TWM557924U - 插座 - Google Patents

Abstract

示出了一種插座。所述插座能提供兩排端子，以增加介面的密度。如果需要，即使所述插座提供一堆疊的連接器構造，位於所述插座中的一連接器也能省略採用一基座。通過採用各種空氣流動特徵，可冷卻插入的採用功率超過6瓦且潛在地超過8瓦的插頭模組。

Description

插座

本新型涉及輸入/輸出(IO)連接器領域，更具體地涉及適用於高資料傳輸速率(data rate)應用的IO連接器。

輸入/輸出(IO)連接器設計成支援高資料傳輸速率且已開發了許多改進，以有助提供達到25Gbps且甚至更高的資料傳輸速率。然而，為了支援客戶需要和願望，許多公司正研究多種途徑來支援更高的資料傳輸速率。結果，針對採用NRZ編碼的支援50Gbps以及採用PAM 4編碼的支援100Gbps的開發工作正在進行。然而，這些提高將對現有的製造技術產生顯著的問題，因為常規的電路板不能輕易地支援25GHz信號。由此將需要新的架構和方法。

支援提高的資料傳輸速率的另外的方法已是嘗試增加埠數量。增加埠數量的一種途徑是縮小連接器的尺寸。例如，許多標準連接器通常設計成在0.8mm或0.75mm間距下工作且最近支援0.5mm的一連接器標準已獲得批准(OCULINK連接器)。儘管縮小連接器尺寸對於空白板設計效果良好且在機架的前部支援非常高的密度是有效的，但是連接器越小就對用於光纖連接器設計問題越大，因為非常小的尺寸使得連接器的充分散出熱能成為問題。它們也往往採用更小尺寸的導體，這使得支援超過2米或3米長度的線纜變得困難。另 外，針對人們希望具有一些程度的向後相容性，這種新的更小的連接器的尺寸產生潛在的問題。結果，某些人群會賞識連接器技術上的進一步改進。

一種連接器公開為包括由一絕緣框體支撐多個端子形成的一薄片體組。該薄片體組能位於一罩體中而無需一基座。卡插槽元件與多個端子的觸點對準。在一實施例中，一連接器可包括一薄片體，薄片體在一卡插槽的兩側支撐兩排端子且連接器可佈置成具有一壓配尾部。

10‧‧‧電路板

20‧‧‧插頭模組

100‧‧‧插座

105‧‧‧光導管

115‧‧‧冷卻槽

120‧‧‧罩體

121a‧‧‧上埠

121b‧‧‧下埠

122‧‧‧頂壁

122a‧‧‧冷卻用開孔

123‧‧‧第一側壁

124‧‧‧第二側壁

124a‧‧‧缺口

125‧‧‧後壁

126‧‧‧前緣

129‧‧‧連接器

129a‧‧‧插件

130‧‧‧前格柵

132‧‧‧後開孔組

134‧‧‧內部安放的散熱器

135‧‧‧通氣孔

140、141‧‧‧底壁

142‧‧‧舌部

150、160‧‧‧卡插槽插頭

151‧‧‧卡插槽

151a、151b‧‧‧側

152、162‧‧‧對接部

153、163‧‧‧舌部用槽

154‧‧‧槽部

155‧‧‧端子槽

156a、156b‧‧‧肩部

166‧‧‧腿部

171‧‧‧固持條

172‧‧‧通氣孔

220‧‧‧薄片體組

221‧‧‧薄片體

221a‧‧‧絕緣框體

224‧‧‧上突起

226‧‧‧凸起

228‧‧‧臂部

228a‧‧‧凹口

229‧‧‧薄片體結塊

245‧‧‧前觸點排

246‧‧‧後觸點排

250‧‧‧信號薄片體組

251‧‧‧第一信號薄片體

252、262、272‧‧‧端子組

253‧‧‧端子

253a‧‧‧觸點

253b‧‧‧尾部

253c‧‧‧本體部

254a‧‧‧第一差分對

254b‧‧‧第二差分對

254c‧‧‧第三差分對

254d‧‧‧第四差分對

255a‧‧‧第五差分對

255b‧‧‧第六差分對

255c‧‧‧第七差分對

255d‧‧‧第八差分對

256a、256b‧‧‧形狀

257a、257d‧‧‧差分尾部組

257b、257c‧‧‧差分尾部組

258a、258d‧‧‧觸點對

258b、258c‧‧‧觸點對

261‧‧‧第二信號薄片體

263‧‧‧端子

263a‧‧‧觸點

263b‧‧‧尾部

263c‧‧‧本體部

271‧‧‧接地薄片體

301a、301b‧‧‧墊片接觸部

302a、302b‧‧‧樑部

本新型借助實例示出但不限制於附圖，在附圖中類似的附圖標記表示類似的部件，且在附圖中：圖1示出連接器系統的一實施例的一立體圖。

圖2示出圖1所示的實施例的沿線1-1作出的一立體剖開圖。

圖3示出圖1所示實施例的另一立體圖。

圖4示出圖3所示實施例的一簡化立體圖。

圖5示出一插頭模組插入一插座之前的一實施例的一立體圖。

圖6示出一插座的一實施例的一立體圖。

圖7A示出圖6所示實施例的沿線7-7作出的一立體剖開圖。

圖7B示出圖7A所示實施例的一放大的簡化立體圖。

圖7C示出圖7A所示的一實施例的一放大的立體圖。

圖8示出圖6所示實施例的一立體圖，其中罩體部分移除。

圖9示出圖6所示實施例的一簡化立體圖，其中罩體的頂壁和前部移除。

圖10示出圖7A所示實施例的一立體剖開圖，其中一頂壁被修改。

圖11A示出一連接器的一實施例的一立體圖。

圖11B示出圖11A所示實施例的一放大的立體圖。

圖12示出圖11A所示實施例的另一立體圖。

圖13示出圖11A所示實施例的一部分立體分解圖。

圖14示出圖13所示實施例的一放大的立體圖。

圖15示出圖13所示實施例的一立體圖，其中卡插槽插頭被移除。

圖16示出一固持條固定一薄片體組的一實施例的一立體圖。

圖17示出一連接器的一實施例的一部分的分解立體圖。

圖18示出一信號薄片體對由兩個接地薄片體包圍一實施例的一部分的立體分解圖。

圖19示出圖18所示實施例的一簡化立體圖，其中一絕緣框體出於展示的目的被移除。

圖20示出一信號薄片體對的一實施例的一立體圖。

圖21示出該實施例的一立體圖，其中絕緣框體被移除。

圖22示出提供位於下埠中的觸點排的多個端子的一實施例的一立體圖。

圖23示出圖22所示實施例的另一立體圖。

圖24示出圖22所示實施例的一側視圖。

圖25A示出圖21所示實施例的一平面圖。

圖25B示出圖25A所示實施例的一放大的平面圖。

圖26示出具有一插件的一連接器的一實施例的一示意圖。

下面的詳細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。

如從圖1至圖5能認知到的，一插座100安裝於一電路板10上並提供構造成收容插頭模組20的一直角型結構。所示出的插座100設計有益於與包括多個冷卻槽115的多個插頭模組20一起使用。儘管並不要求在一模組20中採用冷卻槽115，但是冷卻槽115能提供額外的冷卻並在與本文公開的其他特徵一起使用時使得容易冷卻採用功率8瓦以上的一模組20。

插座100包括一罩體120且如果需要的話能支援光導管105。罩體120包括一頂壁122、一第一側壁123、一第二側壁124、一後壁125以及一前緣126。插座100限定一上埠121a以及一下埠121b。第一側壁123和第二側壁124均可包括多個通氣孔135。

如能認識到的，所示出的設計旨在便於冷卻一插入的插頭模組20。由此，該設計已修整為以本文將說明的多種方式來提高空氣流動。在某些 實施例中，插座100可包括一內部安放的(internal riding)散熱器134，其與一前格柵(grill)130以及一後開孔組132連通。頂壁122可包括一冷卻用開孔122a且一外部安放(external riding)的散熱器(圖未示)能被位於冷卻用開孔122a內。這兩個安放的散熱器通常設計成延伸到埠中並接合一插入的插頭模組20，這有助於提供一導熱路徑，以將熱引導離開插頭模組20。應注意的是，在某些環境下可能不希望具有這種額外的冷卻(例如，在將不採用有源模組的應用中)且在這些情況下能省略許多可選的熱特徵。由此，如果不需要，則所示出的內部安放的散熱器134以及各種通氣特徵可以省略。

現有的插座的一個常規設計是採用位於一罩體內的一基座，基座有助於限定一連接器。罩體有助支撐對接的插頭模組，能有助支撐連接器且還能提供EMI保護。位於罩體內的連接器支撐包括尾部和觸點的多個端子，多個端子允許對接的插頭模組電連接於一電路板(或線纜，如果希望是一個二通道(Bipass)設計的話)。插座通常被壓配到一電路板上以容易組裝，由此插座必須使連接器的端子與罩體上的端子對齊。如能認識到的，罩體可由金屬形成且預期具有多個尾部的一適度能重複的佈局，多個尾部具有相對彼此所需的尺寸控制。連接器的多個尾部能被小心謹慎地製造，從而使它們彼此對齊。然而，稍為更難的是使連接器的尾部與罩體的尾部對齊，因為存在有多個點的尺寸疊加。這個尺寸問題由於在一典型的座支撐薄片體、薄片體支撐端子的壓配設計中的事實而使難度加大。由此，一薄片體內的端子在尺寸上相對彼此被控制但相對基座和其他薄片體具有尺寸疊加，而基座與罩體具有尺寸的疊加。現有的 設計嘗試使一基點(datum)用作一擋止點，以小心謹慎地控制基座插入罩體，以控制基點位置與罩體和連接器二者的尾部之間的誤差。

儘管這種控制是可行的，但是結果是更成問題且更難，尤其是隨著這些尾部在尺寸上減小時。申請人已確定的是，不是採用具有限制和控制基座相對罩體的位置的一擋止點，而更可取的具有一系統，在該系統中罩體120和連接器129能在這樣一種方式下對接在一起，即允許在一小範圍無限調整從而罩體120和連接器129的對接能以一受控制的方式進行且能確保尺寸控制。如所示出的，罩體120包括底壁140、141，底壁140、141各具有一舌部142，舌部142插入相應的卡插槽插頭150、160。更具體地，舌部142從罩體120分別插入卡插槽插頭150、160的對接部152、162中的舌部用槽153、163。如能認識到的，卡插槽插頭150、160接合一薄片體組220且將提供二者之間的一些另外的尺寸疊加。在一實施例中，插入能基於薄片體組220和罩體120之間的對齊來進行，由此消除否則將會存在的一些尺寸疊加。在一實施例中，舌部142與舌部用槽153、163過盈配合，從而罩體120和連接器129相對彼此正確地結合且保持在正確的位置處。這樣一種製造過程允許罩體120和薄片體組220的位置相對彼此被更好地控制，並提高插座100的降伏(yield)強度，同時確保插座100能被正確地安裝於電路板。

如從圖中能認知到的，所示出的連接器129省略一基座。申請人驚訝地發現不是必須採用一基座來支撐一薄片體組220，只要多個薄片體221被牢固地優選在至少兩側緊固在一起即可。在一示出的實施例中，固持條171位 於相反兩側且兩側中的其中之一具有兩個固持條171。固持條171經由多個薄片體結塊(nubs)229連接於多個薄片體221，薄片體結塊229能熱熔接於固持條171上。所示出的連接器129示出一實施例，其中一三角形佈局利用兩個固持條171位於一側而一個固持條171位於薄片體組220的另一側來設置。儘管可取的是具有至少兩個固持條171(各位於連接器129的一不同側)，但是固持條171的一個三角形佈局已確定是有益的，因為它為構成薄片體組220的多個薄片體221提供了改善的控制和支撐。已確定的是去除基座提供了某些意料不到的益處。一個問題是沒有基座是理想的方形且是筆直的，由此基座的誤差加到薄片體的誤差中且由此增加尾部位置的誤差。通過去除基座，申請人能更好地控制薄片體組220的尾部相對罩體120的位置。去除基座還允許插座100的尺寸減小，由此允許增加密度。

各薄片體221包括一絕緣框體221a。所示出的絕緣框體221一包括上突起224並支撐端子組252、262、272(如所預期的，在多個實施例中，存在有一三薄片體系統，其包括一接地薄片體和兩個信號薄片體)。應注意的是，所示出的端子的構造儘管有益於所示出的插座100，但是所示出的端子的構造不意欲是限制，因為設置不具有一基座的一連接器的特徵具有廣泛的可適用性。由此提供去除基座的設計部件可與一廣泛範圍的薄片體結構一起使用。

端子組252包括多個端子253，各端子253包括一觸點253a、一尾部253b以及在觸點253a和尾部253b之間延伸的一本體部253c。類似地，端子組262包括多個端子263，端子263包括一觸點263a、一尾部263b以及在觸點263a 和尾部263b之間延伸的一本體部263c。因為所示出的尾部253b、263b將被壓配到一電路板中，所以有助提供一插座，其中力能輕易地施加於尾部253b、263b以將尾部壓入一電路板上的導孔(vias)中。如所示出的，絕緣框體221a包括延伸至罩體120的一頂壁122的多個上突起224。作為所示出的設計的結果，施加在罩體120上的力經由絕緣框體221a傳遞至尾部253b、263b且由此一可靠的壓配操作是可能的。

所示出的上突起124具有多個缺口124a，從而薄片體221在若干位置但依然留有間隙地接合頂壁122。多個缺口124a能以允許空氣沿罩體120的頂壁122以所需的方式流動的模式設置。如能認識到的，缺口124a的數量和尺寸以及位置能適當地變化，以提供所需的空氣流動。

應注意的是，多個缺口124a未為空氣提供在多個薄片體221和頂壁122之間流動的一直線的路徑，而是多個缺口124a為空氣提供流動通過的一蜿蜒(tortuous)路徑，且由此可增加空氣流動穿過插座100的壓降。儘管所示出的路徑可視為是以一曲折的(zig-zag)或波浪形的(undulating)路徑，但是也可提供其他形式的路徑，這依賴於頂壁122的構造。在一替代實施例中，突起124可縮短且一插件129a(在圖26中示意示出)可位於薄片體組220和頂壁122之間。插件129a能將力從頂壁122傳遞至多個薄片體221，同時提供頂壁122與薄片體組220之間的一更優化的空氣流動路徑(由此減少空氣阻力)。在另一替代實施例中，插件129a可以是可拆裝的，並且僅是在拆下之前用於將連接器安裝在電路板10上。在這樣一種設計中，在罩體120(或罩體120的至少大部分) 和連接器129二者被壓入電路板10之後罩體120的後壁125能貼靠且開口能提供減小的空氣阻力。由此許多變形是可能的，這依賴於所需的空氣流動以及所希望的管理成本。

所示出的設計提供了多個薄片體221，薄片體221具有沿一插頭模組插入方向間隔的一前觸點排245以及一後觸點排246且兩個觸點排構造成接合一對接連接器的兩排墊片。儘管未要求的，但是這樣一種設計的益處是在密度上顯著增加。如果這種密度不是所希望的，那麼多個薄片體221能製作成支撐更少數量的端子。應注意的是，示出的多個薄片體221在模式上以提供能重複的一接地、信號、信號模式來佈置。如果需要，則其他模式也是可能的。如果需要，多個接地薄片體可包括共接(commoned)在一起的多個端子而且在一實施例中，多個接地薄片體可具有接合頂壁122的觸點，從而為罩體120提供電性接地。

因為連接器129無需一基座(儘管如果在某些實施例中需要，則採用一基座是可能的)，所以所示出的連接器129利用薄片體組220支撐卡插槽插頭150、160。如所示出的，卡插槽插頭150、160各具有與肩部156a、156b類似的肩部，其扣持到薄片體組220的至少一些薄片體221的固持特徵上，以提供所需的位置和穩定性的控制。在一實施例中，僅接地薄片體可包括固持特徵。如所示出的，肩部156a、156b可具有槽部154，槽部154接合凸起226，但是其他固持構造也是合適的。卡插槽插頭150、160位於由罩體120限定的埠121a、121b中且提供卡插槽151，卡插槽151使多個觸點位於卡插槽151的兩側。卡插 槽151優選包括用於前觸點排245的多個端子槽155，從而在與一對接插頭連接器最初對接過程中多數容易受損的觸點受到保護。因為卡插槽插頭150、160的前部有助於對準並控制對接板狀卡，所以後觸點排246可有益地省略端子插槽。如果需要，一卡插槽插頭160可包括一腿部166，腿部166將插入電路板，但是這樣一個特徵是可選的，且預計有助於包括以一2XN構造兩個豎向佈置的埠的設計。

在一實施例中，固持條171能構造成接合罩體120。固持條171可製成寬於薄片體組220，從而固持條171沿罩體220的側壁123、124滑動。如果希望這樣一種構造(其有助確保罩體120正確對齊於薄片體組220)，那麼固持條171可包括通氣孔172，以允許空氣更輕易地流動通過插座100。

已確認的是，對於一完整的雙排設計而言，可取的是觸點均是沖切(blanked)成型的(已確認的是，這提供了機械和信號完整性的益處)。由此所示出的實施例以位於卡插槽151的兩側151a、151b上的衝壓(stamped)成型的兩排觸點為特徵。

為了支撐前觸點排245，薄片體221包括一臂部228，臂部228延伸超過後觸點排246。臂部228有助確保阻抗被管理成更一致地穿過薄片體221的本體部。為了提供合適的可撓性(flexibility)，臂部228可包括一凹口228a，凹口228a允許臂部228稍微撓曲。

如上所述，各端子包括觸點、尾部以及在觸點和尾部之間延伸的本體部。所示出的構造包括一接地薄片體271以及一信號薄片體組250，信號薄 片體組250包括一第一信號薄片體251以及一第二信號薄片體261。信號薄片體組250由此為上埠121a提供一第一差分對254a、一第二差分對254b、一第三差分對254c以及一第四差分對254d。信號薄片體組250還為下埠121b提供一第五差分對255a、一第六差分對255b、一第七差分對255c以及一第八差分對255d。從所示出的端子構造能認識到的是，對應上埠121a和下埠121b而言，形成兩個後差分對的端子使尾部位於形成前觸點的兩個差分對的尾部之間。例如，差分尾部組257b、257c分別與觸點對258b、258c相關聯，而觸點對258b、258c處於後觸點排。差分尾部組257a、257d在差分尾部組257b、257c的兩側且與處於前觸點排的觸點對258a、258d相關聯。已確定的是，這種構造是有益的，因為它允許三排端子具有類似(similar)的長度，儘管具有一個明顯長的端子。由此所示出的實施例有助提供更一致的端子長度。

如能認識到的，一上排觸點相對一下排觸點。在一實施例中，形成上排觸點的端子的觸點可具有一形狀256b，形狀256b沿一第一方向彎折，而形成下排觸點的端子可具有一形狀256a，形狀256a也沿第一方向彎折。例如，當沿一插頭模組插入方向徑直觀察觸點時，所有組的觸點可具有彎折至一側(例如這些形狀均能向左或向右彎折)的形狀。儘管這種一種構造是有益的，但是結果是，對於某些應用而言，可取的是使上排觸點偏移下排觸點。為了提供這個功能，觸點可從一樑部302a、302b向下漸縮至一墊片接觸部301a、301b，其中墊片接觸部301a、301b小於樑部302a、302b的一半寬度。如果需要，上排的墊片接觸部可與下排的墊片接觸部位於樑部的相反側，以提供一偏移對齊。 如果這樣一種對齊不需要，那麼多個觸點可對稱構造或以其他所需的結構構造。

間距可依據所使用的介面來變化。如所示出的，端子處於一x間距，x間距為0.8mm而上下端子可具有一y偏移，y偏移可為0.4mm。如果連接器提供一上下的雙排觸點且前觸點將與現有的設計相容，那麼有益於使觸點的間距匹配現有的設計。如果一空白板設計是優選的，那麼間距可以按照需要變化，切記信號完整性性能隨著間距減少到低於0.8mm將具有更大的挑戰性，且一間距低於0.65mm通常要求另外的特徵，諸如偏置(biased)板卡和/或觸點介面(諸如在OCULINK連接器使用的那樣)。

本文給出的本新型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新型後將作出處於隨附申請專利範圍和其精神內的許多其他的實施例、修改以及變形。

Claims (13)

1. 一種插座，包括：一罩體，具有一頂壁、兩個側壁以及一後壁，所述罩體限定一埠；一薄片體組，其位於所述罩體中，所述薄片體組包括多個薄片體，所述薄片體組不是由一基座支撐，所述薄片體組具有一第一側、第二側以及第三側，所述薄片體組中的每一個薄片體具有支撐多個端子的一絕緣框體，其中，所述薄片體組中的至少一部分所述薄片體以一接地、信號、信號的模式佈置；一第一固持條，其位於所述第一側；以及一第二固持條，其位於所述第二側。
2. 如請求項1所述的插座，其中，所述第二側與所述第一側相反。
3. 如請求項1所述的插座，其中，所述第一固持條從所述兩個側壁中的一個側壁延伸至另一個側壁。
4. 如請求項3所述的插座，其中，所述第一固持條延伸超出所述薄片體組。
5. 如請求項1所述的插座，還包括由所述薄片體組支撐的一卡插槽元件。
6. 如請求項1所述的插座，其中，所述多個薄片體延伸至所述頂壁。
7. 如請求項6所述的插座，其中，所述多個薄片體具有位於所述絕緣框體的相鄰所述頂壁的多個缺口，以提供沿所述頂壁並穿過所述多個缺口的一蜿蜒的空氣路徑。
8. 一種插座，包括：一罩體，限定一上埠以及一下埠； 一薄片體組，位於所述罩體中並直接由所述罩體支撐，其中，所述插座不包括支撐所述薄片體組的一單獨的基座，且所述薄片體組包括一前側、一上側以及一後側；一第一卡插槽插頭，由所述薄片體組支撐並位於所述上埠中；一第二卡插槽插頭，由所述薄片體組支撐且位於所述下埠中；以及至少一個固持條，其將所述薄片體組固定在一起。
9. 如請求項8所述的插座，其中，所述至少一個固持條包括位於所述前側的一第一固持條以及位於所述後側的一第二固持條。
10. 如請求項9所述的插座，其中，在所述後側有兩個固持條，且所述三個固持條形成一三角形佈局。
11. 一種連接器組件，包括：一罩體，其限定一埠；一卡插槽，位於所述埠中；以及一薄片體組，對準所述卡插槽，所述薄片體組包括多個薄片體，各薄片體支援至少四個端子，其中，所述多個端子被佈置成使兩排觸點設置在所述卡插槽的一第一側和一第二側。
12. 如請求項10所述的連接器組件，其中，所述第一側上的兩排觸點與所述第二側上的兩排觸點相對，並形成一前上排觸點、一後上排觸點、一前下排觸點以及一後下排觸點，其中，所述後上排觸點和所述後下排觸點豎向對齊，並具有彼此相偏移的墊片接觸部。
13. 如請求項10所述的連接器組件，其中，所述第一側上的兩排觸點與所述第二側上的兩排觸點相對，並形成一前上排觸點、一後上排觸點、一前下排觸點以及一後下排觸點，其中，形成所述後上排觸點 和所述後下排觸點的端子具有尾部，所述尾部對齊在形成所述前上排觸點和所述前下排觸點的端子的尾部之間。