專利名稱:具有蛇形接地結構的夾層型連接器的制作方法
技術領域:
本發明主要涉及高速連接器領域,尤其涉及具有低串擾和改進性能的夾層型的高
速背板連接器領域。
背景技術:
高速連接器用于很多數據傳輸應用中,尤其是在電信產業中。信號完整性在高速 數據傳輸領域對于需要可靠傳輸數據信號的部件而言是重要考慮因素。高速數據傳輸市場 也已經致力于減小部件尺寸和增加信號密度。 高速數據傳輸在電信領域被用于傳輸從信號存儲庫或發射部件接收的數據,這樣 的傳輸一般發生在路由器和服務器中。由于產業的趨勢是致力于減小尺寸,因此高速連接 器中的信號端子必須減小尺寸。并且為了實現任何明顯的尺寸減小,連接器的端子必須間 隔更加緊密地設置在一起。當信號端子被更加緊密地放置在一起,信號干擾在緊密間隔的 信號端子之間發生,并且尤其是在相鄰的差分信號端子對之間發生。在本領域中,這被稱作 "串擾",其當信號端子的電場互相鄰接和混雜時發生。在較高速度下,一差分信號對的信號 可漂移并跨越至相鄰的或附近的差分信號對。這影響了整個信號傳輸系統的信號完整性。 在高速數據系統中,串擾的減小是高速連接器設計的關鍵性目標。 之前,串擾的減小主要通過使用內屏蔽來完成,其中內屏蔽位于相鄰差分信號端 子組之間。這些屏蔽是用作電場屏障的相對較大的金屬板,位于差分信號端子的行或列之 間。這些屏蔽給連接器顯著地增加了成本,并且也增加了連接器的尺寸。屏蔽也會增加信 號端子與接地的電容耦合,由此降低了連接器系統的阻抗。如果阻抗由于內屏蔽而降低,那 么就必須小心地確保其不會超出或低于連接器系統在特定位置的期望值。使用屏蔽以降低 連接器系統中的串擾,這需要系統設計者考慮到在阻抗上的影響以及在具有這些內屏蔽的 連接器尺寸上的影響。 —些人已經嘗試不使用屏蔽而依賴于在形狀和尺寸上與相關聯的差分信號端子 相同的各個接地端子。使用與信號端子具有相似尺寸的接地端子,這需要仔細考慮連接器 系統的所有端子在端子整個長度方向上的間隙。在高速連接器的裝配端面中,由于各組觸 頭具有的大量金屬,阻抗和串擾可以得到控制。連接器主體中并且沿著端子主體部的阻抗 匹配變得困難,因為端子主體部具有和端子觸頭部不同的配置和間隙。連接器的主體部以 及觸頭(裝配)部和端接(安裝)部需要仔細設計和快速操作(high-speed engineering), 以提供合適配合的阻抗。各個區段具有不同的挑戰。連接器主體部,尤其是其中的端子必 須典型地控制其在端子幾何形狀和絕緣性能上的變化。裝配段(觸頭)必須典型地控制其 增加的尺寸和部分。 因此,本發明針對一種用于夾層型應用的高速連接器,其克服了上述缺陷并且為 各個差分信號對利用多個單獨的屏蔽以控制串擾,并且在該連接器中,這些單獨的屏蔽共 同用作沿著連接器端子主體部的單一屏蔽。
發明內容
因此本發明的主要目的是提供一種改進的用于高速數據傳輸的連接器,其具有減 小的串擾并且不需要插入各組信號端子之間的較大的金屬屏蔽。 本發明的另一個目的是提供一種用于背板應用的高速連接器,其中多個離散的差
分信號端子對成對設置在端子列中,各個差分信號對的側面都有一個位于相鄰列中的相關
聯的接地端子,接地屏蔽端子具有大于差分信號端子之一的尺寸,以提供較大的緊靠差分
信號對的參照接地,從而允許差分信號對與面對它的單獨接地屏蔽寬邊耦合。 本發明進一步的目的是提供一種高速背板連接器,其利用多個差分信號端子
對以影響數據傳輸,其中它的差分信號端子對以和相關聯的擴大的接地端子"三個一組
(triad)"的結構排布,并且這些端子設置于在單個連接器單元中的相鄰兩列中。這些擴大
的接地端子用作獨立的接地屏蔽,在一列中的接地屏蔽與在連接器單元的另一列中的差分
信號端子對間隔開并且對準。接地屏蔽在兩列中被交錯設置,并且被間隔緊密地設置在一
起,這樣它們共同用作在各個連接器單元中的單個或"偽"的接地屏蔽。 本發明的再一個目的是提供一種上述類型的連接器,其中在各個連接器單元中各
成對的列中的接地屏蔽形成一條從連接器單元頂部至其底部的穿過連接器單元主體部的
蜿蜒路徑,以提供提高的串擾隔離。 本發明的再一個目的是提供一種高速連接器,其利用了被支撐在薄片形的連接器 針座中的一系列端子組件。各個薄片形的連接器針座支撐了一對導電端子列,在連接器主 體中,這些端子被設置成在列中的成對的差分信號端子并且較大接地屏蔽端子置于其側 面。這些接地屏蔽在列中被交替地設置,這樣在一列中的各個差分信號對具有在另一列中 面對它的接地屏蔽和在本列中與其相鄰的接地屏蔽,這樣兩差分信號端子在本列中互相邊 緣耦合,并且與相鄰列中的接地屏蔽寬邊耦合。 本發明進一步的目的在于提供一種用于背板應用的具有減小串擾的高速連接器, 連接器包括背板頭(backplane header)和子卡連接器,該子卡連接器由多個分離的單元形 成,各個這樣的單元包括由兩半部形成的絕緣框架,這種絕緣框架支撐了多個導電端子,每 一個框架支撐一列,這樣組合的單元在支撐框架中支撐了一對端子列。所述端子在各列中 以某種設置或式樣設置,使得差分信號端子被邊對邊地成對設置在各單列中,各個邊對邊 的差分信號端子對被中間的接地屏蔽端子以距離另一個這樣的信號端子對一定間隔的方 式而支撐在其列中,其中接地屏蔽端子的表面積大于所述邊對邊的差分信號端子對的表面 積。在連接器單元中的各列的接地屏蔽面對其相鄰各列中的差分信號端子對,這些接地屏 蔽端子被間隔緊密地設置在一起,從而形成一個較大的虛擬屏蔽,其在成對的列中以蜿蜒 形式穿過框架延伸。 本發明進一步的目的在于提供一種夾層型連接器,用于將兩個間隔開的電路板連 接在一起,該連接器包括用于安裝到兩個電路板之一的插座部分以及用于安裝到兩個電路 板中另一個的插頭部分。插座元件包括多個分開的連接器元件,各個連接器元件包括支撐 成直線陣列的多個導電端子的絕緣框架。所述端子被以優選的信號-信號-接地的排列而 設置在各個陣列中,其中接地端子寬于信號端子,較寬的接地端子位于各對信號端子至少 一端的側面。 本發明另一個進一步的目的是提供一種高速連接器,其利用了支撐在連接器元件
5中的一系列端子陣列,這些端子以直線陣列設置,并且各列包含成對的差分信號端子,較大 的接地屏蔽以各個連接器元件主體中的較寬端子的形式位于成對的信號端子的側面,接地 屏蔽交替地設置在陣列中并且并置于相鄰的陣列中,這樣,在任何陣列中的各個差分信號 對具有與其相關聯的至少兩個接地屏蔽,在相鄰陣列中的其中一個接地屏蔽從其側面面對 所述信號端子對,并且另一個接地屏蔽在本陣列中面對信號對的一端,在相鄰陣列中的端 子被間隔開,從而在它們之間提供空氣界面。 本發明的額外目的是提供用于上述連接器的兩個連接器元件,其中一個所述元件 在它們的殼體上具有多個突起部,其在所支撐的端子陣列的信號端子之間以及在其所支撐 的端子陣列的接地端子中延伸,并且另一個連接器元件的殼體包括突起的筋或棒,其橫跨 端子陣列延伸并且與上述突起部相聚和鄰接,從而在相鄰陣列的端子之間提供空氣間隙。
本發明通過其獨特的結構特性來實現這些和其它目的。在一個主要方面,本發明 圍繞一種背板連接器,其利用了設計用于安裝在背板上的頭連接器和設計用于安裝在子卡 上的直角連接器。當兩連接器被連接在一起,所述背板和子卡典型地以直角而被連接在一 起。 直角連接器也可被稱為子卡連接器,由一系列類似連接器單元形成。各個連接器 單元具有典型地由塑料或其它絕緣材料模制而成的絕緣框架。這一框架支撐了多個單獨的 連接器單元,每一個單元支撐了導電端子陣列。各個連接器單元框架具有至少兩個不同且 相鄰的側部,其中一個側部支撐了端子尾部,另一個側部支撐了端子陣列的端子觸頭部。在 子卡連接器的主體中,框架支撐了呈現多欄式設置或以陣列形式的端子,從而各個單元在 其中支撐了一對端子列。 在各列中,端子設置為呈現隔離的差分信號對。在各列中,所述差分信號端子對以 邊對邊設置,以提高在差分信號端子對之間的邊(差分模式)耦合。較大的接地屏蔽端子 首先被定位在直接對著所述差分信號端子對的相鄰列中,其次被定位在該列中并與各差分 信號端子對相鄰(位于其上或其下)。通過這種方法,在一列中的各差分信號端子對的端 子互相邊緣耦合,但是也與在面對所述差分信號端子對的相鄰列中的接地屏蔽端子寬邊耦 合。一些邊緣耦合發生在差分信號對端子和相鄰的接地屏蔽端子之間。在連接器主體中,這 些較大的接地屏蔽端子可被認為設置成一系列倒V形,其通過用想像線互相連接多個由三 個接地屏蔽端子構成的組來形成,差分信號端子對嵌套在各個所述V形中。通過這個方法, 各個差分信號對的端子被隔離以阻止將電噪音耦合到其它差分信號對中,并且也被隔離成 阻止其它差分信號對耦合噪音進入它們。位于給定差分信號對之上和之下的列中的接地屏 蔽形成豎直的屏蔽,并且相鄰列中的接地屏蔽形成電噪音的水平屏蔽。 框架是用作骨架或網格結構的開放式框架,其將端子列以它們優選的隊列和間隔 來保持。在這一方面,框架包括至少交叉的豎直和水平部件和至少一個兩分部件,該兩分部 件從交叉點延伸出以將在豎直部件和水平部件之間的區域分為兩部分。兩個其它的徑向輻 條進一步再分隔這些部分,從而形成的開放區域出現在各個連接器單元薄片形針座半部的 外表面上。徑向輻條連同基礎的豎直和水平元件的這一網絡支撐了一系列筋,這些筋為較 大接地屏蔽端子提供機械支撐。這些輻條也優選地設置為,當將子卡連接器安裝到子卡上 時,它們用作將發生在子卡連接器的頂部上的壓入載荷傳遞給順應針尾部的裝置。
徑向輻條在連接器單元針座半部之一的內表面上連續,并且用作支座,以當兩連接器單元針座半部被結合在一起時將端子列分開,這樣空氣間隙就呈現在端子列之間。信 號端子和較大的接地屏蔽端子在它們穿過連接器主體的整個范圍內具有至少兩個彎曲,并 且在這些彎曲區域,連接器單元的阻抗通過減少存在于差分信號端子對和與它們相關聯的 接地屏蔽端子中的金屬量來控制。這一減少在接地屏蔽端子中通過形成較大的窗口和在 信號端子中通過將信號端子主體部"頸縮"或變窄而完成,以增加在信號端子邊緣之間的距 離。 這一修改也可在連接器單元中的其他區域實施,只要薄片形針座的半部被連接在 一起。在優選實施方式中,連接器單元針座的兩半部通過形成于薄片形針座一個半部上的 柱形部與形成于薄片形針座的另一半部上的孔接合而連接在一起。上述窗口形成在較大的 接地屏蔽端子中,與支撐框架的支撐輻條排成一條直線,并且所述柱形部穿過這些開口而 突起。差分信號端子對的頸縮部分也與連接器單元支撐框架的支撐輻條和接地屏蔽端子窗 口對準。通過這種方法,差分信號端子與在這一區域的接地屏蔽端子之間的寬邊耦合被降 低。 在端子尾部與端子主體部相遇的位置提供了過渡,從而建立了端子尾部的統一安 裝場。在這一方面,端子主體部的尾端從它們鄰接連接器單元的中線的位置向外延伸,并且 朝著連接器單元的側邊,從而獲得在兩列端子尾部之間的所需的增加寬度,這樣所述尾部 在兩列之間沿寬度方向具有特定的節距。為了在各列中的各端子尾部之間獲得所需的深 度,端子尾部附近的端子主體部的端部沿著連接器單元支撐框架底部在側向上移位,使得 尾部以均勻間距設置,這樣好于尾部以不均勻的間隔設置,否則這些尾部將與端子主體部 的端部集中在一起。 本發明將以夾層型連接器設置而實施,其中連接器用于將兩個平行且互相面對的 電路板連接在一起。在這種應用中,連接器的一部分用作插座部件,同時連接器的另一部分 用作被容納在所述插座元件中的插頭元件。插座元件包括具有多個導電端子或插針的絕緣 殼體,同時插頭元件包括被各個針座或支撐件支撐的多個單獨的端子陣列。插頭元件端子 在一端將觸頭元件一分為二,這樣這一端提供了與插座元件的各個對應插針的冗余接觸, 并且在其另一端提供了設置成為連接器維持給定間隙的尾部。 夾層型連接器的薄片形針座由兩部分形成,并且形成為在兩部分的端子之間提供 空氣間隙。連接器的接地端子形成得更寬,這樣信號端子和接地端子具有形成在其上的窗 口或開口 ,有助于它們安裝到薄片形的針座部分上,并且有助于控制總體連接器的阻抗。在 一個薄片形的針座部分中,接地端子開口在模制過程中接納從中穿過的塑料或殼體材料, 也通過形成在信號和接地端子邊緣中的頸部以將所述針座部分的端子固定就位。在另一個 配對的針座部分中,殼體材料延伸穿過開口和頸部,并且形成橫向跨過端子延伸的筋或條, 以形成在它們的開口和頸部區域中緊靠相對的端子的表面或肩部。此外,殼體部分形成為 在靠近接地端子后面的位置提供絕緣列。 通過下面的詳細描述,將能夠清楚地理解本發明的上述或其它目的、特征和優點。
在下面的詳細描述中,將經常參考下列附圖,其中 圖1是根據本發明的原理設計的背板連接器組件的透視圖,其中子卡連接器與排針裝配,以將兩電路板互相連接在一起; 圖2是與圖1相同的視圖,但是顯示子卡連接器從背板引腳頭上移除; 圖3是圖2所示子卡連接器在另一角度的透視圖,顯示其具有被應用于各個連接
器單元的前蓋或護罩(shroud); 圖4是用在圖3所示連接器中的一種連接器單元的透視圖,該連接器單元顯示為薄片形的針座組件的形式; 圖5A是圖4所示連接器單元的右手針座半部的內部視 圖5B是圖4所示連接器組件的左手針座半部的內部視圖; 圖6是在圖4所示連接器單元的各個半部中使用的端子組件的俯視圖,顯示為在其被切割和過模之前被保持在金屬導線框架中; 圖7是圖2或圖3所示子卡連接器沿著線7-7的橫截面視圖,以露出端子主體部
從而總體上顯示用于各個連接器單元中的差分信號對的"三個一組"的特性; 圖7A是圖7所示沿橫截面剖開的子卡連接器的一個薄片形針座的放大詳細視圖,
特別顯示了子卡連接器單元的端子主體部的"三個一組"特性; 圖7B是圖7A所示詳細視圖的正視圖; 圖8A是圖7所示子卡連接器的橫截面的透視圖,顯示了兩個相鄰的連接器單元或薄片形針座; 圖8B是圖8A的正視圖; 圖9是圖2所示子卡連接器沿著線9-9的截面視圖,顯示了端子在穿過連接器單元框架的支持框架輻條時這些端子的排布,其中直線9-9是與前豎直輻條對準的豎直線;
圖IOA是在圖2所示子卡連接器中的兩差分信號通道的端子主體部的電場強度圖; 圖10B是圖2所示子卡連接器的一組六個連接器單元的主體部的電場強度圖; 圖IIA是圖1所示連接器的串擾插針圖譜,分別通過字母和數字標記標示了端子
的排和列,并且標示了通過對本發明的連接器進行測試獲得的實際串擾; 圖IIB是選自圖IIA所示插針圖譜的一對差分信號端子的差分阻抗示意圖,標示
了通過對本發明的連接器進行模擬而獲得的阻抗; 圖11C是通過對本發明的連接器進行模擬而獲得的連接器插入損耗圖,顯示了受到的最小和最大損耗以及頻率在16. 6Ghz時損耗為_3db ; 圖11D是連接器組件的插入損耗示意圖,其顯示了對圖1所示的就位在兩電路板中的連接器組件實際測量的結果,顯示出在大約10Ghz的速度時具有_3db的插入損耗;
圖12是連接器端子陣列跨過連接器單元的支撐框架輻條的區域的放大詳細視圖; 圖13是圖12所示區域的截面視圖,顯示了信號對和接地屏蔽端子在它們與兩個針座半部的支撐框架相連處的相對位置; 圖14是在圖2中所示連接器中使用的根據本發明的連接器單元的透視圖,其為了顯示清楚而被上下翻轉,以顯示端子主體部的端部以及從其延伸的尾部;
圖15是根據本發明的兩個連接器單元的底部放大詳細視圖,顯示了當尾部從端子主體部端部延伸開時的情況;
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圖16是圖15的底部平面圖; 圖17是與15所示相同的視圖,但是為了清楚顯示而移除了連接器單元的支撐框架; 圖18是根據本發明的連接器的端子主體部與尾部交匯的區域的放大詳細視圖; 圖19是根據本發明的原理設計的連接器的第二實施方式的透視圖,該實施方式
是用于將一塊電路板支撐在另 一塊電路板之上的夾層型連接器; 圖20是與19所示相同的視圖,但是其插頭元件和插座元件被相互分開; 圖21是與20所示相同的視圖,但是為了清楚顯示而移除了電路板和插頭元件; 圖22是用于圖19所示夾層連接器中的薄片形針座的透視圖; 圖23A是與22所示相同的視圖,但是兩針座半部被相互分開,以顯示兩針座半部
其中一個的內部結構; 圖23B是與23A所示相同的視圖,但是顯示了其相反一側,以顯示兩針座半部中另一個的內部結構; 圖23C是圖22所示的連接器針座沿線23C-23C的橫截面視圖; 圖23D是圖22所示的連接器針座沿線23D-23D的橫截面視圖; 圖24A是圖22所示的連接器針座沿線A_A的端部正視圖; 圖24B是圖22所示的連接器針座沿線B_B的底部平面圖; 圖24C是圖22所示的連接器針座沿線C_C的頂部平面圖; 圖24D是圖22所示的連接器針座沿寬度方向的側面正視圖; 圖25是圖22所示的針座各部分之一的分解視圖,顯示了其從絕緣殼體移除的端
子; 圖26A是圖25所示端子組的前平面圖; 圖26B是圖26A所示端子組沿其線B_B的端視圖; 圖27是顯示了兩針座半部的端子組的端視圖,其為了顯示清楚而從它們的遮護殼體移除,并且顯示了在相對各端子之間的間距以及它們與相應配對連接器的插針相接合的插針; 圖28A是圖26A中所示區域A的放大詳細視 圖28B是圖26B中所示區域B的放大詳細視圖; 圖29是本發明連接器的兩排端子的穿過連接器主體的放大詳細視圖,顯示了接地端子窗口關于面對的一對信號端子的重疊特性;以及 圖30是穿過圖29所示一些端子的橫截面視圖,顯示了在信號端子和接地端子之間的位置。
具體實施例方式
圖1顯示了根據本發明的原理設計的背板連接器組件IOO,其用于將輔助電路板102 (在本領域中被稱為子卡)連接到另一塊電路板104 (典型地在本領域中被稱為背板)。組件100包括兩個連接器106和108。如圖2中清楚所示,背板連接器108呈現引腳頭的形式,該引腳頭具有共同形成中空插座110的四個側壁109。呈現插針111形狀的多個導電端子被提供并保持在連接器108的對應端子容納腔中(圖中未顯示)。插針111例如通過尾部端接到背板104上的導電跡線上,并且這些尾部適配到設置在背板104中的鍍覆孔或通孔中。 參照圖3,子卡連接器106包括多個單獨的并且分立的(discrete)連接器單元112,其容納有導電端子113,這些導電端子113具有設置在端子的相反兩端的尾部113a和接觸部113b(如圖4所示)。端子觸頭部113b通過中間主體部113c連接到端子尾部113a。這些主體部113c從接近于基礎框架元件131延伸至附加豎直框架元件135,并且絕大部分是穿過連接器單元的主體部。連接器單元112具有前端115,其被插入形成在前蓋或護罩114中的中空插座中(如圖3所示)。護罩114具有與背板連接器108的插針111 (以及端子觸頭部113b)對準的多個開口 116,這樣當子卡連接器106被插入背板連接器108中時,插針與子卡連接器106的端子113的觸頭部113b接合。連接器單元112可以進一步地利用應用于連接器單元112的后表面118的加強件或支撐件117而保持在一起。
在本發明的優選實施方式中,各個連接器單元112采取薄片狀針座的形式,該針座由兩個小片或半部121、122焊接或緊密接合在一起而形成。圖5A中顯示了打開的右手針座半部122,而圖5B中顯示了打開的左手針座半部121。各個針座半部121U22以特定的形式容納了導電端子113的陣列。當從裝配端(即支撐端子觸頭部113b的針座半部的端部)看時,端子的這一陣列(array)形成了在針座半部中的端子"列(column)"。因此,當兩個針座半部(左右針座半部)裝配在一起時,各個針座或連接器單元112支撐一對端子列13,這對端子列在連接器單元112中被沿寬度方向分開。這一間隔在圖8B中顯示為"SP",并且由連接器單元112的內部輻條133'、135'、137'、139、139'和140'提供,如圖5A中清楚所示。出于可靠性的目的,如圖所示,端子113的觸頭部113b提供有成對的觸頭臂。這一分叉體(bifucated aspect)確保了子板連接器端子將接觸背板連接器的插針,即使端子的排列稍有不對齊。 根據本發明的一個主要方面,端子113被分為不同的信號端子113-1和接地屏蔽端子113-2。接地屏蔽端子113-2用于機械地將信號端子分為信號端子對,當本發明的連接器被通電運行時,差分信號通過這些端子對來傳輸。接地屏蔽端子113-2在尺寸上大于各個單獨的信號端子113-1,并且在表面積和總體尺度上也大于一對信號端子113-1,這樣,各個接地屏蔽端子113-2可被認為是設置在連接器單元112的主體中的各個接地屏蔽。在圖7B中清楚地顯示了信號端子和接地屏蔽端子的尺度和排布,其中可以看出,在各個針座半部中,接地屏蔽端子113-2被中間間隔互相分開。這些間隔包括一對信號端子113-1,其與接地屏蔽端子113-2對齊,這樣所有的端子113被大致設置在位于端子列中的一條線中。
這些信號端子113-1用于傳輸差分信號(意指具有相同的絕對值但極性相反的電信號)。為了降低在差分信號應用中的串擾,明智的做法是促成差分信號端子對中的端子與同一對中的另一個端子成對耦合,或與接地端子耦合,而不是與在另一對差分信號端子對中的單個信號端子或端子對耦合。換句話說,人們希望將差分信號端子對"隔離"以降低在高速時的串擾。這部分通過將在各個針座半部中的各端子陣列中的接地屏蔽端子113-2互相錯開來實現,這樣各對信號端子113-1對著更大的接地端子113-2或者位于其側面。所謂的"更大"同時指在表面積和端子寬度方面。圖7B清楚地顯示了這一設置。由于接地屏蔽端子113-2的更大尺寸,它首先用作在針座(或連接器單元)中對面的各個差分信號對的接地屏蔽。端子的差分信號對以寬邊的方式與這一接地屏蔽端子113-2耦合。連接器
10單元兩半部121U22的端子列被較小間隔(在圖8A和圖8B中顯示為SP)分隔開,這樣對于它們穿過連接器單元的大部分范圍來說,在連接器單元的一列中的端子與連接器單元的另一列中的端子被介電常數為1的空氣分隔開。其次,接地屏蔽端子113-2也進一步用作各個差分信號對113-1的接地屏蔽,其中這些端子在端子列中位于屏蔽端子113-2之上和之下(如圖7B所述)。這些差分信號端子對的最近的端子與接地屏蔽端子113-2邊緣耦合。兩端子列也以緊密的間隔而設置在一起,并且被內輻條的厚度分開,這一厚度大約是0. 25-0. 35mm,與其它已知的背板連接器相比,在尺寸上有明顯減小。 這樣緊密間隔的結構促進了在子卡連接器主體中的各個差分信號通道中的三類耦合(a)在端子對中的邊緣耦合,即端子對的差分信號端子互相耦合;(b)差分信號端子與在同一針座半部的列中的最近的接地屏蔽端子的邊緣耦合;(c)差分信號對端子和在對面的針座半部中的接地屏蔽端子之間的寬邊耦合。這提供了局部的接地回路,如圖7B中所示,當過面對差分信號對的接地屏蔽端子的中心繪制想像線并與位于該差分信號對兩邊的相鄰接地屏蔽端子相交時,該接地回路在單個信號通道的范圍上可被認為是總體上具有V形。通過這種結構,本發明對于各個差分信號端子對都呈現為寬邊耦合和邊緣耦合的結合,并且將差分信號端子對約束為在信號對中的更好的差分模式耦合中。 從更大的總體程度上來說,在連接器的主體中,這些單獨的接地屏蔽端子進一步在各針座中成對的列中共同形成了蜿蜒的虛擬接地屏蔽。使用"虛擬"一詞是指,盡管接地屏蔽端子113-2并未機械地連接在一起,但是它們在寬度方向和邊緣方向上都以緊密的間隔而設置在一起,從而在電性能上(electrically act),仿佛在針座或連接器單元中存在一個連續的屏蔽。這條屏蔽大致延伸穿過了 (從底面到豎直支撐面)的整個針座,其中接地屏蔽端子113-2的尺寸大于信號端子113-1。接地屏蔽端子的相反兩邊緣可沿著共同的基準線而互相對準,或者如圖7B中所示,可存在設置于相鄰接地端子的邊緣之間的間隙GSTG,這一間隙的距離優選地為接地屏蔽端子的寬度GW的7%或更少。
接地屏蔽端子113-1應大于其關聯的差分信號對至少大約15-40 %,優選地大于大約34-35% 。例如, 一對差分信號端子可具有0. 5mm的寬度,并且被分開0. 3mm的間隔,以形成1. 3mm的聯合寬度SPW,同時與信號對相關聯的接地屏蔽端子113-2可具有1. 75mm的寬度。在各列中的接地屏蔽端子113-2與它們相鄰的信號端子113-1分開間隔S,該間隔優選地等于在信號端子113-1之間的間隔,或者換句話說,各針座半部的各列中的所有端子均以均勻間隔S互相分開。 較大的接地屏蔽端子用于提供一種裝置,其用于將差分信號端子對約束在差分模式耦合(在本發明中為在端子對中的邊緣耦合)中,并且用于當將與其它任何信號端子的任何差分模式耦合減小到絕對值最小時,將其維持在該模式中。這里的"較大"用來指在尺寸和表面積兩方面均更大。在圖IOA和圖IOB中清楚地顯示了這一關系,這兩張圖分別是端子主體部的電能強度和電場強度的示意圖。圖IOA是上述三個一組型結構的電能強度的示意圖。這些圖通過對按照圖7B中所示結構的根據本發明的連接器單元的具有四個差分信號端子對113-1和四個對面的接地屏蔽端子133-2的一段主體進行模擬而獲得,使用了ANS0FT HFSS軟件,其中給端子對的兩信號端子113-1配置了差分電壓并產生電場和電能強度。 這些模式演示了在本發明的連接器中將發生的耦合的范圍。如圖10A中所示,發
11生在各差分信號對中的兩端子邊緣之間的能量場強度的幅值變化范圍從1.6X10-4J/m3至1.44X10-4J/m3,而在列之間的信號端子對的兩傾斜邊緣之間的能量強度的幅值減小到1. 6X10—5 J/tf并且接近于零,顯示了本發明可獲得的隔離效果。類似地,圖10B以V/m顯示了電場強度。其顯示出耦合的差分信號對的邊緣之間的場強度從8. OOX 103V/m變化,同時在將相鄰兩差分信號端子對的邊緣互相連接的傾斜路徑上,場強度減小到2. 40至0. 00V/m。 圖IIC和IID顯示了根據本發明的連接器的模擬插入損耗和測量插入損耗。圖IIC是如圖1中所示連接器的插入損耗示意圖,減去兩塊電路板(less the two circuitboards),并且其顯示了用ANSOFT HFSS從BC排和OP排(對應于圖IIA的插針圖)中的差分信號對中獲得的最大和最小損耗值。它表示連接器在大約16. 6Ghz的頻率應當具有-3db的損耗,其中該頻率對應于33.2千兆/秒的數據傳輸速率。圖IID是通過對圖1中的連接
器的早期實施方式進行測試而獲得的插入損耗示意圖,包括其電路板。再一次,最大和最小損耗顯示用于在L9M9和K8L8的差分信號對,并且插入損耗在大約10Ghz頻率處是_3db,該頻率能夠支持大約20千兆/秒或更大的數據傳輸速率。 圖IIA是串擾插針圖譜,顯示了根據本發明的原理制成的并且如圖l所示的連接器的插針布置。為了辨識連接器的相關端子,端子排具有沿著圖譜左邊緣延伸的字母標記,同時各列被沿著圖譜頂邊緣的數字標記。通過這種方法,任何插針都可以被給定的字母和數字標記。例如,"D5"表示在第"5"列"D"排的端子。通過使信號穿過在圖12中標示為"串擾源(aggressor)"的四個相鄰的差分信號對,可對受串擾(victim)差分信號對進行測試。周圍相鄰的六個信號對中的兩對相同,或者是它們對應部分的鏡像,這樣六個串擾源信號對中只有四對得到測試,就像本領域通常情況一樣。測試在配對的子卡連接器和背板連接器安裝就位在電路板上的情況下完成,其中上升時間為33微微秒(20-80% ),這一時間對應于通過端子的大約10千兆/秒的數據傳輸速率。如在下表中所示,在受串擾信號對上的總的近端串擾(NEXT)是2.87%,遠端串擾(FEXT)是1. 59% ,兩個值都小于3% 。圖11B是使用33微微秒上升時間(20-80%)的信號對連接器進行模擬的差分阻抗(TDR)示意圖,其沿著圖11A中的差分信號端子對H1-J1和G2-H2而獲得。 所獲得的阻抗大約是以33微微秒的上升時間通過連接器組件和電路板的100歐姆預期基礎阻抗的+/_10%。在示意圖上顯示了連接器組件的各個不同部分。在端子尾部擴展以形成端子主體部的子卡連接器106的過渡區域,阻抗僅上升了大約5歐姆(到達大約103-104歐姆),并且位于較大接地屏蔽端子113-2與它們的差分信號端子對相關聯之處的成對端子主體部的阻抗下降大約6-8歐姆(到達大約96-97歐姆),并且在整個連接器單元支撐框架的范圍內維持大致恒定。當子卡連接器端子觸頭部分113b與背板連接器108的端子111接觸時,阻抗上升大約6-8歐姆(到達大約103-104歐姆),然后通過背板連接器(引腳頭)108的阻抗朝著100歐姆的基礎阻抗值減小。因此,人們很高興本發明的連接器在具有較低的串擾的同時將阻抗維持在可接受的+/_10%的范圍內。
返回圖4,各個針座半部具有支撐導電端子列的絕緣支撐框架130。框架130包括具有一個或多個支座132的基礎部131,該支座呈現柱狀或突起狀,并且在子卡連接器被安裝于其上的情況下與子卡的表面相接觸。它也具有隨其形成的豎直前部133。這些部分在本文中可很好地被描述為框架130的"輻條",并且前輻條133和基礎輻條131互相結合以限定出連接器單元的兩個相鄰且錯開(offset)的表面,并且也大致限定出端子113的主體部113c的邊界。也就是說,在接地屏蔽端子113-2寬于且大于它們相關聯的差分信號端子對的區域內,端子113的主體部113c在基礎輻條131和前輻條133之間延伸。
底輻條131和前輻條133在它們的端部"0"點處連接在一起,該"0"點位于連接器單元112的前底邊緣。徑向輻條137離開此連接點并向上延伸,如圖所示將基礎輻條和豎直輻條135之間的區域分為兩部分,如果希望的話這兩部分可以相等或不相等。這一徑向輻條137延伸至超過在連接器單元112中的最外側端子的位置。附加的輻條顯示為138、139和140。這些輻條中的兩個138和139在它們的長度上部分地呈現徑向,因為它們在連接點"O"之前的位置終止并且隨后沿著不同的方向延伸,從而與豎直前輻條135或者基礎輻條131相連。如果它們的縱向中心線延伸,可以看到這兩個徑向輻條從連接點"O"發出。這兩個部分徑向的輻條138、 140的各個末端發生在與接地屏蔽筋142的交叉點處,其結構和作用將在下面進行說明。徑向輻條也優選地以下面的方式設置,如圖4所示,當連接器單元被壓進在子卡102之上的位置時,徑向輻條均勻地將施加在連接器單元上的負載量轉移給順應針端子尾部的頂部。 支撐框架的筋142為接地屏蔽端子提供了支撐,但是它們也用作模子中的流槽,以輸送制成連接器單元支撐框架的注入塑料或任何其它材料。這些筋142顯然是在支撐框架模中的開口區域,用于給輻條和到支撐框架的端子的連接點供給注入的熔融液。筋142優選地具有如圖8B中清楚顯示的寬度RW,其小于接地屏蔽端子的寬度GW。盡管已經發現筋142的邊緣可制成與接地屏蔽端子113-2的邊緣一致,人們仍希望筋142的寬度小于接地屏蔽端子113-2的寬度,從而實現在差分信號端子對的邊緣和面對筋142的接地屏蔽端子113-2邊緣之間的耦合,從而限制電場在接地端子邊緣處的集中。但是,將筋142的邊緣保持從接地屏蔽端子113-2的邊緣收回有助于連接器單元的模制,因為其消除了溢料飛邊沿著接地屏蔽端子的邊緣形成并影響其電性能的可能性。接地屏蔽端子也提供了數據表面,模制工具可在支撐框架的模制過程中抵住該數據表面。如圖8A中所示,并且如在本發明一個商業實施例的使用中,支撐筋142的寬度在接地屏蔽端子113-2寬度的大約60-75%之間變化,并且優選地是接地屏蔽端子寬度的大約65%。 圖4進一步顯示了附加的豎直輻條135,其在前輻條133的前方并與前輻條133間隔開,并且通過延伸部134而被連接至連接器單元122。這一附加的豎直輻條在端子從主體部過渡到觸頭部113b的區域圍繞住端子。在這一過渡中,較大的接地屏蔽端子在尺寸上被減小,從而形成了端子觸頭部113b被分為兩部分的形式,如圖6和9中清楚所示。
如圖5A中所示,徑向輻條133、 135、 137、 138、 139和140可被認為是在連接器單元針座半部122之一的內表面150上部分連續。這些元件用作支座,以當連接器單元針座的兩個半部121、 122被結合在一起從而形成連接器單元112時將兩端子113的列互相分開。在圖5A中內表面150顯示了六個這樣的輻條元件。 一個是與前豎直內輻條133在連接點"O"相交的基礎內輻條131'。另一個內輻條137'在對角線路徑上大致在連接器單元針座半部122的兩相對角之間作為兩分元件延伸。另兩個徑向內輻條138'和140'在兩分內輻條137'和基礎內輻條131'、前內輻條133'之間延伸。在所示優選實施方式中,其他徑向內輻條138'、140'位于徑向內輻條137'和基礎內輻條131'、前內輻條133'之間,從而在各個連接器單元112中形成兩個V形區域,在其中空氣可自由循環。連接器單元針座半部112優選地具有用于接合另一半部的裝置,并且這些裝置在優選實施方式中顯示為多個柱形部154。這些柱形部154形成在差分信號端子變窄的區域,并且對著接地屏蔽端子窗170。各個輻條元件包含容納柱形部154的對應缺口 155。內輻條也用于在連接器單元112中的端子列113之間提供所希望的分隔SP。在這點上,內輻條也用于形成在圖5A中用箭頭160、161標示的兩個V形的空氣通道。這兩個V形空氣通道通過槽163而向連接器單元的外部敞開,其中槽163標定(bound)在任一個連接器單元針座半部中的最頂端的端子的界限。
在圖5B中顯示了相對的薄片形的連接器單元針座半部121,其包括多個缺口或開口 155,它們設計為容納另一個針座半部122的柱形部154并且將兩連接器單元針座半部121、122保持在一起作為單個連接器單元112。在兩連接器半部121、122被連接在一起的區域,連接器單元112的阻抗通過減少出現在信號端子113-1和接地端子113-2中的金屬的量而得以控制。在接地屏蔽端子113-2中,這一減少通過在端子主體部113c中形成較大的優選為矩形的窗口 170來實現,其中所述窗口容納連接器單元支撐框架半部的柱形部154和塑性材料。優選地,這些窗口具有1.2的長寬比,即一邊是另一邊(1.0)的1.2倍。前述減少在信號端子中通過將信號端子主體部113c "頸縮"而完成,這樣,在差分信號端子對的兩端子之間以及該對端子113-1和接地屏蔽端子113-2之間分別產生兩類擴張或開口 171、172。端子主體部在這一區域的變窄增加了在差分信號端子對的兩端子之間邊緣到邊緣的距離,這因此如下文所解釋的影響了端子的耦合。 窗口 170形成在接地屏蔽端子113-2的邊緣范圍內,并且端子長度通過兩側條174貫穿整個窗口區域而連續,其中如圖13中清楚所示,所述側棒174也頸縮。優選地,窗170顯示為1. 2的縱橫比(高度/寬度)。在接地屏蔽端子113-2和相鄰的差分信號端子113-1之間的頸縮通過形成在信號端子113-1和接地屏蔽端子113-2的邊緣中的相對兩缺口而形成。如在圖13的橫截面視圖中所示,缺口 175形成在窗口 170區域中的接地屏蔽端子113-2的相對兩邊緣中,并且可稍微延伸超過窗口 170的側邊緣170a。其它缺口 176形成在信號端子113-1的邊緣中,這樣信號端子113-1的寬度從它們的正常主體部寬度SW減小至在窗口處的頸縮寬度RSW。在差分信號對的兩端子之間的頸縮開口寬度麗(如圖12所示)優選地等于或大于信號端子寬度SW,并且優選地頸縮寬度大于信號端子寬度不超過10%。
這一結構性變化的影響在于將因為絕緣體突變(由空氣變為塑料)而發生的任何阻抗不連續最小化。信號端子113-1變窄,同時矩形窗口 170切穿接地屏蔽端子113-2。這些變化增加了邊緣耦合物理距離并減小了寬邊耦合的影響,以補償由空氣變為塑料的絕緣體變化。在窗口的區域中,較大的接地屏蔽端子的金屬的一部分在窗口區域中被介電塑料代替,并且在此區域中,信號端子113-1的寬度被減小以將它們的邊緣移動地更加分開,從而阻礙與接地屏蔽端子的寬邊耦合,并且促進在差分信號端子113-1之間的邊緣耦合。沿著敞開窗口 170路徑的信號端子113-1的邊緣間隙的增加導致差分信號端子對的電性能表現得就像它們分開了與在其通常寬度部分處的距離相同的距離似的。在變窄的兩信號端子之間的間隙用塑料填充,該塑料具有比空氣更高的介電常數。塑料填充將易于增加在通常信號端子對邊緣間隙處的信號端子對的兩端子之間的耦合,但是通過在這一區域將它們移動得更加分開,在電性能上(electrically),信號端子對運行得就像它們分開了與在其通常寬度部分上的距離相同的距離,由此將它們之間的耦合維持在相同的水平,并且將在安裝區域的任何阻抗不連續最小化。
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圖19-27顯示了本發明了另一個實施方式,其中連接器結構是夾層型連接器。如圖19所示,這樣的一個夾層連接器組件300用于將兩電路板301和302連接在一起,其中電路板之一 302被安裝在另一電路板301上方,并且優選地平行于另一電路板301。如圖20中所示,連接器組件300典型地包括插頭元件連接器304,其與對應的插座連接器305配合并被容納在其中。插頭連接器304包括被認作是薄片形針座的多個連接器元件310,它們被組裝在一起形成一組,并放置在具有各個開口 308的蓋元件或者護罩311之中,其中這些開口與插頭連接器304的端子的觸頭部對準。 各個這樣的連接器元件或針座310優選地由兩半部,或部分310a、310b形成(如圖23A所示)。各個半部或部分310a、310b支撐了被分為兩種不同類型端子的多個導電端子312 :薄端子313,其用于在連接器內進行信號傳輸,以及厚端子314,其用于在連接器中提供接地。各個端子312包括位于一端的作為為順應針317形成的尾部316和位于端子另一端的一對觸頭臂318a、318b。觸頭臂318a、318b包括具有彎曲的觸頭部319a、319b的自由端,其中如圖26A中清楚所示,這些觸頭部319a、319b在觸頭公共線"LOC"的方向上互相對準。在兩連接器元件314、305對接在一起時,觸頭的兩分特性和它們的直線(或軸向)對準為即將起作用的冗余接觸做好了準備。兩分的觸頭在針座之間互相相反,即如圖22中所示,一個針座半部310b的觸頭"鉤"向圖的右側,并且另一個針座半部310a的觸頭鉤向圖的左側。這減小了連接器所需的配對力。此外,兩針座半部310a、310b的兩分觸頭的接觸表面如圖24A中所示。 各個針座部分310a、310b優選地由絕緣材料例如樹脂形成,并且可在端子312上模制,或者將端子312插入模子中并將針座部分在其周圍模制即夾物模制。端子312以與圖7A和7B中的直角連接器相同的順序設置,即較厚或較大的接地屏蔽端子314接著是兩個信號端子313。各個針座半部可被認為是支撐住在針座半部中沿直線布置的一陣列端子312。如圖23D中所示,兩端子陣列設置為,較厚的接地端子/屏蔽314對著一對較薄的信號端子。端子的這一樣式以排成一行(line)的形式保持,而非如第一實施方式中所示那樣以列(column)的形式。 如第一實施方式所示,針座半部310a、310b的端子312以交替的方式設置,這樣針座半部310b的較寬的接地端子314面對相對針座半部310a的一對信號端子313。通過這種方式,成對的信號端子313被促使在各對中進行邊緣耦合,并且與其它信號對的耦合被確定。各個這樣的信號端子對313(除了在針座半部中的各端子陣列端部的信號對以外)都具有接地端子314,這些接地端子在信號對的邊緣的側面以及至少一個接地面對該信號對。上述結構最好參照圖23C和23D進行解釋,其以圖7B中相同的方式顯示了接地端子314的曲折或蜿蜒的特性。 本發明也考慮到了減少端子在端子被安裝到連接器單元框架的區域中的金屬。圖23C以橫截面視圖的形式顯示了沿水平方向穿過端子陣列穿過接地端子的"窗口"的區域。圖28A和28B是圖26A中的區域"A"和"B"的放大詳細視圖,顯示了接地端子的窗口 320和相鄰信號端子的頸縮。在兩視圖中,窗口顯示為從接地端子中心偏離,這樣限定了窗口320的邊緣的側條寬度是不均勻的。這一點在本實施方式中是為了維持端子觸頭部的選定間隙。優選地窗口 320具有大約1.2的長寬比,即其中開口的一側是另一側(即)的1.2倍。如上文中所詳細描述的,在這一區域中的接地端子314和信號端子313的側邊被頸縮,即它們的寬度減小。 為了更好地將端子312在針座半部上固定就位,并且為了減少在端子安裝區域中 的金屬量,接地端子314具有在其上形成的并且采取設置在這些端子的主體部中的窗口 320的形式的開口。如參照第一實施方式所解釋的,這些開口 /窗口 320在針座半部310a、 310b的形成過程中容納模制材料。它們也用于修正在端子312被安裝到針座半部的區域 中端子312的阻抗。接地端子314和信號端子313均在其鄰接開口 320的邊緣處"頸縮"。 這是因為在那一區域存在模制塑料,其具有與端子金屬不同的介電常數。此外,在對面的針 座半部310a中,如圖23B中清楚所示,塑料筋或棒322被橫跨地或橫向于端子的縱向長度 而模制在端子陣列上。這一筋322不僅僅將端子312固定就位,也用作附加的阻抗調節因 數(impedance timing factor)。簡單地說,金屬被從一些區域中的端子上移除,在這些區 域中,針座塑料來到各個端子陣列的端子312之間,以及來到在對面的針座半部中的(或者 在連接器針座中的)相鄰端子之間。端子主體部在這一區域中的變窄增加了在差分信號端 子對之間邊到邊的距離,由此如下文所解釋的影響了其耦合。在端子被保持在針座310的 塑性材料中并由其固定的區域中,這些端子將具有如圖12和13中的直角連接器中所示的 結構,并且將以上述方式操作。 接地端子窗口 320形成在接地屏蔽端子314的邊緣中,并且端子長度通過兩側條 340穿過窗口區域而連續,并且如圖29中清楚所示兩側條也被頸縮。優選地,接地端子窗口 320顯示為1.2的長寬比(高度/寬度)。在接地屏蔽端子314和相鄰差分信號端子313之 間的頸縮由形成在信號端子313和接地屏蔽端子314的邊緣中的相反的兩缺口限定而成。 如圖30的橫截面視圖中所示,缺口 342形成在窗口 320區域中的接地屏蔽端子314的相反 兩邊緣中。其它缺口 344形成在信號端子313的邊緣中,這樣,信號端子313的寬度從它們 通常的主體部寬度SW減小至在窗口處的減小寬度RSW。在差分信號對的兩端子之間的頸縮 開口寬度麗(如圖30所示)優選地等于或大于信號端子寬度SW,并且優選地頸縮開口比信 號端子寬度大不超過10%。 這一結構變化的實施是為了最小化由于絕緣體突變(例如由空氣變為塑料)而產 生的任何阻抗不連續。在矩形窗口 320形成在接地屏蔽端子314中的同時,信號端子313 變窄。這些變化增加了邊緣耦合物理距離,并且減小了寬邊耦合影響以補償由空氣變為塑 料的絕緣體變化。在窗口區域中,較大接地屏蔽端子的金屬的一部分在窗口區域中由介電 塑料所代替,并且在這一區域中,信號端子313的寬度被減小以將它們的邊緣進一步分開, 從而阻礙與接地屏蔽端子的寬邊耦合并促進在差分信號端子313之間的邊緣耦合。沿著開 口窗口 320的路徑的信號端子313的邊緣間隙的增加導致了差分信號端子對的電性能表現 得就像它們間隔開的距離相同于在其通常寬度部分中間隔開的距離。在兩變窄的信號端子 之間的間隙由具有比空氣更高介電常數的塑性填充。塑性填充將易于增加在通常信號端子 對邊緣間隙處的信號端子對的兩端子之間的耦合,但是通過在這一區域將它們移動得更加 分開,在電性能上,信號端子對將認為它們分開的距離與通常區域中分開的距離相同,由此 在同一層次(level)維持了在它們之間的耦合并且最小化了在安裝區域處的任何阻抗不 連續。 如圖所示,各個接地端子314由豎直的塑料筋324支持。這些筋324在制造過程 中提供支撐,并且也在接地端子和于相鄰針座中面對它的任何信號端子對之間提供絕緣元件。支撐筋324的寬度優選地在接地端子寬度的大約60-75%中變化,并且最優選的寬度是 接地端子寬度的大約65%。 如圖8B中的實施方式所示,接地端子314(沿寬度方向)長于其相鄰或面對的 信號端子對313。例如,各個信號端子可具有大約0. 5mm的寬度并且被0. 3mm的間隔分 開,用于形成大約1. 3mm的聯合寬度,同時與該信號端子對相關聯的接地端子可具有大約 1. 7-1. 75mm的寬度。因此,優選的是接地端子的寬度比兩信號端子的聯合寬度大至少大約 50%,優選地大大約70-75%。如之前所述,在將與任何其它的信號端子對的任何差分模式 耦合減小到最小值的同時,接地端子的這一設置提供了將差分信號端子對引誘或促進進入 差分模式耦合的裝置,即在呈現邊緣耦合形式的成對的兩信號端子之間。
再參照圖23B,橫跨的棒322用于將針座半部的端子陣列互相隔開,以在筋之間 (主要是限定了端子之間空氣間隙或通道的最高和最低界限的頂筋和底筋之間)提供空氣 絕緣間隙。中央筋322的寬度小于頂筋和底筋的寬度,這樣從端子尾部至觸頭部的整個連 接器遮護殼體范圍中均不存在連續的空氣通道。更合理地(rather),如圖23B中的箭頭 "AP"所示,在薄片形的針座上的兩端子排之間形成了橢圓形的空氣通道。針座可進一步包 括形成在針座半部的側邊中的一個或多個缺口 330,以便也給這一內部橢圓通道提供開口。 優選地但不是必須地,中間筋322被置于連接器的主體部的近似中心(沿高度方向)處,意 思是沿著在圖23B的線"BP"的大約一半路程處。 雖然已經顯示并描述了本發明的優選實施方式,但是顯示本領域技術人員能夠在 其中做各種變化和修改,而不會偏離本發明的精神。本發明的范圍將由所附權利要求來確定。
權利要求
一種夾層連接器,包括殼體,其具有前裝配面和后開口面,所述殼體包括多個端子容納通道,所述通道以多列和多排形式設置;至少一個連接器單元,其被容納在所述殼體中,所述連接器單元包括支撐框架,所述支撐框架支撐了直線陣列的導電端子,所述陣列包括兩排端子,所述兩排端子被互相間隔開,所述支撐框架包括基礎元件和頂端元件,所述基礎元件靠近所述連接器單元的安裝面延伸,所述頂端元件與所述基礎元件間隔開并且靠近所述連接器單元的裝配面延伸;所述端子包括尾部、觸頭部和主體部,所述尾部用于安裝到電路板,所述觸頭部用于與相對的連接器裝配,所述主體部將所述端子尾部和觸頭部互相連接在一起,所述端子在所述支撐框架中被分為不同的兩排端子,信號端子被邊對邊對準作為其端子主體部中的差分信號端子對,并且在所述兩排端子的各排中,差分信號端子對在各排中被單個接地屏蔽端子互相分開,在所述兩排端子的其中一排中的各個接地屏蔽端子與在兩排端子的另一排端子中的差分信號端子對分隔開并且朝向該差分信號端子對,同時在所述兩排端子的另一排中的各個接地屏蔽端子與所述其中一排中的差分信號端子對分隔開并且朝向該差分信號端子對,各個所述接地屏蔽端子沿著在所述連接器單元中的所述接地屏蔽端子的長度,即從支撐框架基礎元件到所述支撐框架前部元件,比其面對的差分信號端子對更大,并且在寬度方向上更寬,從而所述接地屏蔽端子在所述兩端子排范圍內以蛇形樣式共同在電性能上用作單個接地屏蔽;所述支撐框架進一步被形成兩個半部,所述端子的其中一排被各個支撐框架半部支撐,所述支撐框架的兩個半部在各個所述連接器單元中沿寬度方向將所述端子的兩排互相間隔開。
2. 如權利要求1所述的夾層連接器,其特征在于,所述接地屏蔽端子的邊到邊寬度至 少比所述差分信號端子對的對應的邊到邊寬度大大約15-40%。
3. 如權利要求2所述的夾層連接器,其特征在于,所述接地屏蔽端子的邊到邊寬度至 少比所述差分信號端子對的對應的邊到邊寬度大大約35%。
4. 如權利要求1所述的夾層連接器,其特征在于,各個所述端子觸頭部包括一對觸頭臂。
5. 如權利要求1所述的夾層連接器,其特征在于,在所述連接器單元中的所述連接器 的差分信號端子對之間的串擾在上升時間為33微微秒時不超過3%。
6. 如權利要求1所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架包括多個絕緣筋,其靠 近各個接地屏蔽端子并在各個接地屏蔽端子后面從所述支撐框架基礎元件延伸到所述支 撐框架頂端元件。
7. 如權利要求6所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架筋的寬度不超過所述 接地端子的對應寬度。
8. 如權利要求6所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架筋的寬度大約是對應 接地端子寬度的60-75%。
9. 如權利要求6所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架筋的寬度大約是所述 接地端子寬度的65%。
10. 如權利要求1所述的夾層連接器,其特征在于,所述框架包括至少一個筋,其在各個連接器單元中沿寬度方向延伸,所述一個筋被插置于所述基礎元件和頂端元件之間,所 述一個筋進一步在所述兩排端子之間限定了兩部分的空氣通道。
11. 如權利要求io所述的夾層連接器,其特征在于,所述一個筋在所述兩排端子之間提供了插入的間隔裝置。
12. 如權利要求IO所述的夾層連接器,其特征在于,所述空氣通道具有類橢圓形輪廓。
13. 如權利要求IO所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架包括設置在其中并 且與所述空氣通道連通的至少一個缺口。
14. 如權利要求13所述的夾層連接器,其特征在于,所述缺口被設置在所述支撐框架
15. 如權利要求IO所述的夾層連接器,其特征在于,所述支撐框架包括沿著所述支撐 框架兩側設置的一對缺口 ,所述缺口與所述空氣通道連通。
16. —種高速連接器,包括絕緣框架,所述框架支撐多個導電端子,所述端子在所述 框架中被布置成兩排,所述兩列端子中的一列包括至少兩個接地屏蔽端子和一對差分信號 端子,所述差分信號端子被互相邊對邊對準并且被插置在所述兩接地屏蔽端子之間,并且 所述兩列端子中的另一列包括至少兩個差分信號端子對和一個接地屏蔽端子,所述另一端 子列的接地屏蔽端子被插置于所述兩差分信號端子對之間,在所述各排中的各個所述接地 屏蔽端子對置于且面對著所述差分信號端子對,所述接地屏蔽端子在寬度和表面積上都大 于其所面對的所述差分信號端子對。
全文摘要
一種低串擾高速連接器,其利用被組裝在一起的各個連接器支撐框架形成豎直設置的一組連接器單元。各個這樣的單元支撐著被設置在間隔開的兩排中的導電端子陣列。這些排具有被較大的用作接地端子的中間接地屏蔽互相分隔開的差分信號端子對。接地屏蔽以交替的方式設置在各排端子中,并且它們以緊密的間隔而被設置在一起,從而在各連接器單元的排中形成接地屏蔽的水平蜿蜒式樣,其中接地屏蔽配合而用作在各對端子排中的單個“虛擬”屏蔽。
文檔編號H01R12/20GK101779336SQ200880103538
公開日2010年7月14日 申請日期2008年6月20日 優先權日2007年6月20日
發明者皮羅茲·阿姆萊希, 約翰·勞爾克斯 申請人:莫列斯公司