技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及連接器領(lǐng)域,更具體而言涉及一種端接線纜到一插頭連接器中的方法。
背景技術(shù):
線纜連接器在高性能計算方案中變得越來越重要。隨著數(shù)據(jù)速率的提升,由于在發(fā)送信號穿過通??捎玫碾娐钒宀牧纤嬖诘膬?nèi)在損失,故采用電路板將信號從一個位置處的一集成電路(IC)傳遞至電路板上的另一位置的習(xí)慣做法(practice)變得越來越具有挑戰(zhàn)性(challenging)。因為這種損失是電路板的材料性能所導(dǎo)致的結(jié)果(且由此需要昂貴的材料以提供一顯著的改進(jìn)),所以減少系統(tǒng)在先前認(rèn)為是較小(minor)的損失變得越來越重要。自然,當(dāng)考慮到如何減少損失時找尋的一個地方(place)就是任何的過渡區(qū)(transition)。如所知的,區(qū)域之間的過渡區(qū)往往導(dǎo)致阻抗不連續(xù)性,且這些不連續(xù)性在足夠高的信號頻率下可導(dǎo)致能量反射,能量反射不僅增大了插入損失而且往往導(dǎo)致串?dāng)_增強(qiáng)。
線纜連接器自然具有一過渡區(qū),因為它們具有位于連接器部分的帶有接觸部的端子以及位于線纜部分的導(dǎo)體。因此,盡管線纜自身可提供低的損失(處于每米損失低于5dB的數(shù)量級),但是某些人群會賞識提供線纜和接觸部之間的一改進(jìn)的過渡區(qū)的線纜組件的進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
一種線纜連接器包括一電路板,所述電路板具有一第一跡線、一第二跡線以及一接地導(dǎo)孔,所述接地導(dǎo)孔沿在所述第一跡線和所述第二跡線之間延伸的一直線設(shè)置。一線纜安裝于所述電路板。所述線纜包括包裹一第一導(dǎo)體和一第二導(dǎo)體的一第一屏蔽層。所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體各由一絕緣層包圍,所述兩個絕緣層分別沿所述兩個導(dǎo)體的長度以一筒形方式延伸,以形成一絕緣導(dǎo)體對。一加蔽線設(shè)置在僅所述屏蔽層內(nèi)且與所述絕緣導(dǎo)體對相鄰。所述第一導(dǎo)體焊接于所述第一跡線。所述第二導(dǎo)體焊接于所述第二跡線。所述加蔽線纜焊接于所述接地導(dǎo)孔中。如果需要,則所述加蔽線可在延伸進(jìn)入所述接地導(dǎo)孔之前從所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間通過。
附圖說明
本申請通過舉例說明且不限于附圖,在附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件,而且在附圖中:
圖1示出一線纜端接于一電路板的一實施例的一立體圖。
圖2示出圖1所示實施例的一簡化立體圖。
圖3示出圖2所示實施例的另一立體圖。
圖4示出圖3所示實施例的一部分分解立體圖。
圖5示出圖4所示實施例的另一立體圖。
圖6示出一線纜端接在一電路板的一第一側(cè)面的另一實施例的一立體圖。
圖7示出一線纜端接在圖6所示的電路板的一第二側(cè)面的一立體圖。
圖8示出圖6所示實施例的一簡化立體圖。
圖9示出圖6所示實施例的另一立體圖。
圖10示出圖9所示實施例的一部分分解立體圖。
具體實施方式
下面具體的說明描述多個示范性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此,除非另有說明,本文所公開的各種特征可以組合在一起而形成出于簡明目的而未示出的多個另外組合。
如已知的,一線纜組件包括一線纜、一插頭連接器以及在所述線纜和所述插頭連接器之間的一連接結(jié)構(gòu)(例如一線纜端接結(jié)構(gòu))。圖1-圖10示出了可用于提供一增強(qiáng)的線纜端接結(jié)構(gòu)的特征。應(yīng)注意的是,圖1-圖10示出不同的端接結(jié)構(gòu),且并不意欲對支撐電路卡的其它設(shè)計(或所得到的連接器)進(jìn)行限制。因此電路板的術(shù)語包括常規(guī)的電路板以及其它具有跡線和導(dǎo)孔的基板。
目前已確定的一件事是,盡管線纜端接結(jié)構(gòu)在較低的信號頻率(諸如2.5GHz或甚至5GHz)下時較為不重要,但是在高的信號頻率(諸如10GHz及更高)下時就變得較為重要。一線纜和一電路卡(諸如一板卡(paddle card))之間的常規(guī)端接結(jié)構(gòu)會包括在電路板上的三個墊,其中兩個用于信號,一個用于一接地(假設(shè)一差分信號構(gòu)型,因為這通常用在更高的頻率應(yīng)用中)。已有的設(shè)計使得所述三個墊以兩種基本構(gòu)型之一布置,即一接地-信號-信號布置或一信號-接地-信號布置。
已確定的是,這兩種已知的方法在更高的頻率下均存在問題。這些問題的一個原因在于兩個導(dǎo)體(它們形成一導(dǎo)電端子對且可稱為一差分對)通過絕緣層間隔開且兩個絕緣的導(dǎo)體并排放置在一外層內(nèi),所述外層通常為一屏蔽層(以提供免受寄生(spurious)信號影響的另外的防護(hù))。因此,在所述兩個導(dǎo)體之間存在以一差分模式起作用的一電磁場,以及在所述兩個導(dǎo)體和所述屏蔽層之間存在可被認(rèn)為是以一共模方式(common mode)起作用的一場。盡管沿所述線纜行進(jìn)時,這些場形狀維持得相當(dāng)好(甚至在彎曲部分周圍),從而存在的反射或阻抗不連續(xù)性最小。然而,當(dāng)所述線纜端接于電路卡時物理結(jié)構(gòu)得不到維持,且物理結(jié)構(gòu)上的突變會改變這兩個場的形狀且造成所述線纜的各部件之間的阻抗變化、造成阻抗不連續(xù)性以及潛在的顯著反射(這將會增大插入損耗)。
基于在一正常端接中所述屏蔽層截止(ends)和電壓參考面由位于所述差分對的一側(cè)的一信號加蔽線連續(xù)的事實,上述的問題進(jìn)一步加重。因此,所述兩個導(dǎo)體和在360度上突然延伸出的所述屏蔽層之間的耦合會沿一單個方向被集中(focus)?;谖挥趦蓚€導(dǎo)體之間但偏置的所述加蔽線隨后置于所述差分對的任一側(cè)或者直接位于所述兩個導(dǎo)體之間的事實,這些問題進(jìn)一步復(fù)雜化。由此,所述電路板的墊定位(pad orientation)使得所述線纜端接結(jié)構(gòu)進(jìn)一步復(fù)雜化并產(chǎn)生另外的信號完整性的問題。
已考慮解決這個問題的一種方法是在所述差分對的相反兩側(cè)使用兩條加蔽線。盡管這樣一種設(shè)置的確有助在端接時提供更好的對稱性,但是使用兩條加蔽線在彎曲時會引起問題,且由此可能僅僅提供最低的系統(tǒng)受益水平(system level benefit)。另外,在端接過程中,需要固定所述兩條加蔽線意味著需要另外的空間。因此,對于某些應(yīng)用而言,使用兩條加蔽線并不能令人滿意。
如圖1-圖5所示,一線纜端接結(jié)構(gòu)20的一實施例示出為能解決上述問題,且這些圖示出一加蔽線56端接于一接地導(dǎo)孔35中的一實施例。更具體地,一線纜50包括一第一導(dǎo)體54及一第二導(dǎo)體55(它們一起形成一導(dǎo)電對),且各導(dǎo)體位于一絕緣皮57內(nèi)。一加蔽線56沿所述導(dǎo)電對的一側(cè)設(shè)置,且一線纜屏蔽層59包裹加蔽線56和第一及第二導(dǎo)體54、55。應(yīng)注意的是,優(yōu)選使加蔽線56延伸進(jìn)入接地導(dǎo)孔35中,以有助控制和定向端接,但是從電氣的觀點看,使加蔽線56焊接于接地導(dǎo)孔35而不延伸進(jìn)入接地導(dǎo)孔35內(nèi)是足夠的。
一電路板30包括一第一跡線31以及一第二跡線32,第一跡線31以及第二跡線32一起形成能沿電路板30延伸一預(yù)定距離的一差分傳輸線。第一及第二跡線31、32各包括設(shè)置為焊接于各自導(dǎo)體的一墊33。焊接角焊縫(solder fillet)60將導(dǎo)體54、55固定于墊33。如圖所示,一第一墊33a包括一中心線34a,而一第二墊33b包括一中心線34b。中心線34a、34b可相互平行,且一接地導(dǎo)孔35位于中心線34a、34b之間。在一實施例中,所述接地導(dǎo)孔可定位成穿過接地導(dǎo)孔35并與中心線34a、34b平行的一中心線35a與中心線34a、34b等間距(例如恰好在中心線34a、34b中間)。如可認(rèn)識到的,電路板30具有一邊緣30a,所述接地導(dǎo)孔處于距邊緣30a一第一距離的位置。各條跡線起始的位置距邊緣30a一第二距離,且所述第二距離大于所述第一距離。在一實施例中,所述第二距離至少要比所述第一距離大0.5mm,以提供更令人滿意的電氣性能。
盡管圖1-圖5所示的端接結(jié)構(gòu)從一對稱的觀點出發(fā)看起來存在一些問題,但有點出人意料地己確定的是,這樣一種端接結(jié)構(gòu)優(yōu)于常規(guī)使用三個墊。另外,如能認(rèn)識到的,使所述接地導(dǎo)孔位于在所述兩條信號跡線之間延伸的一中心線上允許一更為小型化的端接布置。這樣一種結(jié)構(gòu)尤其有益于連接器間距將小于0.8mm的實施例。例如,所示的結(jié)構(gòu)在將支持一0.5mm間距的接觸部系統(tǒng)的一連接器中是行得通的(work well)。
應(yīng)注意的是,盡管單獨的成形罩(molding cap)40、41示出(一個覆蓋各端接對),但是預(yù)計在實際中可采用一一體的成形罩(例如,一單個的成形罩可覆蓋所述電路板的一側(cè)或兩側(cè)和所述線纜的一部分),以提供良好的應(yīng)力消除(strain relief)并有助確保所述兩個導(dǎo)體牢固地連接于所述電路板。成形罩的使用是可選的,然而,也不意欲是限制,除非另有說明。在設(shè)置一成形罩的情況下,如果需要,所述成形罩上的一凹槽42可位于所述兩個導(dǎo)體之間,以改善端接區(qū)域的阻抗。
圖6-圖10示出一端接結(jié)構(gòu)120的一實施例。線纜150可以與線纜50類似的方式構(gòu)造(具有第一及第二導(dǎo)體154、155、一加蔽線156以及一屏蔽層159),且可端接于具有與電路板30基本相同的結(jié)構(gòu)的一電路板130。由此,一接地導(dǎo)孔135與跡線131的一端131a之間的距離138優(yōu)選可大于0.5mm。端接結(jié)構(gòu)120的不同點在于線纜的方位旋轉(zhuǎn)了180度,從而加蔽線156在第一及第二導(dǎo)體154、155的上方而不是在下方延伸。相應(yīng)地,所述加蔽線在插入接地導(dǎo)孔135之前在導(dǎo)體154、155之間橫向(transversely)延伸。盡管會預(yù)計這將會引起電磁場的問題,但有點出人意料地已確定的是,與圖1-圖5示出的實施例相比,使加蔽線156在電連接于接地導(dǎo)孔135之前在導(dǎo)體154、155之間延伸在管理所述兩個導(dǎo)體和所述屏蔽層之間的耦合提供了進(jìn)一步改善并進(jìn)一步減少阻抗的不連續(xù)性。
應(yīng)注意的是,如圖所示,所述電路板的兩側(cè)均可端接線纜,從而在所述電路板的兩側(cè)導(dǎo)體焊接于墊(如果需要,墊可設(shè)置為與跡線的剩余部分(the rest)具有相同的尺寸或者不同的尺寸)。這樣一種結(jié)構(gòu)不是必須的但有利于提供適合用于希望具有一小型連接器的應(yīng)用的一更小型化的端接結(jié)構(gòu)。
本文給出的申請以其優(yōu)選實施例及示范性實施例說明了各個特征。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本申請后將作出處于隨附權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)的許多其它的實施例、修改、以及變形。