專利名稱：具有底座形狀的基本傳輸通道鏈路組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多電路電子通信系統(tǒng)，更具體地，涉及這些系統(tǒng)中使用的專用傳輸通道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域公知有各種電子傳輸裝置。這些裝置中的大多數(shù)，如果不是全部的話，遭受內(nèi)在的速度限制，例如頻率上限與信號從系統(tǒng)中的一點(diǎn)向另一點(diǎn)移動的所需時間，通常稱其為傳播延遲。這些裝置的電子性能主要受限于它們的結(jié)構(gòu)，并次要地受限于它們的組成材料。一種常規(guī)的方法采用傳導(dǎo)引腳，例如卡緣連接器中可以見到的那些，如圖1中所示。在這種結(jié)構(gòu)中，在塑料外殼21中安排多個傳導(dǎo)引腳，即端子，且這種結(jié)構(gòu)提供大約800至900MHz的工作頻率?？ň夁B接器代表了對這種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其在本領(lǐng)域公知為“Hi-Spec”，且在圖2中說明，其中，該系統(tǒng)包括在絕緣連接器外殼27中配置的大的接地觸點(diǎn)25與小的信號觸點(diǎn)26。這些結(jié)構(gòu)中的信號觸點(diǎn)不是差分信號觸點(diǎn)，而僅僅是單端信號，意味著每個信號觸點(diǎn)的兩側(cè)是接地觸點(diǎn)。相信這種類型系統(tǒng)的工作速度大約為2.3GHz。
本領(lǐng)域中的另一改進(jìn)稱為“三元”或“三端”連接器，其中，傳導(dǎo)端子以三角形排列在塑料外殼28內(nèi)，且這些端子包括大的接地端子29和兩個較小的差分信號端子30，如圖3中所示，并在美國專利No.6,280,209中詳細(xì)描述。這種三元/三端結(jié)構(gòu)具有明顯的4GHz的上限速度。在最簡單的意義上，這三種方法都在塑料外殼中采用傳導(dǎo)引腳，以便為電子信號提供傳輸線。
在這些結(jié)構(gòu)的每一個中，希望保持穿過整個系統(tǒng)傳遞路徑的專用傳輸線，包括穿過(多個)電路板，配合面，和源以及系統(tǒng)負(fù)載。當(dāng)傳輸系統(tǒng)由多個單獨(dú)的引腳構(gòu)建時，在系統(tǒng)中難以達(dá)到所需的一致性。在這些連接器中對信號，接地，和電源使用分離的點(diǎn)對點(diǎn)連接。這些導(dǎo)體中的每一個要么設(shè)計為導(dǎo)體，要么設(shè)計為提供電氣連續(xù)性的裝置，通常并不考慮傳輸線效應(yīng)。大多數(shù)導(dǎo)體設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)的插腳片(pin field)，從而所有引腳，即端子，都是完全相同的，而不管他們代表的電氣功能，且這些引腳還以標(biāo)準(zhǔn)的間距，材料類型以及長度排列。盡管在低的工作速度下性能令人滿意，但在高的工作速度下，這些系統(tǒng)將導(dǎo)體視為系統(tǒng)中影響工作及其速度的不連續(xù)點(diǎn)。
系統(tǒng)中的許多返回信號端子，即引腳，對于相同的接地導(dǎo)體是公共的，并由此產(chǎn)生高的信號接地比，其不適用于高速信號傳輸，因?yàn)樵谛盘柵c地間強(qiáng)制大電流環(huán)路，該環(huán)路降低帶寬并增加系統(tǒng)的串?dāng)_，因此可能降低系統(tǒng)性能。
帶寬(“BW”)與1LC成比例，其中，L為系統(tǒng)部件的電感，C為系統(tǒng)部件的電容，且BW為帶寬。該信號傳遞系統(tǒng)的感性與容性部件運(yùn)行，以降低系統(tǒng)的帶寬，即使在完全一致沒有不連續(xù)點(diǎn)的系統(tǒng)中也是如此。通過降低穿過系統(tǒng)的整體路徑長度，主要是通過限制電流路徑穿過的系統(tǒng)的面積，并降低系統(tǒng)元件總的極板面積，可使這些感性與容性部件最少。然而，隨著傳輸頻率的增加，有效物理長度降低至相當(dāng)小的尺寸，尺寸的減少帶來它自身的問題。10GHz及以上范圍內(nèi)的高頻導(dǎo)致大多數(shù)計算得到的系統(tǒng)路徑長度是不可接受的。
除了系統(tǒng)上總的電感與電容是限制性能的因素外，任何不均勻的幾何形狀和/或材料轉(zhuǎn)變都將產(chǎn)生不連續(xù)點(diǎn)。在工作于12.5G比特每秒(Gbps)附近的低壓差分信號系統(tǒng)中采用2.5GHz作為截止頻率，使用介電常數(shù)約為3.8的介質(zhì)將產(chǎn)生大約0.24英寸(6.1mm)的臨界路徑長度，在其上可容許長度不連續(xù)。這樣的尺寸導(dǎo)致不能在給定的四分之一英寸內(nèi)構(gòu)造包括源、傳輸負(fù)載與負(fù)載的系統(tǒng)。從而可看出，盡管電子傳輸結(jié)構(gòu)的演變從統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的引腳排列進(jìn)步到專用功能引腳排列，再到嘗試的單一結(jié)構(gòu)的接口，但路徑長度與其他因素仍制約這些結(jié)構(gòu)。
為了獲得高效的結(jié)構(gòu)，必須在整個傳遞路徑上從源開始，通過接口，直到負(fù)載，保持不變的和專用的傳輸線。這將包括成對的接頭和印刷電路板。由于在引腳/端子之間，可能的尺寸、形狀和位置的所需變化，當(dāng)該傳遞系統(tǒng)由單獨(dú)的傳導(dǎo)引腳構(gòu)成時，很難實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，其中，這些引腳設(shè)計用于與其它單獨(dú)的傳導(dǎo)引腳互連。例如，在直角連接器中，各引腳/端子行之間的關(guān)系在長度與電器耦合方面變化。包括源與系統(tǒng)負(fù)載間所有部分的高速互連設(shè)計原理正用于具有高達(dá)2.5Gpbs的源的傳輸系統(tǒng)中，其中，系統(tǒng)包括印刷電路板，電路板連接器和電纜組件。這樣的一個原理是設(shè)計接地的原理，其在標(biāo)準(zhǔn)插腳片上提供額外的性能，因?yàn)樾盘柵c接地路徑間和耦合得到加強(qiáng)，且補(bǔ)充了單端操作。在這種系統(tǒng)中使用的另一原理包括調(diào)整其使不連續(xù)性最小的阻抗。還有一個設(shè)計原理是插腳引線優(yōu)化，其中，信號與返回路徑分配至插腳片中特定的插腳，以使性能最佳。
對于獲得上述臨界路徑長度，這些類型的系統(tǒng)都是受限的。本發(fā)明涉及改進(jìn)的傳輸或傳遞系統(tǒng)，其克服前述缺點(diǎn)并工作在較高速度之下，其中，傳輸線集成至底座連接器中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及改進(jìn)的傳輸結(jié)構(gòu)，其克服前述缺點(diǎn)并采用導(dǎo)電元件組形成整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提供在某種意義上與光纖系統(tǒng)類似的完備的電子傳輸通道。本發(fā)明致力于提供完備的，基于銅的電子傳輸通道，其可集成至物理連接器結(jié)構(gòu)中，這與提供單獨(dú)的感性引腳相反，具備銅導(dǎo)體的獨(dú)立接口，每一個都嵌入至傳輸通道中，產(chǎn)生更可預(yù)測的電氣性能和更好的操作特性控制。本發(fā)明的這種改進(jìn)系統(tǒng)相信可在大于0.24英寸(6.1mm)的擴(kuò)展路徑長度上提供12.5G數(shù)字信號傳輸?shù)墓ぷ魉俣取?br> 因此，本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種用作基本通道鏈路組的工程波導(dǎo)，其中，該鏈路包括形成連接器主體的介質(zhì)體部分和沿連接器外表面以隔離的狀態(tài)放置其上的至少兩個傳導(dǎo)元件。
本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種高速信號傳輸線通道鏈路，其具有在其長度上給定截面的拉伸體部分，該部分由具有所選介電常數(shù)的介質(zhì)形成，并且在其最基本的結(jié)構(gòu)中，該鏈路具有放置在其外面上的兩個傳導(dǎo)元件，這些元件的尺寸、形狀、方向類似，彼此相對，以便通過建立特定電場與磁場控制通過該鏈路的電子能量波。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種可集成至底座型連接器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的電傳輸通道，用于在兩個不同的和隔離的級別間“步進(jìn)的”傳輸通道，該連接器結(jié)構(gòu)包括介質(zhì)襯底，和多個在襯底上形成的凹槽，這些凹槽具有相對的側(cè)壁，這些凹槽的側(cè)壁具有淀積其上的傳導(dǎo)材料，例如通過電鍍，以在凹槽內(nèi)形成電子傳輸通道。
本發(fā)明還有一個目的是一種提供預(yù)制波導(dǎo)，其中，采用至少一對傳導(dǎo)元件提供差分信號傳輸，即輸入信號(“+”)與輸出信號(“-”)，這對傳導(dǎo)元件安排在介質(zhì)體的外部，以允許建立單位長度的電容，單位長度的電感，單位長度的阻抗，衰減與傳播延遲，并在由傳導(dǎo)元件形成的通道內(nèi)建立這些預(yù)先確定的性能參數(shù)。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種針對高速應(yīng)用的非圓形傳輸線，其包括拉伸的矩形或方形的介質(zhì)元件，其外表面具有至少四個放置其上的不同部分，該介質(zhì)元件包括一對相互對齊的傳導(dǎo)元件并在其上放置這些部分中的兩個，并由中間部分隔離。
本發(fā)明還有一個目的是沿絕緣塑料材料的拉伸體，以高速傳輸線的形式提供一個或多個基本通道鏈路組，以便沿基本通道鏈路組在垂直和水平方向傳輸信號，其中，絕緣塑料材料在該拉伸體中具有至少一個彎曲。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種塑料材料框架，其可選擇性地鍍有金屬，通過用不可電鍍的塑料材料過模制(over-molding)該塑料框架和用金屬電鍍該框架暴露的凸起部分，沿該框架中的凸起部分限定一個或多個基本通道鏈路組。
本發(fā)明還有一個目的是沿由絕緣材料形成的底座，以高速傳輸線的形式提供一個或多個基本通道鏈路組，以便沿基本通道鏈路組在垂直和水平方向傳輸信號，其中，在底座中具有至少一個彎曲。
本發(fā)明還有一個目的是沿絕緣支撐底座或沿絕緣塑料材料的拉伸體，以高速傳輸線的形式提供一個或多個基本通道鏈路組，其中，基本通道鏈路組包括一對隔離的低阻抗傳導(dǎo)跡線，例如用于接地或電源，該間隔的低阻抗傳導(dǎo)跡線由中間的氣隙分隔，并配置支撐結(jié)構(gòu)提供跡線路徑，其中，跡線進(jìn)行至少一次方向改變。
本發(fā)明還有一個目的是沿底座或絕緣塑料材料的拉伸體，以高速傳輸線的形式提供一個或多個基本通道鏈路組，其沿通道鏈路組容納高速信號，并沿在底座或拉伸體中形成的其它傳導(dǎo)跡線容納較低速度的信號。
本發(fā)明通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述和其它目標(biāo)。在一個主要方面，本發(fā)明包括由具有預(yù)先選擇的介電常數(shù)和預(yù)先選擇的橫截面結(jié)構(gòu)的介質(zhì)形成的傳輸線。在介質(zhì)線，即鏈路上布置一對傳導(dǎo)表面，優(yōu)選地，相互對齊并彼此分離。傳導(dǎo)表面用作沿傳輸鏈路引導(dǎo)電波的波導(dǎo)。
在本發(fā)明的另一主要方面中，傳導(dǎo)元件在單個元件上組成對，從而限定采用的波導(dǎo)，該波導(dǎo)可在相繼的印刷電路板之中或之間穿過，且不難與其相連。通過選擇性地在介質(zhì)體的外表面上淀積傳導(dǎo)材料，例如通過電鍍，或通過澆鑄或向介質(zhì)體連接實(shí)際導(dǎo)體，可形成傳導(dǎo)表面。按照這種方式，形成具有彎曲的介質(zhì)，且其表面上存在的傳導(dǎo)表面維持通過彎曲的通道導(dǎo)體組的間隔結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的另一主要方面中，傳輸線的外部可覆蓋有保護(hù)外套，或套管。傳導(dǎo)表面以相等寬度的平衡結(jié)構(gòu)或以具有不等寬度的導(dǎo)體元件對的不平衡結(jié)構(gòu)布置在介質(zhì)體上。在該介質(zhì)體上可放置三個傳導(dǎo)元件，以支持傳輸線上的三差分端，該傳輸線采用一對差分信號導(dǎo)體和一個關(guān)聯(lián)的接地導(dǎo)體。傳導(dǎo)表面的數(shù)量僅由介質(zhì)體的尺寸限制，且可使用這樣的分離傳導(dǎo)元件支持兩個不同的信號通道或具有雙重接地的單個差分對。
在本發(fā)明的另一主要方面中，在襯底中形成的一個腔體中，或多個選擇性尺寸的金屬化腔體中形成整體傳輸線。對該襯底開槽以形成腔體，且凹槽的側(cè)壁可鍍有傳導(dǎo)材料。在此例中，腔體或凹槽側(cè)壁間的氣隙，用作傳輸通道的介質(zhì)。
在本發(fā)明的另一主要方面中，前述傳輸鏈路可用于承載電源。在這種情況下，下面的傳輸線將包括開槽的介質(zhì)，在凹槽內(nèi)形成的連續(xù)接觸區(qū)，即覆蓋側(cè)壁與凹槽的底部。凹槽長度表面上的這三個連續(xù)接觸區(qū)擴(kuò)展了該結(jié)構(gòu)的電流承載能力?？墒褂媒拥仄矫嬖黾与娫赐ǖ琅c該接地平面間的電容耦合，以降低整體結(jié)構(gòu)的源阻抗。可通過突出的脊?fàn)铙w即槽脊形成傳輸線，其用于限定其間的槽。通過連續(xù)的工藝在槽內(nèi)形成傳導(dǎo)表面，例如選擇的電鍍，使得形成連續(xù)電鍍的槽，即兩個側(cè)壁和連接基板，其針對傳輸線的長度延伸。這增加了電路承載能力。然后在介質(zhì)上可產(chǎn)生高電容，以降低系統(tǒng)的源阻抗。
本發(fā)明的電源承載能力可進(jìn)一步由在系統(tǒng)中形成高密度觸點(diǎn)組增強(qiáng)。在開槽的傳輸線中，凹槽的相對的側(cè)壁可鍍有傳導(dǎo)材料，以形成連續(xù)觸點(diǎn)，其延伸傳輸線的長度且相反極性的信號(即“+”與“-”)可沿觸點(diǎn)傳送?？赏ㄟ^例如在凹槽內(nèi)插入模制(insert molding)形成插件組件，其可單個地形成，也可作為包括兩個或更多這種凹槽的組件形成，以絕緣和隔離相對的觸點(diǎn)對，這將導(dǎo)致耐壓值增加。也可使用類似的涂層實(shí)現(xiàn)類似目標(biāo)。
本發(fā)明的傳輸線既可傳送信號，也可傳送電源，因而易于分離為單獨(dú)的信號通道與電源通道。信號通道可用預(yù)定寬度的路徑或傳導(dǎo)帶線制成，而電源通道，位于傳送大電流，可包括更寬的帶線或放大的，連續(xù)的導(dǎo)體帶線。與信號帶線相比，較寬的帶線為擴(kuò)大的極板面積，并具有高電容量。該信號與電源通道可由寬的，非傳導(dǎo)性的傳輸線區(qū)域隔離，其作為隔離區(qū)。由于隔離區(qū)可在形成下面的介質(zhì)基底期間形成，因而可容易地限定該隔離區(qū)，以使相互污染即電子干擾最小。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，并對于涉及底座類型的連接器的實(shí)施例，過模制的連接器可具有拉伸的框架部分，該框架部分由可鍍有金屬的材料形成，以形成傳送高頻電子信號的連接器。該框架部分可由催化樹脂形成，具有沿該框架部分至少一側(cè)形成的一組凸起筋肋。優(yōu)選地，在這些凸起筋肋間限定的至少一些通道比其它通道更深，使得這些較深通道的側(cè)壁可鍍有金屬，以提供具有高頻電子信號特性的傳導(dǎo)通道部件，非常像波導(dǎo)。這些筋肋可放置在該框架部分的兩側(cè)，并在該框架部分的拉伸方向上延伸。該凸起筋肋組中的一個可從頂面到底面圍繞該框架部分的一端，以在另一凸起筋肋組附近終止，以在該框架部分的下側(cè)面上產(chǎn)生接觸區(qū)域。同樣，另一凸起筋肋組可從底面到頂面圍繞該框架部分的另一端，以在該框架部分的頂面上產(chǎn)生第二接觸區(qū)域。優(yōu)選地，在該框架部分和凸起筋肋上產(chǎn)生至少一個角度彎曲，使得該框架部分可在水平與垂直方向與接合并傳導(dǎo)電子信號。
然后可通過諸如非催化樹脂的絕緣材料選擇性地過模制框架部分，以形成過模制連接器。在該過模制工藝中，用非催化樹脂填充凸起筋肋間的通道，使具有催化樹脂的筋肋頂部保持暴露。然而，使其側(cè)壁鍍有金屬以形成通道鏈路的較深通道并不用絕緣樹脂填充。過模制工藝之后保留的催化樹脂暴露區(qū)域然后鍍上金屬。從而，在凸起筋肋和較深通道的側(cè)壁上形成金屬導(dǎo)體?？裳剡@些通道部件傳導(dǎo)高頻差分信號。任何積累在較深通道底部的金屬可通過公知技術(shù)進(jìn)行去除。優(yōu)選地，在每對通道部件間布置至少一個凸起筋肋上的導(dǎo)體，筋肋上的導(dǎo)體具有低阻抗，例如針對地或電源的考慮。該通道部件將空氣作為它們的介質(zhì)材料，并且因此通道部件中的差分信號對于與該通道部件相鄰的低阻抗導(dǎo)體將具有更好的適應(yīng)性，從而降低連接器阻抗并改進(jìn)高頻信號在該過模制導(dǎo)體上的傳輸。該過模制的導(dǎo)體還可制成為底座連接器。
本發(fā)明還包括形成過模制連接器的相關(guān)工藝。盡管這種過模制僅僅是構(gòu)造本發(fā)明連接器的優(yōu)選方式。該框架部分首先通過具有前述特性的催化樹脂模制，包括沿該框架部分至少一個表面布置的多個凸起筋肋，由凸起筋肋限定的一些通道比其它通道更深。在該框架部分和凸起筋肋上可形成一個或多個角度彎曲，以接合并傳導(dǎo)來自不同方向的電信號，例如在水平或垂直方向。然后選擇性地用電絕緣化合物，例如非催化樹脂過模制該框架部分，包括在筋肋間的通道中，但不在較深的通道中，其將用于形成高頻通道部件。接下來將筋肋的上表面與較深通道的側(cè)壁鍍上傳導(dǎo)金屬，以在筋肋的上表面形成導(dǎo)電體且在較深通道內(nèi)形成通道部件。
通過下面的詳細(xì)描述，將更加清楚地理解本發(fā)明的這些其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)越性。


在詳細(xì)說明中，將會頻繁引用附圖，其中圖1為常規(guī)連接器終止面的示意平面圖；圖2為用于高速連接器的卡緣的示意平面圖；圖3為使用三元組或三端的高速連接器的示意前視圖；
圖4為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的基本通道鏈路組的透視圖；圖5為圖4基本通道鏈路組的示意端面圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的基本通道鏈路組的替換實(shí)施例的透視圖；圖7為本發(fā)明的傳輸鏈路的示意圖，其用于連接源與負(fù)載，在傳輸鏈路上具有中間負(fù)載；圖8為既使用常規(guī)觸點(diǎn)“A”，又使用本發(fā)明的傳輸鏈路“B”的連接器元件的示意圖，在“A”與“B”位置放大的細(xì)節(jié)部分說明在各自系統(tǒng)中電感的出現(xiàn)；圖9為本發(fā)明的鏈路的替換結(jié)構(gòu)的透視圖，具有在其中形成的直角彎曲；圖10為使用本發(fā)明鏈路的傳輸線的示意圖；圖11為說明本發(fā)明的鏈路的替換媒質(zhì)的透視圖；圖12為說明替換傳導(dǎo)表面配置的不同形狀介質(zhì)體陣列的透視圖；圖13為非圓形橫截面介質(zhì)體陣列的透視圖，這些介質(zhì)體可用于形成本發(fā)明的鏈路；圖14為另一非圓形橫截面介質(zhì)體陣列的透視圖，這些介質(zhì)體適用于作為本發(fā)明的鏈路；圖15為集成多個本發(fā)明的基本鏈路的連接器組件的分解圖；圖16為具有由本發(fā)明傳輸鏈路連接的兩個連接器外殼的連接器組件的透視圖；圖17為本發(fā)明的傳輸通道的示意圖，在通道的相對端形成兩個互連的模塊；圖18為不同介質(zhì)體陣列的透視圖，該陣列可用作具有不同透鏡特性(lens characteristic)的鏈路；圖19為其上形成有不同信號通道的多個傳輸鏈路拉伸體的透視圖；圖20為用于本發(fā)明的多個鏈路拉伸體的透視圖；圖21為配合接口的透視圖，其與分離的本發(fā)明傳輸鏈路之一使用，其中，配合接口采用中空端帽的形式；
圖22為圖21端帽的后向透視圖，說明其容納傳輸鏈路的中央開孔；圖23為圖21端帽的前向透視圖，說明外部觸點(diǎn)的方向；圖24為多個傳輸鏈路直角彎曲連接器組件的平面圖；圖25為連接器組件終止端之一的替換結(jié)構(gòu)的透視圖；圖26為適用于連接本發(fā)明傳輸通道鏈路與電路板的連接器的透視圖；圖27A為圖26連接器的輪廓透視圖，說明構(gòu)成該連接器的各部件；圖27B為圖27A內(nèi)部觸點(diǎn)組件的透視圖，去除了側(cè)壁并說明耦合部件的結(jié)構(gòu)與位置；圖28為圖26連接器的端視圖；圖29A-C為傳輸通道鏈路其它實(shí)施例的端視圖，在圖29A中，其使用傳輸通道的介質(zhì)體作為影響耦合的媒質(zhì)；在圖29B-C中，使用傳導(dǎo)元件間的氣隙作為影響耦合的媒質(zhì)；圖30為圖29C的傳輸通道陣列的端視圖，其布置在底座上，并說明可通過本發(fā)明獲得的傳輸通道的排列；圖31為說明與圖29A-C類似的空氣介質(zhì)傳輸通道的直角結(jié)構(gòu)的平面圖；圖32為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的波導(dǎo)組件的透視圖；圖33為圖32波導(dǎo)組件沿線33-33的剖面圖；圖34為圖32波導(dǎo)組件沿線34-34的剖面圖的細(xì)節(jié)放大圖；圖35為連接器組件的透視圖，其使用在兩個電路板間延伸的本發(fā)明通道傳輸元件組，并由保護(hù)外套保護(hù)；圖36為變化使用一組本發(fā)明基本通道鏈路的透視圖，說明將其直角應(yīng)用于連接兩個電路板；圖37為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的高壓、高密度傳輸線的透視圖；圖38為圖37傳輸線的端視圖；圖39為本發(fā)明傳輸線的透視圖，其適合作為低阻抗電源傳輸線；圖40為本發(fā)明的信號與電源混合傳輸線的透視圖，其在兩個連接器間延伸，并且其中信號與電源導(dǎo)體由單個隔離區(qū)分隔；
圖41為本發(fā)明的另一信號與電源混合傳輸線的透視圖，其在兩個連接器間延伸，并具有置于其上的多個隔離區(qū)，以將信號與電源導(dǎo)體彼此電氣隔離；圖42為根據(jù)本發(fā)明的用于一組“底座”型基本通道鏈路連接器的框架的透視圖，其可用于卡緣連接器與印刷電路板之間；圖43為圖42框架的框架的側(cè)視圖；圖44為圖43和44連接器的框架的俯視平面圖；圖45圖42-44的框架的后向正視圖；圖46為圖44連接器沿線46-46的剖視圖；圖47為與圖46一樣的剖視圖，但作為透視圖放置；圖48為圖42連接器沿線48-48的另一橫截面視圖；圖49為圖42-48連接器的后向透視圖，部分剖視；圖50為圖42-49連接器的放大的底部平面圖；圖51為根據(jù)本發(fā)明的圖42-49的框架在用塑料材料過模制后的框架的透視圖，某些框架部分以虛線表示；圖52為在圖42-51表示的基本通道鏈路連接器組的替換實(shí)施例的透視圖，但說明另一實(shí)施例，其中，在成組的通道部件間具有更大的空間；圖53為在一種應(yīng)用中使用的圖42-52連接器的分解圖，其中，卡緣連接器與印刷電路板連接，且該卡緣連接器與印刷線路處于不同的高度；圖54為與圖53相同的視圖，但該連接器及其屏蔽盤與印刷電路板相連，封蓋與卡緣連接器盤為了清楚起見分解示出；圖55為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的另一連接器框架結(jié)構(gòu)的透視圖，其專用于本發(fā)明的另一替換實(shí)施例中；圖56為替換實(shí)施例連接器的透視圖，但具有在圖55框架結(jié)構(gòu)上模制的外部封蓋，且可安裝在例如圖53與54所示的印刷電路板上；圖57圖56連接器的俯視平面圖；以及圖58為圖56與57的正面端視圖。
具體實(shí)施例方式
圖4表示根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的一組基本通道鏈路50?？梢钥闯觯撴溌钒ɡ斓慕橘|(zhì)體51，優(yōu)選地，為圓柱形細(xì)絲，其與光纖材料的長度類似。區(qū)別在于鏈路50用為預(yù)制波導(dǎo)和專用傳輸媒介。在這一點(diǎn)上，主體51由具有特定介電常數(shù)的專用介質(zhì)和應(yīng)用其上的傳導(dǎo)元件52形成。在圖4和圖5中，傳導(dǎo)元件52表示為傳導(dǎo)材料拉伸延展體52，或帶線，同樣地，它們可為傳統(tǒng)的銅或貴金屬延展體，具有明確的橫截面，可模制至或連接至鏈路50的介質(zhì)體，如通過粘合劑或其它方式。它們還可在主體51的外表面55上形成，例如通過適當(dāng)?shù)碾婂児に?。在每個鏈路上至少使用兩個這樣的導(dǎo)體，通常用于差分信號的信號傳送，例如+0.5伏與-0.5伏。使用這種差分信號結(jié)構(gòu)允許我們將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)描述為可在整個信號傳遞路徑上維持的預(yù)制波導(dǎo)。使用介質(zhì)體51提供降低并提供在鏈路內(nèi)進(jìn)行的首選耦合。在該最簡單的實(shí)施例中，如圖5中所示，傳導(dǎo)元件布置在兩個相對的面上，使得每個傳導(dǎo)元件的電子引力通過支撐它們的介質(zhì)體相互作用，或在傳導(dǎo)通道的情況下，如下詳細(xì)解釋，并在圖29-30中的示出，傳導(dǎo)元件布置在(各個)腔體的兩個或更多的內(nèi)表面上，以在腔體間隙并通過空氣介質(zhì)建立主要的耦合模式。按照這種方式，可將本發(fā)明的鏈路視為光纖通道等的電子等效物。
同樣，本發(fā)明鏈路的有效性取決于對通過通道鏈路的數(shù)字信號的保持與導(dǎo)向。這將包括保持信號完整性，控制發(fā)散以及最小化通過鏈路的損耗。本發(fā)明的通道鏈路包含傳送的信號的電磁場，通過控制通道鏈路的材料以及系統(tǒng)部件的幾何形狀，以便產(chǎn)生首選的場耦合。
如圖5中更好地說明，兩個傳導(dǎo)表面52彼此相對地安排在介質(zhì)體51上，這本發(fā)明平衡鏈路的典型代表，其中，傳導(dǎo)表面52的圓周或弧形部分C是相同的，介質(zhì)體51的非傳導(dǎo)外表面55的圓周或弧形部分C1也是如此?？烧J(rèn)為該長度限定了傳導(dǎo)表面間的總間隔D。如下所解釋，該鏈路可為不平衡的，傳導(dǎo)表面其中一個的弧長比另一個的大。在介質(zhì)體與鏈路為圓形的情況下，該鏈路可作為接觸引腳，并因此用于連接器應(yīng)用中。該圓形橫截面展示了與常規(guī)圓形接觸引腳相同的構(gòu)造類型。
圖6中所示，可修改本發(fā)明的鏈路，以不僅提供多個傳導(dǎo)元件作為整體系統(tǒng)傳輸媒介的一部分，還可在其中集成同心的同軸光纖波導(dǎo)，用于光線與光學(xué)信號的傳輸。考慮到這一點(diǎn)，對介質(zhì)體51去芯，以產(chǎn)生光纖58穿過的中央開孔57。電信號與光信號都可通過該鏈路傳送。
圖7示意性地說明包含本發(fā)明鏈路50的傳輸線70，其中鏈路50在源71與負(fù)載72間延伸。該鏈路的傳導(dǎo)表面52將源與負(fù)載連接在一起，還連接在源與負(fù)載間的第二負(fù)載73?？上蛳到y(tǒng)添加這樣的第二負(fù)載以控制系統(tǒng)的阻抗。在源與負(fù)載間建立傳輸線阻抗，并可通過向傳輸線增加第二阻抗進(jìn)行修改。
圖8示意性地說明本發(fā)明鏈路與常規(guī)導(dǎo)體間的區(qū)別，二者均在介質(zhì)塊76中表示。兩個由銅或其它傳導(dǎo)材料形成的分離的常規(guī)導(dǎo)體穿過塊76。如放大區(qū)域“A”中所示，由于擴(kuò)大的電流環(huán)，這兩個分離導(dǎo)體形成具有大電感(L)的開放單元結(jié)構(gòu)。完全不同的是，本發(fā)明鏈路在恒定阻抗下具有較小的電感(L)，這是由于在介質(zhì)體51上傳導(dǎo)表面位置的接近造成的。這些鏈路50的尺寸在制造過程中可以控制，且拉伸將是首選的制造工藝，傳導(dǎo)表面隨介質(zhì)體一起拉伸，或分別進(jìn)行拉伸，例如通過選擇的電鍍工藝，使得產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)是電鍍塑料的變體。在拉伸工藝中可容易地控制介質(zhì)體51的大小與其上傳導(dǎo)元件間的間隔。
如圖9所示，介質(zhì)體可具有示出的90°直角彎曲的內(nèi)彎80，或其它角度值。在彎曲中可容易地保持介質(zhì)體51與傳導(dǎo)表面52。
圖10說明使用本發(fā)明的鏈路的傳輸線。該鏈路50視為由一個或多個單個介質(zhì)體51形成的傳輸電纜，并且其一端82終止于印刷電路板83。該終止端可為直連的，以使電路板的不連續(xù)性最小。還提供使不連續(xù)性保持最小的短傳輸鏈路84，這些鏈路84保持該傳輸鏈路的成組形式。提供終止端接口85，其中，鏈路在連接器處終止，具有最小的幾何形狀不連續(xù)與阻抗不連續(xù)。按照這種方式，在傳輸線的長度上保持傳導(dǎo)表面的分組，形成幾何與電氣的統(tǒng)一性。
圖11說明各種不同橫截面的本發(fā)明傳輸線50。在最右邊的鏈路90中，中央導(dǎo)體93由中空介質(zhì)體94包圍，其支撐多個由隔離空間分隔的傳導(dǎo)表面95，優(yōu)選地，隔離空間由部分介質(zhì)體94填充。該結(jié)構(gòu)適用于電源應(yīng)用，其中，電源由中央導(dǎo)體傳送。在中間的鏈路91中，中央封蓋96優(yōu)選地由所選介質(zhì)制成，并具有在其上支撐的傳導(dǎo)表面97。優(yōu)選地，提供外部保護(hù)絕緣套98以保護(hù)和/或絕緣內(nèi)部鏈路。最左邊的鏈路92具有保護(hù)外套99，該保護(hù)外套包圍可鍍聚合環(huán)100，該聚合環(huán)包圍傳導(dǎo)或絕緣芯101?？商鎿Q地，環(huán)繞鏈路92芯的一個或多個元件可由空氣填充，并可由適當(dāng)?shù)慕^緣體等與內(nèi)部元件隔離。
圖12表示鏈路110-113的陣列，他們具有與介質(zhì)體51結(jié)合的外部區(qū)域，以形成不同類型的傳輸鏈路。鏈路110具有布置在介質(zhì)體51外表面上的兩個不同弧長(即非平衡的)的傳導(dǎo)表面52a，52b，使得鏈路110可提供單端操作。鏈路111具有兩個相等間隔和尺寸(即“平衡的”)的傳導(dǎo)元件52，以提供高效的差分信號操作。
鏈路112具有三個傳導(dǎo)表面115，以支持兩個差分信號導(dǎo)體115a與適當(dāng)?shù)慕拥貙?dǎo)體115b的差分三端鏈路操作。鏈路113具有布置在其介質(zhì)體51上的4個傳導(dǎo)表面116，其中，傳導(dǎo)表面可包括兩個差分信號通道(或?qū)?即一個差分對和一對關(guān)聯(lián)的地線。
圖13表示非圓形類型鏈路120-122的陣列，鏈路120具有方形結(jié)構(gòu)，鏈路121-122具有矩形結(jié)構(gòu)。介質(zhì)體51可通過鍍有或覆蓋有傳導(dǎo)材料的突出槽脊部分125進(jìn)行延伸。這些槽脊部分125能夠以某種方式用作連接器槽中的“鍵”，以便容易地使連接器端子(未示出)與傳導(dǎo)面125間的接觸生效。
圖14表示一些另外的介質(zhì)體。一個介質(zhì)體130表示為凸起狀，也示出了另外兩個介質(zhì)體131，132。圓形橫截面的介質(zhì)體具有將電場強(qiáng)度集中在傳導(dǎo)表面拐角的趨勢，而對于示出的介質(zhì)體131的略微凸起形狀，具有均勻集中場強(qiáng)的趨勢，在更低的和更好的凸面中，如介質(zhì)132中所示，導(dǎo)致具有降低串?dāng)_的有益特性，因?yàn)樗騼?nèi)部集中電場。
重要的是，傳輸線可形成為單個拉伸體200(圖15-16)，在其上傳送多個信號通道，每個通道包括一對傳導(dǎo)表面202-203。這些傳導(dǎo)表面通過支撐它們的隔離體204和將它們連接在一起的連接板205彼此分隔，該拉伸體200可用作整體連接器組件220的一部分，其中，該拉伸體容納在連接器外殼211上的互補(bǔ)形狀的開孔210中?？蛇x擇性的電鍍開孔210的內(nèi)壁，或觸點(diǎn)212可插入到外殼211中，以接觸傳導(dǎo)表面并提供，如果有必要的話，表面安裝或穿過孔的尾部。
圖17說明兩個傳輸通道50的結(jié)構(gòu)，如圖所示排列，一端在連接器塊180終止，并穿過直角塊182，其包括在其中形成的多個直角通道183，這些通道如圖所示容納傳輸通道。在圖17所示的結(jié)構(gòu)中，將會理解，可通過連續(xù)制造工藝生產(chǎn)傳輸通道鏈路，例如通過拉伸，且可與內(nèi)部的或集成的傳導(dǎo)元件52一起制造每個通道。在制造這些元件的過程中，可控制傳輸通道本身的幾何形狀，和介質(zhì)體上傳導(dǎo)元件的間隔與位置，使得傳輸通道作為一致的和統(tǒng)一的波導(dǎo)運(yùn)行，其支持信號(通信)業(yè)務(wù)的單個通道或“帶”。由于可極其靈活地制造傳輸通道鏈路的介質(zhì)體，所以本發(fā)明的系統(tǒng)可容易地與延伸長度上的各種路徑類似，而不顯著犧牲系統(tǒng)的電氣性能。一個連接器端塊180可保持垂直對齊的傳輸通道，而塊182可保持直角方向的傳輸通道鏈路端，用于其它部件的終止。
圖18表示一組凸起的介質(zhì)塊或介質(zhì)體300-302，其中，隔離距離L不同，并且這些塊的外表面306的曲線305在鏈路300-302中凸起。按照這種方式，應(yīng)當(dāng)理解，可選擇這些介質(zhì)體的形狀以提供不同的透鏡特性。
圖19表示多個通道拉伸體400，具有由連接板402連接的一組介質(zhì)體或塊401，其中，傳導(dǎo)表面403實(shí)際上是多重的或復(fù)雜的。
圖20表示如圖15與16中所示的標(biāo)準(zhǔn)拉伸體200。
本發(fā)明的鏈路可在連接器與其它外殼中終止。圖21-23表示一個略呈圓錐形的終止接口端帽，其具有中空體501和中央孔502。該零件可支持一對端子504，其與介質(zhì)體51的傳導(dǎo)表面52匹配。該端帽500可插入至各種連接器外殼的孔中，同樣，優(yōu)選地包括圓錐插入端510。
圖24表示在一組鏈路520上適當(dāng)位置的端帽500，鏈路在具有表面安裝端子522的端塊521終止。
圖25表示端塊的替換結(jié)構(gòu)570。在該結(jié)構(gòu)中，傳輸線，即鏈路571，由介質(zhì)形成，并包括一對在其外表面形成的傳導(dǎo)延伸體572(為了清楚起見，僅示出一個側(cè)面上的延伸體572，它們的對應(yīng)延伸體在鏈路571對著圖25紙面的表面上形成)。這些傳導(dǎo)延伸體572通過在電路板574內(nèi)部形成的傳導(dǎo)過孔575與電路板574上的跡線573相連。如果需要的話，這些過孔也可在端塊570的主體內(nèi)構(gòu)成。過孔575是分開的，且它們的兩個傳導(dǎo)部分由隔離間隙576分隔，以在電路板上保持兩個傳導(dǎo)傳輸通道的隔離。
圖26表示安裝在電路板601上的端帽600。這種類型的端帽600當(dāng)作連接器并由此包括外殼602，和具有各種鍵槽604的中央槽603，鍵槽容納傳輸鏈路的突出部分。端帽連接器600可具有多個窗口620，用于焊接觸點(diǎn)607的傳導(dǎo)尾部。在表面安裝尾部的情況下，尾部具有在端帽殼體下折起的水平部分609，以降低所需的電路板焊盤尺寸，和電路板上的系統(tǒng)電容。
圖27A表示端帽連接器600的輪廓圖，并顯示在連接器外殼602中如何支撐觸點(diǎn)，即端子607，和穿過連接器外殼。端子607可包括雙重導(dǎo)線接觸端608，用于重復(fù)接觸(并提供并行的電氣通路)，且連接器600可連接U形釘615，其為倒U形，并加強(qiáng)外殼上端子的連接。這些雙重導(dǎo)線端子607的尾部增加連接器的穩(wěn)定性。在這方面，它還對構(gòu)成(橫向)穿過外殼槽601的端子提供控制。圖27B用于端帽600的內(nèi)部接觸組件的視圖。端子607排列在連接器的相對側(cè)面上，并安裝在各自的支撐塊610中。這些支撐塊610彼此相隔預(yù)先選擇的距離，該距離輔助分離端子觸點(diǎn)608?？商峁┚哂姓wU形，即刀鋒形的連接U形釘615，并可將其插入在端子607與支撐塊610間，以增強(qiáng)端子607間和其中的連接。圖28為連接器600的端視圖。
圖29A-C為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的傳輸通道鏈路的其它實(shí)施例，使用空氣作為介質(zhì)并在使用在傳導(dǎo)元件間連接的較寬側(cè)面。在圖29A中，介質(zhì)襯底700具有基本均勻的橫截面，在其上間隔地形成凸起部分701，傳導(dǎo)部分702布置在襯底的相對表面上。在這方面，因此在該結(jié)構(gòu)中形成垂直的信號通道，其在出現(xiàn)于圖29A的每個凸起701下的方框中標(biāo)示?？砂才哦鄠€傳導(dǎo)元件702，以提供差分信號傳輸，如圖所示，一種這樣的結(jié)構(gòu)將正(“+”)信號傳導(dǎo)表面放在一側(cè)，并將負(fù)(“-”)信號放在介質(zhì)襯底的另一側(cè)。如本領(lǐng)域所理解的，相反極性的傳導(dǎo)延伸體702將構(gòu)成對或信號通道；其在圖29A之下由“1”至“4”標(biāo)示。在該實(shí)施例中，該相對的傳導(dǎo)對由中間支撐介質(zhì)襯底的體積與長度分隔。該結(jié)構(gòu)適用于夾層配置。
圖29B表示這種連接器的結(jié)構(gòu)變化，襯底700’的介質(zhì)體具有多個在其中形成的槽705’，這些槽沿襯底的寬度彼此分隔。傳導(dǎo)表面702’布置在槽的相對側(cè)面上(即側(cè)壁)，并通過中間的空隙彼此隔離，其中用空氣填充。在該結(jié)構(gòu)中，如圖所示選擇傳導(dǎo)表面的極性，以使負(fù)信號與正信號傳導(dǎo)表面彼此面對，因此在關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)表面對間用槽705’中的空氣作為介質(zhì)。而在圖29A的實(shí)施例中，垂直排列信號對或通道，或穿過介質(zhì)體，在圖28B與29C中，該結(jié)構(gòu)和兩個傳導(dǎo)表面間的電引力水平穿過中間的氣隙。在構(gòu)造這種傳輸通道中，可電鍍襯底的全部外表面，且可蝕刻上部的外表面706’，以去除它們的鍍層。起初在兩側(cè)壁間的底部708’上存在的鍍層可被去除，例如將其蝕刻去除。結(jié)果，形成多個傳導(dǎo)上不相連的垂直極板702’。在這種類型的結(jié)構(gòu)中，主要的場耦合出現(xiàn)在相反充電的傳導(dǎo)表面對之間(在圖29B中是水平的)，且相反充電的傳導(dǎo)表面對之間的氣隙即間隔比空隙本身間的間隔更加緊密。從而通過幾何形狀控制使得差分對間隔在電氣上更加緊密，以確保主要的電引力保持在差分對內(nèi)。這些傳導(dǎo)表面的間隔與輪廓可通過模制連接器與電鍍所需表面進(jìn)行控制，以保持連接器的合適尺寸。
圖29C表示類似的結(jié)構(gòu)，但使用傳導(dǎo)接地平面710’，其施加在介質(zhì)襯底700’的底面上。
如圖30中所示，可使用這種結(jié)構(gòu)形成傳輸通道鏈路的密集矩陣，其中，多個襯底700’側(cè)向疊放在一起。每個襯底可包括接地平面710’和三個通信或信號帶，如圖所示，或可選擇其它結(jié)構(gòu)。
圖31表示在直角情況下使用那樣的結(jié)構(gòu)，介質(zhì)塊800具有在其中形成的多個凹槽804。凹槽的相對側(cè)壁可鍍有傳導(dǎo)表面803，其從一端806延伸至另一端807的鐘形口802。傳導(dǎo)表面803彌補(bǔ)了鐘形口802的不足，以將該通道與下一傳輸通道鏈路部分去掉電氣耦合。
圖32-34表示根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的波導(dǎo)媒質(zhì)的其它結(jié)構(gòu)。如圖32中所示，介質(zhì)襯底900具有在其上形成的多個槽902。槽902在介質(zhì)體904的相對表面上形成，以限定一系列突出的槽脊，其支撐電鍍的或另外的傳導(dǎo)表面903。槽902可視為形成一系列薄的連接板，其減少介質(zhì)的橫截面并減少交錯的通道間的電容。可在每個信號通道或帶中控制傳導(dǎo)表面的寬度，以便控制通道的阻抗。如在圖34中的最佳表示，表面安裝元件，例如管腳910可通過襯底形成，并可包括布置在它們外表面上的傳導(dǎo)表面，以便建立用于與電路板相連的傳導(dǎo)接口，例如通過焊接。
圖35表示本發(fā)明的傳輸線420，其跨接在兩個電路板421，422間。傳輸線420與連接器424匹配，與圖26中示出的類型類似，并從此向外延伸，到達(dá)布置在電路板422上的表面安裝連接結(jié)構(gòu)425(或形成為表面安裝“引腳”，其為模制的，或通過傳輸線形成，該傳輸線可與電路板422表面上的相對的接觸焊盤或跡線相連)。這種連接可包括從表面427向上延伸的多個接觸元件426，且該接觸元件426優(yōu)選地包括傳導(dǎo)表面428，其排列在傳導(dǎo)帶線430的對面，使得它們與傳輸元件的帶線430進(jìn)行直接接觸。它們可為焊接的，或另外連接的，或可僅僅依靠摩擦接觸，以進(jìn)行電氣連接。該示出的結(jié)構(gòu)還包括由塑料或金屬形成的保護(hù)外套431(假設(shè)其正對傳輸元件的內(nèi)側(cè)由絕緣體保護(hù))，以保護(hù)傳輸元件免受損傷和外部接觸。
圖36中，在跨接在兩個電路板間的直角結(jié)構(gòu)中表示傳輸鏈路420。該傳輸鏈路可模制為這種形狀，其具有期望的厚度、間隔等物理尺寸，以通過彎曲半徑保持波導(dǎo)參數(shù)。在示出的應(yīng)用中，該傳輸鏈路通過直接位于電路板427表面上的表面安裝結(jié)構(gòu)425將表面安裝連接器424與電路板427連接。
圖37與38表示基本通道傳輸線組的另一實(shí)施例，即鏈路650，其特別適用于傳送高密度觸點(diǎn)間隔的高電壓與強(qiáng)電流。傳輸線650的主體由介質(zhì)形成，且具有在其中形成的一系列凹槽，即槽651，凹槽從一個表面652延伸至主體部分內(nèi)部。這些槽的側(cè)壁654涂覆有傳導(dǎo)材料，例如通過電鍍，并實(shí)際上形成一系列“極板”，它們彼此相對，并由中間的空間分隔，即空氣，其通常充滿槽651。在圖37與38的左邊，示出插入模制的插頭658，且該插頭包括封蓋部分659和一個或多個舌狀物，即填充體660，其來自封蓋部分659并向槽651內(nèi)延伸，并完全占據(jù)槽651的空間。在圖37和38的下表面上淀積接地平面659，以提供增加的電容耦合。
按照這種方式，如圖38中的最佳表示，相反極性(即“+”或“-”)的傳導(dǎo)觸點(diǎn)對間彼此電氣隔離，但限定了完整的電路。涉及本發(fā)明傳輸元件的尺寸允許在低電感傳遞模式下實(shí)現(xiàn)非常高的密度，特別是由于大量公共并行電流路徑造成。圖37與38的右邊示出實(shí)現(xiàn)這種隔離的另一裝置，也就是使用沿全部槽和槽脊結(jié)構(gòu)的類似的涂層，但其在兩個傳導(dǎo)表面間提供絕緣或隔離。在傳輸線中使用相對的對將導(dǎo)致傳輸線系統(tǒng)較低的環(huán)路電感，其中，電流橫跨傳輸線，并可能在其兩個相對表面上通過。
如圖39中所示，本發(fā)明的傳輸線還可用于以極低阻抗傳送電源，在所示的傳輸線750中，介質(zhì)體751部分具有在其外表面753上形成的一系列凹槽752。與前面一些實(shí)施例不同，不是僅在介質(zhì)體槽脊部分的外表面鍍有傳導(dǎo)金屬。兩個這樣的槽脊755在傳輸線750的長度上連續(xù)電鍍，并由分隔它們的凹槽，即槽752中的鍍層相連，從而電鍍5個不同的表面。這些表面包括兩個槽脊755，凹槽752的兩個側(cè)壁756和凹槽的底部757，它們合并起來形成傳輸線的單個電源端子。在這種結(jié)構(gòu)中，存在增加的表面區(qū)域，其將在電源端子與關(guān)聯(lián)的接地端子間提供增加的電容。低電感與增加的電容將用于降低整體系統(tǒng)的阻抗，從而本發(fā)明的傳輸線可用于低阻抗電源傳輸。
圖40與41表示信號與電源混合線的可能使用方式。在圖40中，可以看出，傳輸線具有兩個信號跡線，即延長體951，和一個寬的電源跡線，即延長體952，其在傳輸線的至少一個，或優(yōu)選地，在兩個(相對)表面上形成。電源延長體通過用于處理電流增大的擴(kuò)大的連續(xù)導(dǎo)體限定大的電源通道，并通過擴(kuò)大的極板面積限定高電容。該類型結(jié)構(gòu)的電源與信號區(qū)可通過寬的“隔離”區(qū)956分隔，該隔離區(qū)可澆鑄模制或形成為傳輸線的一部分。在例如拉伸的制造工藝中，可高度可靠地控制隔離區(qū)的尺寸與公差，以獲得最大的電氣益處并最小化相互干擾，或電源與信號延長體間的短接。
圖41表示類似的結(jié)構(gòu)，除了電源區(qū)包括由中間的隔離區(qū)分隔的多個電源延長體952a。
圖42-50表示底座類型的結(jié)構(gòu)，其集成了本發(fā)明的原理，且優(yōu)選地，專用于在兩個高度間需要過渡的應(yīng)用。在圖42中，所示的底座類型的連接器采用用于基本通道鏈路連接器組(GECL)的框架的形式，通常由1000代表。該框架1000具有多個凸起的筋肋狀元件，它們沿框架的輪廓以平行的關(guān)系排列。與框架1000的寬度相比，框架1000可描述為在筋肋狀元件的縱向延伸。第一組凸起元件1006從布置在框架1000底部1010中的孔1008的一側(cè)開始，直到基本垂直的部分1012的前側(cè)，然后穿過頂部1014的上側(cè)，并進(jìn)一步包圍框架1000的后端1016(圖45)，并最終在一對中心與支撐引腳1018與1020附近(圖50)，終止于頂部1014的底側(cè)上。該框架的主要結(jié)構(gòu)與S形類似，且在兩個等級間提供彎曲的路徑，其中，在框架上支撐的傳輸線至少改變一次方向。
第二組凸起元件1022從孔1008的對側(cè)開始，包圍框架1000的前邊緣1024，沿底部1010的下側(cè)，到達(dá)垂直部分1012的后側(cè)，然后沿頂部1014的底側(cè)，并最終在一對中心與支撐引腳1018與1020附近，也終止于頂部1014的底側(cè)上，但沒有到達(dá)第一組凸起元件1006的終止端。該框架提供兩組凸起元件1006與1022，它們從底部1010上側(cè)的孔1008附近開始，以相反方向，到達(dá)框架1000頂部1014的下側(cè)。在圖50中可看出，該凸起元件1006與1022，包括它們的終止端，是彼此交錯的，而不是對齊的。凸起元件1006的終止端1028與凸起元件1022的終止端1030也能夠以平行的行形式排列，并可從頂部1014的下表面凸起，用于與在印刷電路板上對應(yīng)的傳導(dǎo)模式的合適的表面安裝和電氣接觸。
優(yōu)選地，該框架1000通過至少一次彎曲形成，使得傳導(dǎo)跡線將在其延伸的長度上進(jìn)行至少一次方向的改變。在所示的框架1000的實(shí)施例中，從圖43的側(cè)視圖可看出，框架1000可具有兩個大約90°的彎曲1002與1004，以適應(yīng)不同垂直位置間和不同水平位置間電信號的轉(zhuǎn)化。當(dāng)然，彎曲1002與1004可具有任意所需的角度。例如，彎曲1002與1004可小于或大于90°，并實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。這些彎曲實(shí)際上限定導(dǎo)體的彎曲路徑并允許本發(fā)明的連接器用于使電子設(shè)備中處于不同高度的電路連接在一起的應(yīng)用，例如服務(wù)器或路由器等。
該框架1000可通過公知的模制技術(shù)，由催化樹脂形成，例如液晶聚合物(LCP)。該框架1000然后可過模制，例如通過非催化樹脂，以提供圖51所示的GECL連接器。在過模制工藝中，框架1000的某些特征需要暴露，例如凸起元件1006與1022的頂面。然后這些暴露的特征可鍍有金屬，例如通過化學(xué)鍍工藝沿凸起元件1006與1022形成金屬導(dǎo)體。當(dāng)然，可逆用過模制工藝，首先模制非催化樹脂，然后澆鑄催化樹脂，以形成所需導(dǎo)體的金屬鍍層的跡線。第三種技術(shù)是模制連接器并隨即選擇區(qū)域，通過激光或光刻技術(shù)進(jìn)行金屬化。連接器可模制為一個整體，并可選擇性地或全部向其施加鍍層，然后將鍍層蝕刻去除。
如果需要的話，在過模制工藝中可使用在底部1010限定的一對孔，以在模制工藝中定位或標(biāo)記框架1000。在每個凸起的元件1006與1002間布置的是凹壁或通道，例如圖50中所示的通道1026?？?008也在底部1010中限定，其將增強(qiáng)框架1000的樹脂流，包括用樹脂填充凹壁或通道1026，以電氣絕緣在多個分離的凸起元件1006與1022上形成的金屬覆層，以在其上提供分離的導(dǎo)電體。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在凸起元件1006和/或1022間布置的通道中的至少一些比通道1026具有更深的深度。例如，在圖48中，三個通道1032具有較深的深度。在過模制工藝中，通道1032沒有用樹脂填充。從而，在化學(xué)鍍金屬化工藝期間，通道1032還具有在其側(cè)壁1036上形成的金屬覆層，以在通道1032中形成金屬導(dǎo)體。在圖50中可看出，在形成三個通道1032的三對凸起筋肋1006的側(cè)壁1036上形成金屬覆層。為了說明的目的，放大圖50中的金屬覆層厚度。在圖46中也示出了這些金屬化的通道1032?？赏ㄟ^公知技術(shù)去除在通道1032的底部形成的任何金屬覆層，以在每個通道1032中的側(cè)壁1036上產(chǎn)生分離的和相對的導(dǎo)電體。具有已鍍側(cè)壁的通道1032作為高頻信號的傳輸線。例如，處于10Gbit或更高頻率的高速差分電信號，例如+5伏與-5伏，可沿相對的金屬化側(cè)壁1036傳導(dǎo)。在這方面，通道1032還當(dāng)作波導(dǎo)，其沿傳輸線的長度延伸，由兩個傳導(dǎo)跡線限定。中間的氣隙具有近似或等于1.0的介電常數(shù)，其增強(qiáng)兩個導(dǎo)體間的耦合。
繼續(xù)參考圖50，凸起元件組1006的其它凸起筋肋1038具有在過模制工藝期間填充的相鄰?fù)ǖ?，使得僅有筋肋1038的頂面鍍有金屬，以在電鍍工藝期間形成導(dǎo)體。優(yōu)選地，在每個通道1032中形成的高頻傳輸線間至少布置一個筋肋1038。在使用中，在筋肋1038上形成的導(dǎo)體優(yōu)選地用于低阻抗源，例如地線和電源，以對通道1032中的傳輸線中的差分信號提供引力。綜上，進(jìn)一步優(yōu)選地在通道1032兩側(cè)的筋肋1038a上布置低阻抗導(dǎo)體。從而，在突起的筋肋1038和1038a上和在穿過框架1000與對應(yīng)的連接器1050的通道元件1032中形成的導(dǎo)體的首選結(jié)構(gòu)為，例如，地線，差分信號對，電源，差分信號對，地線，差分信號對與電源。當(dāng)然，接地或電源導(dǎo)體1038或1038a的結(jié)構(gòu)可改變，因?yàn)槿魏坞娫匆暈榈妥杩沟模以谧杩股吓c地線相似。
注意到，在圖48與50所示的實(shí)施例中，凸起元件1022不具有任何通道1032。然而，如果需要的話，元件1022中的一些在通道1032中也可具有傳輸線。在該實(shí)施例中，假設(shè)可使用在元件1022頂部形成的導(dǎo)體以傳導(dǎo)較低頻率的信號，或用于另外的電源與接地線。
圖51表示在框架1000過模制后，基本通道鏈路連接器組，由1050表示。框架1000的各種特征由虛線表示。連接器1050因此保留框架1000的屬性，例如，在凸起元件或筋肋方向上的拉伸形狀和在垂直與水平位置間轉(zhuǎn)化信號的一個或多個彎曲。
連接器1050的替換實(shí)施例在圖52中表示，由1060代表。連接器1060基本上與連接器1050類似，除了部分介于信號通道傳輸傳導(dǎo)表面間的通道1062比連接器1050中的通道1032更寬。連接器1060通?？蔀榕c插入并保持在傳導(dǎo)屏蔽罩1070，1082中的收發(fā)機(jī)或的適配器模塊的電路卡或卡緣相匹配的連接器。1022的前緣支持連接器1062，如圖53所示，而通道1062延伸到達(dá)的后緣接觸電路板1052的上表面(圖53)。在連接器1060的實(shí)施例中，例如圖50中的筋肋1038上，在通道1062中形成的傳輸線間沒有提供低阻抗導(dǎo)體。然而，可在通道1062的任一側(cè)提供低阻抗導(dǎo)體，例如在筋肋1064上。再一次地，在過模制期間沒有填充通道1062，使得通道1062的側(cè)壁在電鍍工藝期間以針對連接器1050的通道1032說明的方式鍍上金屬。
在圖53和54中表示GECL連接器1050，或替換實(shí)施例GECL連接器1060的使用示例。印刷電路板(“PCB”)1052可具有多個連接器表面安裝區(qū)域1054，每個具有多個多個電子觸點(diǎn)，用于和連接器1050或1060下側(cè)的對應(yīng)觸點(diǎn)匹配?？稍诎惭b區(qū)域1054提供孔1056，以嚙合中央安裝引腳1018與1020，并使連接器1050與PCB 1052對齊。
卡緣連接器1062具有向下的引腳1064，其與GECL 1050和1060中的孔1036和1038匹配。卡緣連接器1062在其下側(cè)具有多個觸點(diǎn)，當(dāng)與連接器1050和1060連接時，它們與連接器1050和1060的凸起元件1006和1022進(jìn)行電氣連接。通常為矩形的孔1066在卡緣連接器1062的表面上形成，以容納具有多個電氣觸點(diǎn)的匹配連接器的邊緣。因此，在形成于凸起元件1006與1022，包括通道部件1032與1062上的導(dǎo)體上存在的信號的全部或任一所選部分可在卡緣連接器1062的孔1066處得到。
連接器盤，或屏蔽罩1070可選地與PCB 1052嚙合，且它可分為多個倉，每個倉用于一個連接器1050或1060。在連接器盤1070側(cè)面形成的多個圓形凸起1072可嵌入在PCB 1052邊緣中形成的相應(yīng)形狀的凹槽中，且盤1070上垂直方向的引腳1078可嵌入在安裝區(qū)域間布置的孔1080中，以將盤1070與PCB 1052鎖定。盤1070的唇緣1076置于PCB 1052的上表面。多個盤，或倉蓋1082優(yōu)選地具有向下的引腳1084，其可插入到在連接器盤1070上形成的孔1086中。連接器盤1070與艙蓋1082可鍍有金屬以降低EMI，RF或其它對連接器1050和1060的電子干擾。
圖55的1102示出了框架部分的另一實(shí)施例。該框架1102具有在底座上支撐的多個元件1104和1106(它們鍍有傳導(dǎo)金屬)，其從底座向上延伸，使得它們對于底座“凸起”。該框架1102也具有一個或多個彎曲，例如在1108和1110處，其中，由于與前述框架1000相同的原因與目的，導(dǎo)體的傳導(dǎo)跡線進(jìn)行兩次方向改變。觸點(diǎn)行1112與1114分別布置在這些元件1106與1104的端部，并用于與對應(yīng)的觸點(diǎn)行進(jìn)行接觸，例如圖53與54中電路板1052上的安裝區(qū)域1054。這些傳導(dǎo)元件的自由端1106允許另一連接器與連接器1100接合。從圖55和56可看出，這兩個自由端在垂直方向彼此分離，并且它們還優(yōu)選地位于兩個不同的，但基本平行的平面中。
框架1002用于過模制為另一類型的底座連接器1100，其在圖56-58中示出。如圖56中所示，凸起元件1104間的至少一些通道，例如三個通道1122，優(yōu)選地在過模制工藝期間保持開放，使得通道1122的側(cè)壁可金屬化，以作為通道部件或傳輸線工作，如上面對連接器1050與1060的說明。具有傳導(dǎo)材料的鍍層還可在連接器外部的過模制之前完成。
形成框架部分1102，其外部優(yōu)選地對于它的所選部分過模制，且該外部具有一對支撐壁1199，如圖56中所示，支撐壁垂直延伸，以形成在一端1106之下并與另一端相鄰的腔體，即容倉1200，使得該底座連接器可放置于另一連接器上的電路板上。該連接器在其側(cè)壁間具有較寬的槽，且這些較寬的通道部件1124在構(gòu)造、排列和操作方面類似于已經(jīng)說明的較寬的用于圖52中連接器1060中的通道部件1062。金屬鍍層1132布置在通道部件112的相對側(cè)壁上。可通過本領(lǐng)域公知的各種技術(shù)去除金屬化工藝期間在通道1124底部形成的任何金屬。在圖55-58所示的底座連接器1100的實(shí)施例中，凸起元件1106不具有任何窄的或?qū)挼耐ǖ啦考?122或1124，但如果需要的話，也可以具有。底座連接器1100上表面中的一對孔1128與1130用于以針對連接器1050與1060說明的類似方式和相同目的，容納圖53與54示出的卡緣連接器1062。
權(quán)利要求
1.一種電連接器，包括具有兩個端部的絕緣體部分；一對在其上布置的傳導(dǎo)跡線，該兩個跡線沿所述連接器主體并在所述連接器主體端部之間共同限定差分信號傳輸通道，所述連接器主體具有布置在其中的至少一個彎曲，使得所述傳導(dǎo)跡線在所述連接器主體端部之間的范圍內(nèi)至少改變一次方向。
2.權(quán)利要求1的連接器，其中，所述連接器主體包括由金屬化的材料形成的內(nèi)部框架部分；以及由電絕緣的化合物形成的外部，其選擇性地僅覆蓋所述框架部分的一部分，但保留一部分框架部分未被覆蓋，以暴露所述傳導(dǎo)跡線。
3.權(quán)利要求1的電連接器，其中，所述傳導(dǎo)跡線在所述連接器主體端部之間，在水平與垂直方向上延伸。
4.權(quán)利要求2的電連接器，其中，所述連接器主體包括在其中形成的槽，該槽限定一對相對的側(cè)壁，每個側(cè)壁在其上支持傳導(dǎo)跡線。
5.權(quán)利要求4的連接器，其中，所述槽在所述內(nèi)部框架部分內(nèi)形成。
6.權(quán)利要求2的連接器，其中，該框架部分由催化樹脂模制，并且外部為非催化樹脂。
7.權(quán)利要求2的連接器，其中，所述外部在所述內(nèi)部框架部分上模制。
8.權(quán)利要求1的連接器，其中，所述連接器主體具有在其中形成的兩個彎曲，使得所述兩個傳導(dǎo)跡線沿所述連接器主體端部之間沿連接器主體的范圍內(nèi)進(jìn)行兩次方向改變。
9.權(quán)利要求1的連接器，其中，所述連接器主體兩端位于不同的和隔離的平面中。
10.權(quán)利要求1的連接器，其中，所述連接器主體包括一對支撐壁，其在隔離的平面間延伸，并在所述連接器兩端中的一個之下形成腔體。
11.一種用于過模制電連接器的框架，包括由塑料材料形成的框架部分，其可鍍有金屬，所述框架部分在一個方向上拉伸，所述框架部分具有頂側(cè)與底側(cè)；以及多個沿側(cè)面之一形成凸起的筋肋，這些側(cè)面具有在一對筋肋間形成的通道，至少一個通道比其余通道更深，所述至少一個通道具有相對的側(cè)壁，其可鍍有金屬的，以限定具有高頻電子信號特性的通道部件，所述多個筋肋和所述通道部件布置在拉伸的方向上。
12.如權(quán)利要求11所述的用于過模制電連接器的框架，其中，所述框架部分具有至少一個跨過其拉伸方向的有角度的彎曲，以在水平和垂直方向上接合并傳導(dǎo)電信號。
13.如權(quán)利要求12所述的用于過模制電連接器的框架，其中，在該框架部分的頂面上形成第一組多個凸起筋肋，并在該框架部分的底面上形成第二組多個凸起筋肋，第一組凸起筋肋的一部分向底側(cè)包圍該框架部分的一端，且所述第二組凸起的筋肋的一部分向頂側(cè)包圍所述框架部分的相對端。
14.如權(quán)利要求13所述的用于過模制電連接器的框架，其中，第一與第二組凸起筋肋的第一組端部在該框架部分底側(cè)上布置的連接器區(qū)域內(nèi)會合，且第一與第二組凸起筋肋的第二組端部在該框架部分頂側(cè)上布置的另一連接器區(qū)域內(nèi)會合。
15.一種制造用于過模制連接器的框架的工藝，包括的步驟為由塑料材料模制框架部分，其可鍍有金屬；在模制該框架部分期間，沿所述框架部分的一個表面提供至少一組凸起筋肋，在所述凸起筋肋間布置多個通道，至少一個通道比其余通道更深，在所述凸起筋肋、所述通道和所述框架部分中提供至少一個有角度的彎曲。
16.一種制造過模制連接器的工藝，包括的步驟為由塑料材料模制框架部分，其可鍍有金屬；在模制該框架部分期間，沿所述框架部分的一個表面提供至少一組凸起筋肋，在所述凸起筋肋間布置多個通道，至少一個通道比其余通道更深；在所述凸起筋肋、所述通道和所述框架部分中提供至少一個有角度的彎曲；用電絕緣化合物選擇性地過模制所述框架部分，使多個筋肋暴露在上表面上，使所述至少一個較深的通道暴露，但用電絕緣化合物填充其余通道，以使筋肋暴露的上表面彼此電氣絕緣；將所述筋肋的暴露的上表面鍍上金屬，以在其上提供導(dǎo)電體；以及，將所述至少一個較深通道的側(cè)壁鍍上金屬，以提供至少一個具有高頻信號特性的通道部件。
全文摘要
一種集成了一個或多個基本通道鏈路傳輸線組的底座連接器，其具有介質(zhì)體和兩個相對的接觸端，其用于接觸相對的觸點(diǎn)或跡線。該介質(zhì)體具有S形的結(jié)構(gòu)，使得在其上支撐的該傳輸線至少進(jìn)行一次方向上的改變。因此允許使用這種連接器連接位于兩個不同平面上的元件。該傳輸線包括在框架內(nèi)延伸的槽，且其限定在介質(zhì)體上形成的相對的傳導(dǎo)表面，其由中間的氣隙隔離。
文檔編號H01R12/16GK1774835SQ200480010008
公開日2006年5月17日 申請日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者維克托·薩德雷杰, 戴維·L·布倫克爾, 菲利普·J·丹巴赫 申請人:莫萊克斯公司