專利名稱：連接器系統(tǒng)和連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及連接器的領(lǐng)域，更具體地涉及適于管理熱負載的連接器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
輸入/輸出(I/O)連接器，特別是用于已知的高數(shù)據(jù)速率的連接器。這種連接器的一個例子通常稱為QSFP連接器。QSFP連接器用于在4X結(jié)構(gòu)(四個傳輸通道和四個接收通道)中提供IOGbps的數(shù)據(jù)速率。提供類似數(shù)據(jù)速率的其他連接器包括Infinibandl2X連接器(用于在12X結(jié)構(gòu)中提供IOGbps的數(shù)據(jù)速率)和SFP+連接器(用于在IX結(jié)構(gòu)中提供IOGbps的數(shù)據(jù)速率)。正在進行努力以提供更高數(shù)據(jù)速率的類似接口(例如，16Gbps或28Gbps 通道)。如能夠理解的，這些高數(shù)據(jù)速率是非常有益的并且被實施為在移動通信和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及特定的服務(wù)器應(yīng)用中幫助解決所關(guān)心的帶寬問題。如基于這些典型的應(yīng)用能夠想到的，具有兩種基本的使用模式。一種使用模式是從一個位置向另一個附近的位置提供數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)經(jīng)常移動小于10米的距離，所有的銅纜解決方案對于這些使用模式均可良好的工作。無源電纜組件特別適合于這種應(yīng)用并且具有成本效益。然而，隨著距離的增加，需要帶電力的電纜。對于中等距離(如小于100米)，經(jīng)常使用有源電纜并且這些電纜仍然基于銅線提供信號，但是信噪比(S/N)增加，使得當高頻信號沿著導(dǎo)線的長度行進時發(fā)生的衰減被控制。最終，為了傳輸更遠的距離(如I公里)，使用光學(xué)傳遞介質(zhì)更具意義。這些電纜在將電信號轉(zhuǎn)化為光信號的兩端上使用模塊，因此能夠在很遠的距離上發(fā)送信號。因此，兩種使用模式是I)無源電纜系統(tǒng)；以及2)電力電纜系統(tǒng)。電力電纜系統(tǒng)的一個顯著問題在于通過相應(yīng)的電纜傳遞信號的芯片/模塊需要電力。這需要顯著的能量，對于光學(xué)模塊常常在3瓦的范圍。需要冷卻該熱能的量，從而確保用于傳輸信號的部件不會過熱。雖然冷卻溶液是已知的(例如，CPU的冷卻溶液在應(yīng)用時必須消耗多于100瓦的能量)，在電纜組件中的該問題由于被冷卻的模塊需要一可移動的界面，因而該冷卻解決方案變得非常復(fù)雜。換言之，該模塊插入到插座中并且必須產(chǎn)生與該冷卻溶液的合適的接觸(其常常是滑動接觸)，使得充足的熱能能夠從該模塊移走。有時使用的一個冷卻方法是加裝熱沉。這種類型的熱沉在該模塊插入到插座中時提供用于與模塊接合的平坦表面。該平坦的表面借助夾子偏壓抵靠該模塊的表面，該夾子將該熱沉固定到罩體，因此該熱沉能夠豎直地移動以占據(jù)罩體、熱沉和模塊中的容差。然而，該設(shè)計的一個問題在于很難提供具有平坦表面的熱沉，并且該模塊也很難以達到完全的平坦。因此，作為一種實踐，在熱沉與該模塊之間基本上具有三個直接的接觸點是常見的。因此，如能夠理解的，期望具有改進的熱管理系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容一種連接器包括散熱器。該散熱器構(gòu)造成將熱量從端口導(dǎo)向與連接器間隔開的熱板。在一個實施例中，箱體能夠支撐多個連接器并且提供兩個熱板，并且與每個連接器相關(guān)聯(lián)的該散熱器能夠?qū)崮軐?dǎo)向兩個熱板。該散熱器能夠保持較薄以確保連接器能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)置。多個冷區(qū)塊能夠用于將散熱器與相應(yīng)的熱板熱連接。具體地，根據(jù)一個方案提供一種連接器系統(tǒng)，包括:箱體，支撐熱板；罩體，具有限定第一端口的開口，該第一端口具有第一側(cè)；殼體，設(shè)置在該罩體中，該殼體具有至少一個與該第一端口對齊的板槽；散熱器，包括與該第一側(cè)對齊的主殼體；以及冷區(qū)塊，熱連接到該熱板，該冷區(qū)塊構(gòu)造成熱連接到該主熱板。該熱板是該箱體的底壁。該第一端口具有第二側(cè)并且該散熱器包括從該主熱板延伸的第一側(cè)熱板，該第一側(cè)熱板與該第二側(cè)對齊。該第一側(cè)熱板熱連接到多個指狀部，所述指狀部構(gòu)造成在操作中接合對接插頭連接器的表面。該罩體安裝在電路板上，該電路板從該熱板偏移，并且該第一熱板穿過該電路板中的孔延伸。該罩體包括第二端口并且該殼體具有至少一個與該第二端口對齊的第二板槽，其中該第一側(cè)熱板設(shè)置在該第一端口和第二端口之間。該第二端口包括不與該第一端口的第二側(cè)相鄰的第三側(cè)，并且該散熱器包括從該主熱板延伸的第二側(cè)熱板，該第二側(cè)熱板與該第三側(cè)對齊。該冷區(qū)塊包括構(gòu)造成與該豎直壁接合的突片。該熱板構(gòu)造成提供液體冷卻。根據(jù)另一方案，提供一種連接器，包括:罩體，具有頂表面和底表面以及限定第一端口的開口，該第一端口具有第一側(cè)和第二側(cè)；殼體，位于該罩體中，該殼體具有至少一個與該第一端口對齊的板槽；以及散熱器，包括與該第一側(cè)對齊的主熱板以及與該第二側(cè)對齊的第一熱板，該第一熱板構(gòu)造成將熱能從該第二側(cè)引導(dǎo)到該主熱板，并且該主熱板延伸經(jīng)過頂表面和底表面之一。其中該主熱板延伸經(jīng)過該頂表面以及該底表面。該罩體包括具有第三側(cè)和第四側(cè)的第二端口，其中該主熱板與該第三側(cè)對齊，并且該散熱器包括與該第四側(cè)對齊的第二熱板。該第一熱板設(shè)置在該第一端口與該第二端口之間。根據(jù)本實用新型的該散熱器能夠保持較薄以確保連接器能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)置。多個冷區(qū)塊能夠用于將散熱器與相應(yīng)的熱板熱連接。

本實用新型經(jīng)由示例示出但并不限制到附圖中，其中相似的附圖標記指代相似的兀件，并且其中:圖1示出了連接器系統(tǒng)的實施例的立體圖；圖2示出了圖1中所示實施例的立體圖，其中示出了處于未對接位置的插頭連接器；圖3示出了連接器系統(tǒng)的實施例的部分分解立體圖；圖4示出了簡化的連接器系統(tǒng)的實施例的部分分解立體圖；圖5示出了圖4中所示實施例的另一立體圖；[0020]圖6示出了連接器系統(tǒng)的實施例的正視圖；圖6A示出了圖6中所示的實施例的線6A-6A所示部分的放大圖；圖7示出了連接器系統(tǒng)的實施例的立體圖；圖8示出了圖7中的實施例沿線8-8的截面?zhèn)纫晥D；圖9示出了圖8中所示實施例的立體圖；圖10示出了兩排熱管理系統(tǒng)的簡化的立體圖；圖11示出了一排熱管理系統(tǒng)的簡化的立體圖。
具體實施方式
以下的詳細描述描述了示例性實施例，但并不意欲限制于在此表述的組合。因此，除非另有說明，在此公開的特征可結(jié)合到一起以形成另外的組合，這些組合為了簡潔的目的并不示出。另外，應(yīng)注意到，在此描述的確定的特征是可選擇的。熱管理(以及關(guān)聯(lián)的系統(tǒng))經(jīng)常取決于預(yù)期的熱負荷。因此，在熱負荷預(yù)期較低的地方，可省略實施例中的用于提供更大的熱處理能力的特征。另外，對實際應(yīng)用于環(huán)境相對有利的位置(例如，如果該系統(tǒng)設(shè)置在可利用非常冷的空氣的位置中時)，一些特征對于提供期望的熱管理性能是不需要的。圖1示出了連接器系統(tǒng)10，其包括箱體30，箱體30具有第一熱板31、側(cè)板32以及第二熱板33。應(yīng)注意到，雖然熱板示出為位于箱體的外部，但是箱體能夠包括可設(shè)置在所示熱板外部的其他的板和/或結(jié)構(gòu)(因此所描述的熱板31、33可以是內(nèi)部熱板)。不管箱體的設(shè)計如何，這種設(shè)計的潛在的益處在于箱體30能夠作用為熱沉。由于箱體30通常較大且經(jīng)常享受經(jīng)過該熱板的氣流，這為合適的裝置提供了改進的冷卻性能。箱體30包括多行端口 41，端口 41在罩體80中是開口 42，并且端口 41構(gòu)造成容納信號電纜8的末端上的插頭連接器5 (如圖2中所示)，該信號電纜8包括具有優(yōu)選是平的表面7的殼體6。所描述的結(jié)構(gòu)提供三個彼此相鄰設(shè)置的分離的連接器100，以最小化占用的空間量，并且如描述的，箱體30具有安裝在上部第一熱板31上的上部冷區(qū)塊52a和安裝在下部第二熱板33上的下部冷區(qū)塊52b，并且每個連接器相關(guān)聯(lián)有一個上部冷區(qū)塊52a和一個下部冷區(qū)塊52b (如圖3、4、5中所示)。如同能夠理解的，取決于預(yù)期的氣流模式，在一些實施例中僅具有與每個連接器相聯(lián)合的上部冷區(qū)塊52a或者下部冷區(qū)塊52b (但不是同時具有兩個)也是足夠的。此外，每個連接器100能夠包括附接到散熱器70的罩體80，以使得該連接器組件作為單個單元而設(shè)置。上部冷區(qū)塊52a、下部冷區(qū)塊52b分別包括安裝塊53a、53b，其能夠以在熱板與安裝塊之間提供較低熱阻的方式安裝到熱板。例如，熱襯墊56能夠放置在安裝塊與熱板之間，使得當安裝塊緊固在適當位置時熱阻保持在令人滿意的水平，優(yōu)選地低于2C/W，更優(yōu)選地低于1.5C/W，并且在更高的執(zhí)行應(yīng)用中低于1.25C/W。冷區(qū)塊52a、52b還包括安裝在安裝塊53a、53b上的夾子60a、60b(如圖4、5、6中所示)，并且這些夾子具有構(gòu)造成與主熱板71接合的指狀部64。指狀部64示出為與圖6A中的安裝塊過盈配合，但是實際上可以改變，由于指狀部64擠壓主熱板71，它們提供很多平行的熱通道，這些熱通道能夠?qū)崮軓闹鳠岚?1傳導(dǎo)到支撐板，如下部熱板33。夾子60a、60b能夠焊接到安裝塊以確保兩個部件之間的低熱阻。在另一實施例中，這些夾子能夠直接安裝在熱板上并且可省略安裝塊。但是通常安裝塊能夠提供額外的表面以有助于減少熱阻。如從圖7、8、9、10中能夠理解的，第一和第二熱板73、72從主熱板71延伸。在實施例中，主熱板71與第一端口的第一側(cè)A以及第二端口的第一側(cè)C對齊,并且第一熱板73與第一端口的第二側(cè)B對齊，并且第二熱板72與第二端口的第二側(cè)D對齊。如能夠理解的，第一熱板設(shè)置在兩個端口 41之間，并且第二熱板不設(shè)置在這兩個端口之間。替代地，第二熱板72也可設(shè)置在兩個端口 41之間，但是這將使得用于物品，如光導(dǎo)管95或其他可能需要放置在其間的指示器的空間更小。應(yīng)注意到，這些熱板能夠做成所期望的形狀。例如，這些熱板能夠由金屬板、熱管或一些液體填充結(jié)構(gòu)形成。如能夠理解的，對于所期望的熱阻具有成本效益的結(jié)構(gòu)是令人滿意的。如所描述的，插入到端口的模塊將具有由多個熱接觸部76接合的表面。熱接觸部76熱連接到第一和第二熱板73、72 (如圖8、9中所示出)，該第一和第二熱板73、72熱連接到與冷區(qū)塊接合的主熱板71。這允許具有晶片連接器45連接到插頭連接器以接合該板槽并且具有較好的EMI保護，同時在相對密實的封裝中可提供充足的冷卻。如圖11中所描繪的，散熱器170包括主熱板171以及從該主熱板171延伸的第一熱板172。如能夠理解的，為了最大化熱性能,可使用兩個冷區(qū)塊162a和162b (每一個具有安裝塊和夾子，如描述的安裝塊153b和夾子160b)。然而，在替代性的實施例中，可省略上部或下部冷區(qū)塊。無論如何，冷區(qū)塊提供滑動熱界面，以允許具有較好的熱性能同時避免如堆積的問題，該問題能夠由電路板、熱板(未示出)以及連接器之間的尺寸變化而造成。因此，描述的實施例提供一種方法以在罩體與熱板之間提供較低的熱阻(在實施例中小于1.5C/W并且優(yōu)選地小于1.25C/W)。此外，該主熱板能夠穿過電路板中的開口延伸而不對熱性能造成顯著影響。另外，該設(shè)計允許致密結(jié)構(gòu)，如主熱板能夠增加小于3_并且在一實施例中小于2mm的寬度。因此，描述的熱溶液能夠提供優(yōu)秀的熱性能，同時每行連接器僅需要2mm-4_的額外空間。應(yīng)注意到，雖然熱板31、33描述為箱體30的一部分，如以上所注意到的，但是熱板也可以是內(nèi)部元件。例如，熱板可以放置在更大的箱體的內(nèi)部，對此并不限制。還應(yīng)注意至IJ，熱板不需要是固體金屬(其通常用于散熱器)，也可以替代地是液體冷卻的結(jié)構(gòu)(或者甚至是蒸汽室類型的熱沉)，其構(gòu)造成使用液體/蒸汽以有助于從該連接器移除和/或消耗熱倉泛。如能夠理解的，熱阻是各個接口的總計。在實施例中，例如，在插入的連接器與熱板之間的總熱阻能夠小于8C/W，并且在更優(yōu)選的實施例中能夠構(gòu)造成提供6C/W或者更小的熱阻。實際上，能夠設(shè)計提供不超過4C/W的熱阻的系統(tǒng)。此處公開的內(nèi)容描述了根據(jù)其優(yōu)選的和示例性的實施例的特征。在所附權(quán)利要求書的范圍和精神內(nèi)的多個其他的實施例、改型和變型對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是可以想到的。
權(quán)利要求1.一種連接器系統(tǒng)，其特征在于，所述連接器系統(tǒng)包括: 箱體，支撐熱板； 罩體，具有限定第一端口的開口，該第一端口具有第一側(cè)； 殼體，設(shè)置在該罩體中，該殼體具有至少一個與該第一端口對齊的板槽； 散熱器，包括與該第一側(cè)對齊的主殼體；以及 冷區(qū)塊，熱連接到該熱板，該冷區(qū)塊構(gòu)造成熱連接到該主熱板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，該熱板是該箱體的底壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，第一端口具有第二側(cè)并且該散熱器包括從該主熱板延伸的第一側(cè)熱板，該第一側(cè)熱板與該第二側(cè)對齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，該第一側(cè)熱板熱連接到多個指狀部，所述指狀部構(gòu)造成在操作中接合對接插頭連接器的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，該罩體安裝在電路板上，該電路板從該熱板偏移，并且該第一熱板穿過該電路板中的孔延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連接器，其特征在于，該罩體包括第二端口并且該殼體具有至少一個與該第二端口對齊的第二板槽，其中該第一側(cè)熱板設(shè)置在該第一端口和第二端口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接器，其特征在于，該第二端口包括不與該第一端口的第二側(cè)相鄰的第三側(cè)，并且該散熱器包括從該主熱板延伸的第二側(cè)熱板，該第二側(cè)熱板與該第三側(cè)對齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，該冷區(qū)塊包括構(gòu)造成與該豎直壁接合的突片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器系統(tǒng)，其特征在于，該熱板構(gòu)造成提供液體冷卻。
10.一種連接器，其特征在于，所述連接器包括: 罩體，具有頂表面和底表面以及限定第一端口的開口，該第一端口具有第一側(cè)和第二側(cè)； 殼體，位于該罩體中，該殼體具有至少一個與該第一端口對齊的板槽；以及 散熱器，包括與該第一側(cè)對齊的主熱板以及與該第二側(cè)對齊的第一熱板，該第一熱板構(gòu)造成將熱能從該第二側(cè)引導(dǎo)到該主熱板，并且該主熱板延伸經(jīng)過頂表面和底表面之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的連接器，其特征在于，該主熱板延伸經(jīng)過該頂表面以及該底表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接器，其特征在于，該罩體包括具有第三側(cè)和第四側(cè)的第二端口，其中該主熱板與該第三側(cè)對齊，并且該散熱器包括與該第四側(cè)對齊的第二熱板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的連接器，其特征在于，該第一熱板設(shè)置在該第一端口與該第二端口之間。
專利摘要一種連接器系統(tǒng)和連接器，其中連接器系統(tǒng)包括箱體，支撐熱板；罩體，具有限定第一端口的開口，該第一端口具有第一側(cè)；殼體，設(shè)置在該罩體中，該殼體具有至少一個與該第一端口對齊的板槽；散熱器，包括與該第一側(cè)對齊的主殼體；以及冷區(qū)塊，熱連接到該熱板，該冷區(qū)塊構(gòu)造成熱連接到該主熱板。該散熱器構(gòu)造成將熱量從端口導(dǎo)向與連接器間隔開的熱板。多個連接器能夠被支撐并且散熱器能夠與每個連接器相關(guān)聯(lián)。一個或更多的熱板能夠熱連接到相應(yīng)的散熱器以引導(dǎo)熱能遠離每個連接器。冷區(qū)塊能夠用于將該散熱器熱連接到相應(yīng)的熱板。
文檔編號H01R13/46GK202930624SQ201220587718
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者肯特·E·雷尼爾 申請人:莫列斯公司