TWI392138B - 連接器系統 - Google Patents

Description

連接器系統 有關的個案

本申請案係請求於2008年8月15日提出申請的臨時申請案第61/089,430號之優先權，其於此以全文引用方式併入本案以為參考資料。

發明領域

本發明係有關於連接器之領域，更特定言之係有關於一連接器系統，其適於搭配具有大量之埠的系統使用。

發明背景

局部區域網路(LAN)係為現代通訊系統的一常見部分。局部區域網路的一常見構形係為一星狀拓樸(star topology)。一集線器(hub)係配置在一所需位置以及複數之電纜係自該集線器佈設至個別裝置或是其他的集線器。儘管LAN能夠進行如無LAN即為困難的或是無法進行的大量的應用及處理(諸如網路電話(voice over IP phone))，但其之使用亦引起某些問題。於大型設施中，一通訊櫃或通訊室係配置大量的通訊設備架，諸如伺服器、集線器以及相似者。集線器可安裝在通訊架上，並且，例如，每個集線器包括48個RJ-45埠，因此每一集線器可與48條電纜耦合，每一電纜包括4雙絞線對。在複數的設施中，由於空間的需求，然而，往往一旦供通訊架所用的空間已定，增加額外集線器係極為困難的。因此，隨著對於網路需要連接附加設備的需求提升，空間問題將更為顯著。

發明概要

本發明揭示用於將一插頭與一電路板耦合的一種連接器系統。該連接器系統係安裝在一電路板上，並且包括一埠陣列其包括一上埠及一下埠。包括複數之終端的一晶圓係安裝至該電路板並與位於每一埠中的一肩部分耦合。該外殼可藉由一屏蔽護板環繞。於一具體實施例中，該晶圓可經構形用以提供供該上或下埠所用的終端。位於該上埠中的該等終端之第一定向可與位於該下埠中的該等終端之第二定向相差180度。

圖式簡單說明

本發明係經由實例加以說明且並不限定在該等伴隨的圖式中，其中相同的元件符號係表示相似的元件，其中：第1圖係為搭配雙絞線纜(twisted pair cabling)使用的一連接器系統之一示範具體實施例的一透視圖。

第2圖係為定位在一插座之一埠中的一插頭之一具體實施例的一透視圖。

第3圖係為安裝至一電路板的一連接器之一具體實施例的一簡化透視圖。

第4圖係為一連接器之一底部的一簡化透視圖。

第5圖係為第4圖中所示之該連接器的一放大透視圖。

第6圖係為一第一及一第二晶圓的一具體實施例之一透視圖。

第7a圖係為安裝在一電路板上的一第一及第二晶圓的一透視圖。

第7b圖係為於第7a圖中所示之該等晶圓的一平面圖。

第8圖係為一連接器外殼的一部分之一後透視圖。

第9圖係為第7a圖中所示之該等晶圓的一簡化透視圖。

第10圖係為第9圖中所示之該等晶圓的另一簡化透視圖。

第11a圖係為一對終端之一具體實施例之一透視圖。

第11b圖係為第11a圖中所示之該等終端之一側視圖。

第11c圖係為第11a圖中所示之該等終端之其中之一者的一部分之一近視圖。

第12圖係為一埠之一具體實施例的一簡化透視圖。

第13圖係為一晶圓之一具體實施例的一透視圖。

第14圖係為第13圖中所示之該晶圓的一部分透視圖，其中為了圖示之目的將介電質自該等終端的一部分中去除。

第15圖係為第13圖中所示該晶圓的一部分之一橫截面。

較佳實施例之詳細說明

以下的詳細敘述係說明示範具體實施例，並不意欲限定在該(等)明確地揭示的結合上。因此，除非另有指示，否則於此揭示的特性可加以結合在一起用以形成附加的結合，為了簡要的目的並未以其他方式顯示。

第1-15圖圖示能夠於一系統10中使用的特性。如圖所示，該系統10包括一連接器100其係利用一與該連接器100相嚙合的一電纜系統50安裝至一電路板30。該連接器100包括一第一埠110a以及一第二埠110b，如圖所示，其係配置成二列，並且於一具體實施例中，該連接器100具有一密度係為RJ-45密度的二倍(例如，能夠於相等尺寸的一架可安裝單元中提供96埠以取代通常的48埠)。該第一及第二埠110a、110b包括終端150a、150b，其係定位在該等埠之第一壁111a、111b上。該電纜系統50包括一插頭50，其係與一電纜70嚙合，該電纜70可包括4絞合之導體對。一閂鎖系統120，其可為任一所需的閂鎖系統，有助於將該插頭50牢固在其中之一埠中。因此，該閂鎖系統可為一調整片、凹槽或是偏壓構件，其係可鬆開地與一插頭嚙合，俾以有助於確保該插頭確實地與該連接器100嚙合。一屏蔽護板105，其可包括傳導性指狀件108用於與一表框102嚙合，其經配置並延伸環繞一外殼130。如圖所示，該屏蔽護板105延伸環繞該外殼130外在區域之實質部分並可與該電路板30耦合，俾以提供一接地平面。

第2圖顯示一無終端的簡化連接器，以及外殼130包括一肩部分132，其有助於將該等終端限制在適當位置。為有助於改良電氣性能，該外殼130包括空氣槽孔132，其可配置在終端之間。

如可由第1、3及5圖察知，該第一埠110a及該第二埠110b係圖示為二者具有一伸長、矩形形狀，並亦具有相差180度的一定向。藉由使該第一埠110a配置具有一第一終端列位在一側邊上，以及使該第二埠110b配置具有一第二終端列位在該相對的側邊上提供該定向。如可察知，該等特性係為該晶圓構造所容許，以下更為詳細地加以說明。此構形的一結果在於位於該第一(例如，底部)埠110a中該嚙合插頭將具有一第一定向，以及位於該第二(例如，頂部)埠中該插頭將具有一第二定向，其係與該第一定向相差180度。

如可由第4圖中察知，該連接器100能夠經構形因此該等終端於所配置供複數之差動對160所用的一列162中對準。然而，應注意的是該等終端同樣地亦可以一蹺蹺板型態對準(例如，藉由未將該等終端定位在一單線中央)。為有助於提供電氣屏蔽，該屏蔽護板105可包括尾部106，其可與該電路板嚙合並有助於提供一接地平面，其至少部分地環繞該外殼130。然而，應注意的是，於一具體實施例中，該等晶圓並未直接地支撐任何接地終端。省略接地終端，無論是晶圓中的傳統式終端或是定位在相鄰晶圓之間的一屏蔽護板，簡化該連接器構造並降低成本，但使提供所需的電分離更具挑戰性。

該等終端150係經支撐位於一第一晶圓170a以及第二晶圓170b中，並且於一具體實施例中可為插入模製於該晶圓中。如可由第14及15圖察知，於一具體實施例中，該晶圓係由二個一半者組成，二者皆具有四終端，當該二個一半者結合時，位於該第一半者中的四終端係寬邊與位於該第二半者中的四終端耦合。該等晶圓因而能夠安裝在該外殼中，因此終端自該埠延伸至一寬廣的安裝位置。於該等半個晶圓中配置凹部177用以容許該等終端尾部轉變朝向該中心，因此該等尾部能夠定位在一單線中。可任擇地，所圖示的該等八(8)終端能夠經安裝插入模製於一晶圓中，未包括結合在一起的半者。

如圖所示，該第一及第二晶圓170a、170b之每一者支撐八(8)終端150，其係與通常見於超五類電纜(Category 5e cable)的四(4)雙絞線相對應(其係為複數設施中供乙太網路(Ethernet communication)所用的複數電纜相似的一設計)。當然，其他類之電纜亦可搭配與圖示之連接器相配合的插頭使用。於一可任擇的具體實施例中，該等晶圓可針對不同數目之終端加以構形。

如於第6-7圖中所示，該第一及第二晶圓170a、170b係配置為二列式構形，二者具有一第一(或頂部)表面185以及一前表面184。該第一晶圓170a具有一第一高度183a(例如，具有一矮構形其可延伸俾以提供距該電路板約12公厘的一頂部表面)，以及該第二晶圓170b具有一第二高度183b(例如，具有一高構形其位在該電路板上方約24公厘具有一頂部表面)。於一具體實施例中，該第一高度183a可約為該第二高度183b的一半。由於其於平面中係為對準的，所以如圖所示該第一及第二晶圓係經構形因此該第一晶圓170a係與一第一方向對準，該第二晶圓170b係與一相對的第二方向對準。如可為察知的，自該等晶圓之前表面延伸的該等終端150可經構形，用以於由該電路板30所構成的一安裝平面平行的一方向上延伸。於一具體實施例中，源自於該第二晶圓170b的該等終端可經構形因此其係經定位較該第一晶圓170a之該頂部表面185更遠離該由該電路板30所構成的該安裝平面。

該等晶圓具有一厚度181並以距離180分開。於一具體實施例中，該段距離180可大於該厚度181。如可察知，如此有助於增加相鄰埠之間的電分離，並因此用以改良埠對埠串音。為改良於相同埠中終端對160之間的串音，該等終端係經構形為於該晶圓中寬邊耦合，並且在係為不同對之一部分的終端之尾部間，與一對之終端間相較具有一較大的空間。易言之，距離178a係小於距離178b(第13圖)。為提供對間更進一步的電分離，可於每一晶圓之相鄰終端對160之間提供一空氣通道172。於一具體實施例中，該空氣通道大體上能夠延伸該終端對160以一寬邊耦合方式延伸通過該晶圓的該整段距離。

如圖所示，該等終端包括一尾部分166、一主體部分167(其係如圖所示為寬邊耦合至另一終端用以構成該終端對160)以及一接點部分168，其係使用作為用於與一配合的插頭耦合所用的界面。一第一轉變部分166a係配置介於該尾部分166與該主體部分167之間，以及一第二轉變部分168a係配置介於該主體部分167與該接點部分168之間。如圖所示，該等轉變部分係用以讓該等終端由一直列邊緣耦合構形成為該寬邊耦合構形。為支撐該接點部分168，該等終端150可更遠地位於一支撐尖端169處。該支撐尖端169係藉由肩部分132所支撐並可定位在該肩部分132之槽孔132’中。

該第一及第二晶圓170a、170b係經構形用以自一第二側邊130b插入位於該外殼130中的第一及第二通道134、134’中(該等埠因而係配置位在一第一側邊130a上)。如圖所示，該第一通道134包括一下槽孔134a以及一上槽孔135a。該第二通道134’包括一下槽孔134b、一中間槽孔134’b以及一上槽孔135b。該上槽孔135a、135b可經構形用以包括一圓弧表面136，其係經構形用以與位於該各別晶圓中的一溝槽175嚙合，並有助於該晶圓插入該外殼中，該溝槽175可包括一倒角175a。當該等晶圓係安裝在該外殼中時，該第一晶圓170a將與安裝在一第一定向上的一連接器相對應，以及該第二晶圓170b將與安裝在與該第一定向相差180度(例如，相對的)的一第二定向上的一連接器相對應。

可沿著該連接器之長度重複此交替型態。如此容許該等晶圓安置在該外殼中與該二晶圓之該厚度接近的一空間中，同時提供相鄰晶圓中該等對間所需的電分離。因此，可減小該外殼中所需的該空間，容許連接器之更為密集的封裝作業，諸如所具有的埠列其之埠節距為7公厘(例如，與一傳統式RJ-45連接器系統比較，容許雙倍的密度，其難以低於約14公厘以下，而該RJ-45連接器係約為12公厘寬)。自然地，該節距可為一些其他數目，諸如8或9或10公厘，仍對埠密度提供顯著的改良。如可察知，因此，於一具有該圖示晶圓構形的外殼中，一第一列之埠係位在一第一定向上，而一第二列之埠係位在與該第一定向相差180度的一第二定向上，並且每一列所具有的一節距係小於RJ-45連接器所能夠的節距。

如圖所示，因此，該等終端能夠安裝在一板上，諸如一傳統式印刷電路板。該等終端係經佈置，因此其係以一寬邊耦合方式加以構形，針對其於該等終端之該等相對端部之間延伸的該段距離之一實質部分，同時提供增加終端之寬邊耦合對之相鄰對之間的分離(較佳地為實體與電分離)。如此傾向於改良電纜中該等對之電氣性能。該等終端150接著安裝在該外殼130之該肩部分132中，於該處其能夠與一相對應的連接器耦合。藉由保持相鄰晶圓間的一段距離，改良晶圓之間的電分離。因此，該圖示的連接器設計可接受與雙絞線對耦合的插頭，並且提供與供RJ-45連接器所用之傳統式埠相較為改良的電氣性能，並且同時提供實質上較大的密度。

本發明已就其之較佳的及示範性具體實施例加以說明。熟知此技藝之人士由檢閱本揭示內容將瞭解涵蓋於該等附加的申請專利範圍之範疇與精神中之複數的其他具體實施例、修改及變化。

10．．．系統

30．．．電路板

50．．．電纜系統/插頭

70．．．電纜

100．．．連接器

102．．．表框

105．．．屏蔽護板

106．．．尾部

108．．．傳導性指狀件

110a．．．第一埠

110b．．．第二埠

111a,111b．．．第一壁

120‧‧‧閂鎖系統

130‧‧‧外殼

130a‧‧‧第一側邊

130b‧‧‧第二側邊

132‧‧‧肩部分/空氣槽孔

132’‧‧‧槽孔

134‧‧‧第一通道

134a,134b‧‧‧下槽孔

134’‧‧‧第二通道

134’b‧‧‧中間槽孔

135a,135b‧‧‧上槽孔

136‧‧‧圓弧表面

150,150a,150b‧‧‧終端

160‧‧‧差動對/終端對

162‧‧‧列

166‧‧‧尾部分

166a‧‧‧第一轉變部分

167‧‧‧主體部分

168‧‧‧接點部分

168a‧‧‧第二轉變部分

169‧‧‧支撐尖端

170a‧‧‧第一晶圓

170b‧‧‧第二晶圓

172‧‧‧空氣通道

175‧‧‧溝槽

175a‧‧‧倒角

177‧‧‧凹部

178a,178b‧‧‧距離

180‧‧‧距離

181‧‧‧厚度

183a‧‧‧第一高度

183b‧‧‧第二高度

184‧‧‧前表面

185‧‧‧第一(或頂部)表面

第1圖係為搭配雙絞線纜(twisted pair cabling)使用的一連接器系統之一示範具體實施例的一透視圖。

第2圖係為定位在一插座之一埠中的一插頭之一具體實施例的一透視圖。

第3圖係為安裝至一電路板的一連接器之一具體實施例的一簡化透視圖。

第4圖係為一連接器之一底部的一簡化透視圖。

第5圖係為第4圖中所示之該連接器的一放大透視圖。

第6圖係為一第一及一第二晶圓的一具體實施例之一透視圖。

第7a圖係為安裝在一電路板上的一第一及第二晶圓的一透視圖。

第7b圖係為於第7a圖中所示之該等晶圓的一平面圖。

第8圖係為一連接器外殼的一部分之一後透視圖。

第9圖係為第7a圖中所示之該等晶圓的一簡化透視圖。

第10圖係為第9圖中所示之該等晶圓的另一簡化透視圖。

第11a圖係為一對終端之一具體實施例之一透視圖。

第11b圖係為第11a圖中所示之該等終端之一側視圖。

第11c圖係為第11a圖中所示之該等終端之其中之一者的一部分之一近視圖。

第12圖係為一埠之一具體實施例的一簡化透視圖。

第13圖係為一晶圓之一具體實施例的一透視圖。

第14圖係為第13圖中所示之該晶圓的一部分透視圖，其中為了圖示之目的將介電質自該等終端的一部分中去除。

第15圖係為第13圖中所示該晶圓的一部分之一橫截面。

10．．．系統

30．．．電路板

50．．．電纜系統/插頭

70．．．電纜

100．．．連接器

102．．．表框

110a．．．第一埠

110b．．．第二埠

111a．．．第一壁

150a．．．終端

Claims (20)

1. 一種連接器插座系統，其包含：一屏蔽體；一外殼，其係定位在該屏蔽體中並具有一第一及第二埠，該第二埠定位在該第一埠上方，每一埠具有一長條形狀以及一第一側邊，並經組配以接受一插頭連接器，該第一及第二埠之該第一側邊被定向於相對的方向；一第一晶圓，其支撐一第一列之終端，該第一晶圓經組配以提供一第一列之信號終端於該第一埠之該第一側邊上；以及一第二晶圓，其支撐一第二列之終端，該第二晶圓經組配以提供一第二列之信號終端於該第二埠之該第一側邊上；其中該第一晶圓係約為該第二晶圓之高度的一半。
2. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中位於該第一晶圓中之該等終端係經組配以提供四(4)對之寬邊耦合終端對。
3. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中該晶圓包括介於每一對之寬邊耦合終端之間的空氣通道。
4. 如申請專利範圍第2項之連接器，其中位於該第一晶圓中的該等終端具有尾部，其經組配以用於供通孔安裝所用，並且該等寬邊耦合終端對之該等尾部係較位於相鄰對中該等終端之尾部更為接近在一起。
5. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中介於該第一與第二 晶圓之間或是位於該第一與第二晶圓中並無接地終端。
6. 如申請專利範圍第1項之連接器，其中該第一晶圓及該第二晶圓係為具有一第一寬度的二相鄰晶圓，並係間隔開大於該第一寬度的一段距離。
7. 一種用於安裝在一電路板上的連接器，其包含：一屏蔽體，其具有尾部以與該電路板銜接；一外殼，其係定位在該屏蔽體中並具有一第一及第二埠，該第二埠係以一堆疊組態定位在該第一埠上方，每一埠具有一長條形狀以及一第一側邊，並經組配以接受一插頭連接器，該第一及第二埠之該第一側邊係被定位在相對的方向；一第一晶圓，其支撐位於該第一埠中的一第一列之信號終端，該第一晶圓具有一第一高度；以及一第二晶圓，其支撐位於該第二埠中的一第二列之信號終端，該第二晶圓具有一第二高度，該第二高度係約為該第一高度的二倍。
8. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該第一晶圓具有一溝槽，該溝槽係經組配成與該電路板平行，並係經組配以用於將該晶圓與該外殼對準，以及該溝槽係經定位，當該連接器係經安裝在該電路板上時，較位於該第二埠中該第二列之終端更為接近該電路板。
9. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該連接器係經組配以安裝在藉由該電路板所構成的一安裝平面上，並且該等終端各具有一平行於該安裝平面而延伸之接點部 分，以及一垂直於該安裝平面而延伸之尾部分，其中該第二晶圓之該等接點部分係經定位以較該第一晶圓之一頂部更為遠離該安裝平面。
10. 如申請專利範圍第9項之連接器，其中該第一晶圓包括與該安裝表面平行之具有一倒角的一溝槽，該溝槽係經組配以與該外殼銜接俾以將該晶圓固持在該外殼中。
11. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該第一及第二晶圓支撐相同數目之終端。
12. 如申請專利範圍第7項之連接器，其中該第一及第二晶圓未支撐接地晶圓。
13. 一種連接器系統，其包含：一屏蔽體；一外殼，其係定位在該屏蔽體中並在一第一側邊上有一第一及第二埠，該第二埠係以一堆疊組態經定位在該第一埠上方，俾以提供一上埠列及一下埠列，該第一及第二埠各具有一長條形狀以及一第一側邊，並經組配以接受一插頭連接器，該第一及第二埠之該第一側邊係被定向在相對的方向，該外殼進一步包括一第一及第二通道，其分別地與該第一及第二埠相對應；一第一晶圓，其係定位在該第一通道中並支撐一第一列之信號終端以及具有一第一高度；以及一第二晶圓，其係定位在該第二通道中並支撐一第二列之信號終端以及具有一第二高度，該第二高度係至少約為該第一高度的二倍。
14. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中該第一通道係約為該第二通道之高度的一半。
15. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中該第一及第二埠各具有一具一肩部之第一側邊，其中該等終端包括支撐尖端並且該等支撐尖端係藉由該肩部加以限制。
16. 如申請專利範圍第15項之連接器系統，其中複數之槽口係設置在該肩部中，以及該等終端之每一終端係藉由其中之一槽口加以支撐。
17. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中在該等支撐尖端之每一者之間的該外殼中具有空氣槽孔。
18. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中該第一及第二晶圓未支撐接地終端。
19. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中該第一及第二晶圓分別地具有一第一及第二厚度，以及該第一及第二晶圓係分離一段距離，並且該距離係大於該第一或該第二厚度。
20. 如申請專利範圍第13項之連接器系統，其中該連接器包含位於該第一及第二列中的複數之該第一及第二埠，並且該等埠之節距係小於8公厘。