjeta hija incluye varias obleas (236) retenidas sobre un metal de refuerzo (242) . Se muestran dos obleas representativas (236) . Las obleas (236) incluyen varios contactos extremos (246), (252) que se adaptan para unir a la primera tarjeta de circuito impreso (102) . Las obleas además incluyen varias barras de señal (244) que se adaptan para acoplarse con las cuchillas (226) de señal que se extienden desde el conector del panel posterior (200) . Dispuestos entre las barras de señal (244) están varios contactos (250) . Los contactos de acoplamiento (250) se adaptan para recibir un borde biselado de un blindaje (230) de panel posterior incluido en el conector (200) del panel posterior. El blindaje (230) del panel posterior también se muestra para incluir varios elementos de extremo (232) adaptados para acomodarse por presión dentro de la segunda tarjeta de circuito impreso (104) . Refiriéndose ahora a la Figura 8, se muestra una oblea (236) para incluir una parte de señal (248) y una parte de blindaje (240) . La parte de señal (248) incluye una envolvente aislante (238) que de preferencia se inserta en el moldeado por inyección. Un material aislante de alta temperatura como LCP o PPS es conveniente para formar el envolvente aislante (238) . La parte de señal (248) se muestra para incluir los extremos (246) de los contactos y las barras de señal (244). Aquí, los extremos (246) de los contactos y las barras de señal (244) se configuran como pares diferenciales que proporcionan una señal diferencial desde ahí, sin embargo, también se puede proporcionar una configuración de extremo sencillo. La parte de señal (248) también incluye receptores de resquicio (264) que reciben los ojillos (256) de la parte de blindaje (240) de la oblea (236) . Los ojillos (256) se insertan en los receptores de resquicio (264) y se enrollan radialmente hacia fuera contra la superficie de la parte de señal (248) , uniendo herméticamente así las dos partes. Una sección más baja de la parte de blindaje (240), o blindaje (240), se inserta moldeada usando un material aislante como LCP o PPS. La envolvente aislante forma varias cavidades (266) que reciben las barras de señal de la parte de señal (248) . La base de cada cavidad (266) incluye una abertura (340) a través de cuyas cuchillas de señal (226) del conector (200) del panel posterior, accesan las barras de señal (244) del conector (210) de la tarjeta hija. Además se muestra el blindaje (240) para incluir los extremos (252) de contacto y los contactos de acoplamiento (250) . Los contactos de acoplamiento serán descritos en más detalle en conjunto con la Figura 11. Refiriéndose ahora a la Figura 9, el conector (200) del panel posterior se muestra para incluir una cubierta (222) . Dicha cubierta se forma de un metal, de preferencia zinc colado seco. La cubierta incluye canales (224) de pared lateral que se usan, entre otros, para guiar a las obleas (236) a su posición apropiada dentro de la cubierta (222) . Los canales de pared lateral (224) se localizan en las paredes opuestas de la cubierta (222) . Localizadas en la base de la cubierta (222) hay varias aberturas (234) y varios surcos estrechos (225) . Las aberturas (234), de forma rectangular aquí, se adaptan para recibir un bloque de material aislante (300) , de preferencia moldeado de un LCP o un PPS u otro material aislante, resistente a la temperatura. El bloque aislante (300) se acomoda por presión en las aberturas (234) después de que la cubierta ha sido colada. En una modalidad ks?a fatuuti?i preferida los varios bloques aislantes (300) se fijan a una lámina de material aislante para hacer el manejo y la inserción más conveniente. Cada bloque aislante (300) incluye al menos un canal (310) que se adapta para recibir una cuchilla de señal (226) . En una modalidad preferida en la que el conector (100') se configura para transferir señales diferenciales, el bloque aislante (300) incluye dos canales (310) para recibir un par de cuchillas de señal (226) . Dichas cuchillas (226) se presionan dentro del bloque aislante (300) el cual, a su vez, se presiona dentro de la cubierta de metal (222) . Extendiéndose desde la base del bloque aislante (300) están los extremos de contacto 228 que se adaptan para acomodarse por presión dentro de la segunda tarjeta de circuito impreso (104) . Aquí, las aberturas de forma rectangular (234) proporcionan un blindaje adicional de interferencia para las señales que viajan a través del conector (200) del panel posterior. El bloque aislante (300) aisla las cuchillas de señal (226) de la cubierta de metal (222) . El conector (200) del panel posterior además se muestra para incluir varios blindajes (230) del panel posterior que se insertan dentro de los estrechos surcos (225) localizados en la base de la cubierta de metal (222) . Extendiéndose desde la base de la cubierta de metal (222) están los extremos de contacto (232) . El blindaje (230) del panel posterior se muestra para incluir varias barras de blindaje (320) . También se incluyen en el blindaje del panel posterior medios para que las tierras sean comunes, o 5 más específicamente, medios para conectar eléctricamente el blindaje (320) del panel posterior a la cubierta de metal (222) . Aquí los medios para hacer comunes las tierras se muestran como varios contactos que se acomodan por presión ligera (231) . 10 Las barras de blindaje (320) trabajan en conjunto con los contactos de acoplamiento (250) de la oblea (236) para proporcionar una trayectoria de tierra completa a través del conector (100'). La acción recíproca de estas características así como también como detalles adicionales relacionados con el blindaje (230) del panel posterior y un blindaje (240) incluido en la oblea (236) del conector (210) de la tarjeta hija se describirá en más detalle en conjunto con las Figuras 10 y 11 en seguida. Refiriéndose ahora a la Figura 10 el blindaje (230) del panel posterior se forma de una aleación de cobre como berilio al cobre, latón o bronce al fósforo. Las barras de blindaje (230) se estampan desde el blindaje (230) del panel posterior y se curvan hacia fuera del plano del blindaje del panel posterior. Las barras de blindaje además se forman para incluir una región curvada o arqueada h**&*jtiaáa tfÍ¡lt ¡?íß?íyry . . .. . ... ¿? .* (322) en un extremo distante de la barra (320) . Refiriéndose también a la Figura 11, el blindaje (240) del conector (210) de la tarjeta hija se muestra para incluir varios contactos de acoplamiento (250) . Cada contacto de acoplamiento (250) incluye una ranura (no numerada) y una barra (251) de blindaje de la tarjeta hija. Dichas barras (251) se estampan desde el blindaje (240) de la tarjeta hija y se curvan hacia fuera del plano del blindaje (240) . Un extremo distante de la barra (251) de blindaje se curva para proporcionar un apéndice corto (249) que se extiende desde la base de la barra (251) en ángulo. Cuando se acoplan, el borde biselado del blindaje (230) del panel posterior dentro del contacto de acoplamiento (250) del blindaje (240) de la tarjeta hija, alojándose específicamente en la ranura del contacto de acoplamiento (250) . Además se establece un contacto eléctrico cuando la barra (320) de blindaje del panel posterior se acopla a la barra (251) de blindaje de la tarjeta hija. En una modalidad preferida, la región curvada (322) de la barra (320) de blindaje del panel posterior se acopla de forma elástica al apéndice corto (249) de la barra (251) de blindaje de la tarjeta hija. Además, el blindaje (240) de la tarjeta hija incluye flancos (254) de blindaje en los lados opuestos del blindaje (240) adyacentes a los contactos de acoplamiento .y. y . , ... ,..i.^.^...., „ .... .„ ^ ,« ,.>- ,.,„._ ..... ,. „. ............ * *..«^i~« (250) y a las barras (251) de blindaje de la tarjeta hija. Los flancos de blindaje proporcionan protección adicional contra la interferencia introducida a lo largo de los bordes del conector próximos a los canales (224) de pared lateral . Además en la cara del blindaje (240) de la tarjeta hija se incluyen pestañas (272) de refuerzo. Dichas pestañas (272) proporcionan estabilidad adicional y soporte al blindaje (240) de la tarjeta hija en vista de las fuerzas debidas a la interfaz de acoplamiento entre los blindajes (230) , (240) . Se han descrito múltiples modalidades, también se pueden hacer modalidades alternativas o variaciones. Por ejemplo, el tipo de contacto descrito para conectar los conectores de la tarjeta hija (120) o el panel posterior (110) a sus respectivas tarjetas de circuito (102), (104) se muestran principalmente y se describen como conectores de ojillo. También se pueden usar otros tipos de conectores similares. Ejemplos específicos incluyen, elementos de montaje superficial, contactos de resorte, clavijas soldables, etc. Además, el contacto (150) de blindaje de terminación de barra se describe como una barra de forma de arco. También se pueden usar otras estructuras concebidas para proporcionar la función requerida como barras de ""••*"- extremo libre. Como otro ejemplo, se describe un conector diferencial en el que los conductores de señal se proporcionan en pares. Cada par se intenta en una modalidad preferida para llevar una señal diferencial. El conector también se puede usar para llevar señales de extremo sencillo. De forma alternativa, el conector se puede manufacturar usando la misma técnica pero con un conductor de señal sencillo en lugar de cada par. El espacio entre los contactos de tierra se puede reducir en esta configuración para hacer un conector más denso. También, el conector se describe en conexión con una tarjeta en ángulo recto a la aplicación del ensamble del panel posterior. La invención no necesita estar limitada. Se pueden usar estructuras similares para conectores de cable, conectores intermedios o conectores con otras formas. Además las obleas se describen como siendo soportadas por un refuerzo metálico. De forma alternativa, las obleas se pueden soportar por un refuerzo de plástico o se pueden unir con pegamento. También se pueden hacer variaciones a la estructura o construcción de la envolvente aislante.

Mientras que la modalidad preferida se describe en conjunto con un proceso de inserción en moldeado, el conector se puede formar moldeando primero una envolvente y entonces insertar las piezas conductivas dentro de la envolvente. Además, se pueden usar otras estructuras de contacto. Por ejemplo, se pueden usar receptáculos de barra opuesta en lugar de cuchillas y las estructuras de barra de acoplamiento. En forma alternativa, la localización de las cuchillas y las barras se puede invertir. Otras variaciones incluyen cambios a la forma de los extremos. Se pueden usar extremos soldados por unión a través de hueco o se pueden usar conductores para montaje superficial soldado. Se pueden usar extremos para montaje a presión así como otras formas de unión. Mientras que la invención se ha mostrado de forma particular y descrito con referencias a las modalidades preferidas de la misma, se entenderá que aquellos con habilidades en este campo técnico pueden hacer diversos cambios en forma y detalles en los mismos sin apartarse del alcance de la invención abarcados por las reivindicaciones. ,i.»,. .^. .

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES : 1. Un conector eléctrico que comprende: una primera pieza conectora que comprende: un primer arreglo de elementos conductivos, en donde cada elemento tiene un primer extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una primera tarjeta de circuito y un segundo extremo en el que se coloca un primer contacto de acoplamiento y varias primeras placas colocadas entre filas de elementos conductivos del arreglo de los mismos y una segunda pieza conectora que comprende: un segundo arreglo de elementos conductivos, donde cada elemento conductivo tiene un primer extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una segunda tarjeta de circuito y un segundo extremo en el cual se coloca un segundo contacto de acoplamiento y varias segundas placas colocadas entre columnas de elementos conductivos del segundo arreglo de los mismos y perpendiculares a las varias primeras placas cuando la primera y la segunda piezas conectoras se acoplan.
2. 2. El conector eléctrico de la reivindicación 1 en donde cada una de las primeras placas es sustancialmente plana e incluye: un primer extremo en el cual se colocan varios contactos de fuerza de resorte, los cuales se desplazan del plano de cada una de las primeras placas; un segundo extremo adaptado para conectarse eléctricamente a la primera tarjeta de circuito y un par de flancos colocados en bordes opuestos del primer extremo, el par de flancos se desplaza desde el plano de cada una de las primeras placas.
3. 3. El conector eléctrico de la reivindicación 2 en donde cada una de las segundas placas incluye: un primer extremo adaptado para conectarse eléctricamente a la segunda tarjeta de circuito y un segundo extremo adaptado para ser recibido por uno de los contactos de fuerza de resorte de cada una de las primeras placas.
4. 4. El conector eléctrico de la reivindicación 2, en donde la primera pieza conectora además comprende: varias envolventes aislantes, cada una de las cuales soporta una fila de los elementos conductivos del primer arreglo de los mismos.
5. 5. El conector eléctrico de la reivindicación 4 en donde cada una de las primeras placas además incluye : varios ojillos y cada una de las envolventes aislantes se adapta para recibir los ojillos de una de las primeras placas.
6. 6. El conector eléctrico de la reivindicación 5 que además comprende : un refuerzo metálico que soporta varias envolventes aislantes.
7. 7. El conector eléctrico de la reivindicación 1 en donde el primero y el segundo arreglos de elementos conductivos se agrupan eléctricamente en pares para proporcionar una señal diferencial de la misma.
8. 8. El conector eléctrico de la reivindicación 2 en donde los contactos de fuerza de resorte se acoplan eléctricamente a las segundas placas.
9. 9. El conector eléctrico de la reivindicación 4 en donde las primeras placas se envuelven parcialmente en material aislante y dicho material define varias cavidades, cada una adaptada para soportar uno de los primeros contactos de acoplamiento.
10. 10. Un conector eléctrico con una primera pieza conectora que tiene varias columnas de primeros conductores de señal y una segunda pieza conectora que tiene varias columnas de segundos conductores de señal adaptados para acoplarse a los primeros conductores de señal, cuando la primera y la segunda piezas conectoras se acoplan, caracterizado en que el conector además comprende: varias primeras placas, cada una colocada entre filas adyacentes de conductores de señal en la primera pieza conectora; varias segundas placas, cada una colocada entre columnas adyacentes de conductores de señal en la segunda pieza conectora y varios primeros contactos de acoplamiento en las primeras placas, en donde, cuando la primera pieza y segunda pieza conectoras se acoplan, cada una de las primeras placas es perpendicular a las segundas placas, y hace contacto con cada una de ellas.
11. 11. El conector eléctrico de la reivindicación 10, en donde cada una de las segundas placas es sustancialmente plana e incluye : un primer extremo en el cual se colocan varios contactos de acoplamiento, los cuales se desplazan desde el plano de cada una de las primeras placas; un segundo extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una primera tarjeta de circuito y un par de flancos colocados en bordes opuestos del primer extremo, el primer par de flancos se desplaza desde el plano de cada una de las primeras placas .
12. 12. El conector de la reivindicación 11 que además comprende : un refuerzo y varias envolventes aislantes, cada una de las cuales soporta una de las columnas de los segundos conductores de señal, cada una de las envolventes tiene una A¿t.¡j . ¿ j-Jt cJ cara frontal orientada hacia la primera pieza conectora y una parte trasera unida al refuerzo.
13. 13. El conector eléctrico de la reivindicación 12, en donde cada una de las segundas placas además incluye : varios ojillos y cada una de las envolventes aislantes se adapta para recibir los ojillos de una de las segundas placas.
14. 14. El conector eléctrico de la reivindicación 11, en donde cada una de las primeras placas incluye: un primer extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una segunda tarjeta de circuito.
15. 15. Un arreglo de blindaje para un conector eléctrico que incluye varios conductores de señal, el arreglo comprende: varias primeras placas colocadas en una primera pieza del conector y varias segundas placas colocadas en una segunda pieza del conector y perpendiculares a las primeras placas cuando la primera y segunda piezas del conector se acoplan; en donde cada uno de los conectores de señal se coloca dentro de una de las celdas de rejilla formada al acoplarse las primeras y segundas placas.
16. 16. El arreglo de la reivindicación 15, en donde cada una de las primeras placas es sustancialmente plana e incluye : un primer extremo en el cual se colocan varios primeros contactos de acoplamiento, los cuales se desplazan desde el plano de cada una de las primeras placas; 5 un segundo extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una primera tarjeta de circuito y un par de flancos colocados en bordes opuestos del primer extremo, los cuales se desplazan desde el plano de cada una de las primeras placas. 10
17. 17. El arreglo de la reivindicación 16, en donde cada una de las primeras placas además incluye: varios ojillos y cada una de las envolventes aislantes se adapta para recibir los ojillos desde una de las segundas placas. 15
18. 18. El arreglo de la reivindicación 17, en donde cada una de las segundas placas incluye : un primer extremo adaptado para conectarse eléctricamente a una segunda tarjeta de circuito y un segundo contacto de acoplamiento adaptado para 20 ser recibido por uno de los primeros contactos de acoplamiento de cada una las segundas placas.
19. 19. Un conector eléctrico que comprende: un arreglo de conductores de señal y varias placas colocadas entre columnas del 25 arreglo de los conductores de señal, cada una de las placas ? éttMt¡¡ítmail?l*áÍtÍli- ,.y .,y .„ ... . í,.y Ay.t.,~ -*^-'-^i- incluye : una parte extrema adaptada para unirse a una tarjeta de circuito y varios contactos de acoplamiento colocados a 5 lo largo de una longitud de cada una de las placas .
20. 20. Un conector eléctrico que comprende: un arreglo de conductores de señal y varias placas colocadas entre filas del arreglo de los conductores de señal, cada una de las placas 0 incluye: una parte extrema "adaptada para unirse a una tarjeta de circuito; varios contactos de acoplamiento y un par de flancos, cada uno colocado en un 5 borde de cada una de las placas.
21. 21. Un método para proporcionar blindaje a interferencia a un arreglo de conductores de señal en un conector eléctrico, el método comprende: proporcionar varias placas colocadas en un patrón 0 de rejilla, cada uno de los contactos de señal se aisla de los conductores de señal colindante por dos o más de las placas y en donde proveer varias placas incluye : proporcionar un primer conjunto de varias placas en una primera pieza del conector eléctrico y 5 proporcionar un segundo conjunto de varias nmmuüf i • -• •-*- '""- " " -**»*•"-" placas en una segunda pieza del conector eléctrico.
22. 22. Un método para proporcionar blindaje de interferencia a un arreglo de rejilla de conductores de señal en un conector eléctrico, el método comprende: proporcionar una placa de blindaje entre cada conductor de señal y un conductor de señal colindante en una dirección longitudinal en una primera pieza del conector eléctrico y proporcionar una placa de blindaje entre cada conductor de señal y un conductor de señal colindante en una dirección longitudinal en una segunda pieza del conector eléctrico.