TWI693752B - 具有不同尺寸接口的堆疊式籠部 - Google Patents

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TWI693752B
TWI693752B TW105129734A TW105129734A TWI693752B TW I693752 B TWI693752 B TW I693752B TW 105129734 A TW105129734 A TW 105129734A TW 105129734 A TW105129734 A TW 105129734A TW I693752 B TWI693752 B TW I693752B
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艾瑞克 大衛 布蘭特
尼希爾 宣卡
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美商泰連公司
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Abstract

本發明揭示一種電氣接頭組合，其包含一籠部構件(102)，具有複數個內壁(108)界定出一上半部接口(110)與一下半部接口(112)，設置成其內透過該籠部構件的前端(124)接收可插式模組。該等內壁由傳導材料製成，並且為該等可插式模組提供電屏蔽。該等內壁(108)包含側壁(120、122)、該等側壁之間的一頂壁(114)、該等側壁之間的一底壁(116)以及該等側壁之間的一隔間壁(130)。該隔間壁將該上半部接口與該下半部接口分隔。該隔間壁的位置比較靠近該頂壁而非該底壁，如此該下半部接口高於該上半部接口。

Description

具有不同尺寸接口的堆疊式籠部
本發明係關於一電氣接頭組合，其用於高速光學與電氣通訊系統。
已知提供一種具有複數個接口的金屬籠，其中收發器模組可插入此處。許多可插式模組設計與標準已為人知，其中可插式模組插入電連接至一主機電路板的插座，例如：由業界聯盟所研發的已知類型收發器為已知的千兆乙太網路介面轉換器(GBIC)或序列光學轉換器(SOC)，並且提供電腦與像是乙太網路或光纖網路這類資料通訊網路之間的介面。這些標準提供了一般堅固的設計，已在業界內受到好評。
用意在提高網路連線的操作頻率。電氣接頭系統運用在提高的操作速度上會有一些設計問題，尤其是在其中資料傳輸率相當高的應用，例如在高於10Gbps(GB/秒)的範圍內。一個涉及這種系統的問題就是降低電磁干擾(EMI)發射，另一問題為降低該收發器的操作溫度。
在傳統設計當中，利用散熱器及/或氣流通過插座四周之屏蔽金屬籠部之外，來達成熱冷卻。然而，由傳統設計所提供的該熱冷卻已經證實不足，尤其是對於下方接口內的可插式模組而言，這傾向於使用較少的籠部牆面積來暴露於冷卻氣流下。某些籠部設計允許金屬籠內之氣 流；然而在籠部內有許多組件，像是插座接頭，這會阻擋或限制氣流。
因此需要有一種相較於已知接頭組合具有改善熱冷卻的電氣接頭組合。
根據本發明，一電氣接頭組合包含一籠部構件，具有複數個內壁界定出一上半部接口與一下半部接口，設置成其內透過該籠部構件的前端接收可插式模組。在該籠部構件後端上的一通訊接頭設置成電連接至接收在該上半部與下半部接口內的該可插式模組。該等內壁由傳導材料製成，並且為該等可插式模組提供電屏蔽。該等內壁包含側壁、該等側壁之間的一頂壁、該等側壁之間的一底壁以及該等側壁之間的一隔間壁。該隔間壁將該上半部接口與該下半部接口分隔。該隔間壁的位置比較靠近該頂壁而非該底壁，如此該下半部接口高於該上半部接口。
100:電氣接頭組合
102:籠部構件
104:通訊接頭
106:可插式模組
107:電路板
108:內壁
110:上半部接口
112:下半部接口
114:頂壁
116:底壁
118:後壁
120:側壁
122:側壁
124:前端
126:後端
130:隔間壁
140:第一距離
142:第二距離
144:間隙
146:上半部模組通道
148:上半部氣流通道
150:下半部模組通道
152:下半部氣流通道
154:下半部氣流通道延伸
160:對齊部件
170:第一距離
172:第二距離
174:第三距離
176:第四距離
200:外殼
202:本體部分
204:側邊
206:側邊
208:下半部面
210:對接面
212:上半部延伸部分
214:下半部延伸部分
216:凹陷面
220:電路卡接收槽
222:電路卡接收槽
224:接點
226:第一對接介面
228:第二對接介面
230:殼
232:電路卡
234:對接端
236:末端
240:頂端
242:底部
244:側邊
246:側邊
248:散熱鰭
250:通道
252:外緣
第一圖為根據一示範具體實施例所形成，顯示可插式模組已經裝入一籠部構件的一電氣接頭組合之正面透視圖。
第二圖為不具有該可插式模組的該電氣接頭組合之正面透視圖。
第三圖為該電氣接頭組合的一通訊接頭之正面透視圖。
第四圖例示第一圖內所示該等可插式模組之一者的示範具體實施例。
第五圖為顯示該等可插式模組已經裝入該籠部構件的該電氣接頭組合之正視圖。
第六圖為該等可插式模組已經移除來例示該籠部構件和該通訊接頭的該電氣接頭組合之正視圖。
第一圖為根據一示範具體實施例所形成，顯示可插式模組106已經裝入一籠部構件102的一電氣接頭組合100之正面透視圖。第二圖為不具有該可插式模組106的該電氣接頭組合100之正面透視圖。電氣接頭組合100包含籠部構件102以及收入籠部構件102內的一通訊接頭104(第一圖和第二圖內圖解顯示，第三圖內也有例示)。可插式模組106設置成裝入籠部構件102內，與通訊接頭104對接。籠部構件102和通訊接頭104都要放置在像是主機板的電路板107上，並且與之電連接。通訊接頭104配置在籠部構件102之內，用於與可插式模組106對接。
籠部構件102為一屏蔽、沖壓和成形的籠部構件，包含複數個屏蔽內壁108，界定出用於接收可插式模組106的多個接口110、112。在例示的具體實施例內，籠部構件102構成一堆疊的籠部構件，其具有堆疊配置的接口110、112。接口110定義一上半部接口，位於接口112之上，並且此後稱為上半部接口110。接口112定義一下半部接口，位於接口110之下，並且此後稱為下半部接口112。在替代具體實施例內可提供任意數量的接口。在例示的具體實施例內，籠部構件102包含配置在單一欄內的接口110、112，不過在替代具體實施例內，籠部構件102可包含多欄的接口110、112(例如2X2、3X2、4X2、4X3等等)。
籠部構件102包含一頂壁114、一底壁116、一後壁118以及側壁120、122，這些一起界定出籠部構件102的一般殼體或外週邊。當在多欄 接口110、112時，至少某些內壁108可為內部隔間壁，將側壁120或122界定成兩不同欄的接口110、112。可選地，頂壁114可為非平面並且可在後方階梯往下，如在通訊接頭104之上(例如可插式模組106的後方)，以改善通過籠部構件102的氣流。
籠部構件102在一前端124與一後端126之間延伸。通訊接頭104可定位在籠部構件102的後端126之上或附近。可插式模組106設置成透過前端124裝入接口110、112。可選地，至少一部分底壁116可打開，允許通訊接頭104與電路板107介接。
在示範具體實施例中，內壁108可包含複數個氣流開口或通道讓氣流通過，像是從前到後、由後到前及/或側邊對側邊。該等氣流開口幫助冷卻內壁108、接口110、112及/或可插式模組106。該等氣流開口可具有任意大小與形狀。在示範具體實施例內，該等氣流開口的大小、形狀、間隔及/或位置都可在熱效能、屏蔽效能(例如電磁干擾(EMI)屏蔽)、電效能或其他設計考量之下選擇。可選地，頂壁114的階梯部分可包含氣流開口。
籠部構件102由一或多個隔間壁130所分隔。在例示的具體實施例內，隔間壁130在側壁120、122之間水平延伸。隔間壁130將上半部接口110與下半部接口112分隔。在某些具體實施例中，隔間壁130可為單一平面壁。或者，隔間壁130可為U形，具有兩平行壁以及這之間在前端124上的一接合壁，並且在該等兩平行壁之間具有一通道，這種通道允許氣流流過該上半部與下半部接口110、112之間，及/或用於繞送光管路或其他組件。
在示範具體實施例中，隔間壁130的位置比較靠近頂壁114而非底壁116，如此下半部接口112高於上半部接口110。如此，下半部接口 112允許比上半部接口110有更多氣流流過，用來冷卻下半部接口112內的可插式模組106。例如：因為上半部接口110具有更多外部壁表面積來供散熱用(例如頂壁114暴露在外界環境下，來冷卻或將熱量散至周圍環境)，所以上半部接口110自然要比下半部接口112來得冷。為了提供更多冷卻效果給下半部接口112，下半部接口112具有比上半部接口110還要大的截面積(例如高x寬)，如此具有比上半部接口110還要大的體積，這樣下半部接口112與上半部接口110比較起來有較多的冷卻氣流流過。
第三圖為根據示範具體實施例的通訊接頭104之正面透視圖。通訊接頭104包含一外殼200，由具有側邊204、206的一直立本體部分202、設置來安裝至電路板107(第一圖所示)的一下半部面208以及一對接面210所定義。上半部與下半部延伸部分212和214從本體部分202延伸出來，以定義一階梯對接面210。一凹陷面216定義在本體部分202的對接面210上該上半部與下半部延伸部分212、214之間。
電路卡接收槽220和222分別從上半部與下半部延伸部分212、214每一者的對接面210向內延伸，並且向內延伸至本體部分202。電路卡接收槽220、222設置成接收對應可插式模組106(顯示於第四圖)的電路卡之卡片邊緣。複數個接點224由外殼200固定並暴露在電路卡接收槽220、222之內，用來與對應的可插式模組106對接。接點224和電路卡接收槽220、222分別界定通訊接頭104的第一和第二對接介面226、228。
接點224從下半部面208延伸，終止於電路板107。例如：接點224的末端可由插入主機板中鍍通孔的接腳所構成。或者，接點224可用其他方式終止於電路板107，例如用表面安裝至電路板107。
在替代具體實施例中可提供其他種通訊接頭，例如：該通訊接頭可具有不同的對接介面，外殼的形狀可不同。該通訊接頭可具有不同類型的接點，例如：該通訊接頭可具有接點設置成與另一種可插式模組對接，像是不含電路卡的可插式模組。可選地，該通訊接頭可包含多個堆疊的通訊接頭構件，每一通訊接頭構件都具有單一對接介面，並且可分別安裝至該電路板。
第四圖例示用於電氣接頭組合100(顯示於第一圖)的可插式模組106之示範具體實施例。在例示的具體實施例中，可插式模組106構成小型可插拔(SFP)模組；然而，在替代具體實施例中可使用其他種可插式模組或收發器。可插式模組106包含一金屬本體或殼230，在其對接端234上固定一電路卡232，用於與通訊接頭104(顯示於第三圖)的槽220或222(顯示於第三圖)之一者互連。可插式模組106包含該模組之內電互連至末端236上的一介面，像是模組接頭方式的銅介面，或互連至光纖接頭供進一步介接。可選地，纜線像是電纜或光纜可從末端236延伸，並且終止於殼230的內側，像是直接終止於電路卡232或固定至電路卡232的一接頭。
殼230具有一頂端240、一底部242和介於頂端240與底部242之間的側邊244、246。可選地，可插式模組106可包含熱介面部件248，設置成提供具有籠部構件102(顯示於第一圖)的一熱介面，像是用於直接熱接觸或與籠部構件102通訊。在例示的具體實施例中，熱介面部件248為散熱鰭，並且此後稱為散熱鰭248。散熱鰭248可從殼230的任何部分延伸，像是頂端240、底部242及/或側邊244。在示範具體實施例中，殼230導熱，像是金屬材料，並且散熱鰭248發散來自殼230的熱量。散熱鰭248縱向延伸，至 少部分介於殼230的對接端234與相對端236之間。散熱鰭248在允許氣流沿著殼230的散熱鰭248與冷卻可插式模組106的散熱鰭248之間具有通道250。散熱鰭248具有外緣252，外緣252可設置成當裝入籠部構件102時，接合該構件的一部分。在替代具體實施例中，可插式模組106可不含散熱鰭。
該可插式模組可包含一鎖定部件，將可插式模組106緊固在籠部構件102內。該鎖定部件可釋放，以便抽出可插式模組106。在替代具體實施例中可使用其他種可插式模組或收發器。
第五圖為顯示可插式模組106已經裝入籠部構件102的電氣接頭組合100之正視圖。第六圖為可插式模組106已經移除來例示籠部構件102和通訊接頭104的電氣接頭組合100之正視圖。如上面所提，下半部接口112高於上半部接口110，如此允許比上半部接口110更多的氣流流過，用來冷卻下半部接口112內的可插式模組106。例如：隔間壁130位於與底壁116相距一第一距離140(顯示於第六圖內)，以及與頂壁114相距一第二距離142(顯示於第六圖內)的位置上。第一距離140大於第二距離142。如此，下半部接口112定義在下半部可插式模組106之上之一間隙144(顯示於第五圖)，讓氣流到達這種可插式模組106之上。
間隙144允許氣流通過下半部接口112。雖然接口110、112都讓氣流通過，不過具有額外間隙144的下半部接口112有更大量的氣流，可額外冷卻下半部可插式模組106。在示範具體實施例中，上半部接口110包含一上半部模組通道146(顯示於第五圖)，其接收可插式模組106，以及在上半部模組通道146之上的一上半部氣流通道148(顯示於第五圖)。散熱鰭248位於上半部氣流通道148內。上半部氣流通道148讓氣流通過上半部接 口110，像是沿著並通過散熱鰭248之間的開口區域。上半部氣流通道148位於像是頂端240之上的可插式模組106與頂壁114之間。
下半部接口112包含接收可插式模組106的一下半部模組通道150(顯示於第五圖)、在下半部模組通道150之上的一下半部氣流通道152(顯示於第五圖)，以及在下半部氣流通道152之上的一下半部氣流通道延伸154(顯示於第五圖)。下半部氣流通道延伸154由間隙144界定。散熱鰭248位於下半部氣流通道152內。下半部氣流通道152讓氣流通過下半部接口112，像是沿著並通過散熱鰭248之間的開口區域。下半部氣流通道152位於像是頂端240之上的可插式模組106與隔間壁130之間。下半部氣流通道延伸154位於下半部氣流通道152與隔間壁130之間。下半部氣流通道延伸154位於散熱鰭248之上，提供增加氣流通過下半部接口112的區域，以便移動比缺乏通道延伸的上半部接口110更大量之氣流通過下半部接口112。
上半部可插式模組106已經插入上半部接口110，如此散熱鰭248接合頂壁114，將可插式模組106定位在上半部接口110內(例如讓對接端234(顯示於第四圖)與第一對接介面226對齊)。此外或替代地，可插式模組106的底部242可接合隔間壁130，讓對接端234與第一對接介面226對齊。內壁108具有緊密公差，將可插式模組106定位在上半部接口110之內，來與通訊接頭104對接。上半部接口110的大小經過調整，如此對應的可插式模組106實質上填滿頂壁114與隔間壁130之間的上半部接口110。
在示範具體實施例中，下半部接口112包含對齊部件160，從內壁108之至少一者延伸出來，以對齊下半部接口112內的下半部可插式模組106。例如在例示的具體實施例中，對齊部件160從隔間壁130往下延伸進 入間隙144與下半部氣流通道延伸154內。對齊部件160設置成接合對應的散熱鰭248，例如：下半部可插式模組106已經插入下半部接口112，如此散熱鰭248接合對齊部件160，以將可插式模組106定位在下半部接口112內，來與通訊接頭104對接在第二對接介面228上。在其他許多具體實施例中，對齊部件160可從側壁120、122延伸，來接合散熱鰭248或可插式模組106的頂端240。此外或替代地，可插式模組106的底部242可接合底壁116，讓對接端234與第二對接介面228對齊。內壁108具有緊密公差，將可插式模組106定位在下半部接口112之內，來與通訊接頭104對接。下半部接口112的大小經過調整，如此對應的可插式模組106並未填滿底壁116與隔間壁130之間的下半部接口112。而是間隙144形成於可插式模組106與隔間壁130之間，來讓氣流通過下半部開口112越過可插式模組106。
在示範具體實施例中，第一和第二對接介面226、228分別關於上半部與下半部接口110、112位於不同相對位置上。例如：第一對接介面226位於與隔間壁130相距一第一距離170(顯示於第六圖中)，以及與頂壁114相距一第二距離172(顯示於第六圖中)的位置上，而第二對接介面228則位於與底壁116相距一第三距離174(顯示於第六圖中)，以及與隔間壁130相距一第四距離176(顯示於第六圖中)的位置上。第一和第三距離170、174可相等，而第四距離176則大於第二距離172。如此，下半部接口112內可插式模組106的頂端240與隔間壁130(即是下半部接口112的頂壁)之距離，要比上半部接口110內可插式模組106的頂端240與頂壁114之距離還要遠。如此，在下半部接口112內可插式模組106之上提供比上半部接口110內可插式模組106之上還要大的空間，以容納更多氣流，如此下半部接口112內的冷卻 要超過上半部接口110。
100:電氣接頭組合
102:籠部構件
104:通訊接頭
107:電路板
108:內壁
110:上半部接口
112:下半部接口
114:頂壁
116:底壁
118:後壁
120:側壁
122:側壁
124:前端
126:後端
130:隔間壁

Claims (9)

  1. 一種電氣接頭組合，包含一籠部構件，其具有複數個內壁界定出一上半部接口與一下半部接口，設置成其內透過該籠部構件的一前端接收可插式模組，該籠部構件在其一後端上容納一通訊接頭，其設置成電連接至該上半部與下半部接口內所接收的該等可插式模組，該等內壁由一傳導材料製造，並為該等可插式模組提供電屏蔽，該等內壁包含側壁、該等側壁之間的一頂壁、該等側壁之間的一底壁以及該等側壁之間的一隔間壁，該隔間壁將該上半部接口與該下半部接口隔開，其特徵在於該隔間壁比較靠近該頂壁而非該底壁，如此該下半部接口高於該上半部接口；其中該下半部接口在該下半部接口內所接收的該可插式模組之上界定一間隙，以允許氣流到達該下半部接口內所接收的該可插式模組之上。
  2. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該下半部接口允許比該上半部接口更多的氣流通過。
  3. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該隔間壁位於與該底壁相隔一第一距離以及與該頂壁相隔一第二距離之位置上，該第一距離大於該第二距離。
  4. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該下半部接口的體積大於該上半部接口。
  5. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該下半部接口的截面積大於該上半部接口。
  6. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該上半部接口包含位於該可插式模組與該頂壁之間的一上半部氣流通道，該下半部接口包含位於該可插式模組與該隔間壁之間的一下半部氣流通道，並且該下半部接口包含位於該下半部氣流通道與該隔間壁之間的一下半部氣流通道延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項之電氣接頭組合，其中該下半部氣流通道與該下半部氣流通道延伸允許通過該下半部接口的氣流要比該上半部氣流通道允許通過該上半部接口的氣流還要多。
  8. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該下半部接口包含從該側壁、該頂壁、該底壁以及該隔間壁至少之一者延伸的對齊部件，來與該下半部接口內的該可插式模組對齊。
  9. 如申請專利範圍第1項之電氣接頭組合，其中該通訊接頭包含在該上半部接口內的一第一對接介面，以及在該下半部接口內的一第二對接介面，該第一對接介面位於與該隔間壁相隔一第一距離以及與該頂壁相隔一第二距離之位置上，該第二對接介面位於與該底壁相隔一第三距離以及與該隔間壁相隔一第四距離之位置上，該第一和第三距離相等，該第四距離大於該第二距離。
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