專利名稱：高頻連接器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及電連接器，具體涉及改進高頻電連接器的性能、 結構和易用性。
背景技術：
當今社會，各種電子產(chǎn)品的使用極大增長，這使得對這些產(chǎn)品中 所使用的改進部件的需求也極大增長。使用這種電子產(chǎn)品的一方面的 問題是高頻信號的耦合，即，各種承載信號的組件(如電路板)之間 的數(shù)據(jù)和/或通信信號的耦合。
一些電子產(chǎn)品包括將多個電路塊插入其中的框架。通常，框包括 稱作"背板"的電路板，而電路塊可以包括一個或多個電路板。背板 通常包括多個焊接于其上并由導電線路相互連接的連接器。通常，除 了電連接電路塊中的電路板外，背板很少有其他功能。然而，背板可 以提供到框外的電連接。當背板包括功能性時，可將其稱為"主板"。 例如，個人電腦(PC)就屬于這種情況。
因為有時將背板稱為主板，使用通過這種主板背板相互連接的包 括電路板的電路塊稱為子卡。每個子卡包括一個或多個電路板，這些 電路板具有導電線路以電連接一個電路的各個電子元件。電子元件， 如集成電路(IC)、晶體管、二極管、電容、電感、電阻等可以用金 屬鉛封裝，可以將電子元件焊接在子卡的導電線路上。子卡通常包括 靠近邊緣的連接器，并焊接至線路，以在插入框時電耦合至主板上相
應的連接器。
將電子元件連接到電路板的通常做法包括"通孔"(例如，在電
路板上鉆的孔)以及孔附近的線路上的環(huán)孔焊墊(Iandarea)?？蓪㈦?子元件的引線彎曲或"成形"或者配置以插入孔內，并在插入或者置 入后焊接到環(huán)孔焊墊上。
Amphenol、 Teradyne、 Tyco等制造商的可用的通孔陽連接器和陰 連接器，如GbXJ、 VHDM-HSDJ、 VHDM7、 Hardmetric(HM)、 CompactPCI等，通常用于連接兩個電路板。這種連接器有各種大小， 具有各種各樣的導電接觸引腳陣列。這些引腳陣列通常用介質材料連 接在一起，形成連接器。每個引腳包括伸出介質材料的部分，可將該 部分插入電路板上的通孔。用于各種連接器的電路板具有對應于連接 器引腳的通孔。電路板上的導電線路從對應于引腳的環(huán)孔焊墊延伸開 去，引腳則形成電路中的節(jié)點。
生產(chǎn)時，電路板通常放置在傳送帶上。隨著傳送帶傳送電路板， 向板子上涂抹焊料。涂抹了焊料后，通常將包括連接器的通孔電子元 件手工放置在相應的通孔中。然后，傳送帶將板子和連接器送至爐子 內，對焊料加熱，將連接器焊接至板子上。該工藝通常稱為波峰焊接。
將電子元件連接至電路板的另一種常用方法稱為"表面安裝"。 進行表面安裝時，焊墊也包括在線路中，但是不必須通過電路板的孔。 對于表面安裝連接器，每個引腳不是包括可以插入電路板通孔中的部 分，而是包括導電的"腳"。具有導電腳的表面安裝連接器可以放置 于電路板上，或者擰在電路板上，其腳對應電路板中的焊墊。同樣的， 生產(chǎn)時，可以對表面安裝連接器進行波峰焊接。
無論這些連接器是通孔連接器或者表面安裝連接器，連接至電路 板上后，每種類型的連接器都有共同的問題。例如，這些連接器的引 腳都很細小。將一個連接器插入另一個連接器時，任何對準偏差都會 導致一個或多個引腳的彎曲。這通常造成生產(chǎn)測試的產(chǎn)品發(fā)生故障， 或者，更糟糕的情況下，會造成消費者所使用的產(chǎn)品發(fā)生故障。
連接器的引腳被彎曲時，必須將其從板子上拿掉，并安裝新的連 接器，該過程可能耗時且困難。對于表面安裝連接器，必須逐個加熱腳，并將其從各自的焊墊彎曲，以拿掉連接器?；蛘撸仨毻瑫r加熱 所有腳，以使焊料流動，從而將連接器從板子上拿掉。通常，用熱風 槍來加熱。這使板子以及連接器附近的其他元件經(jīng)受相當大的熱量。 不熟練的修理技術人員手中的熱風槍可能會使板子遭到破壞，或者鄰 近的元件被毀壞。即便不使用熱風槍，替換表面安裝連接器也相當耗 時，而且需要熟練的技術人員。
對于通孔連接器，通常也必須使用熱風槍。通常，拿掉通孔連接 器需要向板子施以的熱量比表面安裝連接器更大。此外，這讓拆掉連 接器不易進行，增加了不熟練的技術人員毀掉板子或周圍元件的可能 性。 一些情況下，連接器具有很多的引腳，這使得同時使所有引腳的 焊料流動變得不切實際，甚至不能實現(xiàn)。這時，必須廢掉板子。
在先技術連接器的另一個固有問題是，從連接器到各個電路板的 表面，引腳的形狀構成和/或引腳之間的距離不是一致的。例如，這 種連接器的引腳通常成對使用，每對引腳帶有單端或者差分數(shù)據(jù)以及 /或者通信信號。成對使用時，引腳的形狀構成和/或引腳的距離的偏 差會造成隨頻率變化而產(chǎn)生的阻抗變化，由此使連接器的電性能變 差，且/或限制連接器的可用頻率范圍。此外，由于引腳排列成陣列， 一對引腳通常距離其他引腳對很近，因而，通常引腳(對)間會存在 電磁作用。該作用通常稱為"串擾"。理想情況下，這些引腳均勻一 致地隔開，連接器會提供引腳對屏蔽以避免串擾。而這種連接器沒有 屏蔽，或者間隔不均勻。因此，在先技術中，需要改進電路板到相應 主板的連接。特別是在將這種連接器用于處理高速數(shù)據(jù)和其他通信信 號時，需要解決該問題。
將電子元件電連接到電路板的一種類型的連接器為彈性連接器。 通常，彈性連接器包括由彈性聚合材料構成的體，該體具有相對的第 一和第二面以及從第一面到第二面的多個導體。彈性連接器可以放置 在電路板上的焊墊與元件的導電引線之間，將引線與焊墊對準。然后， 向彈性連接器施壓，以壓縮彈性聚合材料，提供從一個面上的電路板 的焊墊到另一個面的元件引線的連接。這種彈性連接器應用的一個例
子是，將計算器的液晶顯示(LCD)屏電連接到電路板。然而，LCD
屏和電路板間的信號為低頻數(shù)字信號而不是高頻數(shù)據(jù)/通信信號。因 而，不必擔心元件的形狀結構或者屏蔽。因此，彈性連接器通?；?上作為平行數(shù)據(jù)線和/或電源線。
彈性材料還有其他應用，例如，用于測試夾具，以電連接生產(chǎn)測 i式中的集成電路芯片，將帶狀電纜連接到電路板，或者將引腳陣列連 t妾到電路板。然而，同樣的，這種應用中，彈性連接器通常是平行數(shù) 據(jù)線和/或電源線。彈性材料的另一種用途是連接器的密封，以擴展 數(shù)據(jù)線的外導體提供的屏蔽。因此，迄今為止，彈性連接器基本上用 于電源傳輸或者簡單的低頻數(shù)字信號傳輸或者屏蔽。因此，這種連接 器不是特別適于傳輸高頻信號，如兩個電路板間的連接器組件的數(shù)據(jù) 和/或通信信號。
需要克服在先技術在提供電路板的高頻數(shù)據(jù)和/或通信信號連接 方面的缺點。
此外，需要維持連接器中形狀結構和導體的一致性。
此外，需要改進高速數(shù)據(jù)連接器組件的可替換性和可服務性。
此外，需要在一個小型結構(如陣列)中提供多個被屏蔽的連接器。
根據(jù)下述的發(fā)明內容和本發(fā)明的具體實施例描述，可以更清楚的 了解這些目的以及其他目的。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服了上述缺陷并提供了有益的彈性連接器，同時提供兩 個電路板或其他組件間的高頻數(shù)據(jù)和/或通信連接。為此，根據(jù)本發(fā) 明的原理，提供了一種連接器組件，其包括具有至少一個被屏蔽的導 體的信號陣列，所述被屏蔽的導體包括中心(內部)導電芯(即組件) 及和體連接的導電的外部結構(即組件)。具有兩個面和從一個面延 伸到另一個面的多個導電部件的可壓縮界面部件連接在該陣列和其 他信號承載組件(如另一個類似的陣列或者電路板)之間。可壓縮界 面部件在該陣列和信號承載組件間被壓縮，以將高頻數(shù)據(jù)和/或通信 信號從陣列傳遞到信號承載組件。本發(fā)明的連接器組件通過連接器維持了陣列線纜的內部和外部 導電部件的形狀結構。連接器組件也易于替換，不需焊接，因此，易 于進行維護。
在本發(fā)明的一個實施例中，將信號陣列和兩個彈性連接器放置在 兩個基本上平行的電路板間，以在電路板間傳遞高頻數(shù)據(jù)和/或通信 信號。
在本發(fā)明的另一個實施例中，將信號陣列和兩個彈性連接器放置 在兩個基本上垂直的電路板間。
在本發(fā)明的另一個實施例中，信號陣列包括至少一個同軸導體， 其包括中心導電芯和導電的外部結構。
在本發(fā)明的另一個實施例中，信號陣列包括至少一個雙軸導體， 其包括兩個中心導電芯和導電的外部結構。
在本發(fā)明的另一個實施例中，線纜陣列終止在連接器體的面表 面。連接器通過可壓縮界面部件與另一個構成類似的連接器接合。
在另一個實施例中，陣列和連接器體通過可壓縮界面部件與電路 板接合。
本發(fā)明的這些和其他特征將通過下文的詳細描述和所應用的附 圖而變得更加清楚。


下述附圖構成本發(fā)明的一部分，這些附圖和下面就本發(fā)明進行的 概述說明本發(fā)明的實施例，以解釋本發(fā)明的原理。
圖1是兩個基本上平行的信號承載組件(如電路板)間的連接器 組件的實施例的透視圖。
圖2是圖1中的連接器組件沿圖1中線2—2的部分截面圖。 圖3是圖1和圖2的信號陣列的分解圖。
圖4是兩個基本上平行的具有雙軸環(huán)孔焊墊的電路板間的連接 器組件實施例的透視圖。
圖5是圖4的連接器組件沿圖4中線4一4的部分截面圖。 圖6是圖4和圖5所示的信號陣列的分解圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的兩個基本上垂直的電路板間的連接器 組件實施例的透視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明原理的包括同軸導體的信號陣列的分解透視圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明原理的包括雙軸導體的信號陣列的分解透視圖。
圖IO是本發(fā)明連接器組件的透視圖。
圖11是和圖IO類似的透視圖，示出使用中的可壓縮界面部件。 圖12A示出對準待連接的一對連接器。
圖12B示出通過根據(jù)本發(fā)明原理的界面部件連接的連接器的截 面視圖。
圖12C示出通過根據(jù)本發(fā)明原理的界面部件連接的連接器的截 面視圖。
圖13是本發(fā)明另一個連接器組件的透視圖。 圖14是和圖13類似的透視圖，示出使用中的可壓縮界面部件。 圖15是連接器組件陣列線的透視圖，示出通過可壓縮界面部件 連接的內部導電部件。
圖16是將陣列線連接到連接器體的導電部件的側面截面視圖。 圖17是與可壓縮界面部件界面的本發(fā)明陣列線的示意性截面視圖。
圖18是本發(fā)明連接器組件的另一個實施例，用于連接具有其他 根據(jù)本發(fā)明原理的信號承載組件的電路板。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，連接器組件10包括兩個基本上平行放置的信 號承載組件，如電路板12、 14 (電路板14用虛線示出)、信號陣列 16 (包括至少一個屏蔽的導體18)以及連接電路板12、 14和屏蔽導 體18的可壓縮界面部件20、 22 (可壓縮界面部件22用虛線示出)。 電路板12、 14包括相應的被屏蔽的焊墊24、 26，圖l僅示出了焊墊 26。被屏蔽的導體18具有相對端并包括軸導電部件38和圍繞軸導電部件38的外導電部件40。被屏蔽的焊墊24、 26包括中心導電芯區(qū) 域28和導電的外部結構區(qū)域30。電路板12、 14上的焊墊24、 26可 以是蝕刻的、沉積的或者使用本領域技術人員公知的其他方法制造 的。
盡管為了便于示意沒有將其示出，但是本領域的技術人員應該明 白，中央導電芯區(qū)域28和導電的外部結構區(qū)域30延伸到電路板12、 14的多層板之上的線路，有時，還延伸到焊接到線路上的電子元件， 如集成電路(IC)、晶體管、二極管、電容、電感、電阻等。 一些線 路的一部分形成電路板12、 14上的電路節(jié)點。包括多層板上的線路 的電路板的構成和使用對本領域技術人員而言是公知的。
例如，承載信號的組件或者電路板12、 14可以是背板或者電路 塊。電路板12、 14可以是包括電路塊的兩個電路板。電路板12、 14 還可以是主板和子卡。本領域的技術人員可以輕易地想到需要兩個基 本平行的電路板的其他應用。
同樣，信號陣列(如信號陣列16)包括一塊或多塊晶片32，每 個晶片包括一個或多個被屏蔽的導體18。如圖2所示，每個被屏蔽 的導體18包括軸導電部件38和圍繞軸導電部件38的外導電部件40。
被屏蔽的導體通常用于高速或高頻信號，如高速數(shù)據(jù)和/或通信 信號。這里所稱的信號基本上指和導體相關的所傳導的電壓和/或電 流，而不一定是"智能"信號。此外，瞬時傳導電壓和/或電流產(chǎn)生 數(shù)據(jù)信號或其他信號。
需要著重強調的被屏蔽的導體的期望性質是使干擾最小并具恒 定的阻抗。例如，被屏蔽導體的外導電部件(即屏蔽)通常連接到參 考電壓或者接地。因此，其他具有接地屏蔽的被屏蔽導體通?？梢悦?受相鄰被屏蔽導體的干擾。這種相鄰導體間的耦合或者信號干擾也稱 為"串擾"。被屏蔽導體之間沒有串擾通常是因為各個屏蔽之間沒有 電壓差，因為每個屏蔽都接地或者連接到同一個或者類似的參考電 壓。
此外，被屏蔽的導體通常有兩種，盡管也有其他類型。 一種是同 軸的，另一種是雙軸的。同軸導體通常具有一個中心即內導體芯(即
中心導體)，其與屏蔽外導電結構等距中心同軸。外導電結構可以是 編織線或者導電箔，或者兩者的結合，或者一些剛性或半剛性導電金 屬。
類似的，雙軸導線通常具有位于屏蔽即外導電結構內的隔開或絞 在一起的兩個中心導電芯即中心導體。因此，這兩種類型的導體都具 有軸導電部件和圍繞軸導電部件的外導電結構，這里，軸導電部件為 位于外導電部件內的導電部件。
使用時，同軸導體的中心內導體通常帶有相對屏蔽變化的信號， 如上所述，屏蔽通常接地。這種信號可以稱為單端信號，因為只有中 心導體帶有相對于地變化的信號。相比之下，雙軸導體具有兩個中央
導體，其帶有相同但180度反相的信號。雙軸導體的益處在于，在兩 個反相信號相加時，可以抵消通過屏蔽感應或耦合到中心導體的任何 干擾。因此，信號由中心導體所承載的兩個反相信號的差形成，因此 將信號稱為差分信號。
如果信號陣列承載的信號為低速或低頻信號，則陣列分量的中心 導體和屏蔽間的距離以及陣列連接到其他信號承載組件的方式不甚 重要。然而，隨著中心導體承載的信號的速度或者頻率增加，中心導 體和屏蔽間的距離變得更重要，信號陣列連接到其他信號承載組件的 任何未對準和其他問題會使得信號變差，甚至可能導致信號錯誤，對 高頻數(shù)據(jù)信號尤其如此。例如，對于高頻數(shù)據(jù)和/或通信信號，中心 導體和屏蔽間的距離以及中心導體和屏蔽本身形成值相當大的電容。 屏蔽導體內的該電容值沿導體的長度分布，其單位可以是皮法每英寸 (pF/ft)。
此外，被屏蔽的導體的整體大小和間隔確定導體在所使用的特定 頻率范圍的特征阻抗。例如，同軸線和雙軸線的常見阻抗為50歐、 75歐、100歐和110歐。在設計高頻電路時，該特征阻抗對于使電源 和負載間的功率傳輸最大非常重要。
本發(fā)明通過提供用于高速數(shù)據(jù)和/或通信信號和相關信號承載組 件的連接器和/或連接器組件，解決干擾和恒定阻抗以及其他方面的 問題。
例如，如圖1所示，信號陣列16包括四個塊32，每個塊包括四 個被屏蔽的導體18，這樣形成4X4的陣列。導體18的形式通常為 嵌入導體，嵌在塊32內。本領域的技術人員應該理解，可用具有任 何數(shù)目的被屏蔽導體的任何數(shù)量的塊形成任何希望大小的陣列，陣列 大小的變化不會背離本發(fā)明的精神。下文參考圖3詳細描述信號陣列 16。
現(xiàn)在參看圖2，其示出連接器組件10沿圖1中的線2—2的截面 視圖。大致而言，圖2示出沿信號陣列16的一個被屏蔽導體18或線 纜的截面視圖，并示出該導體到電路板12、 14的連接。同樣的，每 個被屏蔽導體18包括軸導電部件38和外導電部件40。圖l一9的實 施例中，每個被屏蔽的導體或線纜18都用澆鑄、放入或用其他方式 嵌入在非導電物質中，如液晶聚合(LCP)材料19。將被屏蔽導體 18澆鑄在LCP材料中使得導體的端部具有該澆鑄通?？商峁┑膰栏?公差。下文對澆鑄的其他細節(jié)進行描述。本領域的技術人員應該理解， 在本截面視圖中包括其他導體是多余的，因此，為了圖示清楚起見， 不包括其他部分。
將可壓縮界面部件20、 22應用于陣列16和其他承載信號的組件 之間，每個可壓縮界面部件包括兩個面33、 34和從面32延伸到面 34的導電部件36 (圖1未示出但圖2示出)?？蓧嚎s界面組件20、 22通常由彈性材料構成，如彈性連接器。彈性連接器包括彈性聚合 材料構成的體，其包括相對的第一和第二面(例如，圖2中所示的面 33和34)和從第一面延伸到第二面的多個細導體(如圖2所示的導 體部件36)。
彈性連接器可以使用具有各向異性導電性質的非常準確的硅橡 膠制造。這種連接器可以包括每平方厘米300到2000個嵌入在透明 硅橡膠片的厚度方向的細小金屬線。這種細小金屬線通常鍍金，以保 證低阻抗并可經(jīng)受相對大的電流。
使用時，將可壓縮部件20、 22放置在電路板12、 14上的相應被 屏蔽焊墊和信號陣列16的被屏蔽導體18之間，將中心導電芯區(qū)域 28和導電外部結構區(qū)域30以及被屏蔽導體或線纜18的軸導電部件
38和外導電部件40分別對準。導銷或定位柱21也澆鑄在LCP材料 19中，對應于電路板12、 14中的孔23，可壓縮界面部件20、 22中 的孔25用于輔助對準。本領域的技術人員可以理解，可以使用其他 結構，如凹槽、突起部分或凸起物以及相應的凹陷部分來輔助對準。
然后，對可壓縮界面部件20、 22施壓，以擠壓部件20、 22，這 樣，導電部件36提供面32上的電路板12、 14上的被屏蔽焊墊24、 26通過部件36到面34上的被屏蔽導體18的電連接。這樣，信號在 信號陣列和承載信號的組件之間傳遞，同時，保持了陣列16的線纜 18的內、外導電部件和信號承載組件(如電路板)的導電部件的形 狀結構。這種壓力或擠壓通常使進行這種接觸的導電部件發(fā)生如圖所 示的彎曲或扭曲，而不進行這種接觸的導電部件保持直立。
應該理解，可壓縮界面部件20、 22上的孔25對于可壓縮界面部 件20、 22的對準不是必需的。為使其充分工作，可壓縮界面部件20、 22只需要在對準時覆蓋被屏蔽的焊墊24、 26和被屏蔽的導體18端 部?？蓧嚎s界面部件20、 22內的哪個導電部件36使被屏蔽的悍墊 24、 26和被屏蔽的導體18端部接觸或者將其電連接無關緊要。相反， 可壓縮界面部件20、 22內的孔25用于在組合連接器組件10時保持 可壓縮界面部件20、 22。
然而，電路板12、 14上被屏蔽的焊墊24、 26和信號陣列16的 被屏蔽導體18端部的正確對準，對于電連接電路板是必需的。此外， 相對于每個被屏蔽的導體18，將可壓縮界面部件20、 22壓在信號陣 列16和信號承載組件(如電路板12、 14)間時，可壓縮界面部件20、 22維持軸導電部件38和外導電部件40通過可壓縮界面部件20、 22 到信號承載組件(如電路板12、 14)的形狀結構。此外，由于可壓 縮界面部件20、 22內的導電部件36的密度，使中心導電芯28和導 電外部結構區(qū)域30和軸導電部件38和外導電部件40分別接觸的受 壓導電部件36實際上形成實的中心導體和實的環(huán)繞外屏蔽。即，在 線纜的中心導體周圍實際上形成了 360。的屏蔽。此外，擠壓可壓縮 界面部件20、 22時，每個被屏蔽的導體18的屏蔽都被延伸，實際上， 可壓縮界面連接器具有塊32a—d的被屏蔽導體的屏蔽結構。
可以使用各種固定部件來施壓。例如，如圖1所示，螺栓42延 伸通過電路板12、 14上的相應孔44，用螺帽46來施壓至電路板12、 14和信號陣列16之間的可壓縮界面部件20、 22。其他用來替代的固 定部件包括但不限于螺栓、螺桿、絲扣插件、接頭部分等。
參看圖3，其中示出圖1和2的信號陣列16的分解圖。所示實 施例的信號陣列16包括四個塊32a—d，每個塊包括四個被屏蔽的導 體或嵌入線纜18?？梢允褂酶嗷蚋俚膲K，或者每塊具有更多或 更少的被屏蔽導體18。每個被屏蔽導體18包括軸或中心導電部件38 和外導電部件40。例如，被屏蔽的導體18可以是半剛性同軸線或柔 性線纜或者本領域技術人員公知的其他線纜。
每個塊32a—d可以通過澆鑄、放入或用其他方式將被屏蔽導體 或者線纜18嵌入在不導電物質(如上文所述的LCP材料19)中，被 屏蔽的導體18可以是某個長度的半剛性同軸線。塊32a—d的接觸面 即面表面48可以用車床加工或者拋光以提高接觸面即面表面48上的 被屏蔽導體18或者半剛性同軸線的共面性。這種車床加工或者拋光 改進了信號陣列16和可壓縮界面部件20、 22間的界面。導體18的 內導電部件38和外導電部件40在面的表面48處出現(xiàn)。導銷或定位 柱21也可以澆鑄在一個或多個塊38a—d中。如圖3所示，定位柱 21澆鑄在塊38a和38b中。
被屏蔽導體18陣列16和延伸被屏蔽導體18的屏蔽的可壓縮界 面部件20、 22可以用于單端信號，如本發(fā)明一方面中的高速數(shù)據(jù)和/ 或通訊信號。在使用這種高速信號時，屏蔽對于防止干擾尤其有用。 此外，屏蔽防止非常近距離放置的被屏蔽導體間的串擾，并有助于形 成密集放置即間隔很小的被屏蔽導體陣列。本發(fā)明提供信號陣列和另 一個信號承載組件間的連接，并在連接處保持期望的信號密度。
此外，連接器組件10包括彈性連接器部件，例如，可壓縮界面 部件，提供了電路板12、 14之間的高速數(shù)據(jù)和/或通訊連接。由此， 連接器組件不需要焊接。此外，修理連接不需要焊接或者特殊的技能， 如拿掉并替換某一個可壓縮界面部件20、 22或者信號陣列16。用戶 只需要去掉固定部件，放上新的可壓縮界面部件，以及/或者新的信
號陣列，并且借助導銷21的幫助，重新安裝固定部件42、 44。此外， 連接器組件IO不包括組裝時會彎曲的引腳，該彎曲會導致信號變差 或者連接故障。
此外，連接器組件10將信號陣列16的被屏蔽導體18的形狀結 構通過連接器組件10延伸到信號承載組件的表面，信號承載組件例 如為電路板12、 14。通過利用連接器組件的固有屏蔽延伸形狀結構， 保持了信號完整性，降低了陣列中的被屏蔽導體間的串擾，同時也降 低了各個被屏蔽導體18的阻抗隨頻率的變化。因而，連接器組件IO 改進了高速數(shù)據(jù)和/或通信連接和接口的可替換性和可服務性。
本發(fā)明對具有兩個內導電部件的雙軸結構也很有用。請參看圖4 和圖5,連接器組件70包括兩個基本上平行的電路板72、 74 (電路 板74用虛線示出)、包括至少一個被屏蔽導體(即線纜)78的信號 陣列76和可壓縮界面部件80、 82 (部件82用虛線示出)，每個可壓 縮界面部件連接在電路板72、 74和被屏蔽導體78之間。電路板72、 74包括至少一對相應的被屏蔽的焊墊84、 86，圖4中只示出了被屏 蔽的焊墊86。被屏蔽的焊墊84、 86包括兩個中心導電芯區(qū)域88和 導電外結構區(qū)域90。
盡管未示出，本領域的技術人員應該理解，中心導電芯區(qū)域88 和導電外結構區(qū)域90延伸到電路板72、 72上的多層的線路。這些線 路形成線路板72、 74上的電路節(jié)點，電路板的結構和用途包括多層 上的線路，這對本領域技術人員是公知的。例如，電路板72、 74可 以是背板和電路塊，兩個電路板包括電路塊；或者是主板和子板。本 領域技術人員可以輕易想到這種兩個電路板的其他結構。
信號陣列76包括四個(或者更多或更少個)晶片92a-d，每個晶 片包括四個(或者更多或更少個)被屏蔽的導體78。如圖5所示， 每個被屏蔽的導體78包括兩個軸導電部件即芯導電部件94和導電外 部件96。下文參考圖6詳細描述信號陣列76。
現(xiàn)在參看圖5，其中示出沿圖4中線5-5的連接器組件70的部分 截面視圖。具體而言，圖5示出了沿信號陣列76的晶片92a的一個 被屏蔽導體78的截面視圖，以及被屏蔽導體78到電路板72、 74的連接。
每個可壓縮界面組件80、 82由彈性材料構成，包括兩個面98、 100和從面98延伸到面100的導體部件102。因而，可壓縮界面組件 80、 82可稱為彈性連接器，并且可與上文討論的部件20、 22相似。
將可壓縮部件80、 82放置在電路板72、 74上的相應被屏蔽焊墊 84、 86和信號陣列76的被屏蔽導體86之間，將中心導電芯區(qū)域88 和導電外部結構區(qū)域90以及雙軸導電部件94和導電外部件96分別 對準。例如，圖5示出了這樣的對準。定位柱91澆鑄在安裝端110， 并通過可壓縮界面部件80、 82中的孔93和電路板72、 74中的孔95 延伸，可用于輔助對準，同時在組裝連接器組件70時將可壓縮界面 部件80、 82保持住。
對可壓縮界面部件80、 82施壓，這樣，導電部件102提供面98 上的電路板72、 74上的被屏蔽焊墊84、 86通過部件102到面100上 的被屏蔽導體78的電連接。如所示，可以使用延伸通過電路板72、 74上的相應孔106的螺栓104和螺帽108。其他實施例中，這種螺栓 104也可以輔助對準?？梢允褂闷渌墓潭ú考鳛榇娑黄x本 發(fā)明的精神。
當如圖所示擠壓可壓縮界面部件80、 82時，使導電外部件96和 導電外結構區(qū)域90接觸的導電部件102形成360°的屏蔽，這些導 電部件102使軸導電部件94和中心導電芯區(qū)域88接觸。因此，受壓 時，可壓縮界面部件80、 82的導電部件102將被屏蔽導體78的形狀 結構或屏蔽延伸到電路板72、 74的焊墊84、 86或表面。
現(xiàn)在參看圖6，其中示出圖4和5的信號陣列76的分解圖。信 號陣列76包括四個(或更多或更少個)晶片92a—d，每個晶片包括 四個(或更多或更少個)雙軸導體78和兩個安裝端110。每個雙軸 導體包括兩個中心或內導電部件94和導電外部件96。
可以用本領域技術人員公知的電路板材料來構造晶片92a-d，例 如，玻璃纖維、環(huán)氧材料、聚四氟乙烯等。安裝端110連接到每個晶 片92a-d。安裝端110可以由非導電物質如LCP制造，并經(jīng)澆鑄或成 形，以容納被屏蔽的導體78。被屏蔽的導體78可以是本領域技術人
員所公知的某個長度的半剛性雙軸線纜。安裝端110和被屏蔽導體 78的接觸面或者接觸面表面112可以經(jīng)過車床加工或者拋光，以提 高接觸面112上的被屏蔽導體78的共面性。車床加工改進了信號陣 列76和可壓縮界面部件80、 82之間的界面。導體78的內導電部件 94和外導電部件96通常共面出現(xiàn)在接觸面表面，以使信號陣列可接 觸如電路板72、 74的信號承載組件。和陣列16不同的是，導體78 不是完全嵌入在如LCP的澆鑄材料中。
被屏蔽導體78和延伸被屏蔽導體78的屏蔽的可壓縮界面部件 80、 82可以用于差分信號，如高速數(shù)據(jù)和/或通訊信號。在使用這種 高速信號時，屏蔽對于防止干擾尤其有用，同時，傳導差分信號的雙 軸導電部件對于消除穿過屏蔽的任何噪聲或者干擾十分有用。此外， 屏蔽防止非常近距離放置的被屏蔽導體間的串擾，并有助于形成密集 間隔的陣列。界面部件80、 82將信號在陣列76和板子72、 74間傳 遞，并保持通過連接界面的導電部件的被屏蔽形狀結構。
連接器組件70還利用如可壓縮界面部件80、 82等彈性連接器的 益處，提供電路板70、 74間的高頻數(shù)據(jù)和/或通訊連接。為實現(xiàn)這一 點，連接器組件70不需要焊接。同時，拿掉并替換某一個可壓縮界 面部件80、 82或者信號陣列76不需要焊接或者特殊的技能。用戶只 需要去掉固定部件，放上新的可壓縮界面部件，以及/或者新的信號 陣列，并重新安裝固定部件。此外，連接器組件10改進了高速數(shù)據(jù) 和/或通信連接和接口的可替換性和可服務性。連接器組件不包括組 裝時會彎曲的引腳，因而，連接器組件的串擾得到改進。
現(xiàn)在參看圖7，其中示出了兩個大致垂直的信號承載部件(如電 路板132、 134)之間的連接器組件130的透視圖。連接器組件130 包括兩個基本上垂直的電路板132、 134、包括至少一個被屏蔽導體 146 (用虛線示出)的信號陣列136和可壓縮界面部件138、 140，可 壓縮界面部件連接在電路板132、 134和被屏蔽導體146之間。如上 面所概述并參看圖2和圖5所具體描述的例子，可壓縮界面部件138、 140可以彈性連接器。
被屏蔽導體146可以是某個長度的半剛性同軸線或者雙軸線，分別包括一個或兩個內導電部件(即軸導電部件)和外導電結構。信號 陣列的例子包括具有一個或兩個軸導電部件的被屏蔽導體，下文分別
參考圖8和圖9對此進行描述。本領域的技術人員應該理解，包括多
于兩個軸導電部件的被屏蔽導體也可用于高速數(shù)據(jù)和/或通信信號，
這樣的應用不背離本發(fā)明的精神。
例如，在一個實施例中，電路板132、 134包括至少一對相應的 焯墊，它們包括一個中心導電芯區(qū)域。圖1和圖2示出了包括位于電 路板上的一個中心導電芯區(qū)域的相應焊墊的例子，結合連接器組件 IO描述了這種焊墊的形成。圖8示出了電路板132、 134包括具有一 個中心導電芯區(qū)域的至少一對相應焊墊時，用于電路板132、 134的 信號陣列。
另一個實施例中，電路板132、 134包括具有兩個中心導電芯區(qū) 域的至少一對相應的焊墊。圖4和圖5示出了包括位于電路板上的兩 個中心導電芯區(qū)域的相應焊墊的例子，結合連接器組件70描述了這 種焊墊的形成。圖9示出了電路板132、 134包括具有兩個中心導電 芯區(qū)域的至少一對相應焊墊時，用于電路板132、 134的信號陣列。
根據(jù)前述的益處以及圖1-3和4-6分別具體示出的連接器組件10 和70，本領域的技術人員應該很容易理解電路板132、 134上包括一 個或兩個中心導電芯區(qū)域的焊墊的形成。此外，雖然這里未示出，但 是應該理解，電路板132、 134上包括一個或兩個中心導電芯區(qū)域的 焊墊延伸到電路板132、 134上的多層線路，并延伸至這些線路上焊 接的任何元件。這些焊接有元件的線路形成電路板132、 134上的電 路。
繼續(xù)參看圖7，電路板132、 134可以分別是背板和電路塊。這 種實施例里，電路板132可以包括主要包括線路，以使用這里描述的 多個連接器組件來連接多個電路塊和電子元件。電路板134以及其他 類似的電路板可以包括用于執(zhí)行一些功能的多個電子元件，也包括這 里描述的連接器組件。
電路板132、 134可以分別是主板和子板。這種實施例里，電路 板132可以包括處理器(如微處理器)以及線路，以使用這里描述的
多個連接器組件來連接多個電路塊。電路板134以及其他類似的電路 板可以包括用于執(zhí)行一些功能的多個電子元件，也包括這里描述的連 接器組件。
本領域的技術人員可以容易地想到使用兩個基本上垂直的電路 板的其他實施例和應用。
現(xiàn)在參看圖8，其中示出用于電路板132、 134的信號陣列150 的分解圖，電路板132、 134包括具有一個中心導電芯區(qū)域的焊墊。 信號陣列150包括四塊152a—d，每塊包括四個被屏蔽的導體154(用 虛線示出)，被屏蔽的導體154形成為以約90度角延伸或者具有90 度的彎曲。每個被屏蔽的導體154包括內部軸導電部件156和外導電 部件158。被屏蔽的導體154可由本領域技術人員公知的半剛性同軸 線形成。
每個塊152a-d可以通過將幾個半剛性同軸線成形為約90度并將 同軸部分澆鑄在如LCP159的不導電物質中形成。導體154以大致共 面的形式出現(xiàn)在表面處。然后可以對接觸表面160進行車床加工，以 改進被屏蔽導體154和被屏蔽導體154以及可壓縮接口部件(如圖7 所示的可壓縮接口部件138、 140)之間的界面的共面性。
一些實施例中，信號陣列150還包括壓板或者帶子162。壓板162 包括突起164，塊152a-d包括對應于突起164的凹槽166。向信號陣 列150施壓時，壓板162用來將塊152a-d保持在一起并對準，這如 同例如，向圖7所示的信號陣列136施壓時壓板141的功能一樣。
現(xiàn)在參看圖9，其中示出電路板132、 134包括具有兩個中心導 電芯區(qū)域的焊墊時，用于電路板132、 134的信號陣列170的分解透 視圖。信號陣列170也包括四塊172a-d，每塊包括四個被屏蔽導體 174 (用虛線示出)，被屏蔽的導體形成為約90度角或者具有90度的 彎曲。每個被屏蔽的導體174包括兩個軸導電部件176和外導電部件 178。被屏蔽的導體174可由本領域技術人員公知的半剛性同軸線形 成。
每個塊172a-d可以通過將幾個半剛性同軸線成形為約90度并將 雙軸線纜部分澆鑄在如LCP 179的不導電物質中形成。然后可以對接
觸表面180進行車床加工，以改進被屏蔽導體174和被屏蔽導體174 以及可壓縮接口部件(如圖7所示的可壓縮接口部件138、 140)之 間的界面的共面性。
一些實施例中，信號陣列170還包括壓板或者帶子1S2。壓板182 包括突起184，塊172a-d包括相應的凹槽186。向信號陣列170施壓 時，壓板182用來將塊172a-d保持對準，這如同例如，向圖7所示 的信號陣列136施壓時壓板141的功能一樣。
本領域的技術人員應該理解，盡管信號陣列150、 170分別由塊 152a-d、 172a-d構成，本發(fā)明的其他實施例可以使用具有晶片類型結 構的功能類似的信號陣列形成。圖4-6結合信號陣列76示出晶片類 型結構的例子。
本領域的技術人員應該理解，無論使用哪種類型的被屏蔽導體， 信號陣列都可以具有任何期望的大小。因此，例如信號陣列不需要構 造成圖l-9所示那樣大小為4X4。相反，本領域的技術人員會適當?shù)?選取信號陣列的導體數(shù)目，以滿足各種電路要求和耦合兩個電路板間 的高頻數(shù)據(jù)和/或通信信號的要求。
現(xiàn)在再參看圖7，使用時，可壓縮界面部件140放置在電路板134 上的相應同軸或雙軸被屏蔽焊墊和信號陣列136的被屏蔽導體146之 間，將電路板134上的焊墊區(qū)域的中心導電芯區(qū)域和導電外部結構區(qū) 域以及被屏蔽導體146的軸導電部件和導電外部件分別對準。對可壓 縮界面部件140施壓以壓縮可壓縮界面部件"0，這樣，可壓縮界面 部件140內的導電部件將電路板134上的焊墊通過導電部件電連接到 被屏蔽導體146。
可以使用各種固定部件來施壓。例如，如圖7所示，連接器組件 130還包括螺栓144，其延伸通過部件148和電路板，用螺帽(未示 出)來施壓至電路板134和信號陣列136之間的可壓縮界面部件140。 可使用其他替代的固定部件。
同樣，連接器138放置在電路板132上的相應同軸或雙軸被屏蔽 焊墊和信號陣列136的被屏蔽導體146之間，將電路板132上的焊墊 區(qū)域的中心導電芯區(qū)域和導電外部結構區(qū)域以及被屏蔽導體146的 軸導電部件和導電外部件分別對準。
可以用各種方法實現(xiàn)這種對準。例如，如圖7所示，電路板132 可以安裝在固定位置，例如安裝在框架或外殼200上。本例中，電路 板134可以稱為背板或者主板。框或者外殼200包括導槽或滑槽202， 以容納如電路板134的電路板?？梢园ㄆ渌幕?，以安裝其他電 路板。將電路板134插入導槽或滑槽202，這樣電路板132和134基 本垂直。
同樣，向可壓縮界面部件138施壓以壓縮可壓縮界面部件138， 這樣，可壓縮界面部件138內的導電部件提供從電路板132上的焊墊 通過導電部件到被屏蔽導體146的電連接?？梢酝ㄟ^安裝在電路板 134上的鎖扣204來施壓，鎖扣204連接并嚙合滑槽202，向可壓縮 界面部件138施壓。
壓縮可壓縮界面部件138、 140時，使被屏蔽導體146的外導電 部件接觸電路板132、 134上的焊墊的導電外部結構區(qū)域的導電部件 形成屏蔽，該屏蔽圍繞在使被屏蔽導體146的軸導電部件和電路板 132、 134上的焊墊的中心導電芯結構接觸的導電部件周圍。因而， 當壓縮可壓縮界面部件138、 140時，可壓縮界面部件138、 140的導 電部件將被屏蔽導體146的形狀結構和/或屏蔽延伸到電路板132、 134 的焊墊或表面。
根據(jù)被屏蔽導體中軸導電部件的數(shù)目，可將被屏蔽導體146和延 長這些導體的屏蔽的可壓縮界面部件138、 140用于單端信號或者差 分信號，例如，高速數(shù)據(jù)和/或通信信號。在使用高速或高頻信號時， 屏蔽對于防止干擾特別有用。此外，屏蔽防止挨得很近的被屏蔽導體 之間的串擾，并有助于構造密集分布的被屏蔽導體陣列。
此外，連接器組件130利用如可壓縮界面部件138、 140等彈性 連接器的益處，提供電路板132、 134間的高頻數(shù)據(jù)和域通信連接。 為實現(xiàn)這一點，連接器組件130不需要焊接。此外，拿掉并替換某一 個可壓縮界面部件138、 140或者信號陣列136不需要焊接或者特殊 的技能。用戶只需要松開鎖扣204，從滑槽202和框200上拿掉電路 板134，并且/或者去掉固定部件144，放上新的可壓縮界面部件138、
140和/或信號陣列136，并重新安裝固定部件144和電路板134。此 夕卜，連接器組件130不包括插入滑槽202中的電路板134時會彎曲或 折斷的引腳，引腳的彎曲和折斷會導致電路板132、 134產(chǎn)品在生產(chǎn) 測試或消費者使用時出現(xiàn)故障。連接器組件130還將信號陣列136的 被屏蔽導體140的形狀結構通過連接器組件130延伸到電路板132、 134的。通過使用其自身的屏蔽延伸形狀結構，陣列中的被屏蔽導體 間的串擾得到降低，同時各個被屏蔽導體18的阻抗隨頻率變化而產(chǎn) 生的改變也被降低。因而，連接器組件130改進了高速數(shù)據(jù)和/或通 信連接的可替換性和可服務性。
圖IO示出了本發(fā)明的另一個實施例，其中使用可壓縮界面部件 形成連接器組件。具體而言，連接器組件200包括連接信號陣列202a、 202b的連接器組件200a、 200b。信號陣列進而可以連接信號承載組 件(未示出)，如電路板或者其他電子元件。陣列202a、 202b示為包 括多個承載信號的單獨導體，如線纜204。圖IO示出了兩個線纜陣 列相互連接的連接器組件。然而，如上所述以及圖13和14的實施例 所示，連接器組件可用于將多個線纜的信號陣列連接到如電路板的另 一個信號承載組件。
每個陣列202a、 202b的單個導體或線纜204包括一個或多個內 導電部件和外導電部件。在同軸結構中，如圖IO所示，外導電部件 (外導體)圍繞一個內導電部件(內導體)，外導電部件為本領域所 示公知的編織線或者屏蔽。當然，圖10-15所示的實施例也可用于圖 4-6和圖9所示的雙軸結構。因而，本發(fā)明不限于所示的實施例。
在如圖10所示的連接器組件206a、 206b的實施例中，陣列線纜 的端部終止在由如金屬的導電材料形成的相應體206a、 206b中。例 如，體206a、 206b可以經(jīng)過對一片銅或者不銹鋼進行車加工而成。 每個體限定有面表面208，面表面208大致與信號陣列202a、 202b 的線纜的終止端共面。具體而言，陣列線纜的內導電部件210以大致 共面的結構出現(xiàn)在面表面208，以將信號陣列(即202a)呈現(xiàn)給另一 個信號承載組件，如另一個連接器組件(如202b)或電路板。導電 連接器體，具體而言即面表面208定義外部導電部件，如接地參考， 其圍繞每個內導電部件。在圖IO所示的實施例中，連接器組件200 包括連接器組件200a和200b，它們作為整個組件的信號承載組件。 連接器組件200b結構類似，其中，信號陣列202b包括線纜，線纜具 有內終止于面表面214的導電部件212。根據(jù)本發(fā)明的一方面，可壓 縮界面部件220位于連接器體206a、 206b的面表面208、 214之間。 如上所述，可壓縮界面部件具有多個嵌入在可壓縮的導電介質(參看 圖11)中的導電部件。如下文進一步所討論的，連接器組件206a、 206b配置為互補的。
參看圖11，界面部件220挨著一個連接器體(如連接器206a) 的面表面208、 214放置，并用于壓縮在連接器體206a和另一個信號 承載組件(如組件200b的連接器體206b)之間。當被壓縮時，界面 部件220將連接器組件200a的信號陣列呈現(xiàn)給如連接器組件200b的 信號承載組件，以將陣列202a的信號傳遞給陣列202b，同時保持兩 個陣列的線纜的內部和外部導電部件的形狀結構。也就是說，圖10 和11的本發(fā)明提供了線纜陣列到線纜陣列的連接器組件，而不需陰-陽連接器部件或者引腳或者焊接連接，同時保持線纜的導電部件的形 狀結構，對于連接器組件200，其保持了陣列的各個線纜的同軸形狀 結構。
為了對準，體(塊)206a、 206b使用對準引腳222和相應的對 準開口 224，以保證一個陣列界面的線纜的內部導電部件與另一個陣 列的內部導電部件準確接合。用同樣的方式對準外部導電部件。使用 適當?shù)拈_口 226來容納適當?shù)墓潭ú考?，如螺絲，以將體206a、 206b 保持在一起，以提供陣列間的適當電連接。如可以理解的，本發(fā)明提 供了快速連接快速拆開的連接器組件，其不需要很大的力量來提供適 當?shù)男盘柦缑?，也不需要典型的同軸或引腳連接器所使用陽/陰插入 部件。因為本發(fā)明的連接器組件具有獨特的結構，所以其保持了高頻 信號的性能特性。
本發(fā)明提供與同軸連接器類似的良好性能，同時提供了這里所述 的其他益處。例如，對于高達20GHz的頻率，通過兩個配合的體和 界面部件所測量得到的VSWR是1.07:1。這和典型的同軸線纜的
VSWR類似。此外，通過兩個配合的體和界面部件所測量得到的阻抗 為50歐姆±3歐姆，這和典型的同軸連接器類似。
本發(fā)明的插入損耗和串擾性能也很好。通過3英尺的同軸線纜所 測量的具有本發(fā)明連接器及不使用本發(fā)明連接器的插入損耗為約 -0.7dB。高達40GHz的串擾足夠低，可以保證通過本發(fā)明連接器組件 的RF路徑的性質。具體而言，通過在配合的連接器體和界面部件一 端的線纜注入信號，并在連接器組件的另一端的相鄰線纜測量的信號 比輸入信號下降了-80dB。這和同軸線纜實現(xiàn)的參數(shù)類似。
圖12a和12b示出了為了擠壓界面部件220并提供期望的連接而 適當連接的連接器組件20。
在圖10的實施例中，連接器體(如體206a)包括多個在其中及 面表面208上形成的開口，以使內部導電部件(如中心導體)和外部 導電部件(如屏蔽)以平面形式出現(xiàn)在面表面，從而與界面部件220 的大致平的面接合。為了示例，僅說明了體206a，但是體206b的結 構也可以類似，以將信號陣列線纜的端子部與連接器體接合。
現(xiàn)在參看圖12C，其中示出了連接器組件的截面試圖，兩個連接 器體和可壓縮界面部件連接陣列。如從圖10、 11可以看出的，面表 面208、 214分別是凹陷和突起的，但是為了說明，圖12C未示出該 特征。具體而言，連接器體(塊)206a包括形成于其中的多個孔228。 每個連接器導體線纜204包括嵌入介質中的中心導體230和外部導體 (即屏蔽)232。這種結構在線纜組裝領域是公知的，將其稱為同軸 結構。所暴露出來的端部連接相應的套環(huán)234，套環(huán)插入到孔(即開 口) 228中。首先將線纜的終止端的中心導體230和外部導體232暴 露出來，從而終止線纜204。通常，中心導體232可以通過去掉其周 圍的介質材料而暴露出來，如圖所示，這樣中心導體稍微伸出所剩余 的介質231和外部導體232的終止端外。線纜的端部和暴露的中心導 體230被插入套環(huán)234,外部導體(即屏蔽)232電連接到套環(huán)，例 如通過焊接連接。
現(xiàn)在再次參看圖12C，內部導電部件236也壓入到線纜的被暴露 的中心導體231。接觸部件236用于抓住中心導體231，其端部可具
有彈簧爪。中心導體和內部接觸部件236的結合大致提供了每個信號 陣列線纜的內部導電部件，其大致共面地出現(xiàn)在面表面208處。內部 接觸從開口 228的套環(huán)延伸，如圖10所示，內部接觸的端部作為部 件210出現(xiàn)在面表面208。絕緣部件238也置于開口 228中并環(huán)繞每 個內部接觸236，例如為圖12C和15所示的介質部件。利用套環(huán)234、 內部接觸部件236和位于線纜終止端的絕緣部件238，線纜被置于幵 口 228中且固定在此。例如，套環(huán)可以壓進或者擰進各個開口 228。 或者，也可以用膠合來進行固定。如圖12C的截面所示，適當?shù)匦?成開口 228以容納成形的套環(huán)以及絕緣部件238和內接觸部件236， 以將內接觸置于中心并形成圖IO所示的信號陣列的內導電部件。絕 緣部件如圖15屏蔽接觸部件并將接觸部件置于中心。開口 220形成 為具有臺階或者肩部，以容納絕緣部件238的前端，從而防止其完全 穿過開口。因而，絕緣部件238限制在套環(huán)234和開口 228的臺階之 間，從而部件將內部導電部件和相應的導電體206a絕緣，還使內部 導電部件位于開口 228中心。套環(huán)234通過適當?shù)难b置固定在塊(體) 206a中。優(yōu)選地，套環(huán)224為金屬，因而電連接到導電體206a。該 實施例中，金屬體提供所有線纜或導體的信號陣列的外導電部件的金 屬體。通常，外導體是被屏蔽的，線纜是接地的，因此，導電體206a 提供陣列206a、 206b的各個內部導電部件共同的地。
因而，現(xiàn)在參看圖10，面表面208是接地表面，即其是信號陣 列的接地參考。
在如圖IO、 ll所示的一個實施例中，面表面208相對于導電體 206a的前表面是凹陷的。該凹陷面表面208示出于連接器體206a上。 或者，相對于體的面表面209，前表面可以是突起的，如連接器體206b 所示，其中面表面214突出在連接器體的前表面209之上。在圖10 所示的實施例中，連接器體200a使用凹陷的面表面，而另一個連接 器組件200b使用突起的面表面?；蛘撸w面表面208、 214可以都是 凹陷的，或者可以相對于它們相應連接器體的前表面209突起。在未 示出的本發(fā)明的另一個實施例中，面表面208、 214可以相當于連接 器體206a、 206b的前表面209齊平。
在圖IO、 ll所示的實施例中，凹陷區(qū)域208的大小對應于突起 區(qū)域214的大小，兩個區(qū)域都對應于截面部件，以在連接器組件連接 時套在一起。當然，這種套接不是必需的。
因而，根據(jù)本發(fā)明的一方面，內部和外部導電部件的形狀結構出 現(xiàn)在連接器體206a、 206b的相應面表面處。結合可壓縮界面部件(如 彈性連接器界面220)，共面的中心導體和接地參考確保高頻RF信號 可以從陣列202a傳遞到陣列202b，反之亦然，同時，保持連接器組 件200的期望性能參數(shù)。
如圖2和5所示，可壓縮界面部件利用嵌入在可壓縮電絕緣介質 中的多個導電部件。如圖17所示，這些導電部件通常以網(wǎng)格形式分 布在絕緣介質中。嵌入在所示介質37中的導電部件36在相對的兩端 同時和面表面208、 214接觸，以在壓縮可壓縮界面部件時，有效的 提供360度圍繞內導電部件的電磁屏蔽覆蓋。如圖17所示，在線纜 的屏蔽中提供的如接地參考的參考信號出現(xiàn)在連接器體206a、 206b 的面表面208、 214處。當可壓縮界面部件被壓縮時，如參考圖39所 示，多個導電部件36圍繞內部導電部件210，以形成360度的電磁 屏蔽。被屏蔽(或接地)的部件36由參考標號36g表示，其代表陣 列的各種線纜的外部導電部件。類似地，內部導電部件210接觸多個 部件36以在信號陣列的內部導電部件(即中心導體)間傳遞信號。 圖10的實施例所示的內部導電部件210、 212由空氣環(huán)繞。因而，當 將可壓縮界面部件220壓縮在導體200a、 200b之間時，導電部件36i 不傳遞任何信號或者電壓/電流，因而，提供了中心部件36c和形成 外部屏蔽的部件36g之間的絕緣層。
圖10和11示出了連接器組件200b，其中，面表面214從體206b 的前表面209突起。根據(jù)本發(fā)明的一方面，將可壓縮界面部件220壓 縮在連接器組件200a和200b之間，同時保持通過連接的陣列線纜的 內部和外部導電部件的形狀結構所需的力量可以通過在面表面214 上形成凹陷而得到降低。通常，如圖10所示，凹陷240臨近連接器 組件200b包括內部導電部件212的開口。因而，當將界面部件220 壓縮以提供具有期望的高性能特性的連接時，可壓縮絕緣材料(即介
質)37不僅進入為容納相應線纜204而形成的開口，還進入凹陷240， 但是需要較小的力量來提供陣列202a和202b之間的足夠信號通道。 和凹陷240類似，被打磨掉的區(qū)域241也可用在面表面214，這樣， 壓縮部件時，實現(xiàn)適當?shù)倪B接所需的力量較小。如上所述，雖然圖 10和11示出了面表面208和214分別為凹陷和突起的實施例，但是， 兩個表面可以都類似于面表面208，兩個面也可用都類似面表面214。 或者， 一個或多個表面可以基本上與相應的連接器體206a、 206b的 前表面齊平。如圖11所示，可壓縮界面部件220的大小可以對應于 面表面208，以如圖11所示實際位于面表面208的凹陷內。類似的， 突起的面表面214的大小可以嵌入在凹陷的面表面208內，以將內部 面部件220位于其間。界面部件的適當厚度為介于0.13mm到l.Omm， 可以從曰本的 Fugipoly 、 Massachusetts Fall River 的 Paricon Technologies Corporation以及曰本的Shin-Etsu Polymer Corporation公
司購買界面部件。
圖13和14示出本發(fā)明的替代實施例，其中，整個連接器組件包
括信號承載組件(如具有多個形成于其上的線纜或者焊墊的電路板)。 電路板連接到信號陣列。圖13和14所示的信號陣列和導電體類似于 圖10和11所示的連接器組件200b?；蛘?，也可以使用連接器組件 200a，或者根據(jù)本發(fā)明其他方面所等效的結構。參考圖13，電路板 250具有形成于其上的線路，以大致形成多個信號承載部件252，從 而在板子和線纜陣列204之間傳遞多個信號。圖13和14所示的信號 承載部件為同軸線。然而，也可以是其他的利用至少一個內導體和外 導體(如雙軸結構)的其他結構形成線路。
具體而言，信號承載部件252利用多個內部導電線路255和外部 導電線路256。和傳統(tǒng)的一樣，內部導電線路254可以代表信號導體， 外部導電線路可以代表信號254上的信號的屏蔽或者接地參考。內部 和外部導體線路之間的區(qū)域258是不導電的，其可能包括獨立的電路 板結構內的介電材料，或者不包括該材料。，電路板250可以用本領 域技術人員所知的任何關于電路板的技術形成，其中，導電金屬線路 沉積或者用其他方式形成在多層結構上。包括信號承載部件的電路板
的部分251相對于電路板的表面253是突起的、齊平的或者凹陷的。 圖13和14的實施例示出了齊平部分251，盡管部分251可以和圖10 的面表面208 —樣是凹陷的，以和圖10和11的面表面214套在一起。 如圖14所示，可壓縮界面部件220的大小可以配置為和電路板 的信號承載部件252重疊。然后，當電路板250和連接器200b壓縮 在一起時，界面部件被擠壓在信號陣列和信號承載部件之間，同時保 持了陣列和電路板的內部和外部導電部件的形狀結構，以將信號適當 地從陣列傳遞到電路板，或者反向傳遞。如上所述，界面部件的壓縮 保持了內部和外部導電比較的形狀結構，形成了圍繞內部導電部件 (即中心引腳)212的360度屏蔽，因而提供了本發(fā)明所期望的性能 特性。
圖10—14所示出的本發(fā)明的實施例利用導電的連接器體(塊)， 因而為信號陣列的內部導電部件提供了電參考，如接地參考。也就是 說，導電體將屏蔽參考從信號陣列線纜的終止端提前到內部導電部件 出現(xiàn)的各個面表面。在本發(fā)明的替代實施例中，體可以形成為如塑料 的電絕緣材料。為此，陣列的外部導電部件的參考信號(即接地)必 須用其他方式呈現(xiàn)給面表面。
圖16示出了為了在面表面提供外部導電部件，用來終止連接器 體內的線纜的可能部件。具體而言，具有導電外部體260的套環(huán)焊接 在端部261以屏蔽終止在外體260中的線纜的外部導體。內接觸262 和相應線纜的中心導體接觸，并且是導電的。例如，內接觸可以包括 雙叉端236，其通過摩擦力保持線纜所暴露出來的外部導體。導電外 部體260與內接觸262放置，以向前延伸，從而將端部264呈現(xiàn)出來， 端部264處內部接觸和外部體以共面方式出現(xiàn)。內接觸可以稍微延伸 在外部體的端部之外。和圖10和11以及12C所示的套環(huán)類似，絕緣 部件266可置于內接觸262周圍，以提供絕緣，并將內接觸相對于外 體260定位。(通常為圓柱形的)套管268被按壓進外體260的端部， 以將絕緣部件266固定。優(yōu)選地，套管是導電的，因而提供了信號陣 列的外部導電部件的一部分。然后，外體260可以被擠壓安裝，或者 用其他方式固定到圖12C所示的導電體內的適當開口。在該結構中，
可以利用由非導電材料制造的連接器體，連接器體的面表面不提供信 號陣列的外部連接器部件或者接地參考。相反，外體提供外部導電部 件，將如線纜屏蔽的接地參考向前傳遞給面表面，以呈現(xiàn)給可壓縮界 面部件，然后根據(jù)本發(fā)明的原理傳遞給另一個連接器組件或者電路板 或者其他信號承載組件。
圖18示出本發(fā)明的另一個實施例，其中電路板的端部用于和信 號陣列接口 。為此，體270可以和一個或多個電路板272的邊緣接合。 電路板272上可以包括一個或多個線路，線路與延伸通過體270的內 部導電部件276連接。內部導電部件以大致公面結構出現(xiàn)在體270的 面表面274，以將來自電路板的信號呈現(xiàn)給另一個信號承載部件，如 信號陣列或者具有類似結構其他的印刷電路板。內導電部件276位于 適當形成于體270上的開口 278的中心。體270可以是導電體，可以 連接到電路板272上形成的適當接地線路280。這樣，體270，尤其 是體的面表面274提供了外部導電部件，其可以帶來例如電路板或者 信號陣列的各個內部導電部件的接地參考。也就是說，面表面提供了 圍繞每個內部導電部件的接地參考?；蛘?，如果體270是不導電的， 如圖17所示的適當結構可用于將陣列的內部導電部件和外部導電部 件呈現(xiàn)給面表面274。利用根據(jù)本發(fā)明原理的可壓縮部件220，并將 界面部件置于挨著面表面274和如圖IO和11所示的其他導電連接器 體或者如圖13和14所示的另一個信號承載組件或者由另一個如圖 18所示的相同信號陣列呈現(xiàn)的面表面處，信號陣列的內部和外部導 電部件或者內部部件和相應的接地參考的形狀結構得以維持本發(fā)明 所提供的期望向性能特征。
雖然通過描述實施例說明了本發(fā)明，而且非常詳細地描述了實施例， 申請人:并不意在以任何方式將本發(fā)明的范圍限于這些細節(jié)。本領域的 技術人員可以容易的想到其他的益處和修改方式。因而，本發(fā)明的最 大范圍不限于所描述的代表性裝置和方法以及示例的具體細節(jié)。因 而，可以不依照這些細節(jié)，但是卻不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1、一種連接器組件，包括多個導體的信號陣列，每個導體包括至少一個內部導電部件和外部導電部件；導電體，其具有接觸面表面，所述導體的端部終止在所述體中，其中所述外部導電部件電連接到所述體，所述內部導電部件以大致共面結構出現(xiàn)在所述體接觸面表面處，以將所述信號陣列呈現(xiàn)給信號承載組件；可壓縮界面部件，其具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電部件；所述界面部件可挨著所述接觸面表面放置，當將其擠壓在所述接觸面表面和信號承載組件之間時，用于在所述信號陣列和所述信號承載部件之間傳遞信號，同時保持所述導體陣列的所述內部和外部導電部件以及所述信號承載組件的所述導電部件的形狀結構。
2、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，其中所述導電體是金屬。
3、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，其中所述接觸面表面具 有通過所述體形成于其上的開口，所述導體延伸進所述開口，并且所 述內部導電部件通過各個開口電性出現(xiàn)在所述面表面處。
4、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，其中所述內部導電部件 由介電材料和空氣之一環(huán)繞。
5、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，其中所述導體是同軸線 纜或者雙軸線纜之一。
6、 根據(jù)權利要求3所述的連接器組件，還包括臨近所述開口在 所述導電體的所述接觸面表面形成的凹陷。
7、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，其中所述接觸面表面相對于所述導電體的前表面是突起、齊平、或者凹進的。
8、 根據(jù)權利要求1所述的連接器組件，還包括連接到各個連接器的所述端部的多個套圈，每個套圈包括由所述線纜的所述內部和外 部導電部件分別電形成的內接觸和外體，所述外體電連接到所述導電 體。
9、 根據(jù)權利要求8所述的連接器組件，還包括圍繞所述內接觸的介質部件，其使所述內接觸和所述外體電絕緣。
10、 根據(jù)權利要求8所述的連接器組件，其中所述套圈通過螺紋擰進所述導電體內以將所述線纜固定在所述導電體內。
11、 一種連接器組件，包括相對的信號陣列，每個陣列包括多個導體，每個所述導體包括至少一個剛性內部導電部件和剛性外部導電部件；每個信號陣列包括連接器體，其具有接觸面表面，所述連接器的端部終止在所述體中，其中所述導體的所述內部導電部件和外部導電部件以大致共面結構出現(xiàn)在所述各個接觸面表面處；可壓縮界面部件，其具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電部件；所述界面部件可位于所述相對的連接器體的所述各個接觸面表面之間，當在所述各個接觸面表面之間擠壓所述界面部件時，其用于接合所述相對體的所述剛性內部導電部件和外部導電部件，并在所述信號陣列間傳遞信號，同時通過所述界面部件保持所述陣列的所述內部導電部件和外部導電部件的形狀結構。
12、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，其中至少一個所述體是導電的。
13、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，其中每個體的所述面 表面具有通過所述體在其上形成的開口 ，所述導體延伸進所述開口 ， 并且所述內部導電部件通過各個開口電性出現(xiàn)在所述接觸面表面處。
14、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，其中所述內部導電部 ^!^由介質材料和空氣之一環(huán)繞。
15、 根據(jù)權利要求13所述的連接器組件，還包括臨近所述開口 在至少一個所述連接器體的所述接觸面表面上形成的凹陷。
16、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，其中至少一個所述導 電體的所述接觸面表面相對于所述連接器體的前表面是突起、齊平、 或者凹進的。
17、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，還包括連接到各個線 路的所述端部的多個套圈，每個套圈包括分別電形成所述線纜的所述 內部和外部導電部件的內接觸和外體，所述套圈連接到所述連接器體以使所述內部和外部導電部件出現(xiàn)在所述面表面處。
18、 根據(jù)權利要求17所述的連接器組件，還包括圍繞所述內接 觸的介質部件，其使所述內接觸和所述外體電絕緣。
19、 根據(jù)權利要求17所述的連接器組件，其中至少一個所述連 接器體是導電的，所述套圈的外體連接到所述導電體。
20、 根據(jù)權利要求17所述的連接器組件，所述套圈通過螺紋抒 進所述體內以將所述線纜固定在所述體內。
21、 根據(jù)權利要求11所述的連接器組件，其中所述連接器體的 所述接觸面表面用于套在一起以擠壓所述可壓縮界面部件。
22、 一種連接器組件，包括電路板，其具有形成在所述電路板上的由各個外部導體線路圍繞的內部導體線路，以形成多個信號承載部件；多個導體的信號陣列，每個導體包括剛性的內部導電部件和剛性 的外部導電部件；連接器體，其具有接觸面表面，所述導體陣列的端部終止在所述 體中，其中所述內部導電部件和外部導電部件以大致共面結構出現(xiàn)在 所述接觸面表面處，以將所述信號陣列呈現(xiàn)給所述電路板；可壓縮界面部件，其具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電 部件；所述界面部件可挨著所述接觸面表面放置，當在所述接觸面表面 和所述電路板的所述信號承載部件之間擠壓所述界面部件時，其用于 接合所述剛性內部和外部導電部件，并在所述信號陣列和所述信號承 載部件間傳遞信號，同時保持所述導體陣列的所述內部和外部導電部 件以及所述電路板信號承載組件的形狀結構。
23、 根據(jù)權利要求22所述的連接器組件，其中所述體是導電的。
24、 根據(jù)權利要求22所述的連接器組件，其中所述接觸面表面 具有通過所述體形成于其上的開口，所述導體延伸進所述開口，并且 所述內部導電部件通過各個開口電性出現(xiàn)在所述面表面處。
25、 根據(jù)權利要求24所述的連接器組件，還包括臨近所述開口 在所述連接器體的所述接觸面表面形成的凹陷。
26、 根據(jù)權利要求22所述的連接器組件，其中所述接觸面表面 相對于所述連接器體的前表面是突起、齊平、或者凹進的。
27、 根據(jù)權利要求22所述的連接器組件，其中包括所述信號承 載部件的所述電路板的一部分相對于所述電路板的表面是突起、齊 平、或者凹進的。
28、 一種連接器，包括連接器體，其具有多個終止于所述連接器體的導體，每個導體包 括至少一個剛性的內部導電部件和剛性的外部導電部件；所述導體的端部終止于所述體，這樣所述內部和外部導電部件以 大致共面的結構出現(xiàn)在所述體的接觸面表面處；可壓縮界面部件，其具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電 部件；所述界面部件可挨著所述接觸面表面放置，當在所述接觸面表面 和信號承載組件之間擠壓所述界面部件時，其用于接合所述剛性內部 和外部導電部件，并與所述部件傳遞信號，同時保持所述導體的所述 內部和外部導電部件的形狀結構。
29、 根據(jù)權利要求28所述的連接器，其中所述體是導電的并且 連接到所述導體的外部導電部件。
30、 根據(jù)權利要求28所述的連接器，還包括在所述導電體的所 述接觸面表面形成的凹陷。
31、 根據(jù)權利要求28所述的連接器，其中所述接觸面表面相對 于所述連接器體的前表面是突起、齊平、或者凹進的。
32、 一種連接器組件，包括連接器體，其具有多個終止于所述體的內部導電部件，使得所述 內部導電部件以大致共面的結構出現(xiàn)在所述體的接觸面表面處；所述接觸面表面提供圍繞每個所述內部導電部件的各個接地參考；平面可壓縮界面部件，其具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電部件；所述平面界面部件可挨著所述接觸面表面放置，當在所述接觸面表面和信號承載組件之間擠壓所述平面界面部件時，其用于與所述組分專遞信號，同時保持所述內部導電部件和它們相應的接地參考之間的形狀結構。
33、 根據(jù)權利要求32所述的連接器組件，其中所述連接器體是導電的。
34、 根據(jù)權利要求32所述的連接器組件，其中所述導電體用于接合到電路板的邊緣，以使內部導電部件和所述電路板上的線路連接。
35、 一種連接導體陣列和信號承載組件之間的信號的方法，包括使所述導體的末端終止于連接器體；以大致共面結構使所述導體的內部導電部件出現(xiàn)在所述連接器體的接觸面表面；使接地參考出現(xiàn)在所述接觸面表面以環(huán)繞每個所述內部導電部件；將可壓縮界面部件挨著所述接觸面表面放置，所述可壓縮界面部件具有多個嵌入在可壓縮電絕緣介質中的導電部件；擠壓所述接觸面表面和信號承載組件之間的所述界面部件，以在所述導體陣列和所述信號承載組件之間傳遞信號，同時保持所述內部導電部件和它們相應的接地參考之間的形狀結構。
36、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述連接器體是導電的。
37、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述連接器體還包括在所述連接器體的所述接觸面表面形成的凹陷。
38、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述接觸面表面相對于 所述連接器體的前表面是突起、齊平、或者凹進的。
39、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述導體陣列包括多個 線纜。
40、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述導體陣列包括多個 電路板上的線路。
41、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述信號承載組件包括 電路板。
42、 根據(jù)權利要求35所述的方法，其中所述信號承載組件包括 連接器。
全文摘要
一種連接器或者連接器組件200，具有信號陣列202，該信號陣列具有至少一個被屏蔽的導體204，導體204具有相對末端并包括軸導電部件230和環(huán)繞該軸導電部件230的外部導電部件232和可壓縮界面部件220，可壓縮界面部件220位于該信號陣列202的至少一個相對末端上，界面部件220包括一層具有延伸通過絕緣材料層的多個導電部件的絕緣材料層。將可壓縮界面部件220壓縮在信號陣列和信號承載部件之間時，其保持信號到承載部件的軸導電部件230和外部導電部件232的形狀結構。
文檔編號H01R13/646GK101208837SQ200680017519
公開日2008年6月25日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權日2005年5月20日
發(fā)明者C·A·塔特, K·J·彼得斯, T·P·迪克斯 申請人:滕索利特公司