TWI839608B - 連接器組件及連接器組件側板及方法 - Google Patents
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Abstract
一種連接器組件側板及方法,所述連接器組件,包括一罩體以及一連接器。所述連接器處於所述罩體內,包括由一塑料構成且配置成包圍一個以上的薄片體的一內部的基座、在所述基座的一側的一第一支撐側板以及在所述基座的一相反側的一第二支撐側板,其中,所述第一、第二支撐側板配置成收容並保持所述一個以上的薄片體的一部分,以使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
Description
本申請主張於2020年4月15日提交的美國臨時申請US63/010061和2020年11月20日提交的美國臨時申請US63/116648的優先權,所述兩個美國臨時申請通過援引它們整體上併入本文。
本發明涉及連接器組件的領域,更具體地涉及適合用於高速數據速率應用(例如至少100每秒千兆位(Gbps))的連接器組件及其構件。
迄今為止,對於高速數據連接器組件而言,除了別的之外,一直具有挑戰性的是控制例如由在連接於所述高速數據連接器組件的插頭模組內的電子電路產生的溫度同時維持導體在所述高速數據連接器組件內對齊並減少潛在的有害的電磁干擾(EMI)。特別地,控制在一組件的插座罩體(receptacle cages)內達到的溫度是具有挑戰性的。
於是,期望提供針對這些挑戰的方案。
本發明人說明示例性的緊湊的高速多層多端口的連接器組件及其構件的各種配置。除了別的之外,本發明的組件和構件配置成控制溫度和/或對齊同時降低EMI。
在一個實施例中,一種本發明的高速的多層多端口的連接器組件可包括:一罩體;以及一連接器,處於所述罩體內,包括由一塑料構成且配置成包圍一個以上的薄片體的一內部的基座、在所述基座的一側的一第一支撐側板以及在所述基座的一相反側的一第二支撐側板,其中,所述第一、第二支撐側板配置成收容並保持所述一個以上的薄片體的一部分,以使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。在多個實施例中,例如,所述塑料可包括一高溫液晶聚合物(LCP)且所述一個以上的薄片體可等於1到8個薄片體。
提供許多不同的內部的基座。在一個實施例中,一本發明的內部的基座包圍一頂端口的一部分和一底端口的一部分,而在另一實施例中,一內部的基座包圍一頂端口的一部分但不包圍一底端口。例如,當所述基座不包圍一底端口時,這樣的基座可包括在兩側的接觸一底端口的一個以上的凹口,以支撐一頂端口和基座。可替代地,一替代的基座可包括能夠固定地配置在一頂端口和
一底端口之間的一頂端口支撐結構,其中,所述頂端口支撐結構可包括一個以上的孔口,各孔口配置成收容一各自的頂端口突部以能夠固定地定位所述頂端口支撐結構。
所述基座可以許多不同方式被固定。在一個實施例中,一基座可包括將所述基座固定於一印刷電路基板(PCB)的一個以上的基板鎖定件,其中,所述一個以上的基板鎖定件可由一能夠變形的金屬或塑料構成。
應理解的是,例如,本發明的連接器組件的所述薄片體中的一個以上薄片體可包括一頂端口薄片體組件的薄片體,而所述薄片體中的另一些薄片體可包括一底端口組件的薄片體。
本發明的連接器組件的各薄片體可包括一個以上的薄片體突部,其中,所述第一支撐側板和所述第二支撐側板可配置成收容所述一個以上的薄片體突部,且例如,所述第一、第二支撐側板可由諸如一不銹鋼的一金屬或諸如液晶聚合物的一塑料構成。更詳細地,例如。所述第一支撐側板和所述第二支撐側板可構造有收容所述一個以上的薄片體突部的一個以上的孔口,其中,各薄片體突部和孔口可配置成各突部在結構上朝向一各自的孔口的一拐角被偏壓,以控制各薄片體的尾部,從而所述薄片體的尾部處于例如與也連接于所述組件的一PCB相同的幾何平面內。
本發明的連接器組件還可包括一頂端口尾部對齊和支
撐結構(例如由一非導電材料製成),所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的突部,其中,所述第一支撐側板和所述第二支撐側板可配置成收容所述頂端口尾部對齊和支撐結構的所述一個以上的突部。例如,這樣的本發明的頂端口尾部對齊和支撐結構還可包括:一個以上的附接結構,用於將所述結構附接於一印刷電路基板,其中,(i)所述一個以上的附接結構中的一些可由覆蓋有一膠的一非導電塑料構成,而所述附接結構的一些可由一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成,或(ii)一個以上的附接結構中可由覆蓋有一膠的一非導電塑料構成,或(iii)一個以上的附接結構可由一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成。
此外,例如,一本發明的連接器組件還可包括:一底端口薄片體組件,其可配置成通過表面安裝技術、網格陣列、焊料裝載件、壓配或通過一光纖技術連接於一印刷電路基板。還有地,在多個實施例中,一本發明的連接器組件可另外地包括一導電的底端口尾部對齊和支撐結構,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構配置成使所述底端口組件的底端口薄片體的一個以上的端子的各尾部的尾部邊緣對齊,且再有地,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構可構造為一接地基準平面結構,所述接地基準平面結構圍繞底端口薄片體的差分高速端子並電氣鏡像在對接所述連接器組件的印刷電路基板的表面上形成的一電接地平面結構。應理解的是,
這樣的導電的底端口尾部對齊和支撐結構無需連接於一印刷電路基板,且例如,可構造成與一印刷電路基板的表面間隔開作為一個非限制性的距離的0.25至0.50毫米。在一實施例中,例如,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構可包括一鍍覆塑料或一不銹鋼且可構造為一底端口薄片體組件的一一體的部分。
在一實施例中,一導電的接地塑料屏蔽元件可配置成覆蓋所述底端口薄片體組件的薄片體,其中,這樣的導電的接地塑料屏蔽元件可包括一鍍覆塑料、一鍍覆的陶瓷、一導電或鍍覆塑料或具有介電元件和導電元件的一混合層疊體或具有一介電覆層的另一導電材料。
還有地,這樣的導電的接地塑料屏蔽元件可包括多個獨立的元件。
在多個實施例中,例如,本發明的連接器組件可包括四小型可插拔輸入/輸出(I/O)連接器或一四雙密度小型可插拔I/O連接器。
例如,本發明的連接器組件的各端子可包括與一塑料或一鍍覆塑料結構包覆成型的端子,其中,所述端子包括差分高速端子、低速端子、電源端子以及接地端子,且各差分高速訊號端子可以另一差分高速訊號端子在一側,而一接地端子在另一側被配置。
在多個實施例中,例如,各差分高速訊號端子可以高達至少每秒100千兆位(Gbps)傳輸訊號。還有地,各薄片體的與低速端子和電源端子對應的部分可使與所述低速端子和電源端子相鄰的一組差分高速端子與在同一薄片體中的另一組相鄰的差分高速端子彼此電氣隔離有害的電氣干擾。
由本發明人提供的本發明的連接器組件還可包括基座,所述基座包括:一個以上的扣持件,位於所述基座的任一側,配置成在位置上固定或鎖定各薄片體的頂部,其中,各扣持件構造可為所述基座的一部分且能操作成撓曲以固定所述一個以上的薄片體。
除了上述對齊特徵外,本發明的連接器組件可包括:一個以上的導電接地屏蔽元件,其可配置成覆蓋所述一個以上的薄片體中的一些或全部的端子。於是,在一些實施例中,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個支撐一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子,一本發明的導電接地屏蔽可位于所述一個以上的薄片體中的一些之間。
例如,所述一個以上的導電接地屏蔽元件可包括之間具有一間隙的配置成覆蓋差分高速發送端子的兩個以上的獨立的屏蔽件以及具有一間隙的覆蓋高速接收端子的兩個以上的獨立的
屏蔽件,以允許用於溫度控制(即,空氣穿過所述間隙並在未被覆蓋的低速端子和電源端子上流過)。在另一實施例中,所述一個以上的導電接地屏蔽元件中的一第一個可配置成覆蓋其中一個薄片體的一個以上的差分高速端子,而所述一個以上的導電接地屏蔽元件中的一第二個可配置成覆蓋同一薄片體的另外的差分高速端子。還有地,所述第一、第二導電接地屏蔽元件可構造有位於它們之間的一間隙,所述間隙的尺寸對應低速端子和電源端子的總數量加上一個端子後的一面積乘以所述端子的一所需的間距。在一個實施例中,例如,所述間隙可包括4.0毫米。
在一實施例中,一個以上的導電接地屏蔽元件可沿一豎直軸配置(之間具有或不具有一間隙),或者可沿除了一豎直軸外的一軸配置(之間具有或不具有一間隙)。不管所述一個屏蔽件或多個屏蔽件的方向如何,例如,在多個實施例中,一接地屏蔽元件可配置成覆蓋一各自的薄片體的一個以上的差分高速端子,一個以上的低速端子,一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子。
如上和本文其它地方所述,一個以上的差分高速端子可由一導電接地屏蔽元件覆蓋。例如,當一組差分高速端子為發送元件而另一組為接收元件時,一個導電接地屏蔽元件(一“第一”個)可覆蓋所述發送端子而另一個導電接地屏蔽元件(一“第二”個)可覆蓋所述收容端子。
還有地,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個支撐一個以上的差分高速端子,且所述組件還可配置成將一導電接地屏蔽元件定位在接近所述一個以上的薄片體的各自的差分高速端子中的一個以上差分高速端子的一第一距離處,以在所述各自的導電接地屏蔽元件和所述各自的差分高速端子之間產生一場親和。
除一屏蔽件上的前述間隙外,由本發明人提供的本發明的連接器組件可包括另外的溫度控制。例如,一薄片體的同一排中的低速端子和電源端子可配置成偏離另一薄片體的另一排中的低速端子和電源端子。
例如,上面和本文其它地方說明的所述基座可包括:一個以上的間隙,以允許空氣流動穿過並移除由一個以上的薄片體中的至少低速端子和電源端子產生的熱。
本發明人還提供連接器組件,其包括本發明的接地導體和塑料接地屏蔽元件的組合。例如,在一個實施例中,一個以上的嵌件成型的金屬接地導體(例如由一銅、一銅合金、一金或一鉑構成)可各能夠插合地對接一接地導電部分,例如,所述接地導電部分為一塑料接地屏蔽元件的一部分,其中,例如,所述一個接地導電部分或或所述多個接地導電部分可包括一導電塑料、一導電金屬、一導電或鍍覆塑料或具有介電元件和導電元件的一混合層疊體。
例如,各所述插合的一個以上的嵌件成型的金屬接地導體可包括一連續的導電結構。
為了降低在連接器組件中的所不想要的電壓梯度,本發明人提供(一頂和/或底薄片體組件的)一個以上的薄片體,各薄片體可包括雙接地路徑,其中,一第一路徑可由多個獨立的接地導體形成,而一第二接地路徑可由多個導電指部和一導電鍍覆塑料屏蔽元件形成。本發明人相信,本發明的所述雙接地路徑顯著降低沿各路徑的長度的一共用的複合阻抗,其中,所述共用的複合阻抗可小於一獨立的路徑的任一阻抗。
關於剛才說明的本發明的指部,例如,所述多個導電指部中的每一個可電氣和流電連接於所述多個獨立的接地導體中的一個接地導體的一接觸部,且可包括一導電接地板的指部。可替代地,所述多個導電指部中的每一個可包括一塑料接地屏蔽結構的嵌件成型的指部。
除了本發明的連接器組件外,本發明人還提供與本發明的連接器組件並列的相關的本發明的方法。
在一個實施例中,一種本發明的連接器組件可包括:一內部的基座,具有一第一側和與所述第一側相反的一第二側;以及第一、第二支撐側板,分別連接於所述基座的所述第一、第二側,所述第一、第二支撐側板配置成將多個薄片體的尾部的位置在所述
基座內相對彼此固定並使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
在一實施例中,所述第一、第二支撐側板可包括金屬側板,而所述基座可包括諸如一液晶聚合物的一塑料。還有地,例如,所述第一、第二支撐側板可配置成將薄片體突部收容在所述第一、第二支撐側板的一個以上的孔口中,以保持端子的尾部並使各尾部的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
應理解的是,本發明的連接器組件還可包括在所述基座內的多個薄片體(頂端口薄片體和底端口薄片體),其中,所述多個薄片體中的每一個可包括與一塑料或一鍍覆塑料包覆成型的端子。
所述示例性的本發明的連接器組件還可包括:一頂端口尾部對齊和支撐結構,所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的尾部對齊和支撐結構突部;以及一底端口尾部對齊和支撐結構,所述底端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的底端口尾部對齊和支撐結構突部。
在一實施例中,例如,所述頂端口尾部對齊和支撐結構可由一非導電材料構成,而所述底端口尾部對齊和支撐結構可由一導電材料構成。
再有地,所述示例性的頂端口尾部對齊和支撐結構可
包括:一個以上的附接結構,將所述頂端口尾部對齊和支撐結構附接於一印刷電路基板,其中,所述一個以上的附接結構可包括(i)覆蓋有一膠的一非導電塑料,或(ii)一可焊接的鍍覆的非導電塑料或可焊接於所述印刷電路基板的一金屬或(iii)覆蓋有所述膠的所述非導電塑料、所述可焊接的鍍覆的非導電塑料或可焊接於所述印刷電路基板的一金屬的一組合。
在一替代實施例中,例如,所述第一、第二支撐側板可包括連接於一印刷電路基板的一個以上的向內或向外彎曲的或構造的鈎狀突片,且還可包括將所述第一、第二支撐側板固定於一印刷電路基板的一體的一個以上的焊接腳。
另一實施例的本發明面向一連接器組件的一構件,尤其是一側板。在一個實施例中,除了別的之外,一種本發明的連接器組件側板可連接一內部的基座的一側,其中,所述連接器組件側板可配置成收容一尾部對齊和支撐結構的多個突部和多個薄片體突部,以保持多個薄片體中的每一個薄片體的尾部並使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。這種連接器組件側板還可包括連接於一印刷電路基板的一個以上的向內或向外彎曲的或構造的鈎狀突片或將連接器組件側板固定於所述印刷電路基板的一體的一個以上的焊接腳。
除了本發明的連接器組件和構件外,本發明人還提供
與本發明的連接器組件和構件並列的相關的本發明的方法。例如,一種方法用於使多個薄片體的位置固定在一連接器組件內,可包括:利用連接於內部的基座的第一、第二側的第一、第二支撐側板,將所述多個薄片體的位置相對彼此固定在所述連接器組件的內部的基座內;以及使一非導電的頂端口尾部對齊和支撐結構的突部、一導電的底端口尾部對齊和支撐結構的突部和薄片體突部收容在所述第一、第二支撐側板的孔口內,以保持所述多個薄片體中的每一個的尾部並使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
1:連接器組件
1a:連接器
1b:連接器
1'-4':排
2:罩體
2a:蓋體
2b:罩體底座
2c:屏蔽背板
2d:前端屏蔽件
2e:內部的散熱器
2f:第一緊固扣具
2ff:元件
2g:頂部的散熱器
2h:第二緊固扣具
2j:基座
3:PCB
3a:部位
4a:可插拔模組組件
4b:可插拔模組組件
5a:孔口
5b:孔口
5c:孔口
6:元件
7a:卡
7b:轉接卡
8a:頂端口
8b:底端口
9a:第一支撐側板
9aa:側板
9ab:側板
9ac:側板
9b:第二支撐側板
10:頂端口薄片體組件
10":頂端口接地路徑組件
10a-n:突部
11a-n:孔口
12a-n:扣持件
13:頂端口薄片體組件
14:頂端口尾部對齊和支撐結構
14a-n:突部
15a-n:薄片體
15nn:薄片體
16a-n:導電接地屏蔽元件
16a''':塑料接地屏蔽元件
16n":塑料接地屏蔽元件
16aa-an:導電接地屏蔽元件
17a-n:樁部
18a-n:圓圈部分
19a-n:突片
20a-n:元件
21:導電接地屏蔽元件
21a:導電鍍覆塑料屏蔽元件
22a-n:金屬接地導體
23a-n:接地導電部分
24a-n:接地導電部分
26a-n:附接結構
27a-n:附接結構
28:導電接地板
28a-n:指部
29a-n:焊接腳
30a-n:端子
30a'-n':尾部邊緣
31a-n:端子
31a'-n':尾部邊緣
32a-n:端子
32a'-n':尾部邊緣
35a-n:指部
36a-n:溝槽
40:底端口薄片體組件
40a:薄片體
41:導電的接地塑料屏蔽元件
42a-n:端子
42a'-n':尾部邊緣
43a-n:端子
43a'-n':尾部邊緣
44a-n:介電引導框架支撐結構
45a-n:指部
46:底端口尾部對齊和支撐結構
47a:引導框架
47a-n:介電引導框架支撐結構
49a-n:端子
49a'-n':尾部邊緣
88a:頂端口
88b:底端口
100:連接器組件
101a-n:凹口
102:基座
102a:中央結構
102b:第一支撐側板
102c:第二支撐側板
102d:背蓋
103a-n:基板鎖定件
104a-n:孔口
105a-n:突部
107:頂端口支撐結構
108a-n:孔口
109a-n:突部
110a-n:開口
111:引導框架接地屏蔽元件
112a-n:開口
113a-n:接地導體
114a-n:端子
115a-n:引導框架支撐結構
116a-n:端子
117a-n:支撐器
118a-n:柱體
A:位置
B:位置
T:位置
g1:間隙
g2a-2n:間隙
g3a-3n:間隙
g4a-4n:間隙
h1:第一距離
h2:第二距離
h3:第三距離
h4:第四距離
P1-PN:電氣接地路徑
SA-SD:側表面
S1-S4:側表面
C1:拐角
C2:拐角
本發明之其他的特徵以及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1A和圖1B示出根據本發明的一實施例的一示例性的本發明的連接器組件的一視圖;圖2示出根據本發明的一實施例的一示例性的本發明的連接器組件的一分解圖;圖3A、圖3B和圖3U示出根據本發明的實施例的一示例性的本發明的連接器的不同的視圖;圖3C和圖3H示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的薄片體;
圖3D、圖3E、圖3V、圖3W和圖3X-1至圖3X-3示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的對齊控制特徵;圖3F、圖3J和圖3K示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的導電接地屏蔽元件;圖3G示出根據本發明的一實施例的示例性的本發明的溫度控制特徵的一放大圖;圖3I示出根據本發明的實施例的另外的示例性的本發明的溫度控制特徵;圖3L至圖3N示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的接地端子插合於導電接地屏蔽元件;圖3P至圖3R示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的接地路徑配置;圖3S、圖3T和圖3X-1至圖3X-3示出根據本發明的實施例的示例性的本發明的尾部對齊和支撐結構;圖4A至圖4H示出根據本發明的實施例的一底端口薄片體組件的示例性的本發明的特徵;圖4I示出根據本發明的實施例的用於至少一底端口薄片體組件的一示例性的尾部對齊和支撐結構;圖5A至圖5J示出根據本發明的實施例的一替代的示例性的連接器的示例性的特徵的視圖;以及
圖6A和圖6B示出根據本發明的一實施例的一替代的頂端口薄片體組件配置。
下面參照各種圖式和草圖公開本發明的具體實施例。說明書和圖式已起草以加深理解。例如,圖中的一些元素的尺寸相對於其它元素可能是誇張的,並且對商業上成功實施有利或甚至有必要的公知的元素可能未示出,從而可實現障礙更少且更清晰的呈現實施例。
圖式和說明中的簡要和清楚尋求的是使本領域技術人員鑒於本領域中已知曉的內容來有效地能製造、使用和最佳地實踐本發明。本領域的技術人員將認識到,在不脫離本發明的精神和範圍的情況下,可對本文說明的具體實施例進行各種修改和變化。因此,說明書和圖式應被視為是說明性的和示例性的,而不是限制性的或無所不包涵的,並且對本文所說明的具體實施方式的所有這樣的修改旨在包括在本發明的範圍內。
以下的詳細說明描述示例性的實施例且不旨在限於明確公開的組合。因此,除非另外說明,否則本文公開的特徵可組合在一起以形成出於簡潔目的而未另外說明或示出的另外的組合。
本文所提供的發明內容借助其優選和示例性的實施例
說明了特徵。本領域普通技術人員閱讀本發明內容後,將作出隨附請求項的範圍和精神內的許多其它實施例、修改以及變形。
如本文和隨附請求項書中所使用的,術語“一般式的包括(comprises)”、“分詞形式的包括(comprising)”或其任何其它的變型、一般式的包含(includes)”、“分詞形式的包含(including)”或其任何變型旨在指的是非排它性的包含,從而包含列出的元素的一過程、方法、製造的物品或裝置不是包含僅列出的那些元素而是可包含未明確列出或對這樣的過程、方法、製造的物品或裝置固有的其它元素。
如本文所使用的,術語“一”(a,輔音前的不定冠詞)或“一”(an,元音前的不定冠詞)”指的是一個以上而不是一個。如本文所使用的,術語“多個”指的是兩個或超過兩個。如本文所使用的,術語“另一”指的是至少第二以上。
除非本文另有說明,否則使用關係術語(如果有的話),諸如“第一”和“第二”、“頂”和“底”、“左”或“右”等僅用於區分一個元件、構件、實體或動作與另一個元件、構件、實體或動作,而不是必須要求或暗示在這樣的元件、構件、實體或動作之間存在任何實際的這種關係、優先性、重要性或順序。
如本文所使用的,術語“分詞形式的包含(including)”和/或“分詞形式的具有(having)”定義為分詞
形式的包括(即開放語言)。如本文所用,術語“過去式的耦合(coupled)”定義為連接,儘管不一定是直接地,且不一定是機械地。本文中“或”或“和/或”的使用定義為包括性的(A、B或C指的是任何一個或任何兩個或全部三個)並且不是排它性的(除非明確指出是排它性的);因此,在某些情況下使用“和/或”不應解釋為暗示在其它地方使用“或”指的是“或”的使用是排它性的。源自“動名詞形成的指示(indicating)”一詞的術語(例如,“一般式形式的指示(indicates)”和“名詞形式的指示(indication)”)旨在包含可用於傳達或參考所指示的對象/訊息的所有各種技術。可用於傳達或參考所指示的對象/訊息的技術的一些但非全部的示例包含所指示的對象/訊息的傳達、所指示的對象/訊息的一標識符的傳達、用於生成所指示的對象/訊息的訊息的傳達、所指示的對象/訊息的某些部分或部分的傳達、所指示的對象/訊息的一些推導的傳達以及表示所指示的對象/訊息的某個符號的傳達。
如本文所使用的,措辭“高速”、“高速訊號”、“高速數據”、“高速數據訊號”等意味著同義,除非上下文或本領域技術人員的知識另有說明。一高速數據訊號的一個示例可為至少100Gbps的訊號。
同樣,措辭“低速”、“低速訊號”、“低速數據”、
“低速數據訊號”等意味著同義,除非上下文或本領域技術人員的知識另有說明。通常,低速訊號可以被認為是與控制和系統維護相關的訊號,而不是與訊息傳輸相關的訊號。此外,一非限制性的低速訊號可能與低於1Gbps的數據傳輸速率相關聯並且典型地不需要專門的訊號傳輸結構,諸如地面支撐的波導。為簡潔起見,根據上下文,“低速端子”的參照可能有時包括電源端子。
如本文所使用的,措辭“配置成(configured to)”、“能操作成(operable to)”指的是“發揮作用為(function to)”,除非上下文或本領域技術人員的知識另有說明。
如本文所使用的,短語“a-n”表示第一個元素“a”和最後一個元素“n”。例如,一個以上的孔口,其中“a”是第一個孔口,而“n”是最後一個孔口。此外,字母“n”或“nn”表示許多類似元件中的一個示例性元件,例如孔口11n。
如本文所使用的,術語“示例性的”或“實施例”指的是一本發明的連接器組件、本發明的構件或元件、本發明的方法或一本發明的方法的一部分的一個以上的非限制示例。
如本文所使用的,詞語“端子”和“導體”可同義地使用,除非上下文或本領域技術人員的知識另有說明。
如本文所使用的,詞語“保持”和“固定”可同義地使用,除非上下文或本領域技術人員的知識另有說明。
現在參照圖1A,示出一示例性的本發明的屏蔽的高速多層多端口的連接器組件1的一視圖。如圖1A所示出地,連接器組件1可包括一電磁屏蔽罩體2,罩體2能配置成保護許多不同的連接器,根據本發明的一個實施例,所述許多不同的連接器中的每一個可具有一頂端口8a和一底端口8b(二者在圖中均被掩藏)且可連接於一主電子印刷電路基板(PCB)3。還示出的是可包括PCB子組件的可插拔模組組件4a、4b,其中一個可插拔模組組件4a可經由頂端口8a中的一卡槽(圖未示出)連接於頂端口8a,而另一個可插拔模組組件4b可經由底端口8b中的一卡槽連接於底端口8b。圖1B示出兩可插拔模組組件4a、4b在與頂、底端口8a、8b連接之前的情況。
更詳細地,罩體2可位於一連接器的頂、底端口8a、8b的部分上,以給罩體2內的至少連接器及其它構件提供針對一範圍的電磁干擾(EMI)的屏蔽。
現在參照圖2,示出可用於構造示例性的連接器組件1的示例性的構件的一“分解”圖。如圖2所示出的,罩體2可包括一三側(例如一頂和兩側)的導電蓋體2a連同一罩體底座2b、一屏蔽背板2c以及一前端屏蔽件2d。這些構件即蓋體2a、罩體底座2b、屏蔽背板2c、前端屏蔽件2d中的每一個能操作成對其各自覆蓋的構件(諸如連接器1a)屏蔽EMI。如此定位後,罩體2能操作成對連接
器1a屏蔽一範圍的EMI(例如名義覆蓋10MHz到50GHz)。
在一實施例中,例如,蓋體2a、罩體底座2b、屏蔽背板2c、前端屏蔽件2d可由一充分導電的金屬或導電鍍覆塑料構成,雖然這些僅是可被採用的導電材料的其中兩種。還有地,這些屏蔽的構件的結構可包括一個以上的不同構造的穿孔式的和/或非穿孔式的孔口),以允許空氣流動並有助於控制構成連接器組件1的構件的溫度。這樣的孔口也可配置成降低EMI的影響。
更詳細地,前端屏蔽件2d可包括:一個以上的相關聯的開口、孔口或通風孔5a(統稱為“孔口”),其能操作成允許空氣穿過流入和/或流出罩體2的內部,以降低罩體2包圍的構件(諸如連接器1a)的溫度。還有地,前端屏蔽件2d還可包括:多個導電的能夠變形的結構或元件6,其可圍繞前端屏蔽件2d的一部分或基本整個的周邊形成。在一實施例中,具有對應的相對的能夠變形的結構或元件(圖未示出)的另一設備(例如轉接卡(paddle card),參見轉接卡7b)可被推在元件6並被定位在元件6上,從而所述另一設備能被說成是經由底端口8b的一卡槽“插入”連接器1a的底端口8b。兩相對組的能夠變形的元件連同一個以上的扣持件(例如本文其它地方說明的,一個扣持件通常位於罩體2的前部附近的各側)相對的力將所述另一設備固定於連接器1a的底端口8b。再有地,在一實施例中,這樣一種“插入”配置形成一連續的EMI屏蔽密封。還
有地,因為元件6為導電的,所以可建立一電氣接地路徑。
繼續,連接器組件1還可包括一頂部的散熱器2g及第二緊固扣具2h和圍繞底、頂端口8a、8b的一內部的整體的(例如單件(one-piece))的中央基座2j,其中一轉接卡7b示出為正插入底端口8b。
可選地,連接器組件1還可包括一罩體中間部分,所述罩體中間部分包括一內部的散熱器2e和第一緊固扣具2f。
在一實施例中,在內部的基座2j處於罩體2內的同時,一頂部的散熱器2g可延伸罩體2的基本整個長度。
儘管圖2將連接器組件1示出包括所有的剛才說明的構件,但應理解的是,其它連接器組件實施例可設想為僅包括這些構件的一子集。再有地,例如,另外的實施例可包括:(i)圖2未示出的另外的構件;(2)更少的構件(即圖2所示的構件的一子集);和/或(iii)圖2所示的構件與圖2未示出的另外的構件的一子集。
繼續,第一緊固扣具2f可包括:一個以上的能夠變形的元件2ff,其能操作成將一彈簧類的力施加在處於罩體2的三側內的內部的散熱器2e上。由於這樣的力的結果,內部的散熱器2e可接觸罩體2內的構件(諸如底端口8b)。轉向第二緊固扣具2h,例如,在一實施例中,第二緊固扣具2h能操作成將一力施加於頂部的散熱器2g,從而頂部的散熱器2g接觸由罩體2包圍的且處於罩體2內的
構件(諸如光電(O/E)和/或電光(E/O)轉換電路、主動元件和/或重定時電路(圖未示出))。
在本發明的多個實施例中,本發明的連接器組件1可包括除了前端屏蔽件2d之外的能操作成降低連接器組件1的構件的溫度的另外的構件。例如,罩體2和屏蔽背板2c也可分別包括一個以上的對應的相關聯的孔口5b、5c,孔口5b、5c配置成允許空氣流動穿過內部的罩體2,以降低由罩體2包圍的構件的溫度(參見圖1A和圖2)。在一實施例中,例如,當已連接時,連接器組件1、插入的轉接卡7b和PCB 3形成允許高達至少100Gbps的傳輸的一完整的功能連接。
依賴於該實施例,上述的孔口中的每一種中的一個以上可成型為一六邊形,可替代地,上述的孔口中的每一種的一個以上可成型為一圓形,以僅給出可被採用的孔口形狀的許多類型中的兩類,且依然允許孔口用作溫度控制,以降低一本發明的組件的構件的溫度。還有地,例如,相關聯的孔的一給定的集合可包括六邊形形狀的孔口的一子集和圓形形狀的孔口的一子集。在多個實施例中,一本發明的組件的一構件(例如構件2a、2c、2d)的一表面積和/或結構可因構件和孔口的尺寸而被允許包含比圓形形狀的孔口多的六邊形形狀的孔口(即比圓形形狀的孔口多的六邊形形狀的孔口可形成於一構件)。
還有地,各孔口可配置成依賴於尋求衰減一頻率或多個頻率具有降低EMI對一連接器組件1的內部內的構件上的影響的一寬度,且各孔口可依賴於所需的衰減的量(例如以dB)配置成具有降低EMI對內部的構件的影響的一擠出的深度(extruded depth)。例如,孔口的寬度越小,能被衰減的上限頻率越高,而擠出的深度越深,孔口能在一給定的頻率下衰減一給定訊號更多(即降低一訊號的分貝水平)。在一實施例中,用作一本發明的組件的一部分的一孔口可具有(即,尺寸可以設置成)與所需的衰減的量對應的一寬度和擠出的深度。
還有地,在多個實施例中,在一組孔口中的一給定尺寸的孔口可不定期地重複,以避免在一給定的頻率或頻帶下孔口對孔口增强或“增益”。再有地,示例性的孔口可各具有相同的寬度,且因此,可在基本相同的頻率範圍下衰減訊號。然而,通過改變一給定的孔口的擠出的深度,與具有更小(淺)的擠出的深度的一孔口相比,這樣的孔口會在一給定頻率下更能衰減一給定訊號,(即,與具有一淺的擠出的深度的一孔口相比,具有一更大的擠出的深度的一孔口可降低一訊號的分貝水平)。
在一實施例中,罩體2的蓋體2a的厚度和成分可設置成實現一所需的EMI衰減水平。例如,一厚度薄的構成的一給定的材料可衰減所不想要的頻率低於一厚度厚的相同的給定材料。再有
地,罩體2的蓋體2a可由多層的相同的或不同的衰減材料構成(例如多層能由金屬材料構成而其它層能由其它導電材料(諸如鍍覆塑料)構成)。
現在參照圖3A和圖3U,示出連接器1a的一視圖。在一實施例中,連接器1a包括一中央的內部的基座2j,基座2j基本在屏蔽的罩體2內且可由諸如一高溫液晶聚合物(LCP)的一塑料構成,基座2j可配置成包圍頂、底端口8a、8b的一部分和處於連接器1a內的各自的一個以上的薄片體(圖未示出)。
還所示在圖3A和圖3U中是在內部的基座2j的一側的一第一支撐側板9a,第一支撐側板9a可構造有連接於內部的基座2j內的多個薄片體並將多個薄片體在內部的基座2j內相對彼此的位置固定的特徵。例如,第一支撐側板9a(以及在圖3A的視圖中被掩藏的在基座2j的一第二相反的側的一第二支撐側板9b)可配置成,通過例如收容一頂端口尾部對齊和支撐結構14的一個以上的柱體或突部14a-n(統稱為“突部”)以及薄片體突部或柱體10a-n(統稱為“突部”),收容並保持各薄片體的端子的“尾”部,以使各尾部的尾部邊緣(參見針對圖3C的說明;例如一到八的薄片體)在同一幾何平面(即,尾部邊緣在與PCB 3相同的平面內端接的幾何平面)內對齊。在多個實施例中,第一、第二支撐側板9a、9b可由一金屬(例如一不銹鋼)構成。因為第一、第二支撐側板9a、9b連接
於基座2j,所以可以說基座2j配置成控制各薄片體之間的中心對中心的定位。
如所示出的,在一實施例中,連接器1a可構造為具有溫度和對齊控制特徵的一屏蔽的高速多層多端口的連接器。在一個實施例中,連接器1a可包括一輸入/輸出(I/O)連接器,諸如可用於小型可插拔應用或雙密度小型可插拔應用(例如QSFP、SFP、QSFP-DD、SFP-DD、OSFP、CDFP應用)。如所配置的,除了其它特徵之外,包括連接器1a的連接器組件1可稱為具有溫度和對齊控制的一屏蔽的高速多層多端口的連接器組件1。
更詳細地,現在參照圖3C,連接器1a可包括處於內部的基座2j內的在它們的末端或頂端與一端口(諸如頂、底端口8a、8b)的卡槽對齊的多個薄片體15a-n(例如4個到8個薄片體,雖然圖僅4個示出)。在一實施例中,各薄片體15a-n可支撐一組端子,其中這樣的端子包括與本文其它地方更詳細說明的一塑料或一鍍覆塑料結構包覆成型的端子(例如出於清楚未示出的諸如差分高速端子、低速端子、電源端子和接地端子)。更特別地,除非另有說明,各薄片體的端子可包括一高速部分,其中高速部分包括並排延伸穿過薄片體的差分高速訊號端子和接地端子,每個各自的差分高速訊號端子配置成使另一差分高速訊號端子在一側,並使一接地端子在該各自的差分高速訊號端子的另一側(例如參見圖3K)。
還有地,各端子可具有三個部分:接觸的一可插拔的卡(諸如卡7a、轉接卡7b)的一末端部、頂部或接觸部(統稱為“接觸部”)(參見圖3C中的位置A)、一相反的尾部(參見圖3C中的位置T)以及在接觸部和尾部之間的中央本體部(參見圖3C中的位置B)。如圖3C所示,一薄片體15a-n的端子的各自的尾部可包括在同一幾何平面內對齊的許多尾部邊緣30a'-n'(接地導體的尾部邊緣)、31a'-n'(低速端子或電源端子的尾部邊緣)、32a'-n'(高速尾部邊緣)。
如通過本文的圖式將看到的,各薄片體的端子可以一個以上的排排列,以接觸一可插拔的卡(例如參見圖3Q和圖3R)。
在多個實施例中,例如,一薄片體的一個以上的端子的接觸部可排列成形成接觸卡槽的一頂排的端子或接觸卡槽的一底排的端子(例如再參見圖3Q和圖3R)。
作為薄片體15a-n的一部分的導電的端子可配置成傳遞電訊號。另外,在一替代實施例中,端子也可配置成將電訊號饋送給E/O轉換電路或從O/E轉換電路接收電訊號,例如。在後者的情況下,這樣的O/E或E/O轉換電路可被包括在一對接的插入的模組或卡(例如構件7b)中並隨後連接於連接器1a的各自的導電的薄片體。
在許多情況下,穿過一薄片體的端子或穿過另外的O/E
和E/O的轉換電路傳遞的訊號可在操作過程中產生一顯著的量的熱。由此,如本文說明的,本發明人提供控制這樣的溫度的本發明的方案。
參照圖3B,示出連接器1a及其分離的構件的一說明性的視圖,該說明性的視圖可包含為了便於解釋連接器1a移開基座2j,應理解的是,圖3B所示的構件為典型地連接於基座2j或處於基座2j內。這樣的構件包括一第一支撐側板9a、第二支撐側板9b、頂端口尾部對齊和支撐結構14以及頂端口薄片體組件10(底端口薄片體組件圖未示出,但的確在連接器1a內)。在一實施例中,內部的基座2j、底部的第一、第二支撐側板9a、9b以及頂端口尾部對齊和支撐結構14的成分可由一塑料(例如一LCP材料)構成。在多個實施例中,頂端口尾部對齊和支撐結構14可為可全部或部分鍍覆的一非導電材料。
在本發明的多個實施例中,第一、第二支撐側板9a、9b可構造有一個以上的孔口11a-n,其中所述一個以上的孔口11a-n中的一個以上可配置成收容頂端口薄片體組件10的各薄片體15a-n的前述的一個以上的薄片體突部(參見圖3C中構造在薄片體15a-n的端子的尾部的突部10a-n)。如所配置的,突部10a-n幫助控制各自的薄片體15a-n的對齊和定位,以確保各薄片體15a-n的端子的尾部被保持且對應的尾部邊緣在同一平面內對齊
(即,各端子的尾部邊緣與PCB 3的平面共面)。雖然圖3B和圖3C僅示出在各自的薄片體15a-n的一側(即進入第一支撐側板9a)的突部(例如10a-n),但應理解的是,各薄片體的兩側可構造有延伸到(收容於)第一、第二支撐側板9a、9b上的孔口11a-n中的突部。在一實施例中,突部可為嵌件成型(insert molded)的突部。
還有地,基座2j可包括在基座2j的任一側的一個以上的扣持件12a-n(參見圖3A和圖3B)。在一實施例中,各組扣持件12a-n(例如在各側至少一個)可配置成在位置上基本固定或鎖定各薄片體15a-n的頂部,以防止頂端口薄片體組件10退出基座2j(即,移動遠離頂端口8a的前部)。雖然僅一個扣持件在基座2j的一側示出,但應理解的是,基座2j的兩側可包括這樣的扣持件。在一實施例中,各扣持件12a-n可構造為基座2j的一一體的部分或獨立地被連接的部分,當包括一個以上的薄片體的頂端口薄片體組件10插入基座2j時,各扣持件12a-n能操作成向外(例如)撓曲。當頂端口薄片體組件10接觸扣持件12a-n,薄片體15a-n越過扣持件12a-n並在基座2j內到達固定一個以上的薄片體15a-n的一確定位置,扣持件12a-n可向內(例如)撓曲。可替代地,裝配到基座2j的另外的孔口中的基座柱體可替代扣持件12a-n。
例如,圖3D示出薄片體突部10a-n插入在第一支撐側
板9a的孔口11a-n內的(第二支撐側板9b也會是如此)的一放大圖。還示出的是在同一幾何平面內對齊的尾部邊緣30a'-n'(接地導體的尾部邊緣)、31a'-n'(低速端子或電源端子的尾部邊緣)、32a'-n'(高速尾部邊緣)。
圖3E示出一單個的示例性的突部10n的一放大圖,具有側表面SA-SD的突部10n插入第一支撐側板9a的具有側表面S1-S4的一孔口11n中。在一實施例中,各突部10a-n和孔口11a-n可構造成(即,在這種情況下,成形為)左上拐角C1處的側表面SA與側表面S1之間的距離和側表面SB與側表面S2之間的距離分別小於右下拐角C2處的側表面SC與側表面S3之間的距離和側表面SD與側表面S4之間的距離。
更詳細地,側表面S2與側表面SB和側表面S1與側表面SA一樣為直線對直線(即不重疊)。在另一方,側表面S3與側表面SC彼此重疊,側表面S4與側表面SD亦是如此。在一實施例中,重疊的側表面創建施加在突部10n上並朝向左上拐角C1引導突部10n的一過盈配合/壓縮配合力。因此,拐角C1附近的側表面(例如S2與SB以及S1與SA)將被迫靠近拐角C1,而側表面(例如S3與SC以及S4與SD)將被迫遠離拐角C2。在一示例性的實施例中,例如,側表面S3與側表面SC以及側表面S4與側表面SD可距離拐角C2比側表面S2與側表面SB以及側表面S1與側表面SA相距拐角C1多0.03毫
米。
由此,例如,可以說,突部10a-n被朝向左上拐角C1“被偏壓”。然而,應理解的是,朝向左上拐角C1偏壓僅是示例性的。在替代實施例中,突部10n可朝向四個拐角中的任一個被偏壓,只要重疊的側表面被正確地配置並達到相同的或相近的距離差。
例如,這樣的示例性的被偏壓的突部是由本發明人發現的本發明的對齊控制特徵中的一種,因為當薄片體採用表面安裝技術(SMT)連接於主PCB 3時,這種被偏壓的突部控制薄片體15a-n的尾部的平面性和位置。更特別地,這樣的被偏壓的突部幫助控制各薄片體15a-n的端子的尾部,以允許一端子的各尾部的尾部邊緣在同一平面內(即在與PCB 3相同的幾何平面內)對齊。若無這樣的偏壓,薄片體15a-n的端子中的一個以上的一尾部高度可能變化,且由此,尾部邊緣可能不共面(即會未對齊)。
再有地,圖3B和圖3D示出另外的對齊控制特徵。在圖3B,本發明的非導電的頂端口尾部對齊和支撐結構14可包括所示出的一個以上的尾部對齊突部14a-n。在圖3D中,在一實施例中,第一、第二支撐側板9a、9b中的每一個上的一個以上的孔口11a-n可配置成收容一個以上的突部14a-n,以進一步將各薄片體15a-n的尾部固定於一公共基面(common datum)(即固定的基準結構)並允許第一、第二支撐側板9a、9b被連接。雖然在圖3D中僅示出
四個薄片體15a-n連接於第一、第二支撐側板9a、9b,但應理解的是,可以超過四個的薄片體連接於一側板。例如,可以八個薄片體連接於一側板(參見圖3X-1至圖3X-3)。
總之,各示例性的第一、第二支撐側板9a、9b可配置成收容一頂端口尾部對齊和支撐結構14的突部14a-n和薄片體突部10a-n,以將多個薄片體15a-n中的每一個保持,以使各尾部的尾部邊緣30a'-n'、31a'-n'和/或32a'-n'在與諸如PCB 3的一PCB相同的幾何平面內對齊。
圖3V、圖3W和圖3X-1至圖3X-3分別示出替代的側板9aa、9ab、9ac。雖然僅一側和側板可示出,但應理解的是,一基座的各側可包括一類似的側板9aa、9ab、9ac。
如圖3V和圖3W所示,側板9aa、9ab可包括一個以上的向內或向外彎曲的或構造的鈎狀突片19a-n。在一實施例中,突片19a-n可通過焊接連接於諸如PCB 3的一PCB。在這些實施例中,圖3W的側板9ab示出為連接於基座2j,而圖3V的側板9aa示出為連接於一底端口88b(參見針對底端口88b的圖5A至圖5E),但是這些僅是示例性的配置。
在構成圖3X-1至圖3X-3的系列圖中,側板9ac示出為採用如本文其它地方說明的一樣的突部和孔口連接於基座2j。在該實施例中,側板9ac可構造有一體的一個以上的焊接腳29a-n。如
圖3X-2所示出地,例如,各焊接腳29a-n可收容在一PCB 3上的一開口中,以將側板9ac和基座2j固定於PCB 3。此外,例如,焊接腳29a-n可配置成在部位3a處摩擦接觸頂端口、底端口尾部對齊和支撐結構14、46,以進一步將頂端口、底端口尾部對齊和支撐結構14、46保持在一固定位置。
與前述類似,各側板9aa、9ab、9ac可配置成收容一尾部對齊和支撐結構的突部和薄片體突部,以將多個薄片體中的每一個保持或固定並幫助各薄片體的端子的各尾部的尾部邊緣在與PCB 3相同的幾何平面內對齊。
為了便於理解,本發明現在將給出可併入一本發明的連接器組件(諸如連接器組件1)的一頂端口薄片體組件(例如頂端口薄片體組件10)的本發明的特徵的論述。在本文還有的是,本發明人將給出一底端口薄片體組件的論述。即便如此,應理解的是,一本發明的頂端口薄片體組件10的一個以上的特徵的可用在本發明的底端口薄片體組件,反之亦然。
在一實施例中,頂端口薄片體組件10可包括形成獨立的接地路徑、電源路徑和通訊訊號路徑的一部分的一個以上的獨立的電源導體、高速通訊訊號導體和低速通訊訊號導體以及接地導體(有時稱為“端子”)。在多個實施例中,各高速導體/端子可配置成傳輸高達至少每秒100千兆位(Gbps)的訊號,而在替代實施例
中,超過100Gbps的可由頂端口薄片體組件10(以及底端口組件)的高速訊號端子傳輸。在替代實施例中,高達160Gbps的通訊訊號可由一組件的高速端子傳輸。
在一個實施例中,頂端口薄片體組件10可包括各自的差分高速端子、位於中央的低速/電源端子和接地端子。換句話說,差分高速端子可位於頂端口薄片體組件10的各薄片體的左右側,而低速端子或電源端子可居中地(例如(即“在中央”))位於高速端子之間。在一實施例中,頂端口薄片體組件10中的各薄片體的對應低速端子和電源端子的定位的該“在中央”部分可使在低速端子和電源端子的相反側的差分高速端子電氣隔離有害的電氣干擾。更詳細地,該部分可起到使配置成在低速端子和電源端子的一側傳遞通訊(數據)訊號的一組高速端子被隔離或“阻擋”在相同的低速端子和電源端子的相反側的一第二組高速端子傳遞的通訊(數據)訊號所引起的有害的電氣干擾的作用。該“阻擋”或隔離部分可降低在相反側的差分高速端子之間的有害的電氣串擾以及針對高速端子傳輸的各自的高速數據訊號提高訊噪比性能。
現在參照圖3F,示出一個以上的獨立的導電接地屏蔽元件16a-n。在一實施例中,一個以上的元件的情況下,導電接地屏蔽元件16a(一“第一元件”)可配置成覆蓋一頂端口薄片體組件10的一薄片體的一個以上的差分高速端子(被覆蓋的端子圖未示
出),而另一導電接地屏蔽元件16n(一“第二元件”)可配置成覆蓋同一薄片體的不同的差分高速端子。在一實施例中,導電接地屏蔽元件16a-n一起可包括一多件式的導電接地屏蔽元件。應理解的是,頂端口薄片體組件10的各薄片體可具有其自身的導電接地屏蔽元件(例如,參見圖3H的導電接地屏蔽元件16aa-an)。
還有地,如所示出的,在間隙“g1”內不存在覆蓋低速端子和電源端子31a-n的導電接地屏蔽元件。換句話說,在一實施例中,第一、第二導電接地屏蔽元件16a、16n可在它們之間構造有一間隙g1,間隙g1的尺寸對應低速端子和電源端子31a-n總數量加上一個端子後的一面積乘以端子的一所需的間距(長度乘以寬度)(例如如果4個端子的面積為“X”,那麽間隙g1的尺寸會等於所述(X的面積加上1/4X的面積)乘以端子間距)。為了有益於讀者,例如,如果一示例性的端子間距為0.8毫米且存在有五個示例性的低速端子和電源端子,那麽間隙g1可為4.0毫米。
例如,因為該示例性的導電的多件式的接地屏蔽未覆蓋薄片體的所有的端子,所以在至少低速端子和電源端子31a-n的操作過程中由至少未被覆蓋的低速端子和電源端子31a-n產生並散出的熱可被流動穿過端子上的空氣冷卻。換句話說,例如,在端子上流經的空氣可移除由這樣的端子產生的熱。此外,例如,在其中一個導電接地屏蔽元件16a配置成覆蓋高速發送/發射端子,而另一
個導電接地屏蔽元件16n配置成覆蓋高速接受/接收端子的多個實施例中,多個接地屏蔽的分隔開可起到電氣隔離發送端子與接收端子以降低有害的電氣干擾和/或噪聲的影響的作用。分隔開的導電接地屏蔽元件16a-n僅是由本發明人發現的本發明的溫度和電氣控制的一種。所採用的多個(例如兩個)分隔開的導電接地屏蔽元件16a、16n可在本文中稱為一“分開式的導電接地屏蔽元件”或簡稱為一“分開式的屏蔽件”。
雖然圖3F的屏蔽件以之間具有一個間隙g1分開成兩導電接地屏蔽元件16a、16n,但應理解的是,一替代的示例性的屏蔽件可包括另外的屏蔽件(例如之間具有一間隙的兩個以上的獨立的屏蔽件可配置成覆蓋高速發送端子,而之間具有一間隙的兩個以上的獨立的屏蔽件可配置成覆蓋高速接收端子)。
再有地,兩導電接地屏蔽屏蔽元件16a、16n可組合成在其中央部分具有允許空氣流動和溫度控制的一開口、通風孔或孔口的一單個的屏蔽件。換句話說,一個(或多個)導電接地屏蔽元件可配置成覆蓋一薄片體的差分高速端子的一些或全部。
圖3F和圖3G還示出本發明的組件的另一特徵。更詳細地,在頂端口薄片體組件10的一薄片體的一排(即同一排)中的一個以上的低速端子/電源端子31a-31n可構造成偏離另一薄片體的另一排中的低速端子/電源(即相對一豎直軸“Y”偏移),如由圓圈
部分18a-n所示。
圖3G示出偏離圓圈部分18a-n的一特寫視圖。如能在間隙g1內看到的,在間隙g1內可存在有一排嵌套在另一排下方的(除頂排外)的多排的端子(例如端子31a-n)。為了便於理解,例如,多排的端子在圖3G標為1'至4',表示在一示例性的頂端口內的四個薄片體。
如所示出地,排3'和排4'中的低速/電源端子可向左偏離1/2間距,而排1'和排2'中的端子可向右偏離1/2間距。在多個實施例中,所述這些偏離允許各自的排1'至排4'中的端子排齊並允許空氣通過。在一實施例中,例如,一端子(例如31a-n)可相對豎直軸“Y”偏離的距離可為1/2間距。
此外,通過配置一排中的一組端子相對一豎直軸“Y”偏離,端子(例如低速端子和電源端子)可更容易地對齊。
現在參照圖3H,示出示例性的薄片體15a-n(即,在此圖3H中的標號線指向薄片體15a-n的尾部邊緣和接觸點)的另一視圖。在本發明的一實施例中,應理解的是,一個以上的薄片體15a-n中的每一個可支撐一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子。還有地,本文其它地方說明的一導電接地屏蔽元件(例如一分開式的屏蔽件或一整體的屏蔽件)可構造在所述一個以上的薄片體中的一些薄片
體之間,以除了別的之外,降低在構成各薄片體的各自的導體之間的有害的串擾。然而,在一特別的實施例中,無屏蔽件可構造在某些薄片體之間。例如,圖3H示出薄片體15a-n,其中一導電接地屏蔽元件16aa-an可構造在薄片體15a和薄片體15b之間、在薄片體15c與薄片體15n之間、以及在薄片體15a上和在薄片體15n上,但例如無屏蔽件可構造在薄片體15b與薄片體15c之間,因為例如場親和(field affinity)創建在導電接地屏蔽元件16ac和薄片體15c的端子之間。
更詳細地,支撐一個以上的差分高速端子的一個以上的薄片體15a-n中的每一個可具有一導電接地屏蔽元件,所述導電接地屏蔽元件位於接近其各自的差分高速端子的一第一距離處以在該各自的接地屏蔽元件和差分高速端子之間產生一場親和。在一實施例中,各薄片體15a-n的差分高速端子可配置成以一特別的功率水平(power level)傳遞一通訊數據訊號。於是,一對應的各自的導電接地屏蔽元件16aa-an可用作位於以緊密接近一給定的薄片體15a-n的各自的端子來產生一場親和的一導電接地基準結構。
就是說,一各自的導電接地屏蔽元件16aa-an的對其各自的薄片體15a-n且所包括的端子的緊密接近定位起到將在端子內傳遞的訊號(例如高速數據訊號)電氣耦合於一各自的導電接地屏蔽元件16aa-an的作用(稱為訊號或場“親和”)。
為了在一本發明的連接器組件創建這樣的場親和,在一實施例中,一示例性的各自的屏蔽件(例如圖3H導電接地屏蔽元件16ac)可位於在相距一薄片體(例如薄片體15c)的各自的訊號端子的一第一距離h1處,第一距離h1小於薄片體15c的相同的端子到另一薄片體(例如薄片體15b)的端子的一第二距離h2。換句話說,導電接地屏蔽元件16ac可位於比薄片體15b的端子的定位更靠近薄片體15c的端子的一更短的距離處。
在多個實施例中,該場親和可產生在各薄片體15a-n與其各自的定位的導電接地屏蔽元件16aa-an之間。因為該場親和,所以在薄片體15b和薄片體15c之間就不需要屏蔽件。
示例性的非限制性的第一距離h1和第二距離h2可分別為0.30毫米和2.40毫米。
再有地,在一實施例中,第一距離h1應小於在一給定的薄片體的任意兩個差分訊號端子之間的一第三距離h3(例如在圖3R中,第三距離h3表示距離在同一薄片體的相鄰高速差分訊號端子的之間,故第一距離h1應小於第三距離h3)。又有地,在包括一接地端子位於多組差分訊號端子之間的(例如在圖3R中,端子30a-n中的一個端子位於多組差分端子32a-n之間)的多個實施例中,第一距離h1應遠小於形成在一組端子的差分訊號端子32a-n中的一個與一相鄰的第二組差分訊號端子的最近的相鄰的差分訊號
端子32a-n之間的如圖3R中以第四距離h4表示的距離。
參照圖3I,示出還包括溫度控制特徵的一替代實施例。該圖示出基座2j的後部。如所示出地,基座2j可包括一個以上的間隙或開口g2a-2n。在一實施例中,間隙g2a-2n中的中央間隙的尺寸(即面積)可至少等於本文其它地方說明的間隙g1的尺寸。在一實施例中,例如,通過間隙g2a-2n包含在基座2j的後部中,空氣可流動穿過並移除由基座2j內的各薄片體的至少低速端子和電源端子31a-n產生的熱。在圖3B、圖3F和圖3I中,導電的分開式的接地屏蔽元件沿一豎直軸“Y”分成多個元件。例如,還在圖3I示出的是用於將基座2j固定於一PCB的樁部17a-n。
現在參照圖3J,在一替代實施例中,例如,一示例性的導電的分開式的接地屏蔽元件可包括沿除一豎直或Y軸外的一軸(例如“X”軸或“Z”軸)分開的兩個以上的獨立的元件20a-n,以例如覆蓋一薄片體15nn的端子的一部分。
應理解的是,儘管上述說明已說明分開式的屏蔽件,但這僅是示例性的。可替代地,用於一薄片體(例如頂端口薄片體或底端口薄片體)的一本發明的導電接地屏蔽元件將可包括一單個的元件(即單件)。於是,在一替代實施例中,一導電接地屏蔽元件可配置成覆蓋一各自的薄片體的一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子
(例如每各自的薄片體一個屏蔽件)。
例如,現在參照圖3K,示出一單個元件的導電接地屏蔽元件21,其配置為覆蓋所述一個以上的薄片體中的一個以上的薄片體的所有的端子(例如低速端子和電源端子31a-n以及高速端子32a-n和接地導體或端子30a-n)。如所示出地,各差分高速端子32a-n可構造成另一差分高速訊號端子32a-n位於一側,而一接地端子30a-n位於另一側。
除了溫度和對齊控制特徵,本發明人還提供本發明的將金屬接地導體/端子與塑料導電接地屏蔽元件組合的方法和結構。
現在參照圖3L至3N,示出插合(stitched)的嵌件成型的接地導體或端子。在一個實施例中,例如,通過“插合”指的是,通過(典型地)施加迫使各自的元件在一起的一過盈配合的力,在圖3L和圖3M中一個以上的嵌件成型的金屬接地導體22a-n可對接作為一塑料接地屏蔽元件16a"、16n"的一部分的一各自的接地導電部分23a-n(稱為“插合對接”)。
在這些實施例中,例如,接地導電部分23a-n可包括一導電塑料,所述導電塑料能操作成用作可將一個金屬接地導體22a連接於另一金屬接地導體22n的一接地路徑段。
雖然圖3L示出金屬接地導體22a-n與一各自的塑料導
電接地屏蔽元件的一各自的接地導體部分23a-n分離地被示出,但應理解的是,例如,圖3L中的所有的構件可包括當如圖3M所示出組合時的一單個的能夠插合的對接的結構。在多個實施例中,示例性的金屬接地導體22a-n可由一銅、一銅合金或另一導電金屬(例如一金、一鉑)構成。
應注意的是,插合一薄片體的導體/端子是連接導體的一種方法。可替代地,例如,導體/端子可包括將一薄片體的端子連接於一頂端口模組鼻件(nose-piece)的一支撐結構。
一塑料接地屏蔽元件16a"、16n"的接地導電部分23a-n可由一金屬或一導電或鍍覆塑料或具有介電元件和導電元件的諸如PCB部分的一混合層疊體構成。例如,在圖3M中,接地導電部分23a-n由一鍍覆塑料製成。可替代地,在圖3N中,接地導電部分24a-n可為金屬。於是,電氣接地路徑P1-PN可形成為一連續的金屬導體(例如如圖3N中的所示的那樣)或金屬和塑料導電部分的一些組合(如圖3M中那樣)。
應注意的是,例如,金屬接地導體22a-n可為一連續的導電結構而不是分成多個部分。
除了提供本發明的溫度和對齊控制特徵外,本發明人提供的本發明的連接組件還可包括減少一各自的接地路徑的一阻抗並降低有害的電氣串擾的特徵。例如,在本發明的多個實施例
中,本發明人給本發明的連接器組件提供包括電氣接地結構,電氣接地結構起到基本沿接地結構的長度維持基本相同的電壓梯度(即電壓差)的作用。儘管沿一整個接地結構的一零電壓梯度實際上是不可能獲得的,但是在本發明的多個實施例中,由本發明人發現並提供的接地結構使這樣的梯度在操作溫度下基本沿整個結構最小化。使這樣的電壓梯度基本沿整個接地結構最小化的能力為本發明的連接器組件提供高質量的接地基準結構,所述接地基準結構進而可降低傳遞的串擾並甚至降低端子之間的耦合的串擾,提供共用電壓(shared voltages)的一降低以及針對因電氣噪聲引起的任何感應的或耦合的電壓提供一有效的接地加蔽(drain)。
例如,本發明人提供包括配置成形成雙接地路徑結構的連接器。現在參照圖3P,示出根據本發明的一實施例的一雙接地路徑配置。為了便於解釋,圖3P未包括任何低速端子或電源端子。
如所示出地,一頂端口接地路徑組件10"的一視圖可包括雙接地路徑,其中,一個接地路徑可由獨立的接地導體30a-n(或稱為“端子”)形成,而另一接地路徑可由一嵌件成型的導電接地板28的導電的能夠撓曲的彈性“指部”或突片28a-n(統稱為“指部”)和導電鍍覆塑料屏蔽元件21a形成。更詳細地,指部28a-n中的每一個可插入到導電鍍覆塑料屏蔽元件21a上形成的溝槽36a-n中。
在一實施例中,接地導體30a-n中的每一個可用作一第
一接地路徑,第一接地路徑包括在一端連接於一輸入/輸出模組(例如轉接卡7b)的一端子、併行並成直線(inline)於各自的差分訊號導體定位並在一相反的端連接於一PCB(例如PCB 3)的表面的一結構。
當組裝時,指部28a-n中的每一個可電氣和流電(galvanic)地連接於(即接觸)一接地導體30a-n的一各自的接觸部(即接地導體30a-n的一末端),由此起到提供一第二接地路徑的一部分的作用。第二接地路徑可從這樣的接觸點穿過一各自的指部28a-n和導電接地板28並隨後穿過導電鍍覆塑料屏蔽元件21a。
雖然本文的圖和說明書說明針對差分高速端子32a-n形成一第二接地路徑,但應理解的是,類似的另外的接地路徑也可針對低速端子31a-n來形成。在任一情況(高速應用和低速應用)下,本發明人發現,雙或多接地路徑的形成提供在一組件的接地路徑結構的整體性上的一全面的改進。這確保接地結構的電氣阻抗和穩態電阻沿接地路徑的長度被控制。例如,當這樣的電源導體傳遞更大的電流時,控制阻抗和電阻的能力還允許雙接地路徑共用一電流(即,電阻越小,可損耗或消耗的功率越小)的接地相關聯的電源端子/導體的溫度的控制。
如本文所述的,導電鍍覆塑料屏蔽元件21a可為一鍍覆
塑料。可替代地,例如,導電鍍覆塑料屏蔽元件21a可由一鍍覆的陶瓷(即,具有一導電閃爍的陶瓷)、鍍覆的金屬或具有一介電覆層(諸如一鎳、錫金或銅覆層)的另一導電材料構成。雖然導電的能夠撓曲的指部示出為一整體的板的一部分,但應理解的是,這僅是示例性的。可替代地,例如,多個指部中的每一個可嵌件成型到一各自的塑料的接地屏蔽結構中。
應注意的是,在包括一離散的指部類型的結構的一實施例中,能由一多餘的隔離的接地路徑支撐的端子能具有沿該路徑到基板端接的整體的更低的縱向電阻的優勢且由此享有降低的路徑電阻的優勢且在一電源傳輸功能上具有更低的熱生成。
其它雙接地路徑結構/配置也可包括在一本發明的組件中。例如,圖3Q和圖3R示出一配置,所述配置包括不是作為一導電板的一部分而是可作為一導電鍍覆塑料屏蔽元件21b的一部分可嵌件成型的導電的能夠撓曲的彈性指部或突片35a-n(統稱為“指部”)。在該實施例中,一第一接地路徑可由接地導體30a-n中的每一個形成,而一第二接地路徑可通過指部35a-n中的每一個接觸一接地導體30a-n的一各自的接觸部(即接地導體30a-n的末端或頂部)形成,由此起到提供從這樣的一接觸點穿過一各自的指部35a-n和導電鍍覆塑料屏蔽元件21b的一第二接地路徑的作用。圖3Q也示出頂端口薄片體組件10的居間屏蔽件(在該視圖被掩藏)中的可選
的用於溫度控制的間隙g3a-3n。
在本文所述的雙接地路徑中的每一個中,各路徑具有一相關聯的電壓差,所述相關聯的電壓差因各路徑的阻抗而能在路徑(例如從各指部28a-n的末端到一PCB 3或從各接地導體30a-n的頂部到一PCB 3的一路徑)的相反兩端之間測得。在多個實施例中,雙接地路徑的存在顯著減少沿各路徑的長度的一共用的複合阻抗。例如,如果第一路徑具有Z1的一阻抗而第二路徑具有Z2的一阻抗,則共用的複合阻抗Z3會小於Z1或Z2且可由關係式:Z3=1/[(1/Z1)+(1/Z2)]給定。
現在參照圖3S和圖3T,示出根據本發明的實施例的示例性的頂端口、底端口尾部對齊和支撐結構14、46的視圖。在一實施例中,例如,頂端口尾部對齊和支撐結構14構造為一非導電的頂端口尾部對齊和支撐結構,其可在一連接器組件的底部連接於接地端子30a-n的尾部邊緣30a'-n'、差分高速端子32a-n的尾部邊緣32a'-n'以及低速端子和電源端子31a-n的尾部邊緣31a'-n',而底端口尾部對齊和支撐結構46構造為一導電的底端口尾部對齊和支撐結構,其可在一連接器組件的底部連接於接地端子43a-n、差分高速端子42a-n以及低速端子和電源端子49a-n的尾部邊緣。
頂端口尾部對齊和支撐結構14可包括各可插入一第一、第二支撐側板9a、9b的孔口或接附於一第一、第二支撐側板
9a、9b(參見圖3A或圖3D)的尾部對齊突部14a-n。此外,這種示例性的頂端口尾部對齊和支撐結構14可包括一個以上的附接結構26a-n和附接結構27a-n。在一個實施例中,附接結構26a-n可由一非導電塑料構成,非導電塑料可例如覆蓋有將頂端口尾部對齊和支撐結構14附接於諸如圖1A的PCB 3的一PCB的一膠,且附接結構26a-n還可與一個以上的附接結構27a-n組合,附接結構27a-n由可被焊接以進一步將頂端口尾部對齊和支撐結構14附接於一PCB的一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成。可替代地,例如,所有的附接結構26a-n和附接結構27a-n可由可覆蓋有一膠的一非導電塑料構成或均可由一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成。
本發明人現在將注意力轉向一底端口薄片體組件。回想起圖1B的連接器組件1示出一頂端口8a和一底端口8b。各端口具有一對應的薄片體組件,所述對應的薄片體組件可包括多個薄片體,所述薄片體進而可包括多個端子。
圖4A示出底端口8b的一放大圖,而圖4B示出在底端口8b內的一示例性的底端口薄片體組件40的一放大圖。應理解的是,一頂端口薄片體組件的特徵中的一些可併入一底端口薄片體組件40。例如,一底端口薄片體組件40可包括用於保持薄片體的端子的尾部以使薄片體的端子的尾部邊緣對齊的側板,雖然這樣的板
未示出在圖4A和圖4B中。
在一個實施例中,例如,底端口薄片體組件40可配置成採用SMT連接於PCB 3。在替代實施例中,例如,底端口薄片體組件40可採用一球網格陣列(ball grid array)、焊料裝載件(solder charge)、壓配、SMT、一光纖技術或這些技術的一組合連接於PCB 3。
與頂端口薄片體組件類似,底端口薄片體組件40的各薄片體可包括一個以上的獨立的電源導體/端子和低速通訊訊號導體/端子、一個以上的差分高速導體/端子以及一個以上的接地導體。在多個實施例中,高達並超過100千兆位Gbps的至少示例性的高速通訊訊號可由底端口薄片體組件40的高速訊號導體傳輸。在替代實施例中,高達160Gbps的通訊訊號可由高速導體傳輸。
在一個實施例中,例如,低速端子/電源端子可位於一薄片體的中央。還有地,各差分高速端子可構造成另一差分高速訊號端子位於一側,而一接地端子位於另一側。
在圖4B中,底端口薄片體組件40可包括一導電的接地塑料屏蔽元件41,其配置成覆蓋引導框架及其各自的薄片體。與前述的頂端口薄片體組件類似,接地塑料屏蔽元件41可包括一鍍覆塑料。可替代地,例如,接地塑料屏蔽元件41可由一鍍覆的陶瓷(即具有一導電閃爍的陶瓷)、鍍覆的金屬,諸如PCB部分的具有介電
元件和導電元件的一混合層疊體或具有諸如一鎳、錫、金或銅覆層的一介電覆層的另一導電材料構成。雖然示出為一單個的整體件,但應理解的是,接地塑料屏蔽元件41可包括多個獨立的元件(例如兩元件),其中雙或多餘的路徑可被創建,以具有整個更低的縱向電阻的優勢且由此享有降低的路徑電阻的優勢且在一電源傳輸功能上具有更低的熱生成。
底端口薄片體組件40也可包括與前述的那些類似的雙接地路徑配置。例如,一個接地路徑可由獨立的接地導體43a-n(或稱為“端子”)形成,而另一接地路徑可由導電的能夠撓曲的“指部”45a-n形成。更詳細地,接地導體43a-n中的每一個可用作到諸如PCB 3的一PCB的一接地路徑。在一實施例中,當組裝時,指部45a-n中的每一個可電氣和流電連接於一接地導體43a-n的一各自的接觸部(即,末端或頂部),由此起到提供從這樣的接觸點穿過一各自的指部45a-n並隨後穿過接地塑料屏蔽元件41到一PCB的一第二接地路徑的作用。還示出的是高速端子42a-n與低速端子和電源端子49a-n。
其它雙接地路徑配置也可採用。例如,而不是設置嵌件成型於接地塑料屏蔽元件41的指部45a-n,而是與前述的導電接地板28類似,指部可為一板的一部分。在多個雙接地路徑實施例的每一個中,雙接地路徑配置可提供本文前述的特徵。
參照圖4C,示出底端口薄片體組件40的一示例性的薄片體40a的一放大圖。如所示出地,薄片體40a示出由獨立的接地導體43a-n和由導電的能夠撓曲的“指部”45a-n及接地塑料屏蔽元件41形成雙接地路徑。
圖4D示出示例性的薄片體40a的一分解圖。在一實施例中,例如,能夠撓曲的金屬的“指部”45a-n可焊接或以其它方式導電接附於介電引導框架支撐結構44a-n,介電引導框架支撐結構44a-n也支撐主接地導體42a-n(例如高速導體/端子)。
圖4E示出底端口薄片體組件40的一分解圖。如圖所示出地,底端口薄片體組件40可包括多個介電引導框架支撐結構47a-n,各用於支撐並電氣隔離具有一個以上的導體(例如高速端子、低速端子、電源端子以及接地導體)的一個以上的薄片體。還示出的是一導電的底端口尾部對齊和支撐結構46,用於保持各薄片體的端子的尾部且用於幫助使底端口薄片體的各端子的尾部邊緣對齊。在一實施例中,底端口尾部對齊結構46可包括一鍍覆塑料或不銹鋼(例如,諸如不銹鋼SUS301、銅C70250等)。
示例性的薄片體40a的放大圖示出在圖4F和圖4G而從底端口薄片體40a下方觀察的一視圖示出在圖4H。為了示出將導電指部45a-n連接於引導框架47a的一種示例性的方法,錐體所示出在圖4F和圖4G,應理解的是,這樣的錐體僅是說明連接點且不是
物理結構。在一個實施例中,例如,在由一錐體指示的一各自的連接點處,一示例性的導電指部45a-n可被焊接以與所述引導框架47a連接。
現在參照圖4I,示出根據本發明的實施例從底端口8b下方觀察的示例性的導電的底端口尾部對齊和支撐結構46的一放大圖。在一個實施例中,如前所述,與頂端口薄片體組件的尾部對齊和支撐結構14不同,底端口尾部對齊和支撐結構46可由一導電材料(例如金屬、鍍覆塑料)構成。為了提供對齊控制,薄片體的一個以上的高速端子42a-n的尾部邊緣42a'-n'、一個以上的低速端子和電源端子49a-n的尾部邊緣49a'-n'以及一個以上的接地導體43a-n的尾部邊緣43a'-n'可連接於底端口尾部對齊和支撐結構46。還有地,底端口尾部對齊和支撐結構46可包括可插入一側板的多個突部(例如,諸如類似於11a-n的孔口和類似於14a-n的突部)。
除了對齊控制外,底端口尾部對齊和支撐結構46可提供所不需要的電氣干擾(例如噪聲)的控制。例如,底端口尾部對齊和支撐結構46可構造為圍繞例如差分高速端子42a-n及其尾部邊緣42a'-n'的一接地基準平面結構。這樣的接地基準平面結構可配置成電氣“鏡像”(即,即構造成類似於)形成在一對接的PCB(例如PCB 3)的表面上的一電接地平面結構。在實施例中,應理解的
是,“鏡像的”導電接地結構(例如底端口尾部對齊和支撐結構46和PCB 3的表面)和導電表面無需彼此直接流電接觸,以將高速端子32a-n中傳遞的差分訊號與PCB的表面上的端子/導體傳遞的差分訊號電氣隔離,例如。在一實施例中,為了提供這樣的電氣隔離,底端口尾部對齊和支撐結構46可與PCB的表面間隔開0.25-0.50毫米,這僅是給出一個非限制性的距離。雖然未直接流電接觸,兩面對的鏡像的結構/表面可用作一電容器;即兩導電結構/表面由由一介電質(在這種情況下,一般為空氣)間隔開。
在一實施例中,底端口尾部對齊和支撐結構46可為一底端口薄片體組件的一體的一部分。
在我們更早的說明中,連接器組件1包括包圍兩頂、底端口8a、8b的一部分的一基座2j。在一實施例中,一替代的基座可包圍一單個的端口。
現在參照圖5A,示出一連接器1b,連接器1b可為一替代的高速屏蔽的多層多端口的連接器組件100的一部分。如所示出的,連接器1b可包括一中央基座102。與基座2j類似,基座102可處於罩體2內並可由一塑料(例如LCP)構成。與基座2j不同,基座102能夠包圍一頂端口88a的一部分但不包圍一底端口88b。基座102可配置成保護基座102內的一個以上的導電薄片體(圖未示出)。
在一實施例中,除了其它特徵外,基座102、頂、底端口88a、88b、內部的薄片體及其各自的端子以及在基座102內的另外的構件可形成具有溫度和對齊控制的一高速屏蔽的多層多端口的連接器。在一個實施例中,連接器1b可包括一輸入/輸出(I/O)連接器,諸如那些用于四小型可插拔(quad small form-factor pluggable)應用或四雙密度小型可插拔(quad-double density small form-factor pluggable)應用(例如QSFP、OSFP、CDFP應用)。于是,包括基座102的連接器組件100可稱為具有除了其它特徵外的溫度和對齊控制的高速屏蔽的多端口的多層的連接器組件。
作為連接器1b內的薄片體的一部分的導電端子可配置成傳遞電訊號。另外,在一替代實施例中,例如,端子還可配置成將電訊號饋送給E/O轉換電路或從O/E轉換電路接收電訊號。在後者的情況下,例如,這樣的O/E或E/O轉換電路可被包含並連接於各自的導電薄片體,其中一罩體對接於有源電子電路。
在許多情況下,穿過導電薄片體、O/E、E/O轉換電路、主動元件以及重定時電路傳遞的訊號可在操作過程中產生一顯著的量的熱。由此,如本文說明的,本發明人提供控制這樣的溫度的本發明的方案。
基座102可構造有在兩側的接觸底端口88b的一個以
上的凹口101a-n。可替代地,柱或桁架也可采用(例如參見圖5D),以將基座102支撐在底端口88b上。例如,與基座2j相比,因為與包圍一底端口8b的一部分的基座2j不同的基座102未包圍一部分的底端口88b,所以在組裝過程中,基座102提供增加的自由度(即,頂端口88a和底端口88b彼此獨立且能被自由地操縱不會彼此影響)。
圖5B示出連接器1b的一分解圖。如所示出地,基座102可包括一中央結構102a、第一支撐側板102b以及與第一支撐側板102b相對的第二支撐側板102c(例如兩金屬側板)。在本發明的多個實施例中,第一、第二支撐側板102b、102c可配置成連接於並固定多個薄片體在內部的基座102內相對彼此(即薄片體對薄片體)的位置。更詳細地,第一、第二支撐側板102b、102c可構造有一個以上的孔口104a-n,各孔口104a-n配置成收容頂端口薄片體組件的一各自的第一突部105a-n,以控制薄片體的端子在頂端口88a內的定位,從而薄片體可被保持且各自的端子尾部的尾部邊緣可在同一平面內對齊。還有地,為了將中央結構102a和第一、第二支撐側板102b、102c固定於一下側的PCB(例如圖1A中的PCB 3),中央結構102a和第一、第二支撐側板102b、102c可構造有例如可由一能夠變形的金屬或塑料構成的一個以上的一體的能夠變形的基板鎖定件103a-n。
圖5B還示出可由一塑料諸如一LCP構成的多個介電引導框架支撐結構或支撐器117a-n(簡稱“支撐器”)。在一實施例中,各支撐器117a-n可配置成為各上引導框架提供物理支撐和對齊。各支撐器117a-n還可構造有熱熔的柱體118a-n(參見圖5C),其中各柱體118a-n可配置成由一各自的第一、第二支撐側板102b、102c上的一對齊開口收容。
現在參照圖5D和圖5E,示出能夠固定地配置在頂端口88a和底端口88b之間的一替代的頂端口支撐結構107。在一實施例中,頂端口支撐結構107可包括一個以上的孔口108a-n,各孔口108a-n配置成收容一各自的頂端口突部109a-n,以能夠固定地定位頂端口支撐結構107。如所配置的,頂端口支撐結構107可能操作成支撐頂端口88a和頂端口88a內的薄片體。雖然示出為一敞開的直角,但應理解的是,這僅是用於頂端口支撐結構107的一個示例性的形狀和結構。例如,可採用其它形狀和結構,諸如一敞開的或填充在方形形狀的結構中。
在一還有的實施例中,例如,頂端口88a可採用一SMT技術獨立地連接於PCB 3。這樣的一示例性的頂端口組件示出在圖5F中。除了SMT型連接外,如前所述,例如,組件還採用可插入PCB 3上的對應的孔口(例如引腳浸錫膏(pin-in-paste)孔,或順應針(壓配)孔)中的一個以上的基板鎖定件103a-n而可連接於
PCB 3,以提供構成頂端口組件的薄片體及其各自的端子、基板在回流焊操作過程中的對齊控制。
圖5G至圖5J示出包括溫度控制的連接器1b的視圖。
在圖5G中,內部的基座102的一背蓋102d可包括一個以上的開口110a-n,其中所述開口110a-n允許空氣在連接器1b的薄片體內的端子(例如低速訊號端子和電源端子)上流過。
現在參照圖5H和圖5I,示出一頂端口的引導框架接地屏蔽元件111的視圖。引導框架接地屏蔽元件111可包括控制導體/端子的溫度的溫度控制特徵。例如,一個以上的開口112a-n可構造在引導框架接地屏蔽元件111上,以例如允許空氣在低速訊號端子和電源端子116a-n上流過。還示出的是可嵌套在接地導體113a-n之間的高速訊號端子114a-n(例如差分訊號對)。如所配置的,這配置提供增强的屏蔽。應注意的是,圖5G和圖5H所示的頂端口薄片體組件配置也可並入本文前述的頂端口薄片體組件10。
例如,圖5H和圖5I還示出一頂端口組件的示例性的介電的引導框架支撐結構115a-n。例如,引導框架支撐結構115a-n可配置成對齊並支撐多個接地導體113a-n、多個高速導體或端子114a-n以及多個低速導體或端子和電源導體或端子116a-n。
雖然所述接地導體、高速導體、低速導體和電源導體的端子以向下面對來說明,但應理解的是,組件也可包括具有向上
面對的端子的引導框架結構,所述向上面對的端子可由類似的引導框架支撐且可由一類似的接地屏蔽元件覆蓋。就是說,一頂端口組件可包括多個引導框架結構。
在本發明的多個實施例中,例如,如前解釋地,在組件的各引導框架支撐結構115a-n的端子及其各自的接地屏蔽元件之間的訊號和場親和可足以限制有害的引導框架對引導框架的耦合和串擾。
圖5J示出在一底端口88b連接之前的具有頂端口88a的連接器1b的一視圖。例如,還示出的是基板鎖定件103a-n,其在回流焊操作過程中將頂端口組件固定於一PCB(例如PCB 3)。
現在參照圖6A和圖6B,示出一頂端口薄片體組件13的視圖。如所示出地,所述頂端口薄片體組件13可包括一內部的基座102的相對的金屬側板(僅一個示出)。在一實施例中,所述頂端口薄片體組件13可例如採用SMT對齊並連接於一PCB(諸如PCB 3)和基板鎖定件103a-n。頂端口薄片體組件13還可包括在其居間的導電屏蔽元件(例如鍍覆塑料屏蔽元件)中的每一個中提供空氣在端子上流動的一個以上的間隙g4a-4n。
如本文說明的,本發明人已發現包括不僅針對一對接裝置(例如高速有源插拔模組)而且針對內部的導體和接地薄片體的對齊的多個對齊控制的本發明的連接器組件和相關的方法。還有
地,本發明的連接器組件中所包括溫度控制允許這樣的連接器控制在連接的能有效地傳輸至少高達100Gbps的通訊(數據)訊號的插入模組(例如高達20以上瓦)內的電子電路所產生的溫度。
應理解的是,儘管已經關於一個本發明的實施例或說明性圖說明瞭某些本發明的特徵和功能,但這僅僅是示例性的。也就是說,除了具體說明的實施例或圖之外,一些特徵和功能可以是適用的且可併入到許多實施例中。
下面包括的以擴展形式(即從最寬到最窄分層級)通過引用的請求項語言併入本文,其中由多個從屬請求項引用所指示的每個可能的組合以一獨特的獨立的實施例來說明。
雖然以上已針對本發明的具體實施例說明了益處、優點和問題的方案,但應理解的是,這樣的益處、優點和方案以及任何可引起或導致這樣的益處、優點或方案或者使這樣的益處、優點或方案變得更加明顯的要素不應被解釋為隨附於本發明或從本發明獲得的任何或所有的請求項的關鍵的、要求的或必要的特徵或元素。
1a:連接器
2j:基座
8a:頂端口
8b:底端口
9a:第一支撐側板
10a-n:突部
12a-n:扣持件
14a-n:突部
15a-n:薄片體
Claims (85)
- 一種連接器組件,包括:一罩體;以及一連接器,處於所述罩體內,包括由一塑料構成且配置成包圍一個以上的薄片體的一內部的基座、在所述基座的一側的一第一支撐側板以及在所述基座的一相反側的一第二支撐側板,其中,所述第一、第二支撐側板配置成收容並保持所述一個以上的薄片體的一部分,以使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊,其中,各所述薄片體包括一個以上的薄片體突部,而且其中,所述第一支撐側板和所述第二支撐側板配置成收容所述一個以上的薄片體突部。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述塑料包括一高溫液晶聚合物。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體等於1到8個薄片體。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括一頂端口尾部對齊和支撐結構,所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的突部,而且其中,所述第一支撐側板和所述第二支撐側板配置成收容所述頂端口尾部對齊和支撐結構的所述一個以上的突部。
- 如請求項4所述的連接器組件,其中,所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括一非導電材料。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述第一、第二支撐側板由一金屬構成。
- 如請求項6所述的連接器組件,其中,所述金屬包括一不銹鋼。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述連接器包括一四小型可插拔輸入/輸出(I/O)連接器或一四雙密度小型可插拔I/O連接器。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體的端子包括與一塑料或一鍍覆塑料結構包覆成型的端子,而且其中,所述端子包括差分高速端子、低速端子、電源端子以及接地端子。
- 如請求項9所述的連接器組件,其中,各差分高速訊號端子以另一差分高速訊號端子在一側,而一接地端子在另一側被配置。
- 如請求項9所述的連接器組件,其中,各差分高速訊號端子可以以高達至少每秒100千兆位(Gbps)傳輸訊號。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述第一、第二支撐側板由液晶聚合物構成。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述基座還包括:一個以上的扣持件,位於所述基座的任一側,配置成在位置上固定或鎖定各薄片體的頂部。
- 如請求項13所述的連接器組件,其中,各扣持件構造為所述基座的一部分且能操作成撓曲以固定所述一個以上的薄片體。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述第一支撐側板和所述第二支撐側板構造有收容所述一個以上的薄片體突部的一個以上的孔口。
- 如請求項15所述的連接器組件,其中,各薄片體突部和孔口可配置成各突部在結構上朝向一各自的孔口的一拐角被偏壓,以控制各薄片體的端子的尾部,從而各尾部的尾部邊緣處於同一幾何平面內。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的一些包括一頂端口薄片體組件的薄片體。
- 如請求項10所述的連接器組件,其中,各薄片體的與低速端子和電源端子對應的部分使差分高速端子電氣隔離有害的電氣干擾。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括:一個以上的導電接地屏蔽元件,配置成覆蓋所述一個以上的薄片體中的的一些或全部的端子。
- 如請求項19所述的連接器組件,其中,所述一個以上的導電接地屏蔽元件包括之間具有一間隙的配置成覆蓋差分高速發送端子的兩個以上的獨立的屏蔽件以及之間具有一間隙的覆蓋高速接收端子的兩個以上的獨立的屏蔽件。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括:一導電接地屏蔽元件,配置成覆蓋所述一個以上的薄片體中的一個以上薄片體的端子中的一些或全部。
- 如請求項19所述的連接器組件,其中,所述一個以上的導電接地屏蔽元件中的一第一個配置成覆蓋其中一個薄 片體的一個以上的差分高速端子,而所述一個以上的導電接地屏蔽元件中的一第二個配置成覆蓋同一薄片體的另外的差分高速端子。
- 如請求項22所述的連接器組件,其中,所述第一、第二導電接地屏蔽元件構造有位於它們之間的一間隙,所述間隙的尺寸對應低速端子和電源端子的總數量加上一個端子後的一面積乘以所述端子的一所需的間距。
- 如請求項23所述的連接器組件,其中,所述間隙包括4.0毫米。
- 如請求項22所述的連接器組件,其中,由所述一個以上的導電接地屏蔽元件中的所述第一個覆蓋的所述一個以上的差分高速端子包括差分發送高速端子,而所述一個以上的導電接地屏蔽元件的所述第二個覆蓋的所述同一薄片體的所述另外的差分高速端子包括差分接收高速端子。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的一個薄片體的低速端子和電源端子以一同一排的端子構造且構造成偏離另一薄片體的另一排中的低速端子和電源端子。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個支撐一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子,且所述連接器組件還配置成將一導電接地屏蔽元件定位在所述一個以上的薄片體中的一些之間。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個支撐一個以上的差分高速端子,且所述連接器組件還配置成將一導電接地屏蔽元件定位在接近所述一個以上的薄片體中的每一個的各自的差分高速端子中的一個以上差分高速端子的一第一距離處,以在所述各自的導電接地屏蔽元件和所述各自的差分高速端子之間產生一場親和。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述基座還包括:一個以上的間隙,以允許空氣流動穿過並移除由所述一個以上的薄片體中的每一個的至少低速端子和電源端子產生的熱。
- 如請求項20所述的連接器組件,其中,所述一個以上的導電接地屏蔽元件沿一豎直軸配置。
- 如請求項20所述的連接器組件,其中,所述一個以上的導電接地屏蔽元件沿除了一豎直軸外的一軸配置。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個支撐一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子,且所述連接器組件還包括多個導電接地屏蔽元件,各導電接地屏蔽元件配置成覆蓋一各自的薄片體的所述一個以上的差分高速端子、一個以上的低速端子、一個以上的電源端子以及一個以上的接地端子。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括:一個以上的嵌件成型的金屬接地導體,各金屬接地導體能夠插合地對接 一接地導電部分,所述接地導電部分為一塑料接地屏蔽元件的一部分。
- 如請求項33所述的連接器組件,其中,所述接地導電部分包括一導電塑料。
- 如請求項33所述的連接器組件,其中,所述接地導電部分包括一導電金屬、一導電或鍍覆塑料或具有介電元件和導電元件的一混合層疊體。
- 如請求項33所述的連接器組件,其中,所述一個以上的嵌件成型的金屬接地導體由一銅、一銅合金、一金或一鉑構成。
- 如請求項33所述的連接器組件,其中,所述一個以上的嵌件成型的金屬接地導體包括一連續的導電結構。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的每一個包括雙接地路徑,一第一路徑由多個獨立的接地導體形成,而一第二接地路徑由多個導電指部和一導電鍍覆塑料屏蔽元件形成,其中,所述雙接地路徑顯著降低沿各路徑的長度的一共用的複合阻抗。
- 如請求項38所述的連接器組件,其中,所述多個導電指部中的每一個電氣和流電連接於所述多個獨立的接地導體中的一個接地導體的一接觸部。
- 如請求項38所述的連接器組件,其中,所述多個導電指部中的每一個包括一導電接地板的指部。
- 如請求項38所述的連接器組件,其中,所述多個導電指部中的每一個包括一塑料接地屏蔽結構的嵌件成型的指部。
- 如請求項4所述的連接器組件,其中,所述頂端口尾部對齊和支撐結構還可包括:一個以上的附接結構,用於將所述頂端口尾部對齊和支撐結構附接於一印刷電路基板。
- 如請求項42所述的連接器組件,其中,所述一個以上的附接結構中的一些由覆蓋有一膠的一非導電塑料構成,而所述附接結構的一些由一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成。
- 如請求項42所述的連接器組件,其中,所述一個以上的附接結構由覆蓋有一膠的一非導電塑料構成。
- 如請求項42所述的連接器組件,其中,所述一個以上的附接結構由一可焊接的鍍覆的非導電塑料或一金屬構成。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括:一底端口薄片體組件,配置成通過表面安裝技術連接於一印刷電路基板。
- 如請求項1所述的連接器組件,還包括:一底端口薄片體組件,配置成採用網格陣列、焊料裝載件、壓配或通過一光纖技術連接於一印刷電路基板。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的一些包括一底端口薄片體組件的薄片體。
- 如請求項48所述的連接器組件,還包括:一導電的接地塑料屏蔽元件,配置成覆蓋所述底端口薄片體組件的薄片體。
- 如請求項49所述的連接器組件,其中,所述導電的接地塑料屏蔽元件包括一鍍覆塑料。
- 如請求項49所述的連接器組件,其中,所述導電的接地塑料屏蔽元件包括一鍍覆的陶瓷。
- 如請求項49所述的連接器組件,其中,所述導電的接地塑料屏蔽元件包括一導電或鍍覆塑料或具有介電元件和導電元件的一混合層疊體,或具有一介電覆層的另一導電材料。
- 如請求項49所述的連接器組件,其中,所述導電的接地塑料屏蔽元件包括多個獨立的元件。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述一個以上的薄片體中的一些為底端口薄片體,進一步地,且所述連接器組件還包括一導電的底端口尾部對齊和支撐結構。
- 如請求項54所述的連接器組件,其中,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構包括一鍍覆塑料或一不銹鋼。
- 如請求項54所述的連接器組件,其中,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構構造為一接地基準平面結構,所述接地基準平面結構圍繞底端口薄片體的差分高速端子並電氣鏡像在對接所述連接器組件的印刷電路基板的表面上形成的一電接地平面結構。
- 如請求項54所述的連接器組件,其中,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構構造成與印刷電路基板的所述表面間隔開。
- 如請求項54所述的連接器組件,其中,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構構造成與印刷電路基板的表面的間隔開0.25至0.50毫米。
- 如請求項54所述的連接器組件,其中,所述導電的底端口尾部對齊和支撐結構構造為一底端口薄片體組件的一一體的部分。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述基座包圍一頂端口的一部分和一底端口的一部分。
- 如請求項1所述的連接器組件,其中,所述基座包圍一頂端口的一部分。
- 如請求項61所述的連接器組件,其中,所述基座包括在兩側的接觸一底端口的一個以上的凹口。
- 如請求項61所述的連接器組件,其中,所述基座包括將所述基座固定於一印刷電路基板的一個以上的基板鎖定件。
- 如請求項63所述的連接器組件,其中,所述一個以上的基板鎖定件由一能夠變形的金屬或塑料構成。
- 如請求項61所述的連接器組件,還包括:一頂端口支撐結構,能夠固定地配置在所述頂端口和一底端口之間。
- 如請求項65所述的連接器組件,其中,所述頂端口支撐結構包括一個以上的孔口,各孔口配置成收容一各自的突部以能夠固定地定位所述頂端口支撐結構。
- 一種連接器組件,包括:一內部的基座,具有一第一側和與所述第一側相反的一第二側;以及第一、第二支撐側板,分別連接於所述基座的所述第一、第二側,各所述第一、第二支撐側板配置成將多個薄片體的尾部的位置在所述基座內相對彼此固定並使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊,其中,各所述第一、第二支撐側板配置成收容薄片體突部,以保持所述多個薄片體中的每一個薄片體的端子的尾部並使各尾部的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
- 如請求項67所述的連接器組件,其中,所述第一、第二支撐側板包括金屬側板。
- 如請求項67所述的連接器組件,其中,所述基座包括一塑料。
- 如請求項69所述的連接器組件,其中,所述塑料包括一液晶聚合物。
- 如請求項67所述的連接器組件,還包括在所述基座內的多個薄片體。
- 如請求項71所述的連接器組件,其中,所述多個薄片體中的每一個包括與一塑料包覆成型的端子。
- 如請求項71所述的連接器組件,其中,所述多個薄片體中的每一個包括與一鍍覆塑料包覆成型的端子。
- 如請求項67所述的連接器組件,其中,各所述第一、第二支撐側板還包括:多個孔口,配置成收容所述薄片體突部和尾部對齊和支撐結構的突部。
- 如請求項67所述的連接器組件,還包括一頂端口尾部對齊和支撐結構,所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的尾部對齊和支撐結構突部。
- 如請求項67所述的連接器組件,還包括一底端口尾部對齊和支撐結構,所述底端口尾部對齊和支撐結構包括一個以上的底端口尾部對齊和支撐結構突部。
- 如請求項75所述的連接器組件,其中,所述頂端口尾部對齊和支撐結構由一非導電材料構成。
- 如請求項76所述的連接器組件,其中,所述底端口尾部對齊和支撐結構由一導電材料構成。
- 如請求項75所述的連接器組件,其中,所述頂端口尾部對齊和支撐結構包括:一個以上的附接結構,將所述頂端口尾部對齊和支撐結構附接於一印刷電路基板。
- 如請求項79所述的連接器組件,其中,所述一個以上的附接結構包括覆蓋有一膠的一非導電塑料或一可焊接的鍍覆的非導電塑料或者可焊接於所述印刷電路基板的一金屬或覆蓋有所述膠的所述非導電塑料、所述可焊接的鍍覆的非導電塑料或可焊接於所述印刷電路基板的一金屬的一組合。
- 如請求項67所述的連接器組件,其中,各所述第一、第二支撐側板包括連接於一印刷電路基板的一個以上的向內或向外彎曲的或構造的鈎狀突片。
- 如請求項67所述的連接器組件,其中,各所述第一、第二支撐側板包括將所述第一、第二支撐側板固定於一印刷電路基板的一體的一個以上的焊接腳。
- 一種連接器組件側板,用於連接於一內部的基座的一側,所述連接器組件側板配置成收容一尾部對齊和支撐結構的多個突部和多個薄片體突部,以保持多個薄片體中的每一個薄片體的一部分並使各尾部的端子的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
- 如請求項83所述的連接器組件側板,還包括連接於一印刷電路基板的一個以上的向內或向外彎曲的或構造的鈎狀突片或將所述連接器組件側板固定於所述印刷電路基板的一體的一個以上的焊接腳。
- 一種薄片體固定方法,用於使多個薄片體的位置固定在一連接器組件內,包括:利用連接於內部的基座的第一、第二側的第一、第二支撐側板,將所述多個薄片體的位置相對彼此固定在所述連接器組件的內部的基座內;以及使一非導電的頂端口尾部對齊和支撐結構的突部、一導電的底端口尾部對齊和支撐結構的突部和薄片體突部收容在所述第一、第二支撐側板的孔口內,以保持所述多個薄片體中的每一個的尾部並使各尾部的端子 的尾部邊緣在同一幾何平面內對齊。
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TW201034314A (en) | 2008-12-12 | 2010-09-16 | Molex Inc | Resonance modifying connector |
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