TW201515332A - 連接器及連接器系統 - Google Patents
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- TW201515332A TW201515332A TW103107209A TW103107209A TW201515332A TW 201515332 A TW201515332 A TW 201515332A TW 103107209 A TW103107209 A TW 103107209A TW 103107209 A TW103107209 A TW 103107209A TW 201515332 A TW201515332 A TW 201515332A
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Abstract
一種連接器系統,設置為以一0.5mm的間距提供端子,同時提供10Gbps或更高的高數據速率。在一實施例中,一4X連接器可設置成其尺寸約為一傳統SFP連接器的尺寸,但仍然支持相對高的數據速率。這種連接器可以為堆疊式,以提供額外的密度。
Description
本申請主張於2013年10月1日提交的美國臨時專利申請US61/885,134的優先權。
本發明是有關於一種連接器,特別是指一種適用於高數據速率的連接器。
多種類型的連接器可用於數據通信。最典型的例子包括小型化可插拔(small form-factor pluggable,SFP)式連接器及四小型化可插拔(quad small form-factor pluggable,QSFP)式連接器。日益突出的一個問題是對密度的要求。例如,較佳設計的採用表面安裝(SMT)結構的SFP式連接器能夠支持使用不歸零(NRZ)編碼的16Gbps的數據速率,且能以一成組的結構設置,其中各連接器占用約12.25mm的板空間且相鄰的連接器之間保持2mm的間隔(由此多個連接器可視為是14.25mm的間距)。由於每個SFP式連接器提供一個發送子通道和一個接收子通道,所以SFP連接器被視為是一1X連接器,且由此成組的SFP連接器提供給1X通道各14.25mm的板空間。SMT結構的
QSFP連接器具有一稍高的密度且能在約22.25mm寬的一空間中提供四個發送子通道和四個接收子通道(例如,QSFP連接器為4X連接器)。具有SMT結構的QSFP連接器可以容易地支持NRZ編碼的10Gbps的數據速率。但是,SMT結構不太適用於高的埠密度。當然,SMT連接器可以以一面對面(belly-to-belly)形式安裝,但是這需要在一支撐的電路板的兩側面安裝連接器。因此,某些人更喜歡堆疊式連接器。
堆疊式連接器具有一更具挑戰性的設計情況。由於檢查焊接部位的難度,一堆疊式連接器的腳位排列(footprint)將較為不適於SMT式尾部,而對於許多客戶而言,具有一壓入配合式尾部的一連接器是較理想的。壓入配合結構以更高的數據速率提供合適的性能更具挑戰性,部分是因為連接器到電路板的界面。此外,上部埠損失較大而下部埠諧振較大,而且由於有多個另外的信號對的事實而加劇了這些問題,這增加了串擾。由此,儘管提供能夠支持10Gbps或甚至16Gbps的數據速率的壓入配合堆疊式QSFP和SFP式連接器是可能的,但是這種連接器的開發和製造變得更複雜且更具挑戰性。而且甚至隨著數據速率增加,對於甚至更大的埠密度存在進一步的需要。因此,某些人將會賞識埠密度的進一步改進,同時保持適用於支持10Gbps的數據速率的性能水平。
一種壓入配合連接器設置成提供回行佈線、設
置以堆疊式連接器設置。在一實施例中,該連接器的尾部可以設置成多個斜排,從而多條跡線可以自該連接器的一對接側向該連接器的一後側延伸。在一實施例中,該連接器包括一上部卡槽及一下部卡槽,各卡槽中的端子之間可為一0.5mm的間距。在一實施例中,該上部卡槽和該下部卡槽各設置為提供四個發送子通道和四個接收子通道(諸如,一4X連接器)而該連接器的殼體可約為14mm寬。在一實施例中,各該子通道設置為支持一NRZ編碼的10Gbps的數據速率。該連接器可以包括設置為提供更高的數據速率(諸如10Gbps的數據速率)的成對的薄片體集,而屏蔽板位於該薄片體組的各側且兩個屏蔽板可以位於相鄰的薄片體組之間。
10‧‧‧連接器系統
11‧‧‧電路板
12a‧‧‧排
12b‧‧‧排
13‧‧‧穿孔
14a‧‧‧穿孔
14b‧‧‧穿孔
15‧‧‧連接器
20‧‧‧殼體
21a‧‧‧卡槽
21b‧‧‧卡槽
22a‧‧‧凸出部
22b‧‧‧凸出部
23a‧‧‧前面
23b‧‧‧前面
24‧‧‧端子槽
48‧‧‧端蓋
50‧‧‧薄片體組
52‧‧‧薄片體集
53a‧‧‧第一薄片體
53b‧‧‧第二薄片體
54a‧‧‧排
54b‧‧‧排
56‧‧‧接觸部
57‧‧‧共用條部
58‧‧‧間隙
59‧‧‧尾部
61‧‧‧屏蔽板
62‧‧‧屏蔽板
63‧‧‧凹槽
64‧‧‧狹槽
70‧‧‧差分對
80a‧‧‧端子
80b‧‧‧端子
84a‧‧‧端子
84b‧‧‧端子
100‧‧‧堆疊式連接器系統
111‧‧‧電路板
113a‧‧‧接地穿孔
113b‧‧‧接地穿孔
114a‧‧‧信號穿孔
114b‧‧‧信號穿孔
115‧‧‧連接器
120‧‧‧殼體
121a‧‧‧卡槽
121b‧‧‧卡槽
122a‧‧‧凸出部
122b‧‧‧凸出部
123a‧‧‧表面
123b‧‧‧表面
125‧‧‧樑部
126‧‧‧側壁
126a‧‧‧後緣
127‧‧‧通氣通道
128‧‧‧通道
129‧‧‧凸緣
131‧‧‧長肋部
132‧‧‧短肋部
148‧‧‧端蓋
150‧‧‧薄片體組
152‧‧‧薄片體集
153a‧‧‧薄片體
153b‧‧‧薄片體
156a‧‧‧接地接觸部
156b‧‧‧信號接觸部
156c‧‧‧第一排
156d‧‧‧第二排
157‧‧‧共用條部
157a‧‧‧指部
157b‧‧‧指部
158‧‧‧間隙
159b‧‧‧信號端子
159c‧‧‧信號端子
159‧‧‧尾部
163‧‧‧凹槽
164a‧‧‧接地端子本體
164b‧‧‧接地端子本體
164c‧‧‧接地端子本體
164d‧‧‧接地端子本體
165‧‧‧接地腹部
168‧‧‧狹槽
169‧‧‧孔
170‧‧‧差分對
170a‧‧‧差分對
170b‧‧‧差分對
170c‧‧‧差分對
170d‧‧‧差分對
171a‧‧‧框體
171b‧‧‧框體
180a‧‧‧端子
180b‧‧‧端子
181a‧‧‧端子
181b‧‧‧端子
182a‧‧‧端子
182b‧‧‧端子
183a‧‧‧端子
183b‧‧‧端子
184a‧‧‧絕緣樑部
184b‧‧‧絕緣樑部
185‧‧‧絕緣狹槽
186a‧‧‧開口
186b‧‧‧開口
188‧‧‧狹槽
191‧‧‧本體
196‧‧‧排
T1‧‧‧跡線
18C‧‧‧線
C1‧‧‧直線
C2‧‧‧直線
D1‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一立體圖,說明一堆疊式連接器系統的一實施例;圖2是一側視圖,說明圖1所示的連接器系統;圖3是一前視圖,說明圖1所示的連接器系統;圖4是一立體分解圖,說明一連接器系統的一實施例;圖5是一立體圖,說明一薄片體組的一實施例;圖6是一立體放大圖,說明圖5所示的實施例;圖7是一立體分解圖,說明圖5所示的實施例;圖8是一前視圖,說明一薄片體組的一實施例;圖9是一放大圖,說明圖8所示的實施例;
圖10是一平面圖,說明圖8所示的實施例;圖11是一平面圖,說明一電路板的一實施例;圖12是一平面圖,說明設置於一電路板上的一薄片體組的一部分;圖13是一部分分解立體圖,說明圖12所示的實施例;圖14是一放大分解立體圖,說明一薄片體組的一部分的一實施例;圖15是一立體圖,說明與圖14所示的實施例相似的一實施例,其中,信號端子處於一不同的位置;圖16是一立體圖,說明一連接器系統的另一實施例;圖17是一立體圖,說明圖16所示的實施例;圖18A是一簡化立體圖,說明一卡槽的一實施例;圖18B是一放大立體圖,說明圖17所示的卡槽;圖18C是一立體圖,說明沿圖18B的線18C-18C所取的一橫截面;圖19是一分解立體圖,說明圖16所示的連接器系統的一實施例的一部分;圖20是一立體圖,說明適用於與圖16所示的連接器系統相似的一連接器系統的一殼體的一實施例;圖21是一立體圖,說明一連接器的一實施例;圖22是一立體圖,說明一薄片體組的一實施例;圖23A是一立體圖,說明圖22所示的實施例;圖23B是一部分分解立體圖,說明圖23A所示的實施例;圖24是一部分簡化立體圖,說明一薄片體組的一實施例;
圖25是一立體圖,說明一薄片體組的一部分;圖26是一部分分解立體圖,說明圖25所示的實施例;圖27是一立體圖,說明安裝於一電路板上的一薄片體組的一實施例;圖28是一簡化立體圖,說明圖27所示的實施例;圖29是一簡化立體圖,說明安裝於一電路板上的一薄片體組的一實施例;圖30是一立體圖,說明圖29所示的實施例,其中,出於說明的目的包括另外的特徵;圖31是一簡化立體圖,說明安裝於一電路板上的一薄片體組的一實施例;圖32A是一簡化立體圖,說明安裝於一電路板上的一薄片體組的一實施例;圖32B是一平面圖,說明圖32A所示的實施例,其中,出於說明的目的在一電路板上示出了示例性跡線;圖33是一側視圖,說明安裝於一電路板的一薄片體集的端子;圖34是一簡化立體圖,說明示出安裝於一電路板的一薄片體組的一實施例;圖35是一簡化立體圖,說明一薄片體組的一實施例;圖36是一立體圖,說明一薄片體集的一實施例;圖37A是一立體圖,說明沿圖36的線37A-37A所取的一橫截面;圖37B是一放大立體圖,說明圖37A所示的實施例;
圖37C是一立體圖,說明沿圖36的線37C-37C所取的一橫截面;圖37D是一立體圖,說明沿圖36的線37D-37D所取的一橫截面;圖38A是一側視圖,說明一薄片體集和對應的屏蔽板的一橫截面的一實施例;圖38B是一立體圖,說明圖38A所示的實施例。
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
下面的詳細說明描述多個示範性實施例且不意欲限制到這些明確公開的組合。因此,除非另有說明,本文所公開的多個特徵可以組合在一起而形成出於簡明目的而未示出的另外的多個組合。
圖1至圖15示出一堆疊式連接器的示例性實施例的詳情。可以理解的是,所示的連接器的實施例涉及一適於提供高的埠密度的直角型連接器。此外,連接器以一堆疊式結構示出。可以理解的是,藉由移除頂部或底部的埠,可以提供一非堆疊式(例如,一具有一單個埠的壓入配合設計)的小型連接器。在替代實施例中,一相似的連接器可以設置成以直立結構設置一個或多個埠(例如,根據是否包括一個或兩個埠,這種連接器可以水平地或非水平地堆疊)。因此,各種各樣的變形都是可能的,並且涵蓋在本發明的保護範圍之內。
參照圖1至圖15,一連接器系統10包括安裝於一電路板11上的一連接器15。連接器15包括支撐一薄片體組50且設置有卡槽21a、21b的一殼體20,且多個端子槽24設置在卡槽21a、21b的兩側。該卡槽分別位於凸出部22a、22b,凸出部22a包括一前面23a,凸出部22b包括一前面23b。一端蓋48利用多個臂部49固定於殼體20且有助於將殼體20和薄片體組50相對於彼此保持在所需的位置。
薄片體組50包括多個屏蔽板61、62及多個位於屏蔽板61、62之間的薄片體集52。各薄片體集52包括一第一薄片體53a及一第二薄片體53b。薄片體集52和對應的屏蔽板61、62設置有構造成位於卡槽21a、21b的兩側的兩個排54a、54b的接觸部56。為了提供另外的性能,一共用條部57電連接於該等屏蔽板61、62。如圖所示的,例如,共用條部57可位於設置於該等屏蔽板61、62的凹槽63中。這具有既能將共用條部57固定就位還能確保其與各對應的屏蔽板61、62良好的電連接(例如,共用條部57電連接該等屏蔽板)的益處。應注意的是,如圖所示的,共用條部57延伸橫跨設置於薄片體組50中的所有屏蔽板61、62。在一替代實施例中,共用條部57可以延伸橫跨該等屏蔽板61、62的一部分(例如,兩個或更多)。
可以理解的是,在所示的實施例中,共用條部57設置於形成信號對的尾部59的兩側。儘管不是必需的,但已經確定的是,將共用條部57設置於信號端子的兩側從
而提供一個更平衡的系統是有益的,由此,對於某些實施例,共用條部57的數量比由薄片體集52固持的差分對的數量多一個將是有益的。因此,對於一堆疊式連接器而言,薄片體組50可以固持四個差分對,從而具有五個共用條部57將是理想的,從而使該等共用條部57位於各差分對的相對兩側。
應注意的是,儘管所示的實施例包括僅位於安裝界面處的共用條部57,但是可以設想其它的實施例。所示的實施例的益處是易於將共用條部57組裝於薄片體組50,而從性能與成本的角度來看,這似乎對於一連接器來說是最大的益處。另外的共用條部可以位於薄片體組50的中間部分(例如,如已知的,藉由在該等薄片體和該等屏蔽板上設置孔)。並且如果需要,共用條部可以完全移除或者僅位於該連接器的本體(例如,如果確定使共用條部位於安裝界面是不理想的,則共用條部不設置於安裝界面)。因此,共用條部57的位置和使用不旨在限制,除非另有說明。
可以理解的是,屏蔽板61、62設置為代替傳統的固持接地端子的薄片體。這部分是因為申請人已經確定移除用於固持接地端子的框體具有封裝(package)方面的益處(例如,更容易封裝端子)。但是,屏蔽板61、62仍可以設置為提供尾部59和接觸部56,從而相當於傳統固持接地端子的薄片體。所示的設計的一個益處是在一薄片體結構中通常為分立的端子的所有接地端子被一起共用。當
然,在0.5mm的間距下,使由屏蔽板61、62提供的屏蔽量增加且還包括絕緣薄片體將更困難。
因為在薄片體集52之間使用雙接地端子(及雙屏蔽板61、62),薄片體集52設置為提供能夠支持高數據速率的差分對70,相鄰的差分對70之間提供額外的電隔離。這種電隔離藉由相鄰的屏蔽板之間提供的間隙58進一步增強。已經確定的是,當連接器以一小於0.6mm的間距試圖提供更高的數據速率(諸如10Gbps)時,這種電隔離是有益的。
應注意的是,圖1至圖15所示的實施例使用的腳位排列對於提供所需的性能是有益的。在一0.5mm的間距下,因為多個穿孔將重疊,使得使用於多個端子的多個穿孔不可能並排排列。此外,在一具有一0.8mm的間距的連接器中適當地起作用地某些特徵不如在一具有一0.5mm的間距的連接器中的起作用理想,而且當試圖提供一適用於10Gbps(或更大)的數據速率的連接器時,這些問題變得進一步複雜。例如,當尋求在一NRZ系統中提供10Gbps的數據速率時,將穿孔偏移的需要產生了許多電氣複雜性。具有一小於0.6mm的間距(諸如,具有0.5mm或更小的一間距)的現有的連接器不能提供接近每差分對5Gbps的數據速率。已經確定的是,所公開的結構有助解決電氣問題(否則將藉由連接器和電路板之間的界面解決),同時還使得連接器在尼奎斯特頻率(Nyquist frequency)或高於尼奎斯特頻率下具有理想的插入損失和串擾水平,且所公
開的結構支持10Gbps的數據速率。
所得到的設計為這樣一電路板而設,電路板支撐作為信號穿孔的穿孔14a、14b的相對兩側上的兩個排12a、12b的穿孔13。可以理解的是,共用條部57由此有助於連接這些排。
使一屏蔽板作為用於由一薄片體集固持的所有信號對的一共用的接地板的一個問題是由於電信號穿過差分對(及信號端子和屏蔽板之間產生的耦合)屏蔽板將會出現某些意外的模式。這些意外的模式可能藉由屏蔽板傳輸並在其它的差分對上產生噪音。為了最大限度地減少能量的這種傳輸,屏蔽板61、62上的狹槽64可以用來增加與不同的差分對對應的屏蔽板上的區域之間的阻抗,且有助確保由於意外的模式產生的能量更多地被消散。因此,由於信號穿過端子80a、80b(其形成一差分對70)在該屏蔽板中產生的能量將更不太可能被例如形成另一差分對70的端子84a、84b感知到。
圖16至圖38B示出具有安裝於一電路板111上的一連接器115的一堆疊式連接器系統100的另一實施例。同上面針對圖1至圖15討論的實施例一樣,具有單埠的一連接器(而不是所示的一堆疊式結構)是可能的。此外,也可以提供一直向對齊的連接器。但是,所示設計的許多益處以一堆疊式結構最佳理解。
所示的連接器115分別在凸出部122a、122b的表面123a、123b上設置有兩個卡槽121a、121b。如示出的,
各卡槽具有與其相關的一凸緣129。可以理解的是,凸緣129包括一狹槽。因此,所示的實施例提供兩個對齊的C字狀的端部,該兩個端部設置為收容來自一對接罩體(cage)的一凸緣。
該連接器包括支撐一薄片體組150的一殼體120,且該殼體可包括允許空氣自連接器115的前方流向後方的一通氣通道127。殼體120包括延伸且支撐一側壁126的樑部125,該樑部橫跨自側壁126的一後緣126a向該凸出部延伸的一通道128而延伸。如果需要的話,通道128可允許空氣流經該樑部。因此,與殼體20的結構相似,所示的兩個通道設置於側壁126,且該兩個通道有益於有助改善殼體120的製造並且還可以提供其它的益處。以相似於端蓋48的一方式(如上所述)使用一端蓋148。
薄片體組150中的至少兩個薄片體形成一薄片體集152,且包括設置為能夠提供一高數據速率通道的多個端子。卡槽可以設置為提供位於兩個長肋部131之間的信號接觸部156b的一差分對170,而一短肋部132位於形成差分對170的信號接觸部156b之間。接地接觸部156a可位於相鄰的長肋部131之間。如從圖18B中可以理解的是,四個差分對可以設置於卡槽(諸如卡槽121a或卡槽121b)的每一側,而凸出部122a的寬度可約為12mm。
如圖示出的,接地接觸部156a位於定義一直線C1的一第一排156c,而信號接觸部156b位於定義一直線C2的一第二排156d。直線C1與直線C2間隔開一距離D1,
已經確定的是,這有助於藉由改進的阻抗控製提高對接界面的性能。具體地,已經確定的是,這可以降低該界面的電容耦合,並有助於提供通過該界面的更一致的阻抗值(這有助於降低回波損失(return loss),尤其是在高數據速率下)。在這方面,應注意的是,一對接連接器上的對應的多個接觸部也可以是交錯的(staggered),如果該交錯的全部益處是需要的話。使用長肋部121和短肋部132也可以有助控制阻抗並有助於改善這個問題。
在所示的實施例中,薄片體集152提供位於一第一卡槽121a的相對兩側上的第一和第二差分對170,且還包括位於一第二卡槽122a的相對兩側上的另一第一和第二差分對。自然地,如果僅設置有一個卡槽,則各薄片體集152將僅設置有兩個差分對。
同上面針對圖1至圖15討論的實施例一樣,圍繞薄片體集的是一第一屏蔽板161和一第二屏蔽板162。屏蔽板161、162包括設置於一電路板中的尾部159以及位於該卡槽的接觸部156。兩個相鄰的屏蔽板可以以一間隙158分離開,間隙158可以提供上文針對間隙58所討論的益處。因此,屏蔽板161、162和該差分對提供可重複的一G、S、S、G結構。但是,儘管薄片體153a、153b包括由絕緣材料形成、固持相應的端子的框體171a、171b,但是屏蔽板161、162省略了塑料框體和各個端子而是改為如圖所示的一整體結構,該整體結構不需要一塑料框體。
不同於屏蔽板61、62,屏蔽板161、162包括接
地端子本體164a至164d,接地端子本體164a至164d沿設置於薄片體153a、153b的端子的本體延伸且與其對齊。端子本體164a至164d利用腹部(webs)耦合於該屏蔽板的其餘部分,且已經確定的是,這種結構有助於提供更好的信號性能,這將在下面詳細討論。
在所示的實施例中,連接器設置為通常被稱為4X結構,四個差分通道設置為用於發送而四個差分通道設置為用於接收。這藉由在該卡槽上設置四個高數據速率通道實現。圖1至圖15所示的實施例設置為提供具有一0.5mm間距界面的一連接器,而仍然在各差分通道上支持10Gbps的數據速率。圖16至圖38B所示的實施例設置為提供一0.5mm間距界面而仍然在各差分通道上支持20Gbps的數據速率。已經確定的是,藉由在一差分通道的兩側上設置有接地板,由於緊密的間隔,能夠改善性能。當兩個差分通道並排設置時,對接界面處的端子圖案為G、S、S、G、G、S、S、G。因此,各差分對沿對應的卡槽的寬度具有其自己的對應的一對接地板。
同上面針對圖1至圖15討論的實施例一樣,通常使形成信號對的端子的阻抗相對恆定是理想的,以避免可能由於阻抗不連續導致的反射。為了改善與支撐的電路板的界面,一共用條部157在屏蔽板161、162之間延伸且利用指部157a、157b電連接於屏蔽板161、162。使用一共用的元件的優點是眾所周知的。而圖1至圖15所示的實施例具有在不同的多對信號端子之間的一共用元件,圖16至
圖38B所示的實施例可包括在構成一差分對170的兩個信號端子159c、159d之間延伸的一共用條部。已發現,有些出人意料地,將共用條部157設置在形成差分對170的信號尾部之間提高了差分對170在安裝界面處的阻抗,同時降低了串擾。
指部157a、157b設置為藉由被定位於凹槽163而與屏蔽板161、162接合。為了提供連接器115和電路板111之間平衡和理想的連接,指部157a可設置在共用條部157的相對兩側上且一個指部可以與位於共用條部157的一第一側上的信號尾部對齊而另一個指部與位於共用條部157的一第二側上的信號尾部對齊。換句話說,指部157a、157b可遮蔽信號端子的尾部。因此,在一實施例中,在形成差分對170的端子的相對兩側上使屏蔽板161、162接合的指部157a、157b可設置為使兩個指部157a、157b自共用條部157沿相反的方向延伸。此外,指部157a、157b可設置為使它們向上延伸遠離電路板111,而共用條部157平行於電路板111延伸。因為共用條部157在形成差分對170a至170d的端子的尾部之間延伸,所以僅使用四個共用條部157。應注意的是,形成本文所述的差分對的端子各具有一接觸部(諸如接觸部156)、一尾部(諸如尾部159)以及在該接觸部和該尾部之間延伸的一本體部(諸如本體部191)。
由於小的間距(優選間距可為0.5mm,儘管所述的特徵也可用於具有較大間距的連接器),該多個穿孔需
要偏置。已經確定的是,將信號穿孔114a、114b與對應的接地穿孔113a、113b設置成直線以提供多個斜的排196提供了許多益處。
連接器115的腳位排列設計為提供良好的性能,有助於提高性能的一個特徵是使形成一差分對的各對端子在該排196中設置成在信號穿孔的兩側上具有一接地穿孔的。使用該接地穿孔有助於藉由趨於阻止任何耦合的一部分(否則可能發生在多對信號端子之間)為該等信號穿孔提供屏蔽。從圖32A中可以理解的是,排196不必完全對齊,只要一假想直線與各排196中的四個穿孔的各穿孔相交,就可以實現顯著的益處。換句話說,假想直線和排196之間的重疊的量可以在排196中從穿孔到穿孔變化。
圖16至圖38B所示的設計的一個顯著益處是該設計允許回行佈線(back routing)(與回行佈線不可行的圖1至圖15所示的設計不同)。而直回行佈線(straight-back routing)會更理想,甚至具有回行佈線的能力是非常有用的。例如,從圖32A和圖32B中可以理解的是,跡線(諸如跡線對T1,其出於說明目的被繪製,應當理解的是,在實際中,跡線將可能在電路板內部且將具有一更均一的間隔)可以停留在連接器的周邊內(如由最外面的尾部限定)而佈線回行(routing back)。自然地,四層將用於佈線回行(route back)所示的堆疊式連接器,因為它具有各排設置有四個差分對的四排差分信號,但是避免沿連接器側佈線(routing)的能力大大減少在連接器側上所需要的板空間
且使提高一電路板上的埠密度成為可能。因此,具有回行佈線的能力使所示的連接器適合/能夠滿足其它連接器根本無法滿足的要求。
可以理解的是,屏蔽板161、162省略一框體,且由此屏蔽板161、162本身提供確保它們相對於相鄰的薄片體或屏蔽板保持它們的位置的結構支撐。為了從一支撐的電路板改善裝接(launch),一可選用的孔169可相鄰信號端子設置於屏蔽板(見圖29),以降低電容耦合。可用於改善阻抗(例如,減少阻抗的任何下降(dip)或尖峰(spike))的另一特徵是使共用元件的指部在與信號端子的尾部對齊的一區域接合屏蔽板,如上文所述。
兩個薄片體171a、171b可具有相似的結構,儘管將它們設計成對稱於一中心線是理想的。圖37至圖37D及圖38A和圖38B示出薄片體集152的視圖且示出具有和不具有屏蔽板161、162的橫截面。薄片體171a固持端子180a、181a、182a、183a而薄片體171b固持端子180b、181b、182b、183b。端子180a、180b形成一第一差分對,端子181a、181b形成一第二差分對,端子182a、182b形成一第三差分對,而端子183a、183b形成一第四差分對。各端子由設置在該端子的兩側緣上的絕緣樑部184a、184b固持。為了提供理想的性能,藉由在端子兩側上的絕緣元件上設置開口186a、186b使空氣流過端子的兩側。根據端子的長度、厚度及寬度,可能有必要調整開口186a、186b的尺寸。而應注意的是,端子(無論它們是接地端子還是信號端子)之
間為一恆定的間距。因為屏蔽板161、162不包括一絕緣框體,所以調整在端子各側上形成框體的絕緣材料的量是可能的,且這種調整以及開口尺寸的調整能夠用於幫助改善差分對的性能。為了有助於提供改進的串擾性能,絕緣狹槽185沿端子的本體延伸且有助於在連接器的本體中提供一調節通道(turned channel)。為了進一步改善串擾性能,一較大的狹槽188具有與殼體之間的一第一間隙,該第一間隙可以比對應狹槽185與殼體之間的一第二間隙大至少20%。
可以理解的是,屏蔽板161、162支撐與信號端子(信號端子,諸如設置為板側連接在一起的端子180a、180b)的本體對齊的接地端子本體(164a至164d),接地端子本體藉由一接地腹部165周期性地連接基部屏蔽板(因此屏蔽板上設置有對應接地端子的本體且與接地腹部165相交的一細長的狹槽168)。因此,接地腹部165作為屏蔽板161、162內的一共用元件。儘管通常共用元件之間具有更短的距離是有利的,但是有些出人意料地已經確定的是,在所示的設計中,使接地腹部由大於3.0mm、更優選至少3.5mm的一距離D2分隔開是有利的(至少對於屏蔽板的主體)。應注意的是,根據屏蔽板的厚度,不希望使D2變得太大,因為從結構的觀點來看這樣的屏蔽板可能是有缺陷的。但是,任何本領域的技術人員,根據屏蔽板的材料及物理特性和所需要的結構性能,可以很容易地確定所需要的最大距離C1。還已經確定的是,當接地腹部在
0.4mm寬和0.7mm寬之間時,能夠獲得改進的性能。
如上所述,薄片體153a、153b設置為使端子的兩側上具有一開口186a、186b(信號對之間及屏蔽板之間)。為了提供所需的調節(tuning),端子可以嵌入模制(insert molded),從而使固持端子的框體171a、171b沿接觸部和尾部之間的端子的路徑達到最小化。在某種程度上這是有益的,因為端子由0.007(7毫英寸(mil)厚或約0.18mm厚)範圍內的薄坯形成是理想的,且由此額外的空氣降低了介電常數且有助於提供所需的阻抗。如圖示出的,信號端子在對應的框體(即使端子和屏蔽板之間有一致的間距,間距可以為0.5mm)內偏移成使框體內在屏蔽板(其作為接地端子)和信號端子之間的空氣通道比形成在差分對之間的一信號通道更深。但是,當觀察該系統時,從圖38A和38B中可以理解的是,在兩個信號端子之間的所得到的空氣通道的尺寸大於在一信號端子和一屏蔽板之間的所得到的空氣通道的尺寸。雖然這通常會降低信號端子之間耦合的量而傾向於更中立(neutral),而不是優先耦合,但整體結構(沒有圍繞該屏蔽板的塑料框體)有助於彌補間距,由此該系統仍然優先耦合(例如,比信號端子和接地端子之間更多的能量差分耦合端子對應的模式來承載)。因此,可以理解的是,所示的結構可以允許信號端子被優先耦合在一起。
本文給出的申請以其優選示範性實施例說明了各個特徵。本領域技術人員在閱讀本申請後將作出落入隨
附申請專利範圍的範圍和精神內的許多其它的實施例、修改、以及變形。
10‧‧‧連接器系統
11‧‧‧電路板
15‧‧‧連接器
20‧‧‧殼體
21a‧‧‧卡槽
21b‧‧‧卡槽
23a‧‧‧前面
24‧‧‧端子槽
Claims (18)
- 一種連接器,包括:一殼體,支撐一具有一第一側及一第二側的卡槽;一薄片體集,由該殼體支撐,該各薄片體集包括相鄰的一第一薄片體及一第二薄片體,該各薄片體固持一第一端子及一第二端子,該各端子具有一接觸部、一尾部及在接觸部和尾部之間延伸的一本體部,該尾部具有一壓入配合結構,其中,該第一端子的接觸部位於該第一側而該第二端子的接觸部位於該第二側,其中,該第一端子形成一第一差分對而該第二端子形成一第二差分對,形成該兩個差分對的該端子的本體自接觸部向尾部大體對齊地延伸;一第一屏蔽板及一第二屏蔽板,分別位於該薄片體集的相對兩側,該第一屏蔽板和第二屏蔽板提供接地尾部及接地接觸部,該接地接觸部設置為與設置於該薄片體集的信號接觸部相鄰,以在該卡槽中形成一接地、信號、信號、接地結構;且其中,形成對應的差分對的信號端子的各尾部分開,從而使它們在一第一方向上隔開,而且其中,位於該兩個信號薄片體的相對兩側的兩個接地屏蔽板各包括與該各差分對對應的一尾部,使該兩個接地屏蔽板提供與各差分對對應的一對尾部。
- 如請求項1所述的連接器,其中,該兩個屏蔽板沿底緣被共用。
- 如請求項1所述的連接器,其中,該各差分對設置為支持一不歸零編碼的10Gbps的數據速率。
- 如請求項3所述的連接器,其中,第一端口處的端子之間為一0.5mm間距。
- 如請求項1所述的連接器,其中,該第一屏蔽板的尾部位於信號端子的前方而該第二屏蔽板的尾部位於信號端子的後方,從而該接地、信號、信號、接地的排列沿一斜直線佈置。
- 如請求項1所述的連接器,其中,該薄片體集為一第一薄片體集,該連接器還包括設置為與該第一薄片體集相似的一第二薄片體集,該第二薄片體集在一第一側上具有一第三屏蔽板而在一第二側上具有一第四屏蔽板。
- 如請求項6所述的連接器,其中,該第四屏蔽板和第一屏蔽板彼此相鄰,以在該卡槽中提供一接地、信號、信號、接地、接地、信號、信號、接地的排列。
- 如請求項7所述的連接器,其中,一空氣間隙設置在該第四屏蔽板和該第一屏蔽板之間。
- 一種連接器,包括:一殼體,具有一卡槽,該卡槽具有一第一側及一第二側;一薄片體集,由該殼體支撐,該薄片體集具有一第一薄片體及一第二薄片體,該第一薄片體及第二薄片體各包括一第一端子,該第一端子具有一接觸部、一尾部及在該接觸部和該尾部之間延伸的一本體,該接觸部位 於該卡槽的第一側,其中,該等第一端子彼此對齊且設置為提供一第一差分對,該第一端子設置為以一板側形式耦合在一起;一第一屏蔽板,位於該薄片體集的一第一側,該第一屏蔽板具有形成於該屏蔽板的一第一接地端子,該第一接地端子與該第一差分對對齊且具有一接地接觸部及一第一接地尾部;以及一第二屏蔽板,位於該薄片體集的一第二側,該第二屏蔽板具有形成於該屏蔽板的一第二接地端子,該第二接地端子與該第一差分對對齊且具有一接地接觸部及一第二接地尾部,其中,該第一接地尾部、兩個信號尾部及第二接地尾部設置為壓入配合於一支撐電路板的穿孔中且對齊成使在操作中一假想直線與設置為收容這四個尾部的四個穿孔相交,其中,該四個尾部成為一接地、信號、信號、接地的結構。
- 如請求項9所述的連接器,其中,該第一差分對設置為支持一不歸零編碼的10Gbps的數據速率。
- 如請求項10所述的連接器,其中,該卡槽中的端子之間為一0.5mm的間距。
- 如請求項9所述的連接器,其中,該接地接觸部延伸一第一距離進入該卡槽,而該信號端子延伸一第二距離進入該卡槽,該第一距離和該第二距離是不同的。
- 如請求項9所述的連接器,還包括一共用條部,該共用條部在形成該差分對的該尾部之間延伸和將該第一屏 蔽板電連接於該第二屏蔽板。
- 如請求項9所述的連接器,還包括一第二卡槽,且該薄片體集固持四個差分對,且該兩個卡槽中的端子之間為一0.5mm的間距。
- 如請求項14所述的連接器,其中,該連接器包括四個薄片體集,該各薄片體集固持四個差分對且包括設置在該各薄片體集的相對兩側上的一第一和第二屏蔽板。
- 如請求項15所述的連接器,其中,該連接器包括由其尾部限定的一周邊,且該連接器設置為不需要跡線延伸超出該周邊而在四層上提供回行佈線。
- 一種連接器系統包括:一如請求項16所述的連接器;以及一電路板,具有成排設置的多個穿孔。
- 如請求項17所述的連接器系統,其中,該連接器包括一將該第一屏蔽板電連接於該第二屏蔽板的共用條部。
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