TWI525913B - A connector with adjustable channel - Google Patents

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TWI525913B
TWI525913B TW101128615A TW101128615A TWI525913B TW I525913 B TWI525913 B TW I525913B TW 101128615 A TW101128615 A TW 101128615A TW 101128615 A TW101128615 A TW 101128615A TW I525913 B TWI525913 B TW I525913B
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terminals
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Kent E Regnier
Patrick R Casher
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Molex Inc
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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Description

具有可調通道的連接器
本申請涉及連接器領域，更具體而言涉及適於更高資料速率的連接器領域。
公知各種適於中等高資料速率的連接器。例如，無限頻帶貿易協會(Infiniband Trade Association)已認可要求每一通道10Gbps的12通道連接器的標準。類似的連接器正進行在或處於被批准供其他標準使用的過程中。此外，在四通道系統中提供每個通道10Gbps的連接器(例如QSFP式連接器)也在使用中。儘管這些現有的連接器非常適合供10Gbps通道使用，但是未來的通信需求期望需要諸如16Gbps或25Gbps的資料速率。現有的IO連接器僅僅是未設計成能夠滿足這些要求並合適地支援這些更高的資料速率。另外，提供高性能的現有技術要麼成本高要麼具有其他負面影響。因此，連接器系統的進一步改進將會得到特定群體的賞識。
一種連接器設有一可調資料通道。所述資料通道能夠包括支撐多個端子的多個薄片體。相鄰薄片體中的端子構造成寬邊耦合在一起。所述薄片體結構及相應的端子構造成提供一能夠支援相對快的資料速率的可調通道。在一實施例中，所述調節能夠構造成對於不同長度的通道而不同。在另一實施例中，所述調節對於接地薄片體和信號薄片 體能夠不同。
本發明連接器包含一殼體、第一至第四信號薄片體、第一、第二端子槽。該殼體具有一卡槽。該第一薄片體及第二薄片體插入到所述殼體中，所述第一薄片體使一第一端子由一第一絕緣框架支撐而所述第二薄片體使一第二端子由一第二絕緣框架支撐，所述第一端子和所述第二端子各均具有一尾部、一接觸部、以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第一端子和所述第二端子構造成一寬邊差分耦合傳輸通道，基本上延伸通過所述絕緣框架，其中所述差分耦合的接觸部至本體部是水平排列，更具體而言，所述第一端子的接觸部到本體部與所述第二端子接觸部到本體部水平排列。該第三薄片體位於相鄰所述第一薄片體，所述第三薄片體具有支撐一第三端子的一絕緣框架，所述第三端子沿所述通道延伸且基本與所述第一端子對齊。該第四薄片體位於相鄰所述第二薄片體，所述第四薄片體具有支撐一第四端子的一絕緣框架，所述第四端子沿所述通道延伸且基本與所述第二端子對齊。
其中，所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子、以及所述第四端子中的每一個均使相應絕緣框架的一桁架將該端子的上邊緣和下邊緣固定，所述桁架具有設置一相應預定的厚度的相應的一第一側及一第二側，所述厚度由所述第一側的一狹縫和所述第二側的該框架的一狹縫或一邊緣限定。
該第一端子槽、第二端子槽沿所述第三絕緣框架和所 述第四絕緣框架中的各自絕緣框架的相應端子的兩側延伸，所述第一端子槽和所述第二端子槽在所述第三端子和所述第四端子的兩側限定一空氣通道，其中所述第一薄片體的端子和所述第三薄片體的端子之間的耦合小於所述第一薄片體的端子和所述第二薄片體的端子之間的耦合。
本發明連接器包含一殼體、第一薄片體、第二薄片體、第一至第四桁架。該殼體具有一對接側以及一安裝側，所述殼體包括位於所述對接側的一第一卡槽以及一第二卡槽，所述第一卡槽在一豎向佈置上設置在所述第二卡槽的上方。該第一薄片體以及一第二薄片體插入到所述殼體，所述第一薄片體使一第一及第二端子由一第一絕緣框架支撐，而所述第二薄片體使一第三及第四端子由一第二絕緣框架支撐，所述端子均具有一尾部、一接觸部、以及在所述尾部與所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第一及第三端子構造成一寬邊差分耦合上通道，基本上自所述第一卡槽至所述尾部延伸通過所述絕緣框架，所述第二及第四端子構造成一寬邊差分耦合下通道，基本上自所述第二卡槽至所述尾部延伸通過所述絕緣框架，其中所述差分耦合的接觸部至本體部是水平排列，更具體而言，所述第一端子的接觸部到本體部與所述第三端子接觸部到本體部水平排列，所述第二端子的接觸部到本體部與所述第四端子接觸部到本體部水平排列。
該第一至第四桁架形成於所述絕緣框架，所述第一桁架支撐所述第一端子、所述第二桁架支撐所述第二端子、 所述第三桁架支撐所述第三端子、以及所述第四桁架支撐所述第四端子，所述桁架各個將相應端子的上邊緣和下邊緣固定，所述第一桁架、所述第二桁架、所述第三桁架、以及所述第四桁架在上側和下側上由延伸通過所述薄片體的一狹縫或相應薄片體的一邊緣界定。
下面具體的說明描述多個示範性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的各種特徵可以組合在一起而形成出於簡明目的而未示出的多個另外組合。
如從本文公開的圖中能夠認識到的，某些實施例公開為包括殼體及設置堆疊IO埠的罩體。堆疊埠允許經由插座能夠連接於一板的纜線連接器的密度增加。然而本文公開的多個特徵不限於一堆疊插座，因為某些特徵可容易地用在單個埠插座中(其可以或可以不在各個埠中具有兩個卡槽)且也可用在將多於兩個的埠堆疊的設計中。已確定的是，在多數情況下，如果所述埠全部將提供相同的功能，那麼雙堆疊埠提供最佳的性價比(至少從插座的角度看)。當然，系統水平性能及成本可能促使不同的結果。
如可以認識到的，在所示出的實施例中，多個端子槽沿所述多個端子的路徑設置。一般而言，已證明使用端子槽有益於幫助控制端子的介電常數且已用於幫助管理偏移(skew)和/或幫助控制兩個端子之間的耦合。然而，到目前為止，這些努力尚未完全解決信號頻率增加時所產生 的各種問題。例如，當一NRZ編碼系統中的資料速率接近28Gbps時，有益的是一連接器系統直至14GHz工作良好且優選在許多應用中所述連接器系統直至20-21GHz(例如Nyquist頻率)工作良好。
對於非常短的連接器，諸如具有一單個卡槽的SMT式插座，在某種程度上可能使得所述技術問題最小化，因為該連接器在電學上講是如此之短。然而，隨著端子的電長度增加，端子之間的串擾和插座連接器介面(例如，在插頭連接器與一支撐電路板之間以及在插座連接器與一對接插頭連接器之間)處的反射能量能夠引起諧振。因此，為了解決這個問題，有時連接器將設有有助於共用接地端子的插針或其他電元件。隨著提供信號的能量通過信號端子，這有助於縮短接地端子的電路徑且通常有助於避免在所關心的信號頻率下造成諧振，否則會由非預期狀況在接地端子引起諧振。此外，特定群體已試圖通過增加耗損材料來處理接地端子中所承載的能量。
儘管上述方法能夠有所幫助，但是已確定的是它們具有某些缺點。例如，耗損材料的使用引起能量損失且對總通道長度可能具有不良影響(尤其是在信號只是通過沿相應通道行進而迅速衰減的更高頻率下)。插針連接(pinning)避免了這種能量損失但趨於使組件的成本和複雜性增加。
為了有助於提高連接器的性能，已確定的是將一對信號處理為一精密可調傳輸通道提供了在無現有解決方案的 相關問題的情況下顯著改進性能的潛力。然而，與現有試圖調節傳輸通道不同，本文所提供的公開考慮到一顯著更好起作用的可調傳輸通道。應注意的是，儘管可調傳輸通道能夠免去對其他特徵的需要(諸如共用接地)，但依然存在有共用接地會與可調傳輸通道一起使用的可能性(例如，如果FEXT和/或NEXT足以成為問題的話)。典型地，可調傳輸通道將足以滿足連接器的性能指標。
一般而言，包括一殼體以及一罩體的一插座能夠設置成所述插座構造成設置多個寬邊耦合端子。所述多個寬邊耦合端子由能夠在組裝於所述殼體之前組合或者能夠以序列方式插入到所述殼體中的多個獨立的薄片體支撐。所述多個寬邊耦合端子允許多個可調傳輸通道在令人滿意地被調節時能夠提供採用NRZ編碼在大於16Gbps的資料速率下的可接受的電性能。當然，所示出的實施例也能夠用在資料速率小於16Gbps的系統中，且由此除非另有說明，所述可行的資料速率不意欲為限制性的。
圖1-10示出能夠將可調傳輸通道設置於上埠和下埠的實施例。一連接器系統10包括：一罩體20，設置多個上埠11a及下埠11b。罩體20包括：一罩體本體21、一罩體底板22、一罩體後板25、一罩體前板23、一墊片24、以及一邊框29(所述邊框可以是任何所需形狀，只要它包括與所述罩體前板和所述墊片相一致的一開口即可)。連接器系統10能夠安裝於一電路板15上、且能夠包括位於所述埠之間的可選插接件26、而且也可包括一光管28。一殼體50具 有一對接側以及一安裝側，並位於罩體20中且支撐一薄片體組60、同時並設置兩個卡槽51a、51b。此外，還可以包括一插座，構造成針對操作所需的信號頻率提供合適的EMI屏蔽。
在一實施例中，如能夠認識到的，卡槽51a/51b各將與一單個對接插頭連接器介面且卡槽51a、51b各提供一個收發傳輸通道(由此提供典型地稱為一1X埠)。如下面將進一步說明的，一些其他數量的傳輸通道能夠設置在各個埠中，以例如但不限制地設置一4X埠或一10X埠。
薄片體組60包括多個薄片體，所述多個薄片體包括薄片體61a、61b、61c、61d。在一實施例中，61a與61d能夠相同但是出於清楚目的在此分別予以編號。各個薄片體包括一可調通道，因此薄片體61a具有可調通道62a、薄片體61b具有可調通道62b、薄片體61c具有可調通道62c、以及薄片體61d具有可調通道62d。另外的可調通道(諸如圖5所示的可調通道63b)也能夠設置於各個薄片體。由此，可調通道的數量將依賴於所需的連接器的構型。
如能夠認識到的，單個可調通道不足以提供一能夠在所需資料速率下工作的傳輸通道。差分耦合通常對於傳輸通道在所需資料速率下起作用並提供對寄生噪音(spurious noise)足夠的抑制是必須的。因此，傳輸通道會被期望包括至少兩個信號可調通道。在實際中，一參考端子或接地端子典型是有益的且經常可取的是使接地端子位於一寬邊 耦合信號對的兩側。由此，所示出的傳輸通道包括一接地可調通道62a、一第一信號可調通道62b、一第二信號可調通道62c、以及一接地可調通道62d。傳輸通道的平衡性質(balanced nature)(例如，所述接地-信號-信號-接地的構型)已被確認為對傳輸通道的性能提供有益的影響。
圖5示出單個薄片體61b的一側視圖且各個端子均包括尾部51。所述尾部的設計能夠根據需要調整且能夠構造成用於壓配接合(採用如所示出的針眼結構)或其他所需的尾部構型。可調通道62b包括：一桁架(truss)74b，具有一第一邊緣75b(即一第一側)及一第二邊緣76b(即一第二側)。如從圖9-10能夠認識到的，各個桁架還包括多個端子槽，諸如用於薄片體61a的端子槽77a及端子槽78a、用於薄片體61b的端子槽77b及端子槽78b、用於薄片體61c的端子槽77c及端子槽78c、以及用於薄片體61d的端子槽77d及端子槽78d。
如能夠認識到的，端子79a-79d的尺寸為Wg=Ws。這個是不要求的(如從圖21-22能夠認識到的)且一般而言，運算式WgWs提供可接受的性能。此外，在某些情況下，Wg<1.5Ws為提供所需性能提供一有益的限制。如能夠認識到的，Tg示出為等於Ts。然而，應注意的是，運算式TgTs在大多數應用中提供合適的性能且由此Ts=Tg不是必須的。
在所述端子(第一端子、第二端子)79b、79c兩側 的所述對端子槽(第二槽)77b、77c、78b、78c至少一部分為一第一高度Hs，所述端子(第三端子、第四端子)79a、79d兩側的所述對端子槽(第一、第二端子槽)77a、77d、78a、78d為與所述第一高度Hs不同的一第二高度Hg。以圖9為例，至少端子79b、79c之間的端子槽77c、78b為第一高度Hs，端子79a、79b與端子79c、79d之間的端子槽77b、78a、77d、78c為第二高度Hg。
已確定的是，在某些模式中，調整所述端子槽的高度能夠是有益的。例如，通過調整Hs(第一高度)及Hg(第二高度)的高度從而Hg>Hs，所述可調傳輸通道的性能常常能夠得到顯著提高。在某些實施例中，如果Tg是Hg的至少兩倍且優選Tg是Hg的至少三倍，那麼進一步的提高是可行的。然而，因為Hg對Hs的優選比將依賴於Wg、Ws、Tg、及Ts(以及它們的比和用於所述薄片體的材料)，所以Hg對Hs比的實際選擇將處於本領域技術人員的範疇且將可能需要如下進一步說明的利用ANSYS HSFF軟體進行一些反覆運算。
已發現的是，利用一三薄片體系統，可設置一提供Hg>Hs的重複的接地-信號-信號樣式。應注意的是，所示出的實施例沿頂排端子和底排端子起作用。自然，在具有足夠豎向空間的情況下，中間兩排端子也可提供可調傳輸通道。然而，對於只需兩個差分信號對(一個TX通道和一個RX通道)的應用(諸如SFP式應用)，所示出的 實施例允許一第一SFP電纜和一第二SFP電纜對接於所述連接器同時為兩者提供高資料速率(可理解的是，插頭之一會在所示出的且可選的構型中顛倒)。
圖11-24示出一連接器110的一實施例，連接器110包括一罩體120，罩體120帶有具有一卡槽151a的埠111a以及具有一卡槽151b的埠111b。一殼體150位於罩體120中，且殼體150支撐一薄片體組160。如所示出的，所述殼體包括：一殼體支撐部或後支撐部150a，其有助於將薄片體組160固定在適當的位置。此外，當薄片體組160包括三個獨立的薄片體時，後支撐部150a包括：一凸型部(projection profile)152，其與凹型部142(如所示出的由凹部142a和凹部142b形成)匹配。殼體150包括：肩型部158，其接合頂型部143以有助於確保薄片體組160恰當地插入到殼體150中。具體地，薄片體頂型部143a(其為一接地薄片體的一部分)不同於薄片體頂型部143b(其為一信號薄片體的一部分)，且由此有助於確保頂型部143與肩型部158對準。如果需要，能夠採用所述型部(profiles)的其他變形。這些對接/匹配型部的益處在於提高薄片體組160相對殼體150的對位控制。此外，所述型部能夠提供確保合適的薄片體構型正被使用的一另外的防呆特徵(例如，只有合適樣式的接地及信號薄片體能夠被組裝)。
如所示出的，薄片體組160包括示出在所述薄片體組的一端的一信號薄片體161c，可理解的是，一接地薄片體 161a也會設在薄片體組160的該端。各個薄片體能夠設置多個可調通道，以提供提高的信號性能。各個可調通道包括一端子(諸如端子199a-199d)，該端子具有自一接觸部至一尾部延伸的一本體部，這在薄片體構造中是常規的。
在一三薄片體系統的一實施例中，薄片體能夠以一接地薄片體161a、一信號薄片體161b、一信號薄片體161c、以及一接地薄片體161d的樣式佈置(同時理解的是，這些薄片體將構造成提供一重複樣式，所述重複樣式將兩個信號薄片體有效地設置成兩側由接地薄片體或在所述側的其他接地薄片體包圍)。當然，如果需要，也能夠採用一些其他數量的薄片體。
所示出的樣式包括接地薄片體161a中的可調通道162a、薄片體161b中的可調通道162b、薄片體161c中的可調通道162c、以及薄片體161d中的可調通道162d。因此，四個可調通道162a、162b、162c、162d從左向右設置以一排設置並形成一可調傳輸通道。應注意的是，包圍信號端子的桁架的尺寸能夠與包圍接地端子的桁架的尺寸不同。然而，這樣一種可調通道並不是在所有情況下都需要，如下將進一步說明。使接地及信號對上的桁架及端子具有不同尺寸的益處在於有時更易於找到一在ANSYS HSFF軟體中合適調節簡化通道(如下所述)所需要的構型。
如示出的，Hg>Hs且Wg>Ws。使用越大的端子本體有助於提供在相鄰可調傳輸通道之間的屏蔽(並潛在地減小串擾)。在兩個端子之間採用越小的端子槽被認為是有助 於將能量集中在兩個信號端子之間(空氣是一具有損失比形成薄片體的塑膠更小的介質)，因此也有助於減小串擾。在某些實施例中，尺寸比的範圍能夠在Hg=1.1Hs至大約Hg=1.4Hs之間，且優選為Hs是Hg的四分之三。應注意的是，Hg的選擇將在某種程度依賴於所需的阻抗和所述端子的寬度尺寸、以及相應桁架的厚度Tg、Ts。如果Hg足夠小，將Hs設為小於Hg且能使製造過程可靠將變得困難。在這種情況下，Hs能夠設為零。然而，如果Hs大於零，那麼優選使Hg<1.5Hs，且具體而言Hs為至少0.15mm。而且，如從下面的說明能夠認識到的，假設其他參數被合適地確定，也可使Hg=Hs。
如從上面的說明能夠認識到的，假設採用相同的端子寬度，可改變端子的寬度、設置在端子兩側的空氣槽的高度(假設設置空氣槽)、以及桁架的厚度。這些因素的組合允許所獲得的由兩個作為一差分信號對的信號端子提供的通信通道的性能與若使各個薄片體的設定保持不變(例如如果圍繞各個端子本體設置的通道未被調節)的情況相比具有更高的性能。
如能夠認識到的，在某些實施例中，每個卡槽僅一排端子構造有桁架。在其他實施例中，上排端子和下排端子均可包括桁架且也可包括構造成提供合適性能的空氣通道。
在某些實施例中，與一上卡槽相關的端子大體上比與一下卡槽相關的端子長，諸如圖11-24所示出的。如能夠認 識到的，一連接器110公開為具有一罩體120，罩體120設有上埠111a和下埠111b。連接器110包括位於罩體120中的一殼體150，且殼體150包括分別與埠111a、111b對準的一第一卡槽151a及一第二卡槽151b，且殼體150與後支撐部150a一起支撐一薄片體組160。為了增進空氣流通，所述殼體包括多個空氣通道154，所述多個空氣通道154從所述殼體的前面至後面延伸，且當一模組未插入到相應埠中時不僅有利地提供結構支撐而且連同由殼體150和後支撐部150a支撐的薄片體161a中的可調通道162a、163a、164a、165a一起來增進空氣流通。
薄片體組160包括一第一薄片體161a、一第二薄片體161b、一第三薄片體161c、以及一第四薄片體161d。如所示出的，所述第一薄片體和所述第四薄片體構造成相同而所述第二薄片體和所述第三薄片體構造成不同。由此，所示出的系統能夠視為一重複的三薄片體系統。通過使所述薄片體以接地-信號-信號重複樣式對齊，為各對信號薄片體(其可以在插入到所述殼體中之前結合在一起)提供一接地-信號-信號-接地結構且該接地-信號-信號-接地結構提供一可調傳輸通道。這考慮到了一排接觸件，其中各可調傳輸通道構造成適於要求高資料速率且各差分對由一接地端子分隔的應用。
如所示出的，各個薄片體161a-161d具有四個可調通道，薄片體161a具有可調通道162a、163a、164a、165a，其桁架形成一框架。而薄片體161b具有可調通道162b、163b 、164b、165b，其桁架形成一框架。類似地，薄片體161c具有可調通道162c、163c、164c、165c，其桁架形成一框架。薄片體161d(其是薄片體161a的重複)具有可調通道162d、163d、164d、165d，其桁架形成一框架。各個所示出的薄片體具有與端子對準的一端子槽，且包括支撐該端子的一桁架(諸如薄片體161a-161d中用於分別支撐最上面的端子的桁架174a-174d)。因此，所示出的薄片體161d還包括桁架184d、194d、134d，而薄片體161c會包括用於下卡槽151b的桁架194c、134c，而薄片體161b還包括桁架184b、194b、134b。各個桁架具有一般能夠稱為T的厚度且所述信號端子均能夠具有相同厚度的桁架，從而它們提供一平衡的通信通道。由此，桁架194b和桁架194c具有相同的厚度Ts。然而，如所示出的，桁架194a和桁架194d(它們是支撐接地端子的桁架)具有小於Ts的厚度Tg。如能夠認識到的，桁架厚度能夠由多個特徵限定。例如，如上面注意到的，桁架厚度能夠由薄片體的狹縫(slot)和/或邊緣來限定。自然，桁架厚度能夠由槽(groove)、邊緣、及開孔的任一所需的組合來限定。為此，一薄片體的一邊緣附近的可調通道非常適合於由一薄片體的邊緣來部分限定而自該邊緣橫跨一些距離的可調通道更適合於由槽和/或開孔的組合來限定。
圖21-24示出能夠用於在一堆疊構型(諸如圖12所示的將供兩個埠使用的兩個卡槽)中提供所需性能的多個可調傳輸通道的細節，所述堆疊構型構造成提供上埠和下埠中 的高資料速率。這種構型也可用於為各個埠提供堆疊卡槽的連接器構型(諸如設置在由INFINIBAND規範定義的CXP式連接器中或由SAS/SATA規範定義的miniSAS HD式連接器中)。
如上所述，所述薄片體能夠構造成以一接地-信號-信號-接地樣式設置端子199a-199d，其中以寬度Wg設置接地端子199a、199d、以寬度Ws設置兩個信號端子199b、199c。所述信號端子之間的端子槽具有一高度Hs而接地端子和信號端子之間的端子槽具有一高度Hg。如所示出的，在信號端子之間的端子槽具有比信號/接地與接地/接地組合之間的高度Hg小的高度Hs。由此，所述信號薄片體均使端子槽具有兩個不同高度且該端子槽在相鄰另一信號薄片體側的高度小於該端子槽在面向相反方向的高度。
為了進一步提高電性能，支撐信號端子本體的桁架具有比支撐接地端子的桁架的厚度Tg大的厚度Ts。然而，接地端子本體的寬度Wg大於信號端子本體的寬度Ws。由此，如所示出的，接地端子199a、199d較寬而接地桁架較薄。如上所述，所需的各個值的範圍的組合將依賴於所選定的材料、所需的性能、以及端子的間距。
針對潛在的應用範圍，一個可能的應用能夠具有一0.75mm的間距。現有高資料速率IO連接器(諸如SFP連接器或QSFP連接器)典型地具有一0.8mm的間距。0.75mm的間距儘管與0.8mm的間距非常近似，但0.75mm的間距已被確認對製造中的變化更相當敏感且對性能調節更具挑戰性 。解決性能需要的一個潛在的方法是採用一偏移(offset)結構。例如，如從圖22能夠認識到的，由於距離D1不等於距離D2，所以信號端子被偏移。雖然這個可以通過使一側上的空氣槽比另一側上的空氣槽更深來消除，但已確定的是，因為圍繞該信號對的絕緣材料不相同，所以所獲得的構型能夠提供一非平衡可調通道。這潛在地使得該信號對與一接地端子形成的一非預期狀況比與另一個接地端子形成的一非預期狀況強，這能夠導致更高水準(levels)的串擾。已發現有幫助(尤其是如果間距處於0.75mm的話)的一種可能的方法在於設置一可選的凹口N(以虛線示出)，從而在兩個信號端子之間的中心延伸的但相對薄片體邊緣偏移的中心線C1使兩側的絕緣材料的橫截面面積基本相同。
如能夠認識到的，桁架194a和桁架194b之間的邊緣169a和邊緣168b設置成它們之間存在一間隙。相反地，分別在桁架194b和桁架194c處的薄片體161b的邊緣169b和薄片體161c的邊緣168c定位成它們是齊平的。儘管未要求，已確定的是，當所述通道較短時(諸如支撐一堆疊連接器的一下埠的通道)，將所述信號薄片體定位成使它們相互齊平將提供一更好操作的可調通道，因為它有助於提供一些附加水平(levels)的阻尼(dampening)。
然而，有些令人驚訝的是，已確定的是在某些實施例中，當所述薄片體稍分隔開時(例如，在所述信號薄片體之間存在薄片體靠薄片體情況)，用於上埠的可調傳輸通 道提供更好的性能。例如，圖23所示的可調傳輸通道示出桁架174a-174d使這些桁架具有由表面175a-175d和表面176a-176d限定的厚度，從而這些桁架具有一與圖22所示的構型類似的構型。這些桁架也支撐具有與圖21-22的端子寬度Wg、Ws對應的端子寬度Wg’、Ws’的端子。此外，所述端子槽(諸如177a-177d、178a-178d)構造成具有與圖22所示的端子槽的高度非常相似的高度Hg’、Hs’。然而，不像圖21-22的傳輸通道，圖23-24中的傳輸通道在所述信號薄片體的邊緣之間具有一間隙。或者換種說法，邊緣169b和邊緣168c構造成在桁架174b、174c之間設置一間隙同時取消桁架194b、194c之間的間隙。
由此，圖21-22示出一下傳輸通道的橫截面的一實施例，而圖23-24示出一上傳輸通道的一橫截面的一實施例。在圖23-24中，空氣槽在信號端子之間的高度Hs’小於在信號/接地之間或接地/接地之間的高度Hg’，與圖21-22中的高度Hs小於高度Hg類似。信號端子的寬度Ws’能夠等於或小於(如示出的)接地端子的寬度Wg’。然而，同上，支撐信號端子的桁架的厚度Ts’大於(如示出的)或等於支撐接地端子的桁架的厚度Tg’。
對於所述上可調通道，多個凹口N1能夠設置成以使中心線C2兩側的絕緣材料平衡的方式設置所述絕緣材料。由此所述多個凹口N1的使用為用於更高資料速率的系統提供進一步的提高且能夠用於更短和更長的可調通道。此外，已發現所述凹口的使用在0.75mm間距的系統中是有益的。
所示出的實施例的部分益處是越長的通道固有地具有越多的損失(由此，在當薄片體與薄片體的間隙被去除的條件下，越長的通道從增加的阻尼中獲得的益處越少)。例如，與下卡槽中的下排端子相關的端子能夠小於與上卡槽的上排相關的端子的長度的一半。這種通道長度上的差異趨於引起管理各自資料通道(例如上下資料通道)的性能上的各種問題。結果，下資料通道能夠構造成相鄰薄片體定位成相互齊平(在相鄰桁架之間基本無間隙)。然而，在上資料通道中，所述框架(frames)能夠分隔開一小間距(諸如小於0.1mm和潛在地小於0.05mm)。設置一可變化的分隔的益處在於，下埠能夠取消這種分隔以增加短可調通道的阻尼，而上埠因其具有一長可調通道而具有通過所述分隔提供的效率提高，因為它自然包括因通道長度增加而產生的更大的阻尼。因此，只在更長的通道中包含的少量的分隔有助於平衡上通道和下通道相對彼此的性能。
應注意的是，儘管上述實施例在各個薄片體中包含多個通道，但是在替代實施例中，一薄片體可能支撐一單個可調通道。如能夠認識到的，所述凹口的使用和所述分隔的水平將依賴于是否存在增加效率或給可調通道附加一些另外阻尼的需要。
圖25-34示出連接器的一替代實施例的多個特徵。如能夠認識到的，連接器240(其是一整個連接器的一簡化的局部實施例)包括設有兩個卡槽251a、251b且由PCB 215支撐的一殼體250(部分示出，以提供與薄片體組260的構成相關的另外的細節)。在工作時，緣側卡214a、214b能夠由一對接連接器支撐且插入到對應的卡槽中以實現一對接條件。連接器240具有包括薄片體261a、261b、261c、261d的薄片體組260(可以理解的是，薄片體261a與薄片體261d可以是完全相同的薄片體，這由此有效設置其中261a與261d是同樣的薄片體的261a、261b、261c、261d、261b、261c、261d的一薄片體樣式)。
各個薄片體包括四個桁架。例如，薄片體261a包括桁架274a、284a、294a、234a，且各個桁架提供一可調通道。四個薄片體一起(以接地-信號-信號-接地構型)限定多個可調傳輸通道且如所示出地在圖30所示的實施例中設置沿一豎直方向分隔開的四個可調傳輸通道。例如，一個可調傳輸通道由桁架274a、274b、274c、274d限定。如所示出的，桁架274a的表面275a、276a構造成與桁架274b的表面275b、276b相同(例如Tg”與Ts”相同)。此外，Hg”與Hs”相同且Tg”=Ts”，端子279a、279b的寬度不同，端子279a具有比端子279b的寬度Ws”大的寬度Wg”。由此，該可調傳輸通道由具有相同高度的端子槽277a、278a、277b、278b、277c、278c組成，與接地端子相比，對於信號端子而言，這使桁架具有相同厚度且使信號端子具有不同的寬度(可理解的是，薄片體261a與薄片體261d相同)。
儘管所述多個桁架看起來尺寸上相似，但應注意的是 ，與各對端子(例如G-S或S-S或S-G)之間的耦合相關的介電常數並不相同。具體地，薄片體261a(一接地薄片體)的一邊緣269a與薄片體261b(一信號薄片體)的邊緣268b之間的間距大於薄片體261b的邊緣269b與薄片體261c的邊緣268c之間的間距。該相對的偏移使得形成信號對的各個端子從相鄰的接地端子相對彼此偏移。或者換種說法，由形成差分對的一對端子之間的耦合相關的介電常數不同於與信號端子和相鄰接地端子之間的耦合相關的介電常數。確信的是，使可調傳輸通道平衡從而這種差異相對差分對對稱有益於提供一能夠具有高資料速率(諸如在NRZ編碼系統中16Gbps或甚至25Gbps)的可調傳輸通道。因此，對於某些應用，有可能反覆運算(iteratively)調節較長傳輸通道和較短傳輸通道，從而同樣的幾何結構將對兩個傳輸通道是行得通的。然而，對於某些應用，可優選使較短可調傳輸通道和較長可調傳輸通道具有不同的幾何結構。
如能夠認識到的，可調傳輸通道對將支援高資料速率的應用是有益的。在這些應用中，常有的情況是甚至微小的幾何變化能夠具有非預期影響。這就意味在多個槽中的間隙及在多個肋部中的空隙(其常被要求考慮模具合適填充)能夠引起電性能問題。為了有助於保持傳輸通道的回應順暢(smooth)，一種處理所述問題的可能的方法示出在圖33和圖34中。具體地，端子槽被塑膠的肋部打開，在端子槽兩側之間作為充填線(fill line)。為了使所述肋部 的影響最小，從第二側的肋部偏移第一側的肋部。這有助於使沿傳輸通道的路徑的介電常數的變化最小。此外，這使得接地端子/信號端子耦合和信號端子/信號端子耦合之間的介電常數的相對差的變化最小。
如從上面的說明能夠認識到的，可調通道的各種構型能夠設置成提供一可調傳輸通道。各種尺寸(諸如桁架厚度、端子寬度、端子槽高度、以及薄片體與薄片體間隙)全部能夠修改，以提供一所需的可調傳輸通道。為了確定一通道是否被合適地調節，已確定的是在ANSYS HSFF軟體中採用一簡化模型是有益的。例如，一簡化的25mm的模型能夠在HSFF中生成為其包括桁架(包括它的厚度及端子槽高度)及多個端子的幾何結構。如本領域技術人員公知的，能夠形成諸如圖35所示的一插入損失曲線圖，以觀察簡化模型是否被合適地調節。申請人注意到的一個方面是，在10dB或12dB刻度下觀察插入損失的常規方法使得插入損失中的任何下降(dip)(其被認為是所希望消除的諧振)看起來較為不明顯。申請人已確認，如圖36所示將刻度變為1dB有助於確定一傳輸通道是否被令人滿意地調節。
如能認識到的，上部虛線表示一調節良好的傳輸通道而下部實線表示一調節令人很不滿意的傳輸通道。更具體地，對於通道而言，在所關心的頻率範圍內0.2dB的下降代表能夠對性能具有顯著負面影響的諧振，且因此該通道不是一可調傳輸通道。然而，如果插入損失中的下降保持在 小於0.2dB且更優選地小於0.1dB，那麼該傳輸通道能夠視為一可調傳輸通道。由此，對於將採用NRZ編碼提供16Gbps的應用而言，直到12GHz插入損失中的小於0.2dB的下降是所希望的且插入損失中的小於0.1dB的下降是優選的。如從圖35所示的虛線能夠認識到的，採用足夠的反覆運算，可獲得使所述下降小於0.05dB的回應，這在較長的通道中是有益的。
應注意的是，確定一傳輸通道被調節時多少是一反覆運算過程。一些反覆運算可能會終結(result)，因為一另外的可調傳輸通道不滿足一些其他參數(諸如所需的系統阻抗或FEXT或NEXT)。測試一簡化模型以驗證它能夠被視為一可調傳輸通道的能力極大地簡化了設計過程且能夠為較快開發創造條件。
因此，如能夠認識到的，桁架厚度、端子寬度、端子槽高度、以及薄片體與薄片體間隙的所需比多少將依賴于應用。例如，如果需要一低阻抗，可能有必要使端子更寬。相反地，更窄的信號端子可能是獲得更高阻抗(諸如100歐姆)所必須的。越短的通道長度可能受益於包含越多的塑膠以提供額外的損失(雖然這些損失將遠小於如果採用損耗材料會經歷的損失)而越長的通道可能受益于利用越多的空氣。也應注意的是，對於某些應用，其他因素也將是一傳輸通道是否合適地起作用的起因。緊密設置的薄片體(例如，連接器處於非常緊密間距，諸如0.75mm或更小)或非常密的連接器可能產生信號對相互靠得太近而 產生所不希望的串擾的情況。此外，結構上的不連續可能引起產生串擾的反射(reflection)。由此，如果其他的設計考慮因素未考慮，那麼可調傳輸通道仍然未以所需的方式起作用，而對於足夠短的通道而言，可調傳輸通道的益處與減小串擾和/或插入損失(或其他相關方面)相比可能是次要的。然而，這些其他的考慮因素對於本領域技術人員設計適於高資料速率的連接器而言是熟知的，且由此在本文中不作進一步說明。
本文給出的申請以其優選實施例及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處於隨附權利要求的範圍和精神內的許多其他的實施例、修改、以及變形。
10‧‧‧連接器系統
11a‧‧‧上埠
11b‧‧‧下埠
15‧‧‧電路板
2‧‧‧外殼
20‧‧‧罩體
21‧‧‧罩體本體
22‧‧‧罩體底板
23‧‧‧罩體前板
24‧‧‧墊片
25‧‧‧罩體後板
26‧‧‧可選插接件
28‧‧‧光管
29‧‧‧邊框
50‧‧‧殼體
51‧‧‧尾部
51a‧‧‧卡槽
51b‧‧‧卡槽
60‧‧‧薄片體組
61a‧‧‧薄片體
61b‧‧‧薄片體
61c‧‧‧薄片體
61d‧‧‧薄片體
62a‧‧‧可調通道/接地可調通道
62b‧‧‧可調通道/第一信號可調通道
62c‧‧‧可調通道/第二信號可調通道
62d‧‧‧可調通道/接地可調通道
63b‧‧‧可調通道
74b‧‧‧桁架
75b‧‧‧第一邊緣
76b‧‧‧第二邊緣
77a‧‧‧端子槽
77b‧‧‧端子槽
77c‧‧‧端子槽
77d‧‧‧端子槽
78a‧‧‧端子槽
78b‧‧‧端子槽
78c‧‧‧端子槽
78d‧‧‧端子槽
79a‧‧‧端子
79b‧‧‧端子
79c‧‧‧端子
79d‧‧‧端子
110‧‧‧連接器
111a‧‧‧埠
111b‧‧‧下埠
120‧‧‧罩體
132a‧‧‧可調通道
134b‧‧‧桁架
134c‧‧‧桁架
134d‧‧‧桁架
142‧‧‧凹型部
142a‧‧‧凹部
142b‧‧‧凹部
143‧‧‧頂型部
143a‧‧‧頂型部
143b‧‧‧頂型部
150‧‧‧殼體
150a‧‧‧後支撐部
151a‧‧‧卡槽
151b‧‧‧第二卡槽
152‧‧‧凸型部
154‧‧‧空氣通道
158‧‧‧肩型部
160‧‧‧薄片體組
161a‧‧‧接地薄片體/第一薄片體
161b‧‧‧信號薄片體/第二薄片體
161c‧‧‧信號薄片體/第三薄片體
161d‧‧‧接地薄片體/第四薄片體
162a‧‧‧可調通道
162b‧‧‧可調通道
162c‧‧‧可調通道
162d‧‧‧可調通道
163a‧‧‧可調通道
163b‧‧‧可調通道
163c‧‧‧可調通道
163d‧‧‧可調通道
164a‧‧‧可調通道
164b‧‧‧可調通道
164c‧‧‧可調通道
164d‧‧‧可調通道
165a‧‧‧可調通道
165b‧‧‧可調通道
165c‧‧‧可調通道
165d‧‧‧可調通道
168b‧‧‧邊緣
168c‧‧‧邊緣
169a‧‧‧邊緣
169b‧‧‧邊緣
174a‧‧‧桁架
174b‧‧‧桁架
174c‧‧‧桁架
174d‧‧‧桁架
175a‧‧‧表面
175b‧‧‧表面
175c‧‧‧表面
175d‧‧‧表面
176a‧‧‧表面
176b‧‧‧表面
176c‧‧‧表面
176d‧‧‧表面
177a‧‧‧端子槽
177b‧‧‧端子槽
177c‧‧‧端子槽
177d‧‧‧端子槽
178a‧‧‧端子槽
178b‧‧‧端子槽
178c‧‧‧端子槽
178d‧‧‧端子槽
182a‧‧‧可調通道
184b‧‧‧桁架
184d‧‧‧桁架
192a‧‧‧可調通道
194‧‧‧桁架
194a‧‧‧桁架
194b‧‧‧桁架
194c‧‧‧桁架
194d‧‧‧桁架
199a‧‧‧端子
199b‧‧‧端子
199c‧‧‧端子
199d‧‧‧端子
214a‧‧‧緣側卡
214b‧‧‧緣側卡
215‧‧‧PCB
234a‧‧‧桁架
240‧‧‧連接器
250‧‧‧殼體
251a‧‧‧卡槽
251b‧‧‧卡槽
260‧‧‧薄片體組
261a‧‧‧薄片體
261b‧‧‧薄片體
261c‧‧‧薄片體
261d‧‧‧薄片體
268b‧‧‧邊緣
268c‧‧‧邊緣
269a‧‧‧邊緣
269b‧‧‧邊緣
274a‧‧‧桁架
274b‧‧‧桁架
274c‧‧‧桁架
274d‧‧‧桁架
275a‧‧‧表面
275b‧‧‧表面
276a‧‧‧表面
276b‧‧‧表面
277a‧‧‧端子槽
277b‧‧‧端子槽
277c‧‧‧端子槽
278a‧‧‧端子槽
278b‧‧‧端子槽
278c‧‧‧端子槽
279a‧‧‧端子
279b‧‧‧端子
284a‧‧‧桁架
294a‧‧‧桁架
D1‧‧‧距離
D2‧‧‧距離
N‧‧‧凹口
C1‧‧‧中心線
C2‧‧‧中心線
N1‧‧‧凹口
本申請以實施例示出且不限於附圖，在附圖中，相似的附圖標記表示類似的部件，而且在附圖中：
圖1示出一示範性連接器系統的一實施例的一立體圖。
圖2示出圖1所示的實施例的一分解立體圖。
圖3示出部分分解簡化的連接器系統的一立體圖。
圖4示出一薄片體組的一實施例的一部分分解立體圖。
圖5示出一薄片體的一實施例的一側視圖。
圖6示出圖4所示的實施例沿6-6線剖開的一前方視圖； 圖7示出圖6所示的薄片體組的一立體圖；圖8示出圖7所示的實施例的一前視圖；圖9示出圖8所出的實施例的一放大圖；圖10示出一薄片體組的一實施例的一立體圖；圖11示出一示範性連接器系統的另一實施例的一立體圖；圖12示出一連接器的一實施例的一立體圖；圖13示出圖12所示的連接器的一部分分解立體圖；圖14示出圖13所示的實施例的另一立體圖；圖15示出圖13所示的實施例的另一立體圖；圖16示出來自圖13所示的薄片體組的四個薄片體的一簡化的立體圖；圖17示出圖16所示的實施例的另一立體圖；圖18示出圖16所示的實施例的一分解立體圖；圖19示出圖18所示的薄片體的一部分的一放大的圖；圖20示出圖19所示的薄片體之一的一部分的另一立體圖；圖21示出圖16所示的實施例沿21-21線作出的剖面的一前視圖；圖22示出圖21所示的實施例的一放大的圖；圖23示出圖16所示的實施例沿23-23線作出的剖面的一前視圖；圖24示出圖23所示的實施例的一放大的圖； 圖25示出一示範性連接器系統的另一實施例的一立體圖；圖26示出圖25所示的實施例的一部分分解立體圖；圖27示出圖25所示的實施例的一簡化的部分分解立體圖；圖28示出圖27所示的連接器的一簡化的立體圖；圖29示出圖28所示的實施例的一部分分解立體圖；圖30示出圖28所示的實施例沿30-30線剖開的一立體圖；圖31示出圖30所示的實施例的一前視圖；圖32示出圖31所示的實施例的一部分的一放大立體圖；圖33示出圖30所示的實施例沿33-33線剖開的一立體圖；圖34示出圖30所示的實施例沿34-34線剖開的一立體圖；圖35示出12dB刻度下的插入損失的一曲線圖；圖36示出1dB刻度下的插入損失的一曲線圖。
61a‧‧‧薄片體
61b‧‧‧薄片體
61c‧‧‧薄片體
61d‧‧‧薄片體
62a‧‧‧可調通道/接地可調通道
62b‧‧‧可調通道/第一信 號可調通道
62c‧‧‧可調通道/第二信號可調通道
62d‧‧‧可調通道/接地可調通道

Claims (17)

  1. 一種連接器，包括：一殼體，具有一卡槽；一第一薄片體及一第二薄片體，插入到所述殼體中，所述第一薄片體使一第一端子由一第一絕緣框架支撐而所述第二薄片體使一第二端子由一第二絕緣框架支撐，所述第一端子和所述第二端子各均具有一尾部、一接觸部、以及在所述尾部和所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第一端子和所述第二端子構造成一寬邊差分耦合傳輸通道，基本上延伸通過所述絕緣框架，其中所述差分耦合的接觸部至本體部是水平排列；一第三薄片體，位於相鄰所述第一薄片體，所述第三薄片體具有支撐一第三端子的一絕緣框架，所述第三端子沿所述通道延伸且基本與所述第一端子對齊；一第四薄片體，位於相鄰所述第二薄片體，所述第四薄片體具有支撐一第四端子的一絕緣框架，所述第四端子沿所述通道延伸且基本與所述第二端子對齊；其中，所述第一端子、所述第二端子、所述第三端子、以及所述第四端子中的每一個均使相應絕緣框架的一桁架將該端子的上邊緣和下邊緣固定，所述桁架具有設置一相應預定的厚度的相應的一第一側及一第二側，所述厚度由所述第一側的一狹縫和所述第二側的該框架的一狹縫或一邊緣限定；以及一第一端子槽以及一第二端子槽，沿所述第三絕緣 框架和所述第四絕緣框架中的各自絕緣框架的相應端子的兩側延伸，所述第一端子槽和所述第二端子槽在所述第三端子和所述第四端子的兩側限定一空氣通道，其中所述第一薄片體的端子和所述第三薄片體的端子之間的耦合小於所述第一薄片體的端子和所述第二薄片體的端子之間的耦合。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的連接器，其中，所述第一絕緣框架具有沿所述第一端子的兩側延伸的一對第二槽，而所述第二絕緣框架具有沿所述第二端子的兩側延伸的一對第二槽，從而這兩個端子中的每一個沿相應的槽暴露在空氣中且相鄰的槽形成在相鄰端子之間延伸的一空氣通道。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的連接器，其中，在所述第一端子及所述第二端子兩側的所述對第二槽至少一部分為一第一高度，而在所述第三端子及所述第四端子兩側的所述對第一與第二端子槽為與所述第一高度不同的一第二高度。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述的連接器，其中，所述第一寬度是所述第二寬度的四分之三。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的連接器，其中，所述第二槽均為所述第一寬度，所述第一寬度為至少0.15mm。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的連接器，其中，各個沿接地端子和信號端子延伸的桁架具有一桁架厚度，信號端子的桁架厚度不小於接地端子的桁架厚度。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的連接器，其中，第一與第二端子為信號端子，第三與第四端子為接地端子，所述信號端子的桁架厚度大於所述接地端子的桁架厚度。
  8. 一種連接器，包括：一殼體，具有一對接側以及一安裝側，所述殼體包括位於所述對接側的一第一卡槽以及一第二卡槽，所述第一卡槽在一豎向佈置上設置在所述第二卡槽的上方；一第一薄片體以及一第二薄片體，插入到所述殼體，所述第一薄片體使一第一及第二端子由一第一絕緣框架支撐，而所述第二薄片體使一第三及第四端子由一第二絕緣框架支撐，所述端子均具有一尾部、一接觸部、以及在所述尾部與所述接觸部之間延伸的一本體部，所述第一及第三端子構造成一寬邊差分耦合上通道，基本上自所述第一卡槽至所述尾部延伸通過所述絕緣框架，所述第二及第四端子構造成一寬邊差分耦合下通道，基本上自所述第二卡槽至所述尾部延伸通過所述絕緣框架，其中所述差分耦合的接觸部至本體部是水平排列；以及一第一桁架、一第二桁架、一第三桁架、以及一第四桁架，形成於所述絕緣框架，所述第一桁架支撐所述第一端子、所述第二桁架支撐所述第二端子、所述第三桁架支撐所述第三端子、以及所述第四桁架支撐所述第四端子，所述桁架各個將相應端子的上邊緣和下邊緣固定，所述第一桁架、所述第二桁架、所述第三桁架、以 及所述第四桁架在上側和下側上由延伸通過所述薄片體的一狹縫或相應薄片體的一邊緣界定。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的連接器，其中，所述第一薄片體和所述第二薄片體構造成對接在所述殼體中，從而沿所述下通道在所述第一薄片體和所述第二薄片體之間基本無空氣間隙存在。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的連接器，其中，所述第一薄片體和所述第二薄片體構造成沿所述上通道在所述第一薄片體和所述第二薄片體之間存在一預定的空氣間隙。
  11. 根據申請專利範圍第8項所述的連接器，其中，所述桁架的每一個均在端子的每一側上具有一端子槽。
  12. 一種連接器，包括：一第一薄片體，具有一第一端子；一第二薄片體，位於相鄰所述第一薄片體、具有一第二端子；一第三薄片體，位於相鄰所述第二薄片體、具有一第三端子；一第四薄片體，位於相鄰所述第三薄片體、具有一第四端子；其中所述第一至第四薄片體成序列且所述四個端子各由一桁架支撐，以設置一接地-信號-信號-接地可調傳輸通道，所述接地-信號-信號-接地可調傳輸通道構造成提供利用ANSYS HSFF軟體以一簡化的25mm長模型測試時0GHz與12GHz之間的插入損失中的下降小 於0.2dB。
  13. 根據申請專利範圍第13項所述的連接器，其中，插入損失中的所述下降小於0.1dB。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的連接器，其中，插入損失中的所述下降在0GHz與20GHz之間小於0.2dB。
  15. 根據申請專利範圍第15項所述的連接器，其中，插入損失的所述下降小於0.1dB。
  16. 根據申請專利範圍第15項所述的連接器，其中，插入損失的所述下降小於0.05dB。
  17. 根據申請專利範圍第13項所述的連接器，還包括：一插座，構造成針對操作所需的信號頻率提供合適的EMI屏蔽。
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