TWI608671B - 直接附接的連接器 - Google Patents

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布萊恩 李察 維奇
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Description

直接附接的連接器
本發明有關用於高速訊號傳輸的連接器。更特定而言，本發明有關當中電線直接連接到連接器之接觸的連接器。
高速纜線接線已經用於在電子裝置的基板(例如印刷電路板)之間傳輸訊號。習用的高速纜線接線常常要求在極緊密和/或低輪廓空間中做接線。然而，隨著資料速率增加(亦即高速訊號的頻率增加)，高效之高速傳輸系統的成本也增加。基板之間的高速訊號傳輸一般而言遵循以下路徑：(1)傳輸基板的線路；(2)第一連接器，其安裝到傳輸基板；(3)第二連接器的基板，其插入第一連接器裡；(4)高速纜線，其在高速纜線的傳輸端連接到第二連接器基板；(5)第三連接器的基板，其在高速纜線的接收端連接高速纜線；(6)第四連接器，其安裝到接收基板以接收第三連接器基板；以及(7)接收基板的線路。
習用的高速纜線組件典型而言包括二個連接器(亦即上面所列的第二和第三連接器)，其由高速纜線所連接。據此，習用的高速纜線接 線也需要額外的二個連接器(亦即上面所列的第一和第四連接器)以將高速纜線連接到傳輸基板和接收基板。
每次當傳輸訊號從上面所列每個項目做傳輸時便影響了訊號品質。也就是說，當訊號是在(1)傳輸基板的線路和(2)安裝到傳輸基板的第一連接器之間、在(2)安裝到傳輸基板的第一連接器和(3)插入第一連接器裡的第二連接器基板之間……傳輸時，訊號品質便劣化。訊號品質甚至可以在上面每個項目裡受到影響。舉例而言，在傳輸或接收基板之線路上傳輸的訊號可以遭受到顯著的插入損失。
高速纜線組件比較昂貴，部分原因是高速纜線和包括基板之二個連接器(亦即上面所列的第二和第三連接器)的成本。高速纜線組件的每個連接器也須要處理時間。因此，高速纜線組件纜線的完整成本包括纜線、在纜線之每個末端上的高速纜線組件連接器、這些連接器之每一者所需的處理時間、每個連接器在基板上所需的面積。
為了減少高速纜線組件的整體尺寸，已經嘗試了較小的連接器和纜線。然而，使用較小的連接器和纜線可以同時增加成本和減少高速纜線組件的效能。已經藉由僅在基板上傳輸訊號來嘗試免除高速纜線組件。然而，相較於許多種纜線來說，舉例而言包括微型的同軸(coax)和雙軸(twinax)纜線，在基板上傳輸的訊號一般而言具有較高的插入損失。因此，免除高速纜線組件可以導致減少訊號完整性和劣化效能。
特殊的材料和RF/微波連接器已經用於改善高速纜線組件的效能。然而，此種材料和連接器同時增加高速纜線組件的成本和尺寸。低成本的導體、介電質和連接器已經用於減少依賴高速纜線接線之系統的 整體成本。然而，低成本的導體、介電質和連接器減少了高速纜線組件的效能並且也可以增加其尺寸。
為了克服上述的問題，本發明的較佳具體態樣提供製造高速纜線組件的方法和高速纜線組件，其尺寸有所減少、更便宜並且已改善了效能。
根據本發明的較佳具體態樣之接觸條帶係建構成將纜線連接到基板，並且包括多個訊號接觸、接地平面、從接地平面延伸的至少一接地接觸。多個訊號接觸是由支撐構件所連接，並且支撐構件在多個訊號接觸連接到纜線之後是可移除的。
較佳而言，多個訊號接觸起初連接到接地平面和支撐構件二者，並且在訊號接觸連接到纜線之前，多個訊號接觸與接地平面斷開。接觸條帶較佳而言包括於殼罩中，並且在接觸條帶包括於殼罩中之後，支撐構件較佳而言從接觸條帶移除。支撐構件較佳而言在接觸條帶連接到基板之後移除。
較佳而言，多個訊號接觸安排成至少第一列和第二列，並且第一列和第二列彼此偏移。
纜線較佳而言是雙軸纜線。纜線的屏蔽件較佳而言連接到接地平面。
根據本發明另一較佳具體態樣之製造高速纜線組件的方法包括：以多個訊號接觸、接地平面、支撐構件來提供接觸條帶，使得多個訊號接觸是由支撐構件所連接；在纜線的第一末端將至少第一導體連接到 多個訊號接觸當中一者；在纜線的第一末端將至少第二導體連接到接地平面；以及移除支撐構件。
較佳而言，第一導體藉由壓接或焊接的方式而連接到多個訊號接觸當中一者。第二導體較佳而言藉由焊接而連接到接地平面。
製造高速纜線組件的方法較佳而言進一步包括在移除支撐構件之前形成用於接觸條帶的殼罩。較佳而言，殼罩包括至少一孔洞，並且藉由穿過殼罩的至少一孔洞來衝戳或切割支撐構件而移除支撐構件。
製造高速纜線組件的方法較佳而言進一步包括在移除支撐構件之前將高速纜線組件附接到基板。較佳而言，多個訊號接觸當中一者藉由壓扣連接或焊接而連接到基板中的對應孔洞，或者連接到基板之表面上的對應襯墊。
製造高速纜線組件的方法較佳而言進一步包括在移除支撐構件之前形成用於接觸條帶的殼罩，其中殼罩包括至少一孔洞，並且將焊接耳片插入殼罩的至少一孔洞裡。較佳而言，本方法進一步包括藉由將焊接耳片的腳件插入基板中的對應孔洞裡而將高速纜線組件附接到基板。
支撐構件較佳而言是附接到多個訊號接觸當中一者的載體，或是在多個訊號接觸當中一者和多個訊號接觸當中另一者之間的繫桿連接。
製造高速纜線組件的方法較佳而言進一步包括提供第二接觸條帶，其連接到纜線的第二末端。較佳而言，第一接觸條帶的多個訊號接觸安排成至少第一列和第二列，而第一列和第二列彼此偏移，並且第二接觸條帶的多個訊號接觸以相對的方式而分別安排成對應於第一列和第二 列的列，使得纜線之每個導體的整體訊號傳輸長度是相同的或實質相同的。
本發明的較佳具體態樣所提供的高速纜線組件具有對於基板的低輪廓連接，較佳而言具有在基板之表面上方小於約3毫米的高度。因為高速纜線組件垂直或實質垂直連接到基板，所以基板上不需要用於滑動插入的淨空空間。因為基板上不需要匹配連接器，所以包括在基板上之所需的系統空間總量是比較小。高速纜線組件也使用低數量的連接器，因此訊號傳輸路徑中具有很少的變遷，因而簡化訊號傳輸路徑、改善系統效能、減少成本。
從下面參考所附圖式來詳細描述本發明的較佳具體態樣，則本發明之上面和其他的特色、元件、步驟、組態、特徵和優點將變得更明顯。
第一具體態樣(圖1A到13B)
10、10a‧‧‧接觸條帶
11、11a‧‧‧接地接觸
12、12a‧‧‧第一接觸(短)
13、13a‧‧‧第二接觸(長)
14‧‧‧繫桿
15‧‧‧接地平面
16‧‧‧導引孔洞
20‧‧‧條帶化的雙軸纜線
21‧‧‧屏蔽件
22‧‧‧第一中央導體(短)
23‧‧‧第二中央導體(長)
24‧‧‧絕緣體
25‧‧‧封套
30‧‧‧連接器殼罩
34‧‧‧孔洞
40‧‧‧基板
40a‧‧‧共平面的基板
40b‧‧‧垂直的基板
40c‧‧‧平行的基板
41‧‧‧接地安裝孔洞
42‧‧‧第一安裝孔洞
43‧‧‧第二安裝孔洞
50‧‧‧電腦主機板
60‧‧‧邊緣卡
第二具體態樣(圖14A到27B)
20‧‧‧條帶化的雙軸纜線
21‧‧‧屏蔽件
22‧‧‧第一中央導體(短)
23‧‧‧第二中央導體(長)
24‧‧‧絕緣體
25‧‧‧封套
110、110a‧‧‧接觸條帶
111、111a‧‧‧接地接觸
112、112a‧‧‧第一接觸(短)
113、113a‧‧‧第二接觸(長)
115‧‧‧接地平面
117‧‧‧載體
140‧‧‧基板
140a‧‧‧共平面的基板
140b‧‧‧垂直的基板
140c‧‧‧平行的基板
141‧‧‧接地安裝孔洞
142‧‧‧第一安裝孔洞(短)
143‧‧‧第二安裝孔洞(長)
150‧‧‧電腦主機板
160‧‧‧邊緣卡
第三具體態樣(圖28到34)
20、20a‧‧‧條帶化的雙軸纜線
21、21a‧‧‧屏蔽件
22‧‧‧第一中央導體(短)
23‧‧‧第二中央導體(長)
24‧‧‧絕緣體
25、25a‧‧‧封套
210‧‧‧接觸條帶
212‧‧‧接觸
214‧‧‧繫桿
215‧‧‧接地平面
216‧‧‧導引孔洞
218‧‧‧焊接耳片
230‧‧‧連接器殼罩
234‧‧‧孔洞
238‧‧‧焊接耳片孔洞
240、240a‧‧‧基板
241‧‧‧襯墊
244‧‧‧安裝孔洞
圖1A和1B顯示根據本發明的第一較佳具體態樣而具有壓扣接觸的接觸條帶。
圖2A和2B顯示根據本發明的第一較佳具體態樣而具有可焊接的接觸之接觸條帶。
圖3、4A、4B、5、6A、6B顯示提供根據本發明的第一較佳具體態樣之高速纜線組件的過程。
圖7A和7B顯示圖6A所示的高速纜線組件，其連接到基板。
圖7C是圖7A和7B所示之基板的平面圖。
圖8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A、11B、12A、12B、12C、13A、13B顯示本發明的第一較佳具體態樣之特定應用。
圖14A和14B顯示根據本發明的第二較佳具體態樣而具有壓扣接觸的接觸條帶。
圖15A和15B顯示根據本發明的第二較佳具體態樣而具有可焊接的接觸之接觸條帶。
圖16A、16B、16C、17、18、19顯示提供根據本發明的第二較佳具體態樣之高速纜線組件的過程。
圖20A和20B是根據本發明的第二較佳具體態樣之高速纜線組件的細節圖，其連接到基板。
圖21是圖18、19、20A、20B所示之基板的俯視平面圖。
圖22A、22B、23A、23B、24A、24B、25A、25B、26A、26B、26C、27A、27B顯示本發明的第二較佳具體態樣之特定應用。
圖28顯示根據本發明的第三較佳具體態樣而具有表面安裝接觸的接觸條帶。
圖29A、29B、30A、30B、31、32、33顯示提供根據本發明的第三較佳具體態樣之高速纜線組件的過程。
圖34A和34B顯示圖33所示的高速纜線組件，其連接到基板。
圖34C是圖34A和34B所示之基板的平面圖。
圖35顯示根據本發明的第三較佳具體態樣而具有表面安裝接觸和分開的雙軸纜線之纜線組件。
現在將參考圖1到35來詳細描述本發明的較佳具體態樣。 注意以下的敘述在所有方面係示範性的而非限制性的，並且不應解讀成以任何方式來限制本發明的應用或用途。
圖1A到13B顯示根據本發明的第一較佳具體態樣之高速纜線組件。圖1A和1B顯示依據本發明的第一較佳具體態樣之接觸條帶10。接觸條帶10包括一或更多個接地接觸11、一或更多個第一接觸12、一或更多個第二接觸13，以提供舉例而言對於基板或電連接器的實體和電連接。第一接觸12和第二接觸13較佳而言在個別列中彼此交錯或偏移，以減少高速纜線組件的間距。繫桿14將第一和第二接觸12和13連接在一起，以提供堅固的結構而於高速纜線組件的製造和組裝期間在結構上支撐第一和第二接觸12和13。接地接觸11是藉由接地平面15而連接在一起，該平面包括導引孔洞16而提供導引以壓印接觸條帶10。較佳而言，第一和第二接觸12和13起初也連接到接地平面15，以於高速纜線組件的製造和組裝期間提供額外的結構支撐。
如圖1A和1B所示，接地接觸11、第一接觸12、第二接觸13較佳而言包括於條帶中，也就是在接觸條帶10中，並且安排成使得個別的接觸11、12、13可以藉由從接地平面15切割第一和第二接觸12和13並且移除連接第一和第二接觸12和13的繫桿14而形成。第一和第二接觸12和13較佳而言包括凹下部分，其界定出凹槽以例如接收同軸或雙軸纜線的中央導體，如圖1B和4B所示。較佳而言，第一和第二接觸12和13在高速纜線組件之一末端上的交錯係相反於第一和第二接觸12和13在高速纜線組件之另一末端上的交錯，使得高速纜線組件所傳輸之每個訊號的整體傳輸長度是相同的或實質相同的而在製造容限裡。
較佳而言，接地接觸11、第一接觸12、第二接觸13的腳件包括通孔(譬如「針眼」(eye-of-the-needle)組態)以提供特大號尺寸來配合壓扣安裝應用。據此，當腳件壓扣到基板中之對應的安裝孔洞裡時，腳件變形以配合基板中的對應安裝孔洞，而在接觸11、12、13和基板(舉例而言為圖7C所示的基板40)之間提供穩固的電和機械連接。
圖2A和2B顯示依據本發明的第一較佳具體態樣之接觸條帶10a。不是如圖1A和1B所示壓扣接觸11、12、13，接觸條帶10a而是包括提供可焊接的連接之接地接觸11a、第一接觸12a、第二接觸13a。也就是說，相較於接觸11、12、13的「針眼」腳件，接觸11a、12a、13a具有直腳件。據此，接觸11a、12a、13a舉例而言可以用於不想要以壓扣連接來將連接器接合到譬如印刷電路板(PCB)之基板的應用，以減少製造成本而同時維持本發明之較佳具體態樣所提供的其他優點。
然而，本發明的較佳具體態樣不限於上述的「針眼」和直腳件組態，並且可以包括壓扣和可焊接的接觸二者之組合，或者包括任何類型的適合接觸，舉例而言包括彈性(pogo)針腳、一件接觸解決方案、二件接觸解決方案、壓縮接觸、針腳和插座接觸、單梁接觸、雙梁接觸、多梁接觸、彈性體接觸、直接焊接解決方案、壓接(crimped)接觸、焊接接觸……。可以使用於本發明的較佳具體態樣之其他組態舉例而言包括方形柱、扭結針腳、活動針腳、相容於Winchester C-Press®的針腳或任何其他適合的組態。也就是說，可以使用藉由熱、塑性變形或彈性變形而連接到PCB的任何接觸。
圖3至圖7顯示提供根據本發明的第一較佳具體態樣之高速 纜線組件的過程。如圖3所示，要傳輸訊號的第一和第二接觸12和13被切割或壓印，如此則它們不再連接到接地平面15。被切割之接觸12和13的數目較佳而言對應於高速纜線組件中的接觸數目。較佳而言，並非切割所有的接觸12和13，使得在高速纜線組件的組裝和進一步製造期間維持接觸條帶10的堅固結構。此外，第一和第二接觸12和13當中一或更多者可以留下來連接到接地平面15以提供額外的(多個)接地連接。
其次，如圖4A所示，接觸條帶10連接於條帶化的雙軸纜線20之二末端。圖4B是接觸條帶10和條帶化的雙軸纜線20之間連接的立體圖。條帶化的雙軸纜線20包括屏蔽件21、多對第一和第二中央導體22和23、用於每對第一和第二中央導體22和23的絕緣體24、封套25。第一和第二中央導體22和23被絕緣體24包圍，絕緣體24被屏蔽件21包圍，而屏蔽件21被封套25包圍。
屏蔽件21與第一和第二中央導體22和23是條帶化的雙軸纜線20之導電元件。第一和第二中央導體22和23安排成攜載電訊號，而屏蔽件21典型而言提供接地連接。屏蔽件21也提供用於第一和第二中央導體22和23的電隔離，並且減少相鄰對的第一和第二中央導體22和23之間以及任何相鄰纜線的導體之間的串擾。
第一和第二中央導體22和23較佳而言為圓柱形或實質圓柱形。然而，第一和第二中央導體22和23或可為矩形或實質矩形或其他適合的形狀。第一和第二中央導體22和23與屏蔽件21較佳而言是由銅所做成。然而，第一和第二中央導體22和23與屏蔽件21可以是由黃銅、銀、金、銅合金、可以採高尺寸容限所車削或製造的任何高度導電元件、或任何其 他適合的導電材料所做成。絕緣體24較佳而言是由介電材料所形成，而具有固定不變的或實質固定不變的截面以提供用於導體22和23之固定不變的或實質固定不變的電性質。絕緣體24或可由TEFLONTM、FEP(氟化乙烯丙烯)、空氣增進的FEP、TPFE、尼龍、其組合、或任何其他適合的絕緣材料所做成。絕緣體24雖然較佳而言具有圓形、橢圓形、矩形或方形的截面形狀，但是可以形成或界定成任何其他適合的形狀。封套25保護條帶化的雙軸纜線20之其他層並且避免屏蔽件21接觸其他電構件以顯著減少或避免發生電短路。封套25可以是由與絕緣體24相同的材料、FEP、或任何適合的絕緣材料所做成。
如圖4A和4B所示，在條帶化的雙軸纜線20連接到接觸條帶10之前，暴露出部分的第一和第二中央導體22和23、絕緣體24、屏蔽件21。第一和第二中央導體22和23連接到接觸條帶10之個別的第一和第二接觸12和13。第一和第二中央導體22和23較佳而言是可熔化的(舉例而言藉由焊接)而連接到第一和第二接觸12和13以確保有不中斷的電連接。較佳而言，使用熱棒焊接或其他焊接技術。然而，有可能使用其他適合的方法來將第一和第二中央導體22和23連接到第一和第二接觸12和13，譬如壓接(crimping)、音波焊接、導電焊接、對流焊接、感應焊接、輻射焊接、別種熔融焊接以維持二個部件在一起、以足夠力量將二個部件推在一起以將二個部件焊接在一起、或微火燒。較佳而言，屏蔽件21藉由熱棒焊接過程而連接著接地平面15，雖然屏蔽件21和接地平面15可以藉由其他過程(包括上面相對於第一和第二中央導體22和23與第一和第二接觸12和13所述的過程)而連接。接地平面15中的導引孔洞16藉由增加焊料可以流動通過 的面積而改善屏蔽件21和接地平面15之間的焊接連接。第一和第二接觸12和13與第一和第二中央導體22和23之間的連接以及屏蔽件21和接地平面15之間的連接可以同時或接續發生。
雖然條帶化的雙軸纜線20顯示成具有單一屏蔽件21，其包圍所有成對的第一和第二中央導體22和23，但是條帶化的雙軸纜線20也可以形成為每個單獨對的第一和第二中央導體22和23具有分開的屏蔽件。如果使用分開的屏蔽件，則它們較佳而言彼此連接並且連接到接地平面15以提供單一的集體接地。然而，分開的屏蔽件在連接到接地平面15之後不需要彼此碰觸。此外，可以使用其他類型的纜線(例如同軸纜線)以取代條帶化的雙軸纜線20。
圖5顯示將連接器殼罩30上方模製於接觸條帶10上的步驟以形成高速纜線組件的電連接器。連接器殼罩30形成有孔洞34，而當連接器殼罩30模製在接觸條帶10之上時，該等孔洞安排在接觸條帶10的繫桿14上方。如圖6A和6B所示，在將連接器殼罩30上方模製在接觸條帶10上之後，移除繫桿14，較佳而言藉由將工具衝戳到連接器殼罩30的孔洞34裡來為之。此外，移除接觸條帶10從連接器殼罩30側向伸出的部分，較佳而言藉由切割或壓印來為之。據此，第一接觸12和第二接觸13在結構和電上彼此斷開並且與接地平面15斷開。圖6B是沿著圖6A之線A-A的截面圖，並且顯示接觸條帶10和雙軸纜線20在連接器殼罩30裡的安排。較佳而言，因為連接器殼罩30係上方模製在接觸條帶10上，所以連接器殼罩30是固體並且牢固的支撐接觸條帶10和雙軸纜線20之間的連接。附帶而言，連接器殼罩30可以包括擱架特色、維持元件和/或對齊特色，其幫助 支撐壓入力量以使接觸條帶10維持在連接器殼罩30裡。
連接器殼罩30不使用上方模製，可以改成使用任何允許移除接觸12、13之間的繫桿14的殼罩。此種殼罩舉例而言包括預先模製的、扣上的、音波焊接的、螺絲鎖上的、膠黏的殼罩。然而，連接器殼罩30偏好上方模製，因為它簡單並且因為容易以工具來移除繫桿14。較佳而言，連接器殼罩30是塑膠做的，舉例而言為丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑膠。
圖7A到7C顯示圖6A所示的高速纜線組件，其連接到基板40。較佳而言，高速纜線組件根據包括於連接器殼罩30中的是壓扣接觸條帶10或可焊接的接觸條帶10a而藉由壓扣或焊接來連接到基板40。如圖7C所示，基板40包括一列接地安裝孔洞41、一列第一安裝孔洞42、一列第二安裝孔洞43，其分別接收接地接觸11或11a、第一接觸12或12a、第二接觸13或13a。
如果使用壓扣接觸條帶10，則高速纜線組件可以使用壓扣工具而壓扣到基板40。壓扣工具較佳而言是簡單的工具，舉例而言包括附接到心軸加壓機的平坦塊、具有對齊於殼罩之凹穴的工具、敲鎚……。也就是說，不須要使用昂貴的工具來直接和單獨的轉移力量到每個接觸11、12、13的背面。典型而言，高速纜線組件僅匹配於基板40一次；然而，如果想要的話，有可能使高速纜線組件和基板40解脫，然後再次匹配高速纜線組件和基板40。舉例而言，有可能移除壓扣接觸11、12、13或使可焊接的接觸11a、12a、13a脫焊。
如下所解釋，高速纜線組件可以連接到相同的基板或不同的基板。圖8A到13B顯示高速纜線組件之多樣的特定應用。圖8A是高速纜 線組件和圖7A到7C所示的基板40之間連接的立體圖，並且圖8B是接合著基板40之連接器殼罩30的細節圖。
圖9A和9B顯示邊緣對邊緣應用，其中基板40連接到基板40a，後者是共平面的或實質共平面的並且沿著共同的邊緣來對齊。圖10A和10B顯示直角應用，其中基板40連接到垂直的或實質垂直的基板40b。圖11A和11B顯示板對板應用，其中基板40連接到平行的或實質平行的但非共平面的基板40c，舉例而言是當高速纜線組件所連接之基板40和40c的表面彼此面對時。
圖12A顯示板對邊緣卡應用，其中高速纜線組件的一末端連接到比較大的基板(例如電腦主機板50)，並且高速纜線組件的另一末端連接到比較小的邊緣卡60。圖12B是在板對邊緣卡應用中的高速纜線組件和電腦主機板50之間連接的細節圖，並且圖12C是高速纜線組件和邊緣卡60之間連接的細節圖。圖13A顯示高速飛越(flyover)應用，其中高速纜線組件的二個末端都連接到相同的基板，例如電腦主機板50。圖13B是在高速飛越應用中的高速纜線組件和電腦主機板50之間連接的細節圖。
圖14A到27B顯示根據本發明的第二較佳具體態樣之高速纜線組件。圖14A和14B顯示依據本發明的第二較佳具體態樣之接觸條帶110。接觸條帶110包括一或更多個接地接觸111、一或更多個第一接觸112、一或更多個第二接觸113，以提供舉例而言對於基板或電連接器的實體和電連接。第一接觸112和第二接觸113較佳而言在個別列中彼此交錯或偏移以減少高速纜線組件的間距。載體117將第一和第二接觸112和113連接在一起以提供堅固結構，其在高速纜線組件的製造和組裝期間結構上支撐著第 一和第二接觸112和113。較佳而言，載體117允許接觸條帶110舉例而言用手就可輕易操控和定位，並且載體117也可以包括導引孔洞，其提供導引以壓印接觸條帶110。接地接觸111藉由接地平面115而連接在一起。較佳而言，第一和第二接觸112和113起初也連接到接地平面115，以於高速纜線組件的製造和組裝期間提供額外的結構支撐。
如圖14A和14B所示，接地接觸111、第一接觸112、第二接觸113較佳而言包括於條帶中，也就是在接觸條帶110中，並且安排成使得單獨的接觸111、112、113可以藉由從接地平面15切割第一和第二接觸112和113並且移除載體117而形成。第一和第二接觸112和113較佳而言包括凹下部分，其界定出凹槽以接收例如同軸或雙軸纜線的中央導體，如圖14A、14B、16A到16C所示。較佳而言，第一和第二接觸112和113在高速纜線組件之一末端上的交錯係相反於第一和第二接觸112和113在高速纜線組件之另一末端上的交錯，使得高速纜線組件所傳輸之每個訊號的整體傳輸長度是相同的或實質相同的而在製造容限裡。
較佳而言，接地接觸111、第一接觸112、第二接觸113的腳件包括通孔(譬如「針眼」組態)以提供特大號尺寸來配合壓扣安裝應用。據此，當腳件壓扣到基板中之對應的安裝孔洞裡時，腳件變形以配合基板中的對應安裝孔洞，以在接觸111、112、113和基板(舉例而言為圖21所示的基板140)之間提供穩固的電和機械連接。
圖15A和15B顯示依據本發明的第二較佳具體態樣之接觸條帶110a。不是如圖14A和14B所示的壓扣接觸111、112、113，接觸條帶110a而是包括提供可焊接的連接之接地接觸111a、第一接觸112a、第二接 觸113a。也就是說，相較於接觸111、112、113的「針眼」腳件，接觸111a、112a、113a較佳而言包括直腳件。據此，接觸111a、112a、113a舉例而言可以用於不想要以壓扣連接來使連接器接合到基板(譬如印刷電路板)的應用，以減少製造成本而同時維持本發明之較佳具體態樣所提供的其他優點。然而，本發明的較佳具體態樣不限於上述的「針眼」和直腳件組態，並且可以包括壓扣和可焊接的接觸二者之組合，或者包括上面相對於本發明第一較佳具體態樣所述之任何類型的適合接觸。
圖16A到19顯示提供根據本發明的第二較佳具體態樣之高速纜線組件的過程。如圖16A到16C所示，要傳輸訊號的第一和第二接觸112和113被切割或壓印，如此則它們不再連接到接地平面115。被切割之接觸112和113的數目較佳而言對應於高速纜線組件中的接觸數目。較佳而言，並非切割所有的接觸112和113，使得在高速纜線組件的組裝和進一步製造期間維持接觸條帶110的堅固結構。此外，第一和第二接觸112和113當中一或更多者可以保持連接到接地平面115以提供額外的(多個)接地連接。較佳而言，在接觸條帶110之相對側最外面的第一和第二接觸112和113留下來連接到接地平面115，以於高速纜線組件的製造和組裝期間提供結構支撐。
其次，如圖17所示，接觸條帶110連接到條帶化的雙軸纜線20。較佳而言，接觸條帶110是以相同於本發明第一較佳具體態樣之接觸條帶10的方式而連接到條帶化的雙軸纜線20。也就是說，如圖18所示，條帶化的雙軸連接器20之第一和第二中央導體22和23連接到接觸條帶110之個別的第一和第二接觸112和113，並且條帶化的雙軸連接器20之屏蔽 件21連接著接地平面115。第一和第二接觸112和113與第一和第二中央導體22和23之間的連接以及屏蔽件21和接地平面115之間的連接可以同時或接續發生。雖然未顯示，但是根據本發明的第二較佳具體態樣之接觸條帶110也可以包括在接地平面115中的導引孔洞，其類似於本發明的第一較佳具體態樣之接觸條帶10中的導引孔洞16，以便提供導引來壓印接觸條帶110，並且藉由增加焊料可以流動穿過的面積而改善屏蔽件21和接地平面115之間的焊接連接。此外，可以使用其他類型的纜線(例如同軸纜線)以取代條帶化的雙軸纜線20。
連接了條帶化的雙軸纜線20之接觸條帶110然後連接到基板140，如圖18所示。較佳而言，高速纜線組件根據使用的是壓扣接觸條帶110或可焊接的接觸條帶110a而藉由壓扣或焊接來連接到基板140。如圖21所示，其係基板140的俯視平面圖，基板140包括一列接地安裝孔洞141、一列第一安裝孔洞142、一列第二安裝孔洞143，其分別接收接地接觸111或111a、第一接觸112或112a、第二接觸113或113a。相較於本發明第一較佳具體態樣之對應成對的第一和第二安裝孔洞41和42，本發明第二較佳具體態樣之對應成對的第一和第二安裝孔洞142和143具有比較大的間距以便容納對於載體117的附接。
如果使用壓扣接觸條帶110，則高速纜線組件可以使用壓扣工具而壓扣到基板140。壓扣工具較佳而言是簡單的工具，舉例而言包括附接到心軸加壓機的平坦塊、具有對齊於殼罩之凹穴的工具、敲鎚……。也就是說，不須要使用昂貴的工具來直接和單獨的轉移力量到每個接觸111、112、113的背面。典型而言，高速纜線組件僅匹配到基板140一次；然而， 如果想要的話，有可能使高速纜線組件和基板140解脫，然後再次匹配高速纜線組件和基板140。舉例而言，有可能移除壓扣接觸111、112、113或使可焊接的接觸111a、112a、113a脫焊。
在接觸條帶110或110a連接到基板140之後，移除載體117，如圖19所示。較佳而言，載體117被刻劃，如此則它可以藉由從接觸條帶110扭掉而從接觸條帶110輕易移除。圖20A和20B是連接到基板140之高速纜線組件的細節圖，其提供低輪廓。尤其，因為本發明的第二較佳具體態樣不包括連接器殼罩，所以輪廓甚至低於本發明的第一較佳具體態樣所可以獲得者，並且舉例而言低到約1.74毫米。
如下解釋，高速纜線組件可以連接到相同的基板或不同的基板。圖22A到27B顯示高速纜線組件的多樣特定應用。圖22A是高速纜線組件和圖19到21所示的基板140之間連接的立體圖，並且圖22B是接合了基板140之高速纜線組件的細節圖。
圖23A和23B顯示邊緣對邊緣的應用，其中基板140連接到基板140a，後者是共平面的或實質共平面的並且沿著共同的邊緣來對齊。圖24A和24B顯示直角應用，其中基板140連接到垂直的或實質垂直的基板140b。圖25A和25B顯示板對板應用，其中基板140連接到平行的或實質平行的但非共平面的基板140c，舉例而言是當高速纜線組件所連接之基板140和140c的表面彼此面對時。
圖26A顯示板對邊緣卡應用，其中高速纜線組件的一末端連接到比較大的基板(例如電腦主機板150)，並且高速纜線組件的另一末端連接到比較小的邊緣卡160。圖26B是在板對邊緣卡應用中的高速纜線組件 和電腦主機板150之間連接的細節圖，並且圖26C是高速纜線組件和邊緣卡160之間連接的細節圖。圖27A顯示高速飛越應用，其中高速纜線組件的二個末端都連接到相同的基板，例如電腦主機板150。圖27B是在高速飛越應用中的高速纜線組件和電腦主機板150之間連接的細節圖。
圖28到35顯示根據本發明的第三較佳具體態樣之高速纜線組件。圖28顯示根據本發明的第三較佳具體態樣之接觸條帶210。接觸條帶210包括一或更多個接觸212以提供舉例而言對於基板或電連接器的實體和電連接。接觸212較佳而言包括於單一列中。然而，相鄰的接觸212可以彼此交錯或偏移以減少高速纜線組件的間距。繫桿214將接觸212連接在一起以提供堅固的結構，其於高速纜線組件的製造和組裝期間在結構上支撐著接觸212。接觸條帶210進一步包括接地平面215，其包含導引孔洞216以提供導引來壓印接觸條帶210。較佳而言，接觸212起初也連接到接地平面215以於高速纜線組件的製造和組裝期間提供額外的結構支撐。
如圖28所示，接觸212較佳而言包括於條帶中，也就是在接觸條帶210中，並且建構成使得個別的接觸212可以藉由從接地平面215切割接觸212並且移除連接接觸212的繫桿214而形成。接觸212可以包括凹下部分，其界定出凹槽以接收例如同軸或雙軸纜線的中央導體。較佳而言，接觸212具有偏移的直腳件，其提供對於在基板上的襯墊(舉例而言為圖34C所示之基板240上的襯墊241)做表面安裝連接。
圖29A到33顯示提供根據本發明的第三較佳具體態樣之高速纜線組件的過程。如圖29A和29B所示，要傳輸訊號的接觸212被切割或壓印，如此則它們不再連接到接地平面215。被切割之接觸212的數目較 佳而言對應於高速纜線組件中的接觸數目。較佳而言，並非切割所有的接觸212，使得在高速纜線組件的組裝和進一步製造期間維持接觸條帶210的堅固結構。舉例而言，如圖29A和29B所示，最外面的接觸212較佳而言留下來連接到接地平面215，以提供接地連接並且於高速纜線組件的製造和組裝期間提供結構支撐。
其次，如圖30A所示，接觸條帶210連接在條帶化的雙軸纜線20之二個末端。圖30B是接觸條帶210和條帶化的雙軸纜線20之間連接的立體圖。較佳而言，接觸條帶210以相同於本發明的第一較佳具體態樣之接觸條帶10的方式而連接到條帶化的雙軸纜線20。也就是說，如圖30B所示，條帶化的雙軸連接器20之第一和第二中央導體22和23連接到接觸條帶210之交替的接觸212，並且條帶化的雙軸連接器20之屏蔽件21連接著接地平面215。接觸212和第一和第二中央導體22和23之間的連接以及屏蔽件21和接地平面215之間的連接可以同時或接續發生。
圖31顯示將連接器殼罩230上方模製在接觸條帶210上的步驟以形成高速纜線組件的電連接器。連接器殼罩230形成有孔洞234，而當連接器殼罩230模製於接觸條帶210之上時，該等孔洞安排在接觸條帶210的繫桿214上方。焊接耳片218然後插入連接器殼罩230的焊接耳片孔洞238裡，如圖32所示，使得焊接耳片218的腳件從連接器殼罩230的本體延伸。如圖33所示，在將連接器殼罩230上方模製在接觸條帶210上之後，移除繫桿214，較佳而言藉由將工具衝戳到連接器殼罩230的孔洞234裡來為之。據此，接觸212在結構上和電上彼此斷開並且與接地平面15斷開。此外，可以移除接觸條帶210從連接器殼罩230側向伸出的任何部分(未 顯示)，較佳而言藉由切割或壓印來為之。
連接器殼罩230不使用上方模製，可以改成使用允許移除接觸212之間的繫桿214之任何殼罩。此種殼罩舉例而言包括扣上的、音波焊接的、螺絲鎖上的、膠黏的殼罩。然而，連接器殼罩230偏好上方模製，因為它簡單並且因為比較容易用工具來移除繫桿214。
圖34A和34B顯示圖33所示的高速纜線組件，其連接到基板240。圖34C是圖34A和34B所示某一基板240的平面圖。較佳而言，高速纜線組件起初藉由將焊接耳片218的腳件插入基板240的安裝孔洞244而連接。較佳而言，基板240的安裝孔洞244襯了焊料，如此則焊接耳片218可以輕易穩固於安裝孔洞244而把高速纜線組件固定於基板240。替代或附帶而言，焊接耳片218的腳件可以包括「針眼」組態以壓扣到安裝孔洞244。
如圖34A和34C所示，基板240包括襯墊241，其分別對齊高速纜線組件的接觸212。較佳而言，接觸212藉由焊接連接而穩固於襯墊241，雖然可以使用其他的連接類型，例如上面相對於本發明的第一和第二較佳具體態樣所述者。較佳而言，裡面的襯墊241連接到基板240上的訊號線路，並且最外面的襯墊241提供接地連接。然而，可以使用其他的安排，舉例而言，每三個接觸212中的第三個可以提供接地連接。
根據本發明的第三較佳具體態樣之高速纜線組件可以連接到相同的基板或不同的基板，包括本發明的第一和第二較佳具體態樣之圖8A到13B和圖22A到27B所示的多樣特定應用。
圖35顯示本發明的第三較佳具體態樣之修改，其包括的高速纜線組件具有表面安裝接觸和分開的雙軸纜線。如圖35所示，取代了條 帶化的雙軸纜線20，分開的雙軸纜線20a可以用於本發明的第三較佳具體態樣。分開的雙軸纜線20a各包括個別的封套25a和連接到接地平面215之個別的屏蔽件21a。較佳而言，每個分開的雙軸續線20a彼此隔開，使得連接到接地的接觸212係包括在關聯於某一分開之雙軸纜線20a的每對接觸212之間。據此，如圖35所示，基板240a較佳而言修改成以致不包括用於這些額外接地連接的訊號線路。此外，可以使用其他類型的纜線(例如同軸纜線)以取代分開的雙軸纜線20a。
雖然根據本發明的較佳具體態樣之高速纜線組件較佳而言包括條帶化的雙軸纜線20，但是本發明不限於此。舉例而言，高速纜線組件可以包括一或更多條分開的雙軸纜線，其各包括單一對的中央導體(舉例而言為圖35所示的雙軸纜線20a)、條帶化的同軸纜線、或一或更多條同軸纜線(其各僅包括單一中央導體)。此外，可以使用其他類型的纜線。
除了減少中央導體之間的串擾，連接到接地的接觸還可以包括在雙軸纜線或條帶化之雙軸纜線的每對中央導體之間，舉例而言，如圖35所示。類似而言，連接到接地的接觸可以包括在同軸纜線或條帶化之同軸纜線的每個中央導體之間。
雖然上面已經描述了本發明的較佳具體態樣，不過要了解熟於此技藝者將明白有變化和修改，而不偏離本發明的範圍和精神。因此，本發明的範圍是要單獨由以下的申請專利範圍來決定。
11‧‧‧接地接觸
12‧‧‧第一接觸
13‧‧‧第二接觸
15‧‧‧接地平面
20‧‧‧條帶化的雙軸纜線
21‧‧‧屏蔽件
22‧‧‧第一中央導體
24‧‧‧絕緣體
25‧‧‧封套
30‧‧‧連接器殼罩
34‧‧‧孔洞

Claims (21)

  1. 一種纜線組件，其包括：由單一壓印所製成的接觸條帶，該接觸條帶包括：複數對第一和第二訊號接觸；接地平面；以及複數個接地接觸，其從該接地平面沿著該接地平面的側邊延伸成一列，使得延伸通過形成該列的該複數個接地接觸的線路不會與該複數對第一和第二訊號接觸中的任何訊號接觸交錯；纜線，該纜線包括：複數對第一和第二中央導體，該複數對第一和第二中央導體中的每一對連接到該複數對第一和第二訊號接觸中所對應的一對；複數個絕緣體，每一個絕緣體包圍該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對；以及屏蔽件，其包圍該複數個絕緣體，且連接到該接地平面；其中該複數對第一和第二訊號接觸為可焊接的接觸。
  2. 根據申請專利範圍第1項的纜線組件，其中：該複數對第一和第二訊號接觸起初連接到該接地平面和連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件二者；以及在該等訊號接觸連接到該纜線之前，該複數對第一和第二訊號接觸與該接地平面斷開。
  3. 根據申請專利範圍第1項的纜線組件，其中：該接觸條帶係包括於殼罩中；以及 在該接觸條帶包括於該殼罩中之後，連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件從該接觸條帶移除。
  4. 根據申請專利範圍第1項的纜線組件，其中在該接觸條帶連接到基板之後，連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件係被移除。
  5. 根據申請專利範圍第1項的纜線組件，其中：該複數對第一和第二訊號接觸安排成至少第一列和第二列；以及該第一列和該第二列彼此偏移。
  6. 根據申請專利範圍第1項的纜線組件，其中該纜線是雙軸纜線。
  7. 一種製造纜線組件的方法，其包括：以複數對第一和第二訊號接觸以及接地平面來提供接觸條帶，複數個接地接觸從該接地平面沿著該接地平面的側邊延伸成一列，使得延伸通過形成該列的該複數個接地接觸的線路不會與該複數對第一和第二訊號接觸中的任何訊號接觸交錯；以複數對第一和第二中央導體、複數個絕緣體、屏蔽件來提供纜線，該複數個絕緣體中的每一個絕緣體包圍該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對，該屏蔽件包圍該複數個絕緣體；在該纜線的第一末端處，將該複數對第一和第二訊號接觸中的每一對連接到該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對；以及在該纜線的該第一末端處，將該屏蔽件連接到該接地平面；其中該複數對第一和第二訊號接觸為可焊接的接觸。
  8. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其中該複數對第一和第二訊號接觸中的每一對藉由壓接或焊接的方式而連接到該複數對第 一和第二中央導體中所對應的一對。
  9. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其中該屏蔽件藉由焊接而連接到該接地平面。
  10. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其進一步包括在移除連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件之前，形成用於該接觸條帶的殼罩。
  11. 根據申請專利範圍第10項之製造纜線組件的方法，其中：該殼罩包括至少一孔洞；以及藉由穿過該殼罩的該至少一孔洞來衝戳或切割該支撐構件而移除該支撐構件。
  12. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其進一步包括在移除連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件之前，將該纜線組件附接到基板。
  13. 根據申請專利範圍第12項之製造纜線組件的方法，其中該複數對第一和第二訊號接觸中的每一個訊號接觸係藉由焊接而連接到該基板中的對應孔洞。
  14. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其進一步包括：在移除連接該複數對第一和第二訊號接觸的一支撐構件之前形成用於該接觸條帶的殼罩，該殼罩包括至少一孔洞；以及將焊接耳片插入該殼罩的該至少一孔洞裡。
  15. 根據申請專利範圍第14項之製造纜線組件的方法，其進一步包括藉由將該焊接耳片的腳件插入該基板中的對應孔洞裡而將該纜線組件附接到 該基板。
  16. 根據申請專利範圍第15項之製造纜線組件的方法，其中該支撐構件是附接到該複數對第一和第二訊號接觸的載體。
  17. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其中一繫桿連接在該複數對第一和第二訊號接觸當中的相鄰訊號接觸之間。
  18. 根據申請專利範圍第7項之製造纜線組件的方法，其進一步包括提供第二接觸條帶，其連接到該纜線的第二末端。
  19. 根據申請專利範圍第18項之製造纜線組件的方法，其中：該第一接觸條帶的該複數對第一和第二訊號接觸安排成至少第一列和第二列；該第一列和該第二列彼此偏移；以及該第二接觸條帶的複數對第一和第二訊號接觸以相對的方式而分別安排成對應於該第一列和該第二列的列，使得該纜線的該等導體之每一者的整體訊號傳輸長度是相同的或實質相同的。
  20. 一種纜線組件，其包括：由單一壓印所製成的接觸條帶，該接觸條帶包括：複數對第一和第二訊號接觸；接地平面；以及複數個接地接觸，其從該接地平面沿著該接地平面的側邊延伸成一列，使得延伸通過形成該列的該複數個接地接觸的線路不會與該複數對第一和第二訊號接觸中的任何訊號接觸交錯；纜線，該纜線包括： 複數對第一和第二中央導體，該複數對第一和第二中央導體中的每一對連接到該複數對第一和第二訊號接觸中所對應的一對；複數個絕緣體，每一個絕緣體包圍該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對；以及屏蔽件，其包圍該複數個絕緣體，且連接到該接地平面；其中該複數對第一和第二訊號接觸為壓扣接觸。
  21. 一種製造纜線組件的方法，其包括：以複數對第一和第二訊號接觸以及接地平面來提供接觸條帶，複數個接地接觸從該接地平面沿著該接地平面的側邊延伸成一列，使得延伸通過形成該列的該複數個接地接觸的線路不會與該複數對第一和第二訊號接觸中的任何訊號接觸交錯；以複數對第一和第二中央導體、複數個絕緣體、屏蔽件來提供纜線，該複數個絕緣體中的每一個絕緣體包圍該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對，該屏蔽件包圍該複數個絕緣體；在該纜線的第一末端處，將該複數對第一和第二訊號接觸中的每一對連接到該複數對第一和第二中央導體中所對應的一對；以及在該纜線的該第一末端處，將該屏蔽件連接到該接地平面；其中該複數對第一和第二訊號接觸為壓扣接觸。
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