TWI269502B - High density, low noise, high speed mezzanine connector - Google Patents

Description

1269502 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 般地，本發明係關於電連接器領域。更特定言之，本 發明係關於重量輕、低成本、高密度的夾層式電連接器， 八提i、阻抗爻控制的、高速度、低干擾通信，即使在該等 端子之間不存在屏蔽之情況下亦如此，其還提供先前技術 的連接器所不具有的各種其他優點。 【先前技術】

“連接器利用信號端子而在電子裝置之間提供信號連 接口亥等仏就端子常常係緊密間隔以致相鄰信號端子之間 f生不:要的干擾或「串音」。本文所使用的術語「相 =不彼此鄰接之端子（或列或行）。#_信號端子感應 乂於此口電％而在一相鄰信號端子中引起的電性干擾時， ^ ^串日從而有知信號完整性。隨著電子裝置的微型化 和间速度、向信號完整性的電子通信變得曰益普遍，減 串音在連接ϋ的設計中成為重要因素。 減少争音之一常用技術係將分離的電場以金屬 位於(例如)相鄰的信號端子之間。該等屏蔽起作用 阻擋該等端子的雷土日、Β 稽田 電琢此口來阻擋信號端子之間的串音。 地‘子亦吊用於阻播相鄰的差動信號對之間的串音。 及脈明使用屏蔽及接地端子來阻播串音的電連接器計 用之範例性端子配置。 °才木 圖1Α說明信號端+ _ 時所採用之# 心·)與接地端子G在配置 時 使得差動信號對s+、s-沿行⑻至IG6而定位 103790.doc 1269502 之配置。如圖所示，屏蔽112可能係定位於端子行1〇1至 106之間。行101至106可包括信號端子許、s_與接地端子G 之任何組合。該等接地端子G起到阻擋相同行中的差動芦 號對之間的串音之作用。該等屏蔽112_阻擋相鄰行中 的差動信號對之間的串音之作用。 圖1B說明信號端子S與接地端子G在配置時所採用之一 使得差動信號對S+、S-沿列111至116而定位之一配置。如

圖所示，屏蔽122可能係定位於列U1至116之間。一列η} 至116可包括信號端子8+、s_與接地端子G之任何組合。咳 等接地端子G起到阻擋相同列中的差動信號對之間的串音 之作用。該等屏蔽122起到阻擋相鄰列中的差動信號對之 間的串音之作用。 由於對更小、重量更輕的通信設備之需求，因而需要將 連接器製作得更小而重量更輕，㈣提供㈣的性能特 被。屏蔽在該連接ϋ内佔據本來可用於提供額外信號端子 之有價值的空間，並因此限制端子密度（以及，因此限制 連接时尺寸）。此外，製造並插入此類屏蔽會實質上增加 製造此類連接器之相關的總成本。在某些應用+，已二屏 蔽在該連接器的成本中占4〇%或更多。屏蔽之另一已知缺 點係其使得阻抗降低。因此，為使得高端子密度的連接器 中有足夠向的阻抗，該等端子將需要變得很小以致其在許 多應用情況下不夠強固。 。 美國專利申請案第10/284,966 輕、低成本、高密度的電連接器 號揭示並主張採用 ’其即使在該等端子 重量 之間 103790.doc 1269502 不存在屏蔽之情況下亦提供阻抗受控制的、高速度、低干 擾通信，該案之全部揭示内容係以引用的方式併入於此。 但是’若存在一種減少串音之發生而無需採用接地端子或 内部屏蔽之重量輕、高速度、夾層式電連接器（即，操作 速度高於1 Gb/s而一般在約10 Gb/s範圍内之電連接器）， 則將會適合需要。 【發明内容】 本發明提供高速度夾層式連接器（操作速度高於丨〇13/8而 一般在約2至20 Gb/s範圍内），其中信號端子係配置成限制 相鄰的差動#號對之間的串音位準。此一連接器可包括沿 列或行形成阻抗匹配的差動信號對之信號端子。該連接器 可月b係’而較佳的係不具有内部屏蔽及接地端子。該等端 子之尺寸及彼此相對之配置可能使得一第一信號對中之一 差動“號在形成該信號對的端子之間的一間隙内產生一高 電場而在相鄰信號對附近產生一低電場。可將空氣用作一 主要介電質來使該等端子絕緣，並因此提供適合用作夾層 式連接器之一重量輕的連接器。 此類連接器還包括新穎的端子組態，從而減少插入損失 並保持沿端子長度的阻抗實質上不變。將空氣用作主要介 電質來使該等端子絕緣，便產生一適合用作夾層式球柵格 陣列連接器之重量輕的連接器。 【實施方式】 [第一項具體實施例] 下面用到的特定術語僅係為了便於說明，而不應認為其 103790.doc 1269502 對本發明構成任何限制… 「左」、「右」、「上」、「下 術5吾「頂部」、「底部」、 樣地，術語「向内」和「二不=參考圖式中的方向。同 考物件的幾何中心。 」分別表示朝向及遠離所參 它們的衍生詞和意思相面明確提到的詞，也包括 電連接器之1形幾何結構-理論模型 圖Μ示意性說明一電連接器，其中導電 成-般為「!」形之幾何結構。受讓人 ：係配 術中將此類連接器具趙化，而名稱為 及：」技 制的電連接器」之美控 此類連接器，該案之全部”張 此。相^ 門谷係以引用的方式併入於 =。已务現’利用此幾何結構可產生低串音及受控制的阻 圖2A顯示原先所期望的1形傳輸線幾何結構。如圖所 心該導電元件可能係垂直插入於二個平行的介電與接地 平面兀件之間。由於總體上以二個介電係數為6之水平介 電層12及14與對稱放置於該導體頂部及底部邊緣之接地平 面13及15之間的數字1〇來顯示的信號導體具有垂直配置， 因此一般將此傳輸線幾何結構說明為。該導體之側 及22對一空氣介電係數為以之空氣24開放。在一連接器應 用中’該導體可能包括端對端或面對面鄰接之二區段26與 28 ”亥專w電層12及14之厚度t!及t：2首先控制該傳輸線之 特徵阻抗’而總高度h與介電質寬度Wd之比率控制電場及 磁場向一相鄰端子之滲透。由原先的實驗得出結論，使超 103790.doc 1269502 k A及B的干擾最小化所需要的比率將約為丨（如圖2八所 說明）。 ^圖2A中的線30、32、34、36及38係空氣介電質空間中電 壓的等電位。取一與該等接地平面之一接近之等電位線， 並跟Ik其從该等邊界Α與Β向外，將會發現邊界a或邊界Β 皆很接近該接地電位。此點表示邊界Α與邊界Β中的每一 邊界處皆存在虛擬的接地表面。因此，若二或更多j形模 組係並排放置，則在該等模組之間會存在一虛擬的接地表 面而且該等模組之電場混合將會極少甚至沒有。一般地， 與介電質寬度wd或模組間距（即，相鄰模組之間的距離）相 比，該導體寬度we及介電質厚度tl、。應較小。 若貫際的連接器設計受到機械方面的約束，則實際上會 叙現邊傖號導體（刀形/樑端子）的寬度與介電質厚度之比例 可能相對於較佳比率而略有偏差，而且在相鄰的信號導體 之間可能存在一定的最小干擾。但是，使用上述I形幾何 結構之設計往往具有比其他傳統設計更低的串音。 影響相鄰端子之間串音之範例性因素 依據本發明，進一步分析並擴展上述基本原理，並利用 其來藉由決定該等信號及接地端子之適當配置.及幾何結構 而決定如何進一步限制相鄰信號端子之間的串音，即使端 子間不存在屏蔽的情況下。圖2B包括在依據本發明之信號 端子S及接地端子G之一端子配置中一以主動行為主的差動 信號對S+、S-附近的電壓之一輪廓曲線圖。如圖所示，輪 廓線42最接近零伏特，輪廓線44最接近伏特，而輪廓線 103790.doc -10- 1269502 46最接伏特。已觀察到，儘管該電壓在離該主動對最 近的「靜」差動信號對不一定變成零，但對該等靜對之干 擾f近零。即’撞擊在趨正靜差動對錢料上的電壓約 與撞擊在該趨負靜差動對信號端子上的電壓相同。因此， 該靜對上的雜訊’即該等趨正與趨負信號之間的電壓差接 近零。 因此如圖2B所示，可對該等信號端子s與接地端子G 加以縮放並使其彼此相對而定位，以便在一第一差動信號 對中的一差動信號在形成該信號對的接點之間的間隙内產 生一高電場Η ’而在-相鄰信號對附近產生—低（即，接近 接地電位)電場L(接近接地電位)。因此，可將相鄰信號端 ^之間的串音限制於特定應用可接受的位準。在此類連接 器中’可將相鄰信號端子之間的串音位準限制於一點， 即：即使在高速度、高信號完整性應用中，亦使得相鄰端 子之間的屏蔽之需要成為多餘。 經由對上述1形模型之進一步分析，已發現高度與寬度 之和諧值比率並不如初看起來那樣重要。已發現有若干因 素能影響相鄰信號端子之間的串音位準。下面詳細說明若 干此類㈣’但預期可能會有其他因素。此外，儘管較佳 的係對所有該些因素加以考量，但應瞭解，每一因素皆可 皁獨地對-特定應用情況下的串音予以充分限制。在針對 -特定的連接器設計而決合適的端子配置時，可考量 下列任一或所有因素： .里 a)與相鄰端子係較寬側耦合之情況（即，其中一端子之較 103790.doc 1269502 寬側與-相鄰端子之較寬側相鄰）_，發現在相 係邊緣耦合之情況(即，其中一端子之邊緣與一相 之邊緣相鄰）下，或者其中一端子之邊 緣係與一相鄰端早 之較寬側相鄰的情況下串音會更少。 > 邊緣耦合得越緊密，

麵δ的^錢之電場朝—相鄰對之延伸量更小，而一連 器應用必須朝原始㈣理論模型之高度與寬度比率和譜值 之接近量更小。邊緣麵合還允許相鄰連接器之間存在更小 的間隙寬度’並因此有助於在高端子密度的連接器中獲 所需的阻抗位準而不需要過小而不能充分發揮功能= 子。例如，已發現，在該等端子係邊緣輕合之情況下具有 一 〇·3至0.4 mm間隙之一约, 4〇·2至〇·7 mm的間隙足以提供約 100如之阻抗，而在相同的端子係較寬㈣合 需要約之間隙來獲得相同的阻抗。當該端子延伸穿過 介電區域、接觸區域等時’邊軸合還有助於改變端子寬 度，並因此改變間隙寬度； b)已發現，藉由將厂縱橫比」，即行間距（例如，相鄰行 :間的距離)之比率，改變為介於相鄰端子之間的一給定 行的間隙，可有效地減少串音； Ο相鄰行彼此相對之「搖擺」亦能降低串音位準。即， 在讓具有一第一行的“號端子相對於在一相鄰行中的相鄰 信號端子而偏移之情況下，彳有效地限制串|。偏移數量 可以係，例如，整列間距（即，相鄰列之間的距離）、半列 間距或在一特定連接器設計情況下能產生位準低得可以接 又的串音之任何其他距離。已發現，最佳偏移取決於若干 103790.doc 1269502 因素舉例而吕，如行間距、列間距、該等端子之形狀及 圍、4等端子的絕緣材料之介電係數。已發現該最佳偏移 不疋係如常常認為的那樣「在間距上」。即，該最佳偏 移可毛生於/σ -連~區之任何地方，且不限於列間距之所 有部分（例如，整個或一半列間距）； d) 、左由添加外部接地，即將接地端子放置於相鄰端子行

之交替端，可進一步減少近端串音（「順τ」）與遠端串 音（「FEXT」）。 e) 還已發現，縮放該等端子（即，減小該等端子之絕對尺 寸’ t同時保留丨比例&幾何關係）使得端子密度增加 (即每、線性英寸之端子數目）而+會對該連接器之電性 特徵產生不利影響。 藉由考量該些因素中的任何或所有因素，可設計一種即 使在相鄰端子之間不存在屏蔽之情況下亦提供高性能 (即，串音低入射）、高速度（例如，大於！ Gb/s，而一般約 為10 Gb/s)的通信之連接器。還應瞭解，此類能夠提供如 此高速度的通信之連接器及技術在更低速度下亦可用。 依據本發明之範例性端子配置 圖3A說明依據本發明具有以行為主的差動信號對（即， 其中將差動信號對配置成行）之一連接器1〇〇。（本文所使用 的「行J表示該等端子邊緣耦合所沿之方向。「列」垂直 於行。）如圖所示，每一行4〇1至406皆從頂部至底部按順 序包含：一第一差動信號對、一第一接地導體、一第二差 動信號對及一第二接地導體。可看出，第一行4〇1從頂部 103790.doc -13- 1269502 至底部按順序包含：一第一差動信號對，其包含信號導體 81+及S1_，一第一接地導體G; 一第二差動信號對，其包 3 4旒導體S7+及S7-;以及一第二接地導體G。列413與 416各包含複數個接地導體〇^列4n與412 一起包含六個差 動信號對，而列514與515 一起包含另外六個差動信號對。 接地導體之列413及416限制列411至412中該等信號對以及 歹J 4 14至41 5中g亥等信號對之間的串音。在圖3 a所示之具體 實施例中’ 36個端子配置成行，從而可提供十二個差動信 號對。由於該連接$無屏㉟，因此可將 對較大(與具有屏蔽之一連接器中的端子相比)。因二 得所需阻抗所需要的連接器空間更少。 圖3B及3C說明依據本發明包括外部接地之連接器。如 圖3B所示，可將一接地端子〇放置於每一行之每一端。如 圖3C所示，可將一接地端子〇放置於相鄰行之交替端。已 發現，在某些連接器中，將外部接地放置於相鄰行的交替 端處，使得信號端子密度增加（相對於將外部接地放置於 每一行的二端之連接器）而不會令串音位準增大。 替代性的係，如圖4所示，可將差動信號對配置成列。 如圖4所示，各列511至516包含二接地導體與一差動信號 對之重複序列。第一列5 11從左到右按順序包含：二接地 導體G、一差動信號對S1+、S1_及二個接地導體g。列μ〗 從左到右按順序包含：一差動信號對S2+、S2_、二個接地 導體G及-差動信號對S3+、S3_。該等接地導體阻檔相鄰 信號對之間的串音。在圖4所示之具體實施例中，％個端 103790.doc -14- 1269502 子配置成列，從而提供僅九個差動信號對。 藉由將圖3 A所示配置與圖4所示配置相比較，可了解差 動信號對之一行配置使得信號端子密度比一列配置更高。 因此’應瞭解，儘管將信號對配置成行使得端子密度更 高，但對於特定應用亦可選擇將該等信號對配置成行或 列0 不考慮該等信號對係配置成列還係行，每一差動信號對

在該差動信號對的正導體Sx+與負導體Sx_之間具有差動阻 抗。差動阻抗係定義為在相同差動信號對的二個信號導 體之間沿該差動信號對長度之一特定的點上存在之阻抗。 眾所皆知，需要將該差動阻抗控制成匹配連接該連接器 的電性裝置之阻抗。將該差動阻抗ZG與一參考阻抗（例 如，電性裝置之阻抗）匹配，使得可能限制整個系統頻寬 仏號反射及/或糸統共振最小化。此外，需要將該差動 阻抗ZG控制成使其沿該差動信號對實質上不變，即使得每 差動h唬對具有一實質上一致的差動阻抗輪廓（在10。/〇範 圍内）。 接地之接近程度以 間隙決定。 可藉由定位該等信號及接地導體來控制該差動阻抗輪 廓明確δ之，差動阻抗係由信號導體之—邊緣與一相鄰 及一差動信號對内信號導體邊緣之間的 如圖3Α所示’包含信號導體S6 +及S6_之差動信號對之位 置與列413中之一接地導體G相鄰。包含信號導體以2 +與 的差動信號對之位置與二個接地導體G(-個在列413 103790.doc 15 1269502 :而另-個在列416中）相鄰。傳統連接器包括與每一差動 仏號對相鄰之二個接地導體以使得阻抗匹配問題最小化。 =除該等接地導體之-通常會引起阻抗失配而減小通信速 ς道但是’可藉由減小具有僅—相鄰接地導體的差動信號 ^導體之間的間隙’來對缺少—個相鄰接地導體作 償。 應瞭解’對於單端發信，亦可藉由定位該等信號及接地 • 體來控制單端阻抗。明確言之’可藉由-單端信號導體 與：相鄰接地之間的間隙來決定單端阻抗。單端阻抗可以 =定義為存在於一單端信號導體與一相鄰接地之間沿一單 端^就導體長度之一特定點處的阻抗。 為保持高頻寬系統可接受的差動阻抗控制，需要將端子 之間的間隙控制於數千分之一英寸範圍内。超過數千分之 央寸的間隙變化可能引起該阻抗輪廓出現不可接受的變 化，但是，可接受的變化取決於所需速度、可接受的誤差 _ 率及其他設計因素。 囷5 ’、、、員示差動彳§號對與接地端子之一陣列，其中各行端 子皆從各相鄰行偏移。該偏移係從一端子之一邊緣至相鄰 仃中的對應端子之相同邊緣測量得出。如圖5所示，行間 距與間隙寬度之縱橫比係ρ/χ。已發現，若一縱横比約為 5(即’ 2 mm之行間距；〇·4 mm之間隙寬度），則足以在兮 等行同樣搖擺之情況下對串音加以充分限制。若該等行不 搖擺’則需要約8至1〇之縱橫比。 如上面之說明，藉由讓該等行偏移，出現在任何特定端 103790.doc -16 - 1269502 子中的多4主動串音位準可能限於特定連接器應用可接受 之-位準。如圖5所示’各行皆在沿該等行之方向上相對 於相鄰行而偏移-距離(1。明確言之，行601相對於行602 偏移一偏移距離d，行602相對於行6〇3偏離一距離d，以此 類推。由於各行皆相對於相鄰行而偏移，ϋ此各端子皆相 對於一相鄰行中之一相鄰端子而偏移。例如，差動對DM 中的信號端子68G相對於差動對Dp4中的信號端子68ι而偏 移一距離d，如圖所示。

圖6錢明㈣對之另—組態，纟中各行端子皆相對於相 鄰行而偏移。例如’如圖所示’行7〇2中的差動對Dpi相對 於相鄰行701中的差動對贈而偏移一距離d。但是，在此 員，、體實域中’該端子陣列不包括分離各差動對之接地 端子。實際上，各行内的差動對彼此分離之距離大於一差 動對中之一端子與同一差動對中的第二端子之分離距離。 例如，其中各差動對内的端子之間的距離係Y ,差動對的 ^離距離可能係Y+X，其中γ+χ/γ>>1。已發現，此類間 隔亦起到減少串音之作用。圖紐說明—範例端子配置，其 十讓相鄰列偏移接近-信號對長度Lp之距離d。一行内相 郧k號對之間的距離y+x亦接近一個對的長度“。 依據本發明之範例性連接器系統 圖7顯不依據本發明之一夾層式連接器。應明白，央層 式連接器係一高密度的堆疊連接器，其係用於將—電性裝 置㈣如’-印刷電路板）平行連接至另一電性裝置，例如 另—印刷電路板或類似者。圖7所說明的央層式連接器裝 103790.doc -17- 1269502 配件800包含一插座8 1 0與標頭820。 一電性裝置以此方式可經由孔徑8 12與該插座部分810電 性配對。例如，另一電性裝置經由球端子與該標頭部分 820電性配對。因此，一旦連接器8〇〇之標頭部分820及插 座部分810係電性配對，連接至該標頭及插座之二個電性 裝置便同樣經由夾層式連接器800而電性配對。應明白， 電性裝置與該連接器800配對的方式之數目不限，只要其 不脫離本發明之原理。 插座8 10可包括：一插座外殼8丨〇 a ;以及圍繞該插座外 殼8 10A之周邊而配置的複數個插座接地8 u ;以及具有一 標頭外殼820A之標頭820 ;以及複數個標頭接地821，其係 圍繞該標頭外殼820A之周邊而配置。該插座外殼8 1 〇A及 該標頭外殼820A可由任何適合商業應用的絕緣材料製成。 该等標頭接地82 1及插座接地811起到將一連接至該標頭 820的電性裝置之接地參考與一連接至該插座8丨〇的電性裝 置之接地參考連接之作用。該標頭820還包含複數個標頭 IMLA(圖8中為簡潔起見未作個別標記），而該插座81〇包含 複數個插座IMLA 1000。 插座連接器8 10可包含對齊接針850。對齊接針850與在 標頭820内找到的對齊插頭852配對。該等對齊接針850及 對齊插頭852在配對期間起到將該標頭820與該插座81〇對 齊之作用。進一步，該等對齊接針850及對齊插頭852起到 令該標頭820與插座810—旦配對時便可能出現的任何橫向 移動減小之作用。應明白，連接該標頭部分820及插座部 103790.doc 1269502 分810可使用的方法相當多，只要不脫離本發明之原理即 可。 圖8係依據本發明之一項具體實施例之一標頭IMLA對之 一透視圖。如圖8所示，該標頭IMLA對1000包含一標頭 IMLA 1010與一標頭1]^[1^ 1〇2〇。IMLA 1〇1〇包含一超模制 外殼101與一系列標頭端子1〇3〇，而標頭IMLA 1020包含一 超模制外殼1021與一系列標頭端子丨〇3〇。圖8中可看出， 該等標頭端子1030係凹陷進標頭IMLA 1010及1020之外殼 内。 IMLA外殼1011及1021還可包括一閂鎖尾部1050。閂鎖 尾部105 0可用來固定地連接夾層式連接器8 〇〇之標頭部分 820内的IMLA外殼1〇11與1〇2i。應明白，可使用任何方法 來將該IMLA對固定於該標頭82〇。 圖9係依據本發明之一項具體實施例之複數個標頭裝配 件對之一俯視圖。圖9中顯示複數個標頭信號對丨100。明 確言之，該等標頭信號對係配置成線性陣列或行112〇、 1130、1140、1150、1160及1170。應明白，如圖所示，在 本發明之一項具體實施例中，該等標頭信號對係對齊且不 會彼此相關而搖擺。還應明白，如上所述，該標頭震配件 不必包含任何接地端子。 圖10係依據本發明之一項具體實施例之一插座IMLA對 之一透視圖。插座IMLA對1200包含插座IMLA 1210與插座 IMLA 122 0。插座IMLA 1210包含一超模制外殼1211及一 系列插座端子1230，而插座IMLA 1220包含一超模制外殼 103790.doc -19- 1269502 1221與一系列插座端子1240。圖10中可看出，該等標頭端 子1240、1230係凹陷進插座IMLA 1210及1220之外殼内。 將會明白’製造技術允許十分精確地按一定尺寸製作該 IMLA 12 10、1220之母一部分内的凹陷。依據本發明之一 項具體實施例’該插座IMLA對1200可能無任何接地端 子。 IMLA外殼1211及1221還可包括一閂鎖尾部125〇。閂鎖 尾部1250可用來固定地連接連接器9〇〇之標頭部分91〇内的 IMLA外殼1211與1221。應明白，可使用任何方法來將該 IMLA對固定於該標頭920。 圖Π係依據本發明之一項具體實施例之一插座裝配件之 一俯視圖。圖11中顯示複數個插座信號對13〇〇。插座對 1300包含信號端子13〇1與1302。明確言之，該等插座信號 對1300係配置成線性陣列或行132〇、133〇、ι34〇、135〇、 1360及13 70。應明白，如圖所示，在本發明之一項具體實 施例中，該等插座信號對係對齊且不會彼此相關而搖擺。 還應明白，如上所述，該標頭裝配件不必包含任何接地端 子。 圖11還顯示，該等差動信號對係邊緣耦合。換言之，一 端子1301之邊緣1301A與一相鄰端子13〇2B之邊緣13〇2八相 鄰。邊緣耦合還允許相鄰連接器之間存在更小的間隙寬 度，並因此有助於在高端子密度的連接器中獲得所需的阻 抗位準而不需要過小而不能充分發揮功能之端子。當該端 子延伸穿過介電區域、接觸區域等時，邊緣耦合還有助於 103790.doc -20- 1269502 改變端子寬度，並因此改變間隙寬度。 如圖11所示，該等差動信號對的分離距離D與組成一差 動信號對之二信號端子之間的距離d相比相對較大。此類 相對較大的距離有助於減少可能發生於該等相鄰信號對之 間的串音。 圖12係依據本發明之一項具體實施例之另一插座裝配件 之一俯視圖。圖12中顯示複數個標頭信號對14〇〇。插座信 號對1400包含信號端子1401與14〇2。如圖所示，該插座部 分中的導體係信號承載導體，而在該連接器中不存在接地 端子。此外，信號對1400係較寬側耦合，即一端子14〇1之 較寬側1401A與相同對Γ400内之一相鄰端子14〇2的較寬侧 1402A相鄰。該等插座信號對14〇〇係配置成線性陣列或 行，例如，行1410、1420及1430。應明白，可使用任何數 目之陣列。 在本發明之一項具體實施例中，在該連接器中存在一空 氣介電質1450。明確言之，一空氣介電質145〇圍繞差動信 號對1400且係介於相鄰的信號對之間。應明白，如圖所 示，在本發明之一項具體實施例中，該等插座信號對係對 齊且不會彼此相關而搖擺。 圖13係依據本發明之一項具體實施例之一標頭與插座 IMLA對之一透視圖。圖13中，依據本發明之一項具體實 施例，一標頭與插座IMLA對係操作性通信。在圖13中可 看出，標頭IMLA 1010及1020係操作性耦合成形成一單一 而το整的標頭IMLA。同樣，插座IMLA 12 10及1220係操作 103790.doc -21 - 1269502 性耦合成形成一單一而完整的插。圖13說明該插 座IMLA的端子與該標頭imLA的端子之間的干擾適配，應 明白任何形成電接觸及/或用以將該標頭IMLA操作性地耦 合至该插座IMLA之方法皆同樣與本發明之一項具體實施 例一致。 圖14 A及14B說明一依據本發明之一連接器中可使用之 一 IMLA 3 50之一項替代具體實施例。如圖所示，一高介電 材料352(即，介電係數相對較高之一材料，例如， 2<e<4，而較佳的係p 3 5)係置放於形成該等差動信號對 的導電引線354之間。可使用的高介電係數材料之範例包 括但不限於LCP、PPS及尼龍。該等端子354延伸穿過且係 固定於一電絕緣的框架3 5 6内。 在與不存在高介電材料的對所具有的差動阻抗相同之差 動阻抗條件下，若在該等導體354之間存在一高介電材料 352則會允許該等導體354之間存在一較大間隙358。例 如對於心一1 00 Ω之差動阻抗，在無介電材料之情況 下可谷許約2 mm之間隙358。若在該等導體354之間置放 該高介電材料352，則在相同的差動阻抗（即，2〇=1〇〇〇)情 況下，可容許約6 mm之間隙358。應瞭解，該等導體之間 較大的間隙有助於該連接器之製造。 圖丨5說明在依據本發明之一連接器中所使用之_imla 360之另一項替代具體實施例，其中該等端子具有相對較 低之彈簧移動。即，該等端子364之自由端364E更具剛性 ( 如圖所不，一般可能筆直而平坦）。若需要使形成 103790.doc - 22· 1269502 單一對的引線之間的任何彈簧動作最小化，則此類端子 可能有用。該等端子364延伸穿過且係固定於一電絕緣的 框架366内。 圖16說明依據本發明之一 IMLA 37〇之另一項替代具體實 施例，其中端子374係單一樑陰陽端子。即，每一端子374 係設計成與具有相同組態的另一端子配對（例如，尺寸及 形狀）。因此，在使用如圖16所示的IMLA之一連接器之一 項具體實施例中，該連接器之二部分皆可使用相同端子。 圖17A及17B中顯示一陰陽端子374之配對細節。每一端 子374皆具有一般為彎曲的配對端376與一樑部分378。如 θ 17A所示，§该專端子374開始介接時，有一接觸點p。 田只現配對時，該等端子374圍繞該配對端376彎曲的幾何 形狀而撓曲。如圖17B所示，當該等端子374配對時，有二 個接觸點PI、P2。該等端子374藉由該等配對端376彎曲的 幾何形狀及該等端子之間所產生的正交力來阻抗不配對之 情形。較佳的係，每一接點374皆包括一彎曲的阻抗部分 379以阻抗該等端子374在配對方向上過快移動之企圖。 應瞭解刖述5兒明性的具體實施例僅係基於解說目的而 提ί、而不應解釋為在任何方面限制本發明。本文中的用 同係描述及說明性的詞，而並非限制性的詞。進一步，儘 官本文已參考特定結構、材料及/或具體實施例來說明本 毛月’但本發明並不希望受限於本文所揭示的特定内容。 實際上，本發明延伸包括所有功能等效的結構、方法和用 途而不超出隨附申請專利範圍之範疇。受益於本說明書教 103790.doc •23- 1269502 導内容之熟習此項技藝者，只要不背離本發明各方面的範 • 疇與精神，即可對本發明進行各種修改與變更。 【圖式簡單說明】 下面的詳細說明中參考所附的註解圖式而藉由範例性具 體實施例來對本發明作進一步說明，所有圖式中相同的參 考數字代表相似的零件，其中： 圖1A及1B說明先前技術中使用屏蔽來阻擋串音之電連 接器之範例性端子配置； 圖2A示意性說明先前技術中之一電連接器，其中導電及 介電元件係配置成一般為「丨」形之幾何結構；、 圖2 B說明在信號及接地端子之一配置内的等電位區域； 圖3A至3C說明導體配置，其中信號對係配置成行； 圖4說明一導體配置，其中信號對係配置成列； 圖5係顯示依據本發明之一方面而配置的一六行端子陣 列之一圖式； • 圖^及⑽係顯示依據本發明之端子配置之圖式，其中 信號對係配置成行； a 圖7係依據本發明之具體實施例具有-標頭部分及-插 座部分之一範例性夾層式電連接器之一透視圖； 圖8係依據本發明之—項具體實施例之—標頭插入物模 制的鉛導線裝配件對之一透視圖； 圖9係依據本發明之一項具體實施例之複數個標頭裝配 件對之一俯視圖； 圖1〇係依據本發明之一項具體實施例之-插座插入物模 103790.doc -24- 1269502 制的鉛導線裝配件對之一透視圖； 圖11係依據本發明之一項具體實施例之複數個標頭裝配 件對之一俯視圖； 圖12係依據本發明之一項具體實施例之另外複數個標頭 裝配件對之一俯視圖；

圖13係依據本發明之一項具體實施例之一可操作式連接 的標頭及插座插入物模制的鉛導線裝配件對之一透視圖； 圖14A及14B說明一依據本發明之一連接器中可使用之 一 IMLA之一項替代具體實施例； 圖15說明#中該等端+中彈菁移動㈣較小之一祖入 之一項具體實施例； 圖16說明一具有陰陽端子 于的IMLA之一項具體實施例； 以及陰陽端子；以及 圖17A及17B說明—陰陽端子之配對細節 【主要元件符號說明】 10 信號導體 12 水平介電層 13 接地平面 14 水平介電層 15 接地平面 20 導體之側 22 導體之側 24 空氣 26 區段 103790.doc -25- 1269502

28 區段 30 等電位線 32 等電位線 34 等電位線 36 等電位線 38 等電位線 42 輪廊線 44 輪廓線 101 超模制外殼 112 屏蔽 350 IMLA 352 高介電材料 354 導電引線 356 框架 358 間隙 360 IMLA 364 端子 366 框架 370 IMLA 374 陰陽端子 376 配對端 680 信號端子 681 信號端子 702 信號端子 103790.doc 26 1269502

800 夾層式連接器裝配件 810 插座 811 插座接地 811 插座接地 812 孔徑 821 標頭接地 850 對齊接針 852 對齊插頭 900 夾層式連接器 920 標頭 1000 插座IMLA/標頭IMLA對 1010 標頭IMLA 1011 IMLA外殼 1020 標頭IMLA 1021 IMLA外殼 1030 標頭端子 1050 閂鎖尾部 1100 標頭信號對 1200 插座IMLA對 1210 插座IMLA 1211 超模制外殼 1220 插座IMLA 1221 IMLA外殼 1230 插座端子 103790.doc -27- 1269502

1240 插座端子 1250 閂鎖尾部 1300 插座信號對 1301 信號端子 1302 信號端子 1400 標頭信號對 1401 信號端子 1402 信號端子 1450 空氣介電質 364E 自由端 810A 插座外殼 820 標頭 820A 標頭外殼 DPI 差動對 DP2 差動對 DP3 差動對 DP4 差動對 G 接地端子 P 接觸點 PI 接觸點 P2 接觸點 S- 信號端子/差動信號對 S + 信號端子/差動信號對 S12- 信號導體 103790.doc -28- 1269502 S12 + 信號導體 S6- 信號導體 S6 + 信號導體 Sx- 差動信號對的負導體 Sx+ 差動信號對的正導體 103790.doc -29-

Claims (1)

1269502 十、申請專利範圍： 1· 種電連接器，其包含： 一夾層式連接器外殼； 山-第-差動信號肖，其係'置放於該外殼内且係沿電性 端子之一第一線性陣列而定位以及 -第一差動信號對，其係置放於該外殼内且係沿電性 端子之-第二陣列而與該第一差動信號對相鄰而定位並 且係包含於該外般内；

其中該連接器在該第-差動信號對與該第二差動信號 對之間無屏蔽。 ’其中該第一差動信號對係沿一 該第二差動信號對係沿一第二端 2 ·如請求項1之電連接器 第一端子行而定位，而 子行而定位。 3·如p求項1之連接器，其包含一第一引線裝配件以及與 該第:引線I配件相鄰之第二引線裝配件，其中該第二 φ 差動L #b對係置放於該第一引線裝配件上而該相鄰的差 動信號對係置放於該第二引線裝配件上。 如明求項3之連接器，其中該等接點係邊緣耦合 側耦合。 見 士明求項1之連接器，其中該第一差動信號對包含具有 矩形斷面之一第一電性端子與具有一矩形斷面之一第 —電性端子，該連接器包含一第一引線裝配件以及與該 第引線裝配件相鄰之第二引線裝配件，其中該第一電 、子係置放於該第一引線裝配件上而該第二電性端子 103790.doc 1269502 係置放於該第二引線裝配件上。 如明求項5之連接器，其中該第二差動信號對包含置放 ;亥第引線裝配件上之一第三電性端子與置放於該第 一引線裝配件上之一第四電性端子。 如明求項1之電連接器，其中該第一差動信號對包含一 第一電性端子與一第二電性端子，該等第一及第二電性 端子/、有介於其之間的間隙，其中該第一差動信號對 中之一差動信號產生在該間隙中具有一第一電場強度而 在4第一差動信號對附近具有一第二電場強度之一電 場/其中該第二電場強度與該第一電場強度相比較低。 8·如睛求項1之電連接器，其中藉由一使該等端子絕緣之 介電材料來填充該至少一部分的外殼。 9·如凊求項8之電連接器，其中該介電材料係空氣。 1〇· —種電連接器，其包含·· 一夾層式連接器外殼； 一第一差動信號對，其係置放於該外殼内且係沿電性 端子之一第一線性陣列而定位；以及 第-差動#號對，其係置放於該外殼内且係沿電性 端子之一第二線性陣列而定位； 其中該第二線性陣列與該第一線性陣列相鄰，而該連 接器在該第一線性陣列與該第二線性陣列之間無屏蔽' U•如請求項Π)之電連接器，其中該第—差動信號對传卜 第-端子行而定位，而該第二差動信號對係沿 子行而定位。 ^ 103790.doc 1269502 12·如請求項10之電連接器， 繁—,山工 ⑮&叾中以—差動信號對係沿- &子列而定位，而該第差動_ 子列而定位。 差動“對係沿一第二端 13. 如=求項10之電連接器，其中該等電性端子中至少—電 性端子係一陰陽端子。 14. t請求項13之電連接器，其中該陰陽端子包括-配對 %，該配對端-般係彎曲且係調適成在該陰陽端子盘一 互補陰陽端子之間配對期間使得該互補陰陽端子之概呈 彎曲之一配對端撓曲。 15·如請求項14之電連接器，其中該陰陽端子之該配對端使 得該陰陽端子能夠阻抗由該互補陰陽端子產生之不配對 情形。-對 16. 如請求項14之電連接器，其中該陰陽端子包括—彎曲的 阻抗部分，該阻礙部分阻抗該互補陰陽端子沿該等端子 之間的一配對方向之移動。 17. 如請求項Π)之電連接器，其中該第—差動信號對之資料 速率為2至20 GB/S而具有可接受的串音。 18. 如請求項H)之電連接器，其中該第—差動信號對在—2 Gb/s之資料速率時具有一第一阻抗，而在一1〇㈣之資 料速率時具有一第二阻抗’且該第一阻抗與該第二阻抗 具有10%之一蒼考阻抗。 19·如請求項1G之電連接n，其中該第—差動信號對包含邊 緣麵合成0.2至0.7 mm的間隙或較寬側耦合之二個矩形端 子0 103790.doc