專利名稱：帶有具有分離接地面的晶片的電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電連接器內(nèi)使用的電晶片或電路板。
背景技術(shù)：
作為板對(duì)板型連接器的電連接器可以包括多個(gè)電路板或晶片，該電路板或晶片具有與相鄰連接器內(nèi)相應(yīng)觸點(diǎn)的邊緣相嚙合的邊緣。
圖7是傳統(tǒng)的電晶片100的部分截面圖。電晶片100包括由介電材料如模制塑料構(gòu)成的主體112。信號(hào)軌道(signal tracks)114位于電晶片114的一個(gè)側(cè)面102上，并且可以通過間隙彼此分離。電晶片的第二側(cè)面104包括至少一個(gè)接地面116。正如圖7所示，接地面116被兩個(gè)信號(hào)軌道114共用。因此，電能可以從第一信號(hào)軌道傳輸?shù)浇拥孛?16，并且進(jìn)入第二信號(hào)軌道(如箭頭所示)。
美國專利申請(qǐng)公開US2002/0009926公開了應(yīng)用晶片的電連接器的實(shí)例，該專利于2000年2月3日申請(qǐng)，于2002年1月24日公開(“’926申請(qǐng)”)。該’926申請(qǐng)整體上作為參考在此一并提出?！?26申請(qǐng)公開了一種包括帶有多個(gè)電晶片或電路板的殼體的電連接器。圖9示出根據(jù)’926申請(qǐng)的電連接器1111。如圖9所示(’926申請(qǐng)的圖1)，電連接器1111包括具有前殼體1120和組織器(organizer)1130的殼體1112。具有嚙合邊緣1116的晶片1113容納并保持在殼體1112內(nèi)。晶片1113以空間間隔關(guān)系彼此平行延伸。晶片1113包括信號(hào)軌道，該信號(hào)軌道提供穿過連接器的電路徑。每個(gè)電路徑從連接器一端的嚙合接口向連接器另一端的安裝接口延伸。
晶片的信號(hào)軌道被公用接地面分隔。在晶片的兩側(cè)面上可以設(shè)有接地面。晶片一側(cè)上的接地面的至少一部分直接相對(duì)于晶片的相反側(cè)上的信號(hào)軌道。因此，電晶片的第一側(cè)面上的兩個(gè)信號(hào)軌道具有公共的返回至接地面的路徑，而晶片第二側(cè)上的信號(hào)軌道通過晶片主體直接跨過相同接地面。晶片主體典型地為介電材料薄層。另外，具有代表性的是，通過分隔接地面將電晶片第二側(cè)的信號(hào)軌道與晶片第二側(cè)上的別的信號(hào)軌道分離。
由一個(gè)信號(hào)軌道或信號(hào)通道產(chǎn)生的電噪音、波動(dòng)等可以傳輸至接地面。當(dāng)接地面吸收并減輕噪音和波動(dòng)時(shí)，接地面不可能完全消除噪音和波動(dòng)。因此，接地面可以允許電噪音、波動(dòng)等的一小部分從一個(gè)信號(hào)軌道向另一信號(hào)軌道傳輸。即，接地面可以與一個(gè)信號(hào)軌道連接，并作為通向另一信號(hào)軌道的電通道，從而允許電噪音和波動(dòng)從一個(gè)信號(hào)軌道向另一信號(hào)軌道傳輸。因此，共用同一接地面的信號(hào)軌道仍經(jīng)受噪音、波動(dòng)等的影響，由此降低電連接器內(nèi)的性能。
圖8是另一種傳統(tǒng)電晶片118的部分剖視圖。電晶片118包括差動(dòng)信號(hào)對(duì)120，每個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)120共用公用接地面122。因此，電能可以通過公用接地面122從一個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)120向另一個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)傳輸。
設(shè)置許多連接器系統(tǒng)來傳輸已設(shè)置在差動(dòng)對(duì)中的信號(hào)。每個(gè)差動(dòng)對(duì)包括互補(bǔ)信號(hào)，即如果差動(dòng)對(duì)內(nèi)的一個(gè)信號(hào)從邏輯零狀態(tài)轉(zhuǎn)換至邏輯一狀態(tài)，差動(dòng)對(duì)內(nèi)的另一信號(hào)從邏輯一狀態(tài)轉(zhuǎn)換至邏輯零狀態(tài)。如果差動(dòng)對(duì)信號(hào)彼此不同步，或者如果差動(dòng)對(duì)內(nèi)的信號(hào)軌道的傳輸線特性不同，不會(huì)發(fā)生差動(dòng)對(duì)的信號(hào)之間的抵消，并可能產(chǎn)生新電流(信號(hào)沒有消除的結(jié)果)，且該電流流向接地面。這個(gè)新電流通過公用接地面從一個(gè)差動(dòng)對(duì)流向另一個(gè)差動(dòng)對(duì)，從而引起了干擾且降低了電連接器內(nèi)的性能。
因此，對(duì)于電晶片存在著減小互相通訊的相鄰信號(hào)路徑的影響的需要。此外，對(duì)于電晶片還存在具有較少干擾、串話、波動(dòng)等的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種容納于電連接器內(nèi)的電晶片。電晶片包括由具有第一和第二側(cè)面的介電材料構(gòu)成的主體。多個(gè)信號(hào)通道、間隙通道(gap route)和接地面位于每個(gè)所述側(cè)面上。所述側(cè)面之一上的每個(gè)所述信號(hào)通道位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述接地面中的每兩個(gè)接地面之間，并且所述一個(gè)側(cè)面上的每個(gè)所述接地面位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述信號(hào)通道之一和所述間隙通道之一之間。


圖1是依照本發(fā)明的實(shí)施例的電晶片的第一側(cè)面的正面視圖；圖2是依照本發(fā)明的實(shí)施例的電晶片的第二側(cè)面的正面視圖；
圖3是依照本發(fā)明的實(shí)施例沿圖2中的線3-3形成的電晶片的截面圖；圖4是依照本發(fā)明的備選實(shí)施例的電晶片的部分截面圖；圖5是依照本發(fā)明的第二個(gè)備選實(shí)施例的電晶片的部分截面圖；圖6是依照本發(fā)明的第三個(gè)備選實(shí)施例的電晶片的部分截面圖；圖7是傳統(tǒng)的電晶片的部分截面圖；圖8是使用差動(dòng)信號(hào)對(duì)的另一傳統(tǒng)的電晶片的部分截面圖；圖9是依照申請(qǐng)’926所述的電連接器；具體實(shí)施方式
圖1是電晶片11的第一側(cè)面10的正面視圖。晶片11包括有安裝邊13嚙合邊14、頂邊16和后緣18限定的主體12，安裝邊13在電連接器殼體組織器內(nèi)被容納和保持，嚙合邊14用于與另一個(gè)晶片的嚙合邊相嚙合。晶片11在連接器殼體，如圖9所示的殼體1112內(nèi)被容納和保持。多個(gè)接地端子20和信號(hào)端子22沿安裝邊13以交替的方式彼此接近地定位。也就是說，每個(gè)信號(hào)端子22位于兩個(gè)接地端子20之間。通孔24形成在每個(gè)接地端子20和信號(hào)端子22內(nèi)，并且允許電信號(hào)從電晶片11的第一側(cè)面10傳輸?shù)诫娋?1的第二側(cè)面42(圖2中所示)。
多個(gè)地線接片26和信號(hào)接片28靠近并沿著嚙合邊14以交替的方式定位。與接地端子20和信號(hào)端子22的排列類似，每個(gè)信號(hào)接片28位于兩個(gè)地線接片26之間。一些信號(hào)接片包括通孔30，該通孔30允許電信號(hào)從信號(hào)接片28傳輸?shù)诫娋?0的另一側(cè)面。
每個(gè)地線接片26通過公共接地面32機(jī)械地和電氣地連接至相應(yīng)的接地端子20。每個(gè)接地面32包括地線接片26和相應(yīng)的接地端子20，并且該接地面優(yōu)選整體地形成為一單片材料如銅。每個(gè)接地面32有定位在主體12內(nèi)的通孔34，位于地線接片26的末端。如圖1所示，電晶片11包括在第一側(cè)面10上的接地面A、C、E、G和I。
信號(hào)接片28通過信號(hào)軌道40機(jī)械地和電氣地連接至相應(yīng)的信號(hào)端子22，信號(hào)軌道40與信號(hào)接片28和信號(hào)端子22形成一整體。信號(hào)接片28、信號(hào)端子22和信號(hào)軌道40優(yōu)選整體形成為一單片材料如銅。如圖1所示，電晶片11包括多個(gè)信號(hào)通道，如信號(hào)通道B、D、F和H。每個(gè)信號(hào)通道可以包括信號(hào)接片28和相應(yīng)的信號(hào)端子22。因此，每個(gè)信號(hào)通道從信號(hào)接片28延伸到相應(yīng)的信號(hào)端子22。有源信號(hào)通道如信號(hào)通道F包括將信號(hào)接片28連接到信號(hào)端子22的信號(hào)軌道40。雖然如圖1和圖2中所示的信號(hào)通道是單一的信號(hào)通道，信號(hào)通道也可以是差動(dòng)對(duì)信號(hào)通道。間隙通道如信號(hào)通道D不包括信號(hào)軌道40。但是，間隙通道包括接觸間隙38，該間隙包圍信號(hào)接片28并和中間間隙36相連，中間間隙36又連接到端子間隙41，端子間隙41包圍信號(hào)端子22。
信號(hào)通道B和F由軌道40連接到一起。相反地，由非導(dǎo)電材料構(gòu)成的間隙36、38和41形成在間隙通道D和H的信號(hào)接片28和信號(hào)端子22之間。此外，如圖2所示，信號(hào)通道D′和H′(標(biāo)識(shí)代表在電晶片10另一側(cè)面上的通道)的信號(hào)接片28通過軌道40電連接至電晶片11第二側(cè)面上與信號(hào)接片28相對(duì)應(yīng)的信號(hào)端子22(如圖2所示)。參看圖1和2，當(dāng)信號(hào)通道B和F的信號(hào)端子22通過軌道40連接到晶片10的第一側(cè)面上相應(yīng)的信號(hào)接片28時(shí)，間隙通道B′和F′的信號(hào)接片28和信號(hào)端子22分別被接觸間隙38和41包圍，接觸間隙又通過間隙36各自依次連接。也就是說，由非導(dǎo)電材料構(gòu)成的間隙36、38和41形成在晶片10第二側(cè)面上的間隙通道B′和F′的信號(hào)接片28和信號(hào)端子22之間。更詳細(xì)地如圖3所示，當(dāng)軌道40位于電晶片10的一個(gè)側(cè)面上時(shí)，軌道40直接下方的或另一側(cè)面上的區(qū)域?yàn)殚g隙通道，該間隙通道包括沒有導(dǎo)電通道的間隙36、38和41。
間隔36′、38′和41′或間隙36、38和41形成在接地面32和信號(hào)通道之間。例如，如圖1所示，接觸間隔38′將接地面A和信號(hào)通道B分開，接觸間隔38′連接到中間間隔36′，中間間隔36′又依次連接到中間間隔41′。在晶片11的第一側(cè)面10上，間隔36′、38′和41′、連接到位于間隔36′、38′和41′之間的信號(hào)接片28和信號(hào)端子22的信號(hào)軌道40將接地面A和C彼此分隔。也就是說，接地面A和C被信號(hào)通道B分割開，該信號(hào)通道B是有源通道。另外，在電晶片11的第一側(cè)面10上，間隙36、38和41將接地面C和E彼此分隔，而沒有通過信號(hào)軌道40。也就是說，間隙通道D將接地面C和E相互分隔，這并沒有干涉位于接地面C和E之間的信號(hào)軌道40。間隙36、38和41不包括任何導(dǎo)電材料。間隔36′、38′和41′不包括導(dǎo)電材料，并且它們各自被主體12的上表面、相鄰接地面32的外側(cè)邊、相鄰軌道40的外側(cè)邊、信號(hào)接片28和信號(hào)端子22來限定。間隙38形成為使相鄰接地面32之間的電聯(lián)通最小化或減少到可接受的水平。
間隙36、38和41以及間隔36′、38′和41′跟隨信號(hào)和接地面的輪廓。例如，信號(hào)通道B包括將信號(hào)通道B的信號(hào)接片28電連接到信號(hào)通道B的信號(hào)端子22的軌道40。信號(hào)軌道40(以及信號(hào)通道B的余下部分)位于兩個(gè)中間間隔38′之間，這符合信號(hào)軌道40、相鄰的接地面A(在信號(hào)軌道40的一個(gè)側(cè)面上)以及相鄰的接地面C(在信號(hào)軌道40的另一個(gè)側(cè)面上)的形狀。反之，間隙36、38和41以及間隔36′、38′和41′不跟隨信號(hào)和接地面的輪廓，而可以是非均勻的。
圖2是電晶片11的第二側(cè)面42的正面視圖。如圖2所示，與電晶片11的第一側(cè)面10上的信號(hào)通道B相連的間隙通道B′，包括由接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41限定的非導(dǎo)電通道。與圖1類似，間隙通道的信號(hào)接片28和信號(hào)端子22分別包括通孔30和24，通孔30和24分別允許電信號(hào)傳到電晶片11的相對(duì)側(cè)面。
圖3是電晶片11沿圖2中線3-3的截面圖。間隙通道B′是信號(hào)通道B的鏡像，信號(hào)通道B直接位于間隙通道B′的對(duì)面。因而，由于信號(hào)通道B包括信號(hào)軌道40，所以間隙通道B′包括由間隙36、38和41限定的非導(dǎo)電通道。這同樣適用于通道D-D′、F-F′和H-H′，因?yàn)槿绻盘?hào)通道28包括電晶片11的一個(gè)側(cè)面上的信號(hào)軌道40，在電晶片11的另一側(cè)上的相關(guān)間隙通道不包括信號(hào)軌道40。也就是說，間隙通道的映射位置是有源信號(hào)通道，該信號(hào)通道直接位于間隙通道的對(duì)面。因此，當(dāng)信號(hào)軌道40位于電晶片的第一側(cè)面10上時(shí)，與第一側(cè)面10上的信號(hào)軌道40相對(duì)應(yīng)的第二側(cè)面42上的區(qū)域就是間隙38。接地面32在電晶片11的每一個(gè)側(cè)面被隔開，因此相對(duì)面上的信號(hào)軌道40并不直接相對(duì)于接地面32。由于間隙36、38和40將接地面32相互隔開，因此可以阻礙、減小或消除電信號(hào)從一個(gè)接地面32到相鄰的接地面32的傳播。
如圖3所示，在電晶片11一側(cè)上的信號(hào)軌道40與在另一側(cè)上直接與信號(hào)軌道40的一側(cè)相對(duì)的中間間隙36相對(duì)應(yīng)。在電晶片10一側(cè)上的接地面以至少等于電晶片11相對(duì)面上的信號(hào)軌道40的寬度分隔開。例如，在電晶片11的第二側(cè)面上的信號(hào)通道H′的信號(hào)軌道40在第一側(cè)面10上的鏡像(也就是說，直接相對(duì))是間隙通道H的中間間隙36映射到。而且，形成于軌道40和接地面I′和G′之間的中間間隔36′將信號(hào)通道H′與接地面I′和G′隔開。因此，信號(hào)通道H′沒有與相鄰的接地面(如接地面H′和I′)相毗鄰的部分，間隙通道H(在第一側(cè)面10上)也不包括任何接地面材料。但是，間隙通道H包括接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41，但不包括軌道40。在被線X標(biāo)識(shí)出的側(cè)面方向，在信號(hào)軌道40的對(duì)面是中間間隙36。類似地，連接到信號(hào)軌道40上的信號(hào)接片28可以沿X方向位于接觸間隙38的對(duì)面。換句話講，有源的信號(hào)通道如信號(hào)通道B的鏡像可以是由介電材料制成的接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41限定的間隙通道，而其上沒有任何導(dǎo)電材料。
由于接地片32相互隔開，所以沒有通道使能量以串話、噪音和波動(dòng)的形式從下面的信號(hào)通道如信號(hào)通道A傳到上面的信號(hào)通道如信號(hào)通道H′。因此，與現(xiàn)有的晶片相比，任何從下面的信號(hào)通道傳向上面的信號(hào)通道的能量被削弱。在信號(hào)通道H′對(duì)面(也就是間隙通道H)沒有作為用于使能量在其上傳導(dǎo)的傳導(dǎo)路徑或耦合結(jié)構(gòu)的接地面材料。由于在信號(hào)通道H′的對(duì)面沒有導(dǎo)電路徑，所以任何從信號(hào)通道H′傳向信號(hào)通道F的能量被削弱。類似地，在其他信道如信道B、D′、F和H′中傳導(dǎo)的能量也被削弱、減少、降低或降到最小。
圖4是依照本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例的電晶片的部分截面圖。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)軌道40和/或信號(hào)通道36和136與一個(gè)接地面32相連接。如圖4所示，所有的信號(hào)通道36和136都在電晶片11的一個(gè)側(cè)面如第二側(cè)面42上，而相關(guān)的接地面32在電晶片11的相對(duì)的側(cè)面如第一側(cè)面10上。因此，任何來自于軌道40和/或信號(hào)通道36和136的以串話干擾和波動(dòng)等的形式存在的大部分電能從主體12中的絕緣材料如塑料傳入相連接的接地面32。從一個(gè)信號(hào)通道36傳向另一信號(hào)通道136的任何能量被削弱，或者減少。然而如果不是所有的電能、而是大部分的這樣的電能不會(huì)從一個(gè)接地面32傳到相鄰的接地面32。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)備選實(shí)施例的電晶片11的部分截面圖。除了所有的信號(hào)通道136都在電晶片11的一個(gè)側(cè)面如側(cè)面42上而相關(guān)的接地面位于第一側(cè)面10上之外，圖5所示的實(shí)施例與圖1-3所示的實(shí)施例都相同。與圖1-3所示的實(shí)施例相似，信號(hào)通道136直接沿線X指示的方向面對(duì)具有中間間隙38的間隙通道。因此，當(dāng)能量可以通過兩個(gè)信號(hào)通道136之間的側(cè)面10上的接地面32從下面的信號(hào)通道136向中間信號(hào)通道136傳輸時(shí)，能量不會(huì)從下面的信號(hào)通道136向上面的信號(hào)通道136傳輸。因?yàn)闆]有能量流通所憑借的導(dǎo)電材料，所以大部分的并不是所有的該電能不會(huì)向相鄰接地面32傳輸，也不會(huì)從相鄰接地面32傳輸出。
圖6是本發(fā)明的第三個(gè)備選實(shí)施例的電晶片11的部分截面圖。該實(shí)施例中使用了差動(dòng)信號(hào)對(duì)46。每個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)46與單獨(dú)的、個(gè)別的接地面32連接。因此，來自于一個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)46的以噪音、波動(dòng)、串話形式存在的電能可以向連接的接地面32傳輸，但不會(huì)向另一接地面32傳輸。可選擇的，每個(gè)差動(dòng)信號(hào)對(duì)46可以沿線X指示的方向面對(duì)具有間隙38的間隙通道，此時(shí)接地面32位于間隙38之間(與圖1-3和圖5所示的實(shí)施例相似)。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種電晶片，由于接地面彼此分離，故該電晶片減小了相互聯(lián)通的相鄰信號(hào)路徑的影響。也就是，每個(gè)接地面僅與一個(gè)信號(hào)通道或平面連接。因?yàn)榻拥孛姹舜朔蛛x，所以大部分的或者全部的任何電能不會(huì)從一個(gè)接地面向電晶片的相同側(cè)面上的另一個(gè)接地面?zhèn)鬏敗？偟恼f來，本發(fā)明的實(shí)施例提出了能夠產(chǎn)生較少干擾、串話、波動(dòng)等的電晶片。
電晶片可以包括比這些已顯示出的多或少的接地面和信號(hào)通道。舉例說，電晶片的每個(gè)側(cè)面可以包括比顯示出的四個(gè)信號(hào)通道多或少的信號(hào)通道。電晶片可以具有包括第一和第二側(cè)面的主體，第一和第二側(cè)面互相作為一個(gè)整體形成；或者每個(gè)側(cè)面可以是分隔件，該分隔件可以嚙合地或以其它方式牢固地固定至它的配對(duì)物或連接中間元件上。本發(fā)明的實(shí)施例可以和任何應(yīng)用電晶片的電連接器一起使用。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可以和系統(tǒng)一起使用，從而使該系統(tǒng)在減少信號(hào)通道、路徑、軌道等中的串話、干擾、波動(dòng)等方面受益。
權(quán)利要求
1.一種容納于電連接器內(nèi)的電晶片，該電晶片包括由具有第一和第二側(cè)面的介電材料構(gòu)成的主體，其特征在于多個(gè)信號(hào)通道、間隙通道和接地面位于每個(gè)所述側(cè)面上，所述側(cè)面之一上的每個(gè)所述信號(hào)通道位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述接地面中的每兩個(gè)接地面之間，并且所述一個(gè)側(cè)面上的每個(gè)所述接地面位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述信號(hào)通道之一和所述間隙通道之一之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電晶片，其中，每個(gè)所述信號(hào)通道包括導(dǎo)電軌道和位于所述導(dǎo)電軌道的每個(gè)側(cè)面上的間隔，并且，每個(gè)所述間隙通道沒有導(dǎo)電軌道。
3.如權(quán)利要求1所述的電晶片，其中，所述主體的所述一個(gè)側(cè)面上的每個(gè)所述信號(hào)通道和在所述主體的另一所述側(cè)面上的所述間隙通道之一直接相對(duì)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種容納于電連接器內(nèi)的電晶片(11)，其包括由具有第一和第二側(cè)面(10、42)的介電材料構(gòu)成的主體(12)。多個(gè)信號(hào)通道(B、D′、F、H′)、間隙通道(B′、D、F′、H)和接地面(A、A′、C、C′、E、E′、G、G′、I、I′)位于每個(gè)所述側(cè)面上。所述側(cè)面(10)之一上的每個(gè)所述信號(hào)通道(B、F)位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述接地面(A、C；E、G)中的每兩個(gè)接地面之間，并且所述一個(gè)側(cè)面上的每個(gè)所述接地面(C、E、G)位于所述一個(gè)側(cè)面上的所述信號(hào)通道(B、F)之一和所述間隙通道(D、H)之一之間。
文檔編號(hào)H01R12/71GK1512628SQ20031012461
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者布倫特·R·羅瑟梅爾, 布倫特 R 羅瑟梅爾, W 摩根, 查德·W·摩根, 亞歷山大·M·沙夫, 大 M 沙夫, W 赫爾斯特, 戴維·W·赫爾斯特 申請(qǐng)人:蒂科電子公司