相關(guān)申請(qǐng)的援引
本申請(qǐng)主張于2015年1月11日提交的題為“molex通道”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/102045、2015年1月11日提交的題為“molex通道”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/102046、2015年1月11日提交的題為“molex通道”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/102047、2015年1月11日提交的題為“芯片與旁路設(shè)于電路板的外部接口之間的高速數(shù)據(jù)傳輸通道”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/102048、2015年5月4日提交的題為“自立式(free-standing)模塊端口以及采用其的旁路組件”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/156602、2015年5月4日提交的題為“改進(jìn)的線纜-直接式連接器(cable-directconnector)”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/156708、2015年5月27日提交的題為“具有刮擦特征以及結(jié)合刮擦特征的旁路組件的線對(duì)板連接器”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/167036以及2015年6月19日提交的題為“具有順從接觸件(compliantcontact)以及結(jié)合順從接觸件的旁路組件的線對(duì)板連接器”的在先美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)us62/182161的優(yōu)先權(quán),所有的這些臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)援引合并于本文。
本發(fā)明概括而言涉及適合用于將高速信號(hào)從芯片或處理器等以低損耗傳輸至背板、母板以及其它電路板的高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),且更具體而言涉及一種旁路線纜組件,所述旁路線纜組件具有在連接于一電子器件的電路板的接觸件的過(guò)程中提供可靠的刮擦動(dòng)作的連接器。
背景技術(shù):
電子設(shè)備(諸如路由器、服務(wù)器、交換機(jī)等)需要以高數(shù)據(jù)傳輸速度運(yùn)行,以滿足(serve)在許多終端用戶設(shè)備中的對(duì)帶寬和流式(streaming)音頻及視頻的傳送日益提高的需求。這些設(shè)備使用在安裝于所述設(shè)備的一印刷電路板(母板)上的一主芯片元件(諸如一asic、fpga等)與安裝于所述電路板的連接器之間延伸的信號(hào)傳輸線。這些傳輸線目前以所述母板上或內(nèi)的導(dǎo)電跡線形成并在所述芯片元件與所述設(shè)備的外部連接器或電路之間延伸。
典型的電路板通常由一便宜的材料(如公知的便宜的fr4)形成。雖然fr4便宜,但是熟知的是,fr4在以約6gbps及更高的速率傳輸數(shù)據(jù)的高速信號(hào)傳輸線中將產(chǎn)生損耗。這些損耗隨著速率增加而增大,且由此使得fr4材料用于約10gbps及以上的高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用是不令人滿意的(undesirable)。這種衰減(dropoff)在6gbps時(shí)開(kāi)始并隨著數(shù)據(jù)速率增加而增大。為了將fr4用作用于信號(hào)傳輸線的一電路板材料,設(shè)計(jì)者可能不得不采用放大器和均衡器,這增加了所述設(shè)備的最終成本(finalcost)。
信號(hào)傳輸線在fr4電路板中的總體長(zhǎng)度能超過(guò)閾值長(zhǎng)度(thresholdlengths)(約10英寸),且可包括能形成信號(hào)反射及噪聲問(wèn)題以及另外損耗的彎曲(bends)和轉(zhuǎn)向(turns)。損耗有時(shí)能通過(guò)使用放大器、中繼器(repeater)以及均衡器來(lái)校正(corrected),但是這些元件也增加了制造電路板(finalcircuitboard)的最終成本。這使得電路板的布局復(fù)雜化,因?yàn)樾枰硗獾陌蹇臻g來(lái)收容這些放大器和中繼器。另外,信號(hào)傳輸線在fr-4材料中的路由可能要求多次轉(zhuǎn)向。這些轉(zhuǎn)向以及沿信號(hào)傳輸線發(fā)生在端接點(diǎn)處的轉(zhuǎn)變(transitions)可能負(fù)面地影響由信號(hào)傳輸線傳送的信號(hào)的完整性(integrity)。這隨后變得難于以獲得穿過(guò)傳輸線跡線的一致的阻抗和一低信號(hào)損耗的方式路由傳輸線跡線。定制(custom)材料(諸如megtron)可用于電路板結(jié)構(gòu),其降低了這種損耗,但這些材料的價(jià)格使得電路板以及由此使用它們的電子設(shè)備的成本急劇增加。
芯片是這些路由器、交換機(jī)以及其它設(shè)備的心臟。這些芯片典型地包括一處理器(諸如一asic(專(zhuān)用集成電路)芯片),且這個(gè)asic芯片具有一晶粒(die),晶粒通過(guò)導(dǎo)電焊料凸點(diǎn)(solderbump)連接于一基板(基板的封裝(package))。所述封裝可以包括穿過(guò)基板延伸至焊料球的微導(dǎo)孔(micro-vias)或鍍覆的通孔。這些焊料球包括一球柵格陣列(ballgridarray),所述封裝通過(guò)球柵格陣列安裝于母板。母板包括形成于其內(nèi)的多條跡線,所述多條跡線限定包括用于高速數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)牟罘中盘?hào)對(duì)的傳輸線、與差分信號(hào)對(duì)相關(guān)聯(lián)的接地路徑以及用于電源、時(shí)鐘信號(hào)以及其它功能的各種低速傳輸線。這些跡線可包括從所述設(shè)備的asic路由至i/o連接器(外部連接器連接于i/o連接器)的跡線、以及從asic路由至背板連接器(背板連接器允許所述設(shè)備連接于一總體系統(tǒng)(諸如一網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等)的其它跡線、或依然還有的從所述asic路由至所述設(shè)備的母板或使用所述asic的另一電路板上的器件和電路或跡線。
fr4電路板材料能處理10gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,但是這種處理帶有不足。為了跨越(traverse)長(zhǎng)的跡線長(zhǎng)度,傳輸這些信號(hào)所需的功率(power)也增加。由此,設(shè)計(jì)者發(fā)現(xiàn)難于提供用于這種設(shè)備的“綠色”設(shè)計(jì),因?yàn)榈凸β实男酒荒苡行У仳?qū)動(dòng)針對(duì)這種及更長(zhǎng)的長(zhǎng)度下的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)所需的功率越大,所消耗的電能越多,且這還使得產(chǎn)生的必須散出的熱越多。相應(yīng)地,這些不足進(jìn)一步使得使用fr4作為用于電子設(shè)備的一母板材料變得復(fù)雜化。采用更貴的且外來(lái)(exotic)的母板材料(諸如megtron)來(lái)以更能夠接受的損耗處理高速信號(hào)使得電子設(shè)備的總體成本增加。盡管采用這些貴的材料得到(experienced)低損耗,但是它們依然并導(dǎo)致(incurred)要求功率增加以傳輸它們的信號(hào),且在長(zhǎng)的板跡線設(shè)計(jì)中所要求的轉(zhuǎn)向和交叉(crossover)形成信號(hào)反射以及潛在的噪聲增加的區(qū)域。
由此,變得難于在電路板和背板中充分地設(shè)計(jì)信號(hào)傳輸線,以滿足用于高速應(yīng)用所需的串?dāng)_和損耗要求。雖然希望采用經(jīng)濟(jì)的板材料(諸如fr4),但是fr4性能隨著數(shù)據(jù)傳輸速率接近10gbps而急劇掉落(falloff),這驅(qū)使設(shè)計(jì)者采用更貴的板材料且增加了采用這種電路板的設(shè)備的總體成本。相應(yīng)地,本發(fā)明由此面向具有合適的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電互連件的多個(gè)旁路線纜組件,所述多個(gè)旁路線纜組件一起限定用于以10gbps及以上傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的高速傳輸線,且所述多個(gè)組件具有低損耗特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
相應(yīng)地,本文提供改進(jìn)的高速旁路組件,所述高速旁路組件不采用電路板而采用線纜,以限定適于在10gbps及以上的高速數(shù)據(jù)應(yīng)用且具有低損耗特性的信號(hào)傳輸線。
根據(jù)本發(fā)明,一種旁路線纜組件用于在一芯片或芯片封裝與背板或電路板之間路由高速數(shù)據(jù)傳輸線。所述旁路線纜組件包括含有信號(hào)傳輸線的線纜,所述線纜避免了電路板結(jié)構(gòu)上的不足而不管結(jié)構(gòu)的材料如何,且所述線纜提供了獨(dú)立的信號(hào)路徑,該信號(hào)路徑具有阻止信號(hào)損耗并保持阻抗處于能夠接受的級(jí)別(levels)的一一致的幾何形狀及結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的應(yīng)用中,具有一芯片(諸如一asic或fpga)形式的集成電路作為一總體芯片封裝的一部分設(shè)置。所述芯片通過(guò)常規(guī)的焊料凸點(diǎn)等安裝于一封裝基板且可通過(guò)一密封(encapsulating)材料被包圍在所述基板內(nèi)并與所述基板成為一體,密封材料覆蓋(overlies)所述芯片和部分所述基板。所述封裝基板具有從所述焊料凸點(diǎn)延伸至所述基板上的端接區(qū)域之間的引線(leads)。線纜用于將所述芯片連接于所述設(shè)備的外部接口,諸如i/o連接器、背板連接器以及電路板的電路。這些線纜在它們連接于所述芯片封裝的基板附近的端部設(shè)有板連接器。
所述芯片封裝可包括多個(gè)接觸件,所述多個(gè)接觸件典型地設(shè)置于所述封裝的下側(cè),以用于提供從邏輯器、時(shí)鐘、電源以及低速器件以及高速信號(hào)電路到一設(shè)備的母板上的跡線之間的連接。這些接觸件可以保持所述線纜信號(hào)傳輸線的幾何結(jié)構(gòu)的方式位于所述芯片封裝的基板的上表面或下表面的能被容易地連接于線纜的位置。所述線纜提供旁路所述母板上的跡線設(shè)置的信號(hào)傳輸線。這樣一種結(jié)構(gòu)不僅減輕了針對(duì)上述說(shuō)明的損耗和噪聲問(wèn)題,而且釋放了母板上的大量的空間(即,不動(dòng)產(chǎn)(realestate)),同時(shí)允許低成本的電路板材料(諸如fr4)用于其構(gòu)造。
用于這種組件的線纜設(shè)計(jì)用于差分信號(hào)傳輸且優(yōu)選地為雙軸式線纜,所述雙軸式線纜采用包裹(encased)在介電包覆體內(nèi)的成對(duì)的信號(hào)導(dǎo)線(conductorwires),以形成信號(hào)導(dǎo)線對(duì)。所述導(dǎo)線對(duì)可包括相關(guān)聯(lián)的加蔽線且所有三條導(dǎo)線可進(jìn)一步被包圍在一導(dǎo)電纏繞物(wrap)、編織(braided)屏蔽體等形式的一外屏蔽體內(nèi)。兩個(gè)信號(hào)導(dǎo)線可被包裹在一單個(gè)的介電包覆體內(nèi)。構(gòu)成各個(gè)這樣的導(dǎo)線對(duì)的兩條導(dǎo)線的間隔和姿勢(shì)(orientation)能以這樣一種方式被容易地控制,即所述線纜提供與電路板分離并離開(kāi)的且可在一芯片、芯片組、器件與電路板的一連接器位置之間或在電路板的兩個(gè)位置之間延伸的一傳輸線。作為信號(hào)傳輸線構(gòu)件的所述線纜的有序的幾何結(jié)構(gòu)極其容易地被保持且具有與電路板的信號(hào)傳輸線所遇到的困難相比能夠接受的損耗和噪聲且不管結(jié)構(gòu)的材料如何。
所述導(dǎo)線對(duì)的接近端(近端)端接于所述芯片封裝而所述線纜的遠(yuǎn)離端(遠(yuǎn)端)連接于連接器端口形式的外部連接器接口。接近端的連接優(yōu)選采用設(shè)置成接合電路板及其接觸件的線對(duì)板連接器來(lái)完成。在這些線對(duì)板連接器中,信號(hào)導(dǎo)線對(duì)的自由端以仿效(emulate)所述線纜的有序的幾何結(jié)構(gòu)的一間隔直接端接于所述連接器端子的端接的尾部,從而在所述連接器位置將串?dāng)_和其它負(fù)面因素保持到一最低程度。各個(gè)連接器包括一支撐件,所述支撐件將所述兩個(gè)信號(hào)端子以一所需間隔保持,且各個(gè)連接器還包括相關(guān)聯(lián)的一接地屏蔽體,接地屏蔽體優(yōu)選至少部分包封(encompass)所述連接器的信號(hào)端子。所述接地屏蔽體具有由其形成的接地端子。
在這種方式下,與各個(gè)導(dǎo)線對(duì)相關(guān)聯(lián)的接地件可端接于所述連接器的接地屏蔽體,以通過(guò)限定一接地面形成提供屏蔽以及減少串?dāng)_的一接地路徑,所述信號(hào)端子能以共模(commonmode)寬側(cè)耦合接地面,而所述連接器的信號(hào)端子以差模(differentialmode)邊緣耦合在一起。所述旁路線纜組件的導(dǎo)線的端接在這樣一種方式下進(jìn)行,所述線纜的信號(hào)導(dǎo)線及接地導(dǎo)線的一具體所需的幾何結(jié)構(gòu)盡可能地(toextentpossible)保持穿過(guò)所述線纜的端接區(qū)域直到所述板連接器。
所述接地屏蔽體可包括多個(gè)側(cè)壁,所述多個(gè)側(cè)壁在所述連接器的對(duì)接端附近延伸,以提供一多面(multiplefaceted)的接地面。各個(gè)信號(hào)導(dǎo)線對(duì)的加蔽線或接地件端接于所述連接器的接地屏蔽體,且在這種方式下,各信號(hào)端子對(duì)至少部分由一接地屏蔽體包封,所述接地屏蔽體具有與所述接地屏蔽體成一體的用于對(duì)接所述電路板的兩個(gè)接地端子。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,一芯片封裝設(shè)置成包括安裝于一基板的一集成電路。所述芯片封裝的基板具有雙軸旁路線纜的第一端(或接近端)端接的端接區(qū)域。所述線纜的長(zhǎng)度可變化,但至少長(zhǎng)度足以用于使所述旁路線纜中的一些旁路線纜容易且可靠地端接于可包括一單個(gè)或多個(gè)的i/o式連接器以及背板式連接器等的一第一外部連接器接口和一第二外部連接器接口。所述連接器優(yōu)選地安裝于所述設(shè)備的面上,以允許外部連接器(諸如插頭連接器)與其對(duì)接。所述旁路線纜組件提供了供所述設(shè)備作為一更大的設(shè)備(諸如一數(shù)據(jù)中心的一服務(wù)器等)的一完全內(nèi)部構(gòu)件使用的一手段。在接近端處,所述旁路線纜具有板連接器,所述板連接器設(shè)置成連接于所述芯片封裝的基板上的接觸墊。
這些板連接器為線對(duì)板式且設(shè)置成它們可插入所述芯片封裝的基板上的一插座基座。相應(yīng)地,整個(gè)芯片封裝-旁路線纜組件能具有一“插入且活動(dòng)(plugandplay)”能力,只要整個(gè)組件能作為支持多個(gè)獨(dú)立的信號(hào)傳輸線的一單個(gè)一體件插入即可。所述芯片封裝可獨(dú)自(solely)或通過(guò)針對(duì)一低成本的低速母板的托腳(standoffs)或其它類(lèi)似的連接件(attachments)支撐在所述設(shè)備的基座內(nèi)。從所述母板去除所述信號(hào)傳輸線將釋放所述母板上的空間,該空間能收容另外的功能構(gòu)件,以為所述設(shè)備提供附加的價(jià)值和功能,同時(shí)保持與采用母板用于信號(hào)傳輸線的設(shè)備相比低的成本。此外,將所述信號(hào)傳輸線接合到所述旁路線纜中減少了傳輸流經(jīng)所述線纜的高速信號(hào)所需的功率的量,由此增加所述旁路組件的“綠色”價(jià)值并降低采用這種旁路組件的設(shè)備的運(yùn)行成本。
在一個(gè)實(shí)施例中,所述旁路線纜的信號(hào)對(duì)以這樣一種方式端接于線對(duì)板連接器,即允許所述連接器端子的接觸部直接接合電路板上的接觸墊。這些接觸部?jī)?yōu)選包括具有弧形表面的彎曲的接觸面,弧形表面定向成與電路板上的接觸墊相對(duì)。所述接觸面與其相應(yīng)的連接器的縱軸垂直或傾斜地延伸。所述接觸部?jī)?yōu)選具有當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)的j型形狀,且這些接觸部的自由端沿相反的方向延伸,從而當(dāng)所述連接器插入插座或基座而安裝于電路板上時(shí),這些接觸部從所述接觸墊上沿線性路徑上擴(kuò)張開(kāi),以提供一刮擦動(dòng)作,從而便于移除表面膜(surfacefilm)、灰塵等并提供一可靠的連接。
在另一實(shí)施例中,所述板連接器可設(shè)有一順從元件,所述順從元件接合所述信號(hào)端子的接觸部。與這些類(lèi)型的連接器一起使用的插座安裝于所述芯片封裝的基板且具有收容獨(dú)立的連接器的開(kāi)口。所述插座包括施壓元件(諸如對(duì)應(yīng)的壓臂),所述施壓元件接合所述連接器的對(duì)應(yīng)的相對(duì)的表面并施加一壓力在所述連接器與所述芯片封裝基板的接觸件上。所述順從元件施加一另外的力,以完全發(fā)揮(develop)作用在所述連接器端子的接觸部上的一所需彈性力,這將導(dǎo)致與所述芯片封裝的接觸件的可靠的接合。所述插座的開(kāi)口可包括位于其所選定的表面上的一導(dǎo)電覆層,以使所述導(dǎo)電覆層接合所述線對(duì)板連接器的接地屏蔽體。在這種方式下,所述線纜雙軸導(dǎo)線可靠地連接于所述芯片封裝的接觸件。
此外,所述導(dǎo)線對(duì)的線對(duì)板連接器均以單個(gè)連接器一體件或“芝克萊特(chiclet)”構(gòu)造,從而一旁路線纜組件的各個(gè)明顯不同的傳輸線可獨(dú)立地連接于一設(shè)備的芯片封裝的基板上或電路板上的一所需的端接點(diǎn)。所述插座可設(shè)有以預(yù)定圖案布置的多個(gè)開(kāi)口,其中各個(gè)開(kāi)口將一單個(gè)連接器收容于其內(nèi)。所述插座的開(kāi)口還可設(shè)有內(nèi)突沿(ledges)或肩部,所述內(nèi)突沿或內(nèi)肩部限定所述插座的止擋面且接合所述連接器的對(duì)應(yīng)的相對(duì)的表面。這兩個(gè)接合止擋面用于保持一接觸壓力作用在所述連接器上,以保持所述連接器接觸所述電路板。在上述的所述連接器的其中之一插入一插座開(kāi)口的過(guò)程中,所述信號(hào)端子及接地端子的接觸部沿所述電路板的一公共對(duì)接表面以及設(shè)置在所述電路板上的接觸墊向外擴(kuò)張。這個(gè)線性運(yùn)動(dòng)沿與所述連接器的縱向插入方向垂直的一方向進(jìn)行。在這種方式下,所述旁路線纜可靠地將所述芯片封裝上的電路連接于所述母板的外部連接器接口和/或端接點(diǎn)。
相應(yīng)地,提供了一種改進(jìn)的高速旁路線纜組件,其限定適于用在10gbps或以上且具有低損耗特性的高速數(shù)據(jù)應(yīng)用的一信號(hào)傳輸線。
通過(guò)了解下面的詳細(xì)說(shuō)明,將清楚地理解本發(fā)明的這些和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參考下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明,可以理解本發(fā)明在結(jié)構(gòu)和運(yùn)作上的組織及方式及其進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn),在附圖中類(lèi)似的附圖標(biāo)記表示類(lèi)似的部件,并且在附圖中:
圖1是一電子設(shè)備(諸如一交換機(jī)、路由器等)的一立體圖,其中電子設(shè)備的頂蓋被移除且示出該設(shè)備的構(gòu)件的總體布局且一旁路線纜組件就位于該設(shè)備內(nèi);
圖2是與圖1相同的視圖,其中為了清楚起見(jiàn),旁路組件從該設(shè)備內(nèi)移除;
圖3是圖1的旁路組件的一立體圖;
圖4a是一已知結(jié)構(gòu)的一示意剖視圖,該已知結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)用于在一電子設(shè)備(諸如一路由器、交換機(jī)等)內(nèi)通過(guò)路由穿過(guò)母板或路由設(shè)于母板上的跡線將一芯片封裝連接于一母板;
圖4b是一示意剖視圖,類(lèi)似于圖1a,但示出本發(fā)明的旁路組件的結(jié)構(gòu),且如圖1所示的那樣,其用于將一芯片封裝連接于連接器或圖1的設(shè)備的其它構(gòu)件,其采用線纜并由此在圖1的該設(shè)備中所示的母板上消除使用導(dǎo)電跡線作為信號(hào)傳輸線;
圖5是端接區(qū)域的一放大細(xì)節(jié)圖,端接區(qū)域圍繞用于圖1的旁路組件中的多個(gè)芯片之一;
圖6是本發(fā)明的一板連接器的一個(gè)實(shí)施例的一立體圖,板連接器安裝于一電路板,其中旁路線纜的近端及其相關(guān)聯(lián)的連接器基座插入板連接器內(nèi);
圖6a是圖6的連接器的結(jié)構(gòu)的一分解圖;
圖6b是與圖6相同的視圖,但是其中兩個(gè)連接器從它們對(duì)應(yīng)的插座部分地移出;
圖6c是一示意圖,示出采用圖6的多個(gè)芝克萊特式連接器組件獲得的一信號(hào)及接地端子對(duì)接布置的一實(shí)施例;
圖6d是另一示意圖,示出采用圖6的芝克萊特式連接器組件獲得的一信號(hào)及接地端子對(duì)接布置的另一實(shí)施例;
圖7是本發(fā)明的一板連接器的一個(gè)實(shí)施例的一側(cè)向立體圖,當(dāng)板連接器完全插入一連接器插座并接觸一基板的相對(duì)的接觸件;
圖7a是圖7的板連接器的一立體圖(elevationalview),板連接器部分插入一連接器基座的一插口(receptacle),從而板連接器的信號(hào)端子和接地端子的接觸部在初始時(shí)接觸一基板的接觸件;
圖8是圖7的板連接器的一立體圖;
圖8a是一立體圖,示出圖8的連接器的信號(hào)端子端接于一旁路線纜的信號(hào)導(dǎo)線對(duì)的自由端;
圖8b是與圖8a相同的視圖,但是其中一隔塊圍繞連接器的端子的一部分形成;
圖8c是與圖8b相同的視圖,但是其中一連接器接地屏蔽體就位于隔塊的上方;
圖8d是圖8的連接器的一立體圖,其中為了清楚起見(jiàn),連接器基座的兩個(gè)半體的其中之一分解出;
圖8e是圖8的連接器的對(duì)接面的一前視圖;
圖8f是圖8的連接器的對(duì)接端的一放大側(cè)視圖,其中為了清楚起見(jiàn),連接器基座移除;
圖9是一線纜旁路板連接器的另一實(shí)施例的一立體圖,該線纜旁路板連接器結(jié)合一順從元件作為其接觸部的一部分;
圖9a是圖9的連接器稍從下方觀察到的一立體圖,而且其中為了清楚起見(jiàn),連接器本體內(nèi)的信號(hào)導(dǎo)線以虛線示出;
圖9b是圖9的連接器的沿其線b-b作出的一側(cè)視圖;
圖9c是圖9a的連接器的沿其線c-c作出的一仰視圖;
圖9d是圖9的連接器的沿其線d-d作出的一縱向剖視圖;
圖10是一豎直(vertical)插座連接器的一立體圖,該豎直插座連接器安裝于一電路板,而且其中圖9的連接器插入到豎直插座連接器內(nèi);
圖11是圖9的線對(duì)板連接器的一立體圖,線對(duì)板連接器以一水平姿勢(shì)(orientation)用于接觸一芯片封裝基板;
圖11a是圖11的連接器的其中之一沿其線a-a作出的剖視圖;
圖11b是與圖11相同的視圖,但是其中一水平插座連接器就位于一芯片封裝基板上而且其中多個(gè)芝克萊特式連接器就位;
圖11c是與圖11b相同的視圖,但是其中為了清楚起見(jiàn),多個(gè)芝克萊特式連接器移除;
圖11d是圖11c的插座連接器的沿線d-d作出的一剖視圖;以及
圖11e是圖11b的插座連接器的沿線e-e作出的一剖視圖。
具體實(shí)施方式
盡管本發(fā)明可以很容易具有多種不同形式的實(shí)施例,但示出在附圖中且本文將詳細(xì)說(shuō)明的是具體實(shí)施例,同時(shí)應(yīng)該理解的是,本說(shuō)明書(shū)將視為本發(fā)明的原理的一示例,且不意欲將本發(fā)明限制于所示出的圖樣。
由此,對(duì)一特征或方面的參考意欲說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施例的一特征或方面,并不暗含其每個(gè)實(shí)施例必須具有所說(shuō)明的特征或方面。此外,應(yīng)注意的是,說(shuō)明書(shū)列出了多個(gè)特征。盡管某些特征已組合在一起以說(shuō)明可能的系統(tǒng)設(shè)計(jì),但是那些特征也可用于其它未明確公開(kāi)的組合。因此,除非另有說(shuō)明,所說(shuō)明的組合不意欲為限制。
在圖所示出的實(shí)施例中,用于解釋本申請(qǐng)中不同部件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的方向表示(諸如上、下、左、右、前和后)不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。當(dāng)部件處于圖中所示的位置時(shí),這些表示是恰當(dāng)?shù)?。然而,如果部件位置的說(shuō)明發(fā)生變化,那么這些表示也將相應(yīng)地發(fā)生變化。
圖1是一電子設(shè)備50(諸如一交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等)的一立體圖。設(shè)備50由芯片52形式的一個(gè)或多個(gè)處理器或集成電路管理,芯片52可為一總的芯片封裝54的一部分。設(shè)備50具有一對(duì)側(cè)壁55、前壁56以及后壁57。多個(gè)連接器端口60設(shè)置于前壁56,從而線纜連接器形式的相對(duì)的對(duì)接連接器可插入連接器端口60,以將設(shè)備50的電路連接于其它設(shè)備。背板連接器端口61可設(shè)置于后壁57,以收容將設(shè)備50連接于一更大的設(shè)備(諸如一服務(wù)器等,包括用于這種設(shè)備的背板)的背板連接器93。設(shè)備50包括一電源58和制冷組件59以及其上同時(shí)具有各種電子器件(諸如電容器、開(kāi)關(guān)、更小的芯片等)的一母板62。
圖4a是用于常規(guī)設(shè)備的一現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)芯片封裝及母板組件的一剖視圖。芯片52可為一asic或任意另一類(lèi)型的處理器或集成電路(諸如一fpga)且可為定位在一起的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的集成電路。相應(yīng)地,術(shù)語(yǔ)芯片將在本文中用作用于任何合適的集成電路的通用(generic)術(shù)語(yǔ)。如圖4a所示,芯片52具有位于其下側(cè)的焊料凸點(diǎn)45形式的接觸件,焊料凸點(diǎn)45將芯片52連接于一芯片封裝的一支撐基板47的相關(guān)聯(lián)的接觸墊46?;?7典型地包括延伸穿過(guò)基板47的本體直達(dá)基板47的本體的下側(cè)的鍍覆的通孔、微導(dǎo)孔或跡線48。這些元件48與接觸件49連接,接觸件49設(shè)置于基板47的下側(cè)47a且這些接觸件49典型地可采用一bga、pga或lga等的形式。芯片52、焊料凸點(diǎn)45、基板47以及接觸件49一起配合限定一芯片封裝52-1。芯片封裝52-1能通過(guò)一插座(socket)(未示出)對(duì)接于一母板52-2,母板52-2由一合適的材料(諸如fr4)制成且用于一設(shè)備。母板52-2典型地具有多個(gè)長(zhǎng)的導(dǎo)電跡線52-3,導(dǎo)電跡線52-3從芯片封裝的接觸件49穿過(guò)母板52-2延伸至該設(shè)備的其它連接器、構(gòu)件等。例如,一對(duì)導(dǎo)電跡線52a、52b被要求限定差分信號(hào)傳輸線,而一第三導(dǎo)電跡線52c提供跟隨所述信號(hào)傳輸線的路徑的一相關(guān)聯(lián)的接地。各條這樣的信號(hào)傳輸線路由穿設(shè)母板52-2或路由設(shè)于母板52-2上且這種路由具有某些不足。
fr4電路板材料損耗不斷增加且在10ghz頻率以上,這開(kāi)始變成是個(gè)問(wèn)題。另外,這些信號(hào)傳輸線跡線52a-c通常要求轉(zhuǎn)向、彎曲以及交叉,以將傳輸線從芯片封裝的接觸件49路由至安裝于母板52-2上的連接器或其它構(gòu)件。跡線52a-c的這些方向變化會(huì)形成信號(hào)反射及噪聲問(wèn)題以及另外的損耗。損耗有時(shí)能通過(guò)采用放大器、中繼器以及均衡器來(lái)校正,但是這些元件也增加了制造電路板52-2的最終成本。這使得電路板52-2的布局復(fù)雜化,因?yàn)閷⑿枰硗獾陌蹇臻g來(lái)收容這些放大器以及中繼器且這個(gè)另外的板空間在該設(shè)備的計(jì)劃尺寸(intendedsize)下可能是得不到的。降低這種損耗的用于電路板的定制材料是可得到的,但是這些材料的價(jià)格急劇地增加了電路板的成本以及由此使用它們的電子設(shè)備的成本。依然還有的是,長(zhǎng)的電路跡線要求功率增加,以驅(qū)動(dòng)流經(jīng)電路跡線的高速信號(hào),且如此,它們阻礙設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)“綠色”(節(jié)能)設(shè)備的嘗試。
為了克服這些不足,我們開(kāi)發(fā)了旁路線纜組件,旁路線纜組件取消電路板的信號(hào)傳輸線以消除對(duì)用于電路板的昂貴的定制板材料的需求,且大大地消除了fr4材料的損耗的問(wèn)題。圖4b是圖1的設(shè)備50的芯片封裝54以及母板62的一剖視圖,設(shè)備50采用根據(jù)本發(fā)明原理的一旁路線纜組件。芯片52可含有也與封裝54的基板53連接的高速電路、低速電路、時(shí)鐘電路、邏輯電路、電源電路以及其它的電路。跡線54-1形成在基板53上或基板53內(nèi)且通向(leadto)相關(guān)聯(lián)的接觸件54-2,接觸件54-2可包括接觸墊等且布置在芯片封裝的基板53上的指定的端接區(qū)域54-3內(nèi)。
優(yōu)選地,這些端接區(qū)域54-3設(shè)置靠近或處于芯片封裝54的緣部54-4,如圖4b所示。芯片封裝54還可包括一密封體(encapsulant)54-5,密封體54-5將芯片52固定就位于封裝54內(nèi)以作為一個(gè)一體組件且為芯片封裝54提供一單個(gè)的外在形式而能作為一單個(gè)部件插入一設(shè)備中。在一些情況下,散熱(heattransfer)設(shè)備(諸如具有多個(gè)立式散熱片71的散熱器70)可以本領(lǐng)域公知的方式安裝于芯片的一表面,以將芯片52工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱散出。這些散熱設(shè)備70安裝于芯片52上,從而散熱設(shè)備70的散熱片71從密封體54-5突伸到設(shè)備50的內(nèi)部空氣空間中。
旁路線纜80用于將線纜近端處的芯片封裝54的電路連接于線纜遠(yuǎn)端處的一電路板上的外部連接器接口以及電路。旁路線纜80示出為在其近端87處端接于封裝接觸墊54-2。如圖3和圖5所示,線纜近端87通常端接于插頭式板連接器87a。線纜80優(yōu)選為具有兩個(gè)均示出為圍繞有介電包覆體82的內(nèi)部信號(hào)導(dǎo)線81的雙軸結(jié)構(gòu)。一加蔽線83針對(duì)信號(hào)導(dǎo)線81的各線纜對(duì)設(shè)置且設(shè)置在一外導(dǎo)電包覆體84和一外絕緣外皮(jacket)85內(nèi)。成對(duì)的信號(hào)導(dǎo)線81(以及相關(guān)聯(lián)的加蔽線83)一起限定從芯片封裝54(及芯片52自身)上的電路通至連接器90、93、100或直接通至母板62或芯片封裝54上的端接點(diǎn)的各自的獨(dú)立的信號(hào)傳輸線。如上所述,線纜旁路80的有序的幾何結(jié)構(gòu)保持作為差分信號(hào)傳輸對(duì)的信號(hào)導(dǎo)線81處于一預(yù)定的間隔,這將控制針對(duì)線纜80的長(zhǎng)度的阻抗。采用旁路線纜80作為信號(hào)傳輸線消除了在母板上鋪設(shè)(laydown)跡線形式的高速信號(hào)傳輸線的需要,由此避免外來(lái)的板材料的高成本以及與更便宜的板材料(諸如fr4)相關(guān)聯(lián)的損耗。使用柔性的旁路線纜也降低了信號(hào)反射的可能性并有助避免需要過(guò)度電源消耗和/或另外的板空間。
如上所述,旁路線纜80具有分別連接于芯片封裝54和遠(yuǎn)端的連接器的相反的近端87和遠(yuǎn)端88。遠(yuǎn)端的連接器可包括i/o連接器90,i/o連接器90如圖3所示地位于該設(shè)備50的前部且收容于設(shè)備50的各種連接器端口60內(nèi);或者遠(yuǎn)端的連接器可包括背板連接器93,背板連接器93位于該設(shè)備50的后部的端口61內(nèi)(圖1),以用于將主(host)設(shè)備50連接于另一設(shè)備;或者遠(yuǎn)端的連接器可包括板連接器100,板連接器100連接于母板62或另一電路板。連接器100為線對(duì)板式的板連接器,其將連接器端子的接觸部連接于一電路板或其它基板上的接觸件。就是后者的應(yīng)用(即作為針對(duì)一芯片封裝的連接器)將用于說(shuō)明所示的旁路線纜連接器的結(jié)構(gòu)以及一些優(yōu)點(diǎn)。
旁路線纜80限定旁路設(shè)于母板62上的跡線的多條獨(dú)立的高速信號(hào)傳輸線并克服前述相關(guān)的不足。旁路線纜80能在線纜80的從芯片封裝54上的接觸件或端接點(diǎn)54-2、54-3到遠(yuǎn)端的連接器90、93的整個(gè)(throughout)長(zhǎng)度上保持信號(hào)導(dǎo)線81的有序的幾何結(jié)構(gòu),且因?yàn)檫@個(gè)幾何結(jié)構(gòu)保持相對(duì)的有序性,所以多條旁路線纜80可在其路徑上容易地被轉(zhuǎn)向、彎曲或交叉,而不會(huì)引入產(chǎn)生問(wèn)題的信號(hào)反射或阻抗不連續(xù)到信號(hào)傳輸線中。多條線纜80示出為布置成第一組線纜以及第二組線纜,其中,一第一組旁路線纜在芯片封裝54和設(shè)備50的前壁56上的端口60內(nèi)的i/o連接器90之間延伸。一第二組旁路線纜在圖3中示出為在芯片封裝54和設(shè)備50后部的背板連接器93之間延伸。還示出一第三組旁路線纜,第三組旁路線纜在芯片封裝54和板連接器100之間延伸,板連接器100將第三組旁路線纜連接于母板62上的也位于設(shè)備50后部的電路。當(dāng)然,許多其它構(gòu)造也是可能的。
本發(fā)明的板連接器100對(duì)接插座連接器98,如圖6和圖6a所示,插座連接器98可具有基部99,基部99安裝于母板62或芯片封裝基板53。在極大程度上(forthemostpart),這樣的連接器98將安裝于芯片封裝基板53。插座連接器98包括形成于其上的多個(gè)開(kāi)口99a,開(kāi)口99a開(kāi)口于芯片封裝基板53的一公共對(duì)接表面64,芯片封裝基板53安裝于一母板62,且各個(gè)開(kāi)口99a示出為收容一單個(gè)的線對(duì)板連接器100于其內(nèi)。插座連接器98可通過(guò)螺釘(screw)、銷(xiāo)柱(posts)或其它緊固件安裝于基板53和/或母板62。
圖7至圖8e示出一線對(duì)板連接器100的一實(shí)施例,線對(duì)板連接器100具有一對(duì)間隔開(kāi)的信號(hào)端子102,一旁路線纜80的信號(hào)導(dǎo)線81端接于所述一對(duì)端子102的尾部103。值得注意的是雖然圖示的外形具有一些有益之處,但并不意味著限制,因而一些特定的實(shí)施例可能包括一信號(hào),信號(hào),接地三個(gè)為一組的外形,而不是兩接地端子與信號(hào)對(duì)相關(guān)聯(lián),因而如圖6c與6d所示的模式(交替的gg/ss模式或重復(fù)的gg/ss模式)可以被修改為呈現(xiàn)一種gssg的模式或是其他較為滿意的模式(例如在信號(hào)對(duì)之間設(shè)有底部接地端子的gss/g模式)。換句話說(shuō),期望采用的特定模式是取決于數(shù)據(jù)傳輸速度及空間限制。
如圖所示,信號(hào)端子102具有接觸部104,接觸部104從連接器100的一對(duì)接端106向外延伸。信號(hào)端子的尾部103和接觸部104通過(guò)居間的信號(hào)端子的本體部105相互連接在一起??煽吹?,信號(hào)端子的接觸部104具有當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)的大體j型形狀,如圖7至圖7a和圖8所示。接觸部104包括弧形(arcuate)的接觸面107,接觸面107橫向(crosswise)定向或垂直(transversely)于相關(guān)的連接器100的縱軸la以及信號(hào)端子102的縱軸定向。接觸部104具有一寬度w2,寬度w2大于端子的本體部105的寬度w1(圖8),且優(yōu)選地,這個(gè)寬度w2接近或等于芯片封裝的或母板62的54-2、65的一對(duì)應(yīng)的寬度w3。這種寬度上的差異加強(qiáng)了與接觸墊54-2、65的接觸并增加了端子的接觸部104的強(qiáng)度。
接觸面107具有大體u型或c型形狀,且當(dāng)連接器100插入其對(duì)應(yīng)的插座98中并接觸芯片封裝基板53的對(duì)接表面64時(shí),接觸面107通過(guò)沿接觸件54-2的寬度w3的至少一點(diǎn)接觸騎(ride)在芯片封裝基板的接觸件54-2上。雖然在所示出的實(shí)施例中示出為弧形接觸面107,但是其它的結(jié)構(gòu)也可發(fā)揮作用,只要一合適的連接保持在接觸件54-2上即可。在一實(shí)施例中,其它的結(jié)構(gòu)將包括與接觸件54-2的至少一線性點(diǎn)接觸。所示的弧形面107包括這種類(lèi)型的接觸,且由此提供一可靠的刮擦動(dòng)作。連接器端子102的彎曲的接觸面107也是部分順從的且由此吸收可能發(fā)生在插座連接器98與插座連接器98安裝的芯片封裝基板53之間的累計(jì)的(stack-up)誤差。
如圖8b所示,連接器100通過(guò)利用一支撐塊109將一對(duì)信號(hào)端子102以一所需間隔支撐來(lái)組裝,支撐塊109由一介電材料(諸如lcp)形成,支撐塊109如圖8b所示地設(shè)置于端子的本體部105,以在組裝過(guò)程中和組裝之后支撐信號(hào)端子102。如圖8c所示,一接地屏蔽體110(圖8c)設(shè)置成優(yōu)選整個(gè)圍繞支撐塊109延伸,從而接地屏蔽體110被保持與信號(hào)端子的本體部105相距一預(yù)定距離。接地屏蔽體110還包括一縱向的端接片體111,端接片體111如圖8c所示向后延伸并提供旁路線纜的加蔽線83和導(dǎo)電纏繞物84可被端接的位置。如圖8b所示,加蔽線83可被彎折在自身上,以向線纜80的后方延伸且延伸穿過(guò)接地屏蔽體的端接片體111的孔111a。接地屏蔽體110及其相關(guān)的端接片體111與線纜80的信號(hào)導(dǎo)線81和連接器的信號(hào)端子102之間的間隔可選擇成使從信號(hào)導(dǎo)線的端接部位到信號(hào)端子的接觸部之間的信號(hào)傳輸線的阻抗一致或增加或降低。
接地屏蔽體110還示出為具有一對(duì)間隔開(kāi)的接地端子112,所述一對(duì)間隔開(kāi)的接地端子112沿接地屏蔽體110的一個(gè)側(cè)緣110a從接地屏蔽體110縱向延伸。這些接地端子112突出超過(guò)連接器100的對(duì)接端106且包括本體部112a以及具有弧形接觸面114的j型接觸部113,弧形接觸面114垂直于連接器的軸線la以及接地端子110的縱軸線延伸。如圖8e所示,所述一對(duì)信號(hào)端子的本體部105和接觸部104以一對(duì)對(duì)齊在一起,所述一對(duì)接地端子的本體部112a、接觸部104亦是如此。一對(duì)信號(hào)端子的本體部112a和接觸部104還成對(duì)地與它們對(duì)應(yīng)的一對(duì)接地端子的本體部112a和接觸部104對(duì)齊。所示出的一對(duì)信號(hào)端子102相互邊緣耦合(edgecoupled)且在連接器的整個(gè)長(zhǎng)度上寬側(cè)耦合(broadsidecoupled)于接地屏蔽體110和接地屏蔽體端子112。圖8e還示出信號(hào)端子的接觸部104和接地端子的接觸部113的布置。兩個(gè)信號(hào)端子的接觸部104以一對(duì)按一第一排190對(duì)齊,而隨后接地端子的接觸部113以一對(duì)按一第二排191對(duì)齊。單個(gè)的信號(hào)的接觸部104和單個(gè)的接地端子的接觸部113還分別按第三排192和第四排193對(duì)齊在一起,且可看到,這兩個(gè)排相交(或延伸垂直于)第一排190和第二排191。
具有兩個(gè)相互接合的半體116a、116b的一絕緣的連接器基座116示出在圖8d中,以包圍(encasing)至少旁路線纜80的遠(yuǎn)端和信號(hào)端子102的一部分,尤其是包圍線纜信號(hào)導(dǎo)線81與信號(hào)端子102之間的端接區(qū)域。組裝后的連接器基座116示出為通常具有四個(gè)側(cè)壁且可為設(shè)有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口118,一材料諸如一灌封(potting)化合物或一lcp可注入開(kāi)口118,以將線纜80和基座的半體116a、116b作為一單個(gè)一體件(unit)保持一起。
如早先所述,信號(hào)端子的接觸部104和接地端子的接觸部113均具有大體j型形狀。優(yōu)選地,該j型本質(zhì)上為將在一拐點(diǎn)115處相接的兩條不同半徑的曲線組合的組合曲線(compoundcurve),這在本領(lǐng)域中是已知的(圖8f)。拐點(diǎn)115典型地位于端子的本體部105、112a和端子的接觸部104、113之間,并預(yù)先使(predispose)兩個(gè)端子的接觸部104、113沿圖7中以?xún)蓚€(gè)箭頭表示的一共面(common)線性路徑沿相反的方向撓曲或移動(dòng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)促進(jìn)了信號(hào)接觸部104和接地接觸部113在向下的壓力施加于它們上時(shí)所需的向外或側(cè)向的運(yùn)動(dòng)。采用這種結(jié)構(gòu),隨著連接器100插入插座的開(kāi)口99a并移動(dòng)至接觸芯片封裝基板53的一公共的相對(duì)的對(duì)接表面64時(shí),接觸部104,113將沿接觸件54-2線性運(yùn)動(dòng)。由此,一連接器100沿豎直方向(垂直于芯片封裝基板53)的插入促進(jìn)接觸部104、113沿水平方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)是沿芯片封裝基板53的一公共的對(duì)接表面64,而不是像邊緣卡連接器(edgecardconnector)沿相對(duì)的對(duì)接表面。信號(hào)端子的接觸面107及接地端子的接觸面114與接觸件65之間的接觸能描述為一線性點(diǎn)接觸,該線性點(diǎn)接觸主要沿橫跨穿過(guò)接觸件65的寬度w2的j型的底部(base)發(fā)生。
這樣的連接器100可插入插座連接器98的開(kāi)口99a并豎直保持就位,以與電路板的對(duì)接表面64壓力接合(pressureengagement)。在圖7至圖8f所示的實(shí)施例中,連接器基座116可包括一對(duì)接合肩部122,接合肩部122具有與連接器100的縱軸線垂直的平坦的止擋面123。這些止擋面123將抵靠并接合設(shè)置于插座的開(kāi)口99a內(nèi)部的互補(bǔ)的接合面126。接合肩部122還可包括傾斜的引導(dǎo)面124,以便于連接器100插入插座98。如圖6c和圖6d所示,多個(gè)連接器100可插入插座的多個(gè)開(kāi)口99a,以獲得特定的圖案,諸如一個(gè)圖案示出在圖6d中,其中各個(gè)通道的信號(hào)端子“s”和接地端子“g”布置在一同一排(commonrow)。其它圖案也是可行的,且一個(gè)這樣的其它圖案示出在圖6c,其中,各對(duì)信號(hào)端子“ss”在至少兩側(cè)上側(cè)方均為一對(duì)接地端子“gg”。
圖9至圖9d示出一線對(duì)板連接器200的一個(gè)實(shí)施例,在線對(duì)板連接器200中,各條線纜80的信號(hào)導(dǎo)線81延伸穿過(guò)連接器200的一對(duì)應(yīng)的連接器本體部202。信號(hào)導(dǎo)線81具有自由端206,自由端206延伸出信號(hào)導(dǎo)線81的介電包覆體84且設(shè)置成限定信號(hào)端子210,信號(hào)端子210具有至少部分延伸出連接器本體202的對(duì)應(yīng)的接觸部212。如該實(shí)施例(其用于豎直應(yīng)用)所示,具有對(duì)應(yīng)的接觸部212的一對(duì)信號(hào)端子210分別從連接器200的一對(duì)接端203稍向外延伸。信號(hào)端子210實(shí)際上是線纜80的信號(hào)導(dǎo)線81的延續(xù)且縱向延伸穿過(guò)連接器本體202。由此,無(wú)需采用具有明確尾部的獨(dú)立的端子。可看到,信號(hào)端子的接觸部212具有當(dāng)從側(cè)面觀察時(shí)大體c型或u型形狀,如圖9b和圖9d所示。就此,信號(hào)端子的接觸部212包括弧形接觸面213,弧形接觸面213橫向于或垂直于其連接器200的一縱軸線la定向。
接觸面213具有大體u型或c型形狀,且當(dāng)連接器200插入對(duì)應(yīng)的豎直的開(kāi)口99a中時(shí),接觸面213能騎在基板的接觸件54-2上,以沿接觸件54-2以至少一點(diǎn)接觸方式接觸基板53的對(duì)接表面64。雖然在所示出的實(shí)施例中示出連接器端子的弧形接觸面213,但是其它形狀也可發(fā)揮作用,只要保持與基板的接觸件54-2有至少一線性點(diǎn)接觸即可。在示出的實(shí)施例中,信號(hào)導(dǎo)線81的自由端206如圖所示(如在209處)地向后彎折或彎曲在自身上,且這樣做時(shí),自由端206圍繞一順從元件215延伸,順從元件215具有一圓柱形的本體部216,本體部216橫向設(shè)置在連接器本體202內(nèi)。順從元件215優(yōu)選地由一彈性體材料形成,該彈性體材料一硬度(durometer)值選擇為接收(accommodate)接觸部212的所需的彈性力。順從元件215示出為具有一圓柱形形狀,但是將理解的是,可采用其它形狀,諸如正方形、長(zhǎng)方形、橢圓形等。信號(hào)導(dǎo)線的自由端206被彎成其限定一開(kāi)口或圈208,順從元件215在連接器本體202內(nèi)延伸穿過(guò)開(kāi)口或圈208,且自由端206圍繞順從元件的本體部216的至少大于一半的周長(zhǎng)延伸,以保持順從元件215就位。雖然自由端206示出為向后彎折(foldedback)在自身上,但是自由端206可早些終止以限定一j型鉤部,j型鉤部以防止順從元件215與接觸部212解除接合(workingfree)的方式接合順從元件的本體部216。
在圖9至圖11的連接器200中,一對(duì)信號(hào)導(dǎo)線81以一間隔并行布置并圍繞順從元件215形成。這個(gè)組件插入一接地屏蔽體220,接地屏蔽體220在圖中示出為具有三個(gè)壁221、222,且線纜80的加蔽線83以公知的方式在其中一個(gè)壁222處連接于接地屏蔽體220。接地屏蔽體壁221、222內(nèi)的空間224填充有一介電材料(諸如lcp),以將信號(hào)端子210固定并就位于連接器本體202內(nèi)且給予連接器本體202更多的限定(definition)。如圖11b所示,信號(hào)端子/導(dǎo)線81布置在接地屏蔽體220內(nèi),其中順從元件215的端部218靠近或接合接地屏蔽體220的側(cè)壁221,從而接觸部212的一部分延伸超出連接器本體202的對(duì)接面203。如在圖9a、9b以及圖10a看到的,順從元件215的一部分延伸超出連接器200、200'的對(duì)接面203。接地屏蔽體220可包括一個(gè)或多個(gè)接地端子228,接地端子228具有彎曲的接觸部229,接觸部229從接地屏蔽體220的一緣部226延伸,且線纜80的信號(hào)對(duì)的加蔽線83延伸穿過(guò)接地屏蔽體的壁222上的一開(kāi)口236并向后彎曲在壁222上,用于以一公知的方式連接于接地屏蔽體上。兩個(gè)接地端子228沿一第一方向彼此對(duì)齊,且沿與第一方向垂直的第二方向還分別與兩個(gè)信號(hào)端子210對(duì)齊。
這樣的連接器200可為插入插座連接器98的開(kāi)口99a并以壓力接合在電路板的對(duì)接面上的方式被豎直保持就位。這個(gè)壓力可通過(guò)一壓臂或插座開(kāi)口99a的傾斜的壁來(lái)施加。沿一豎直方向收容連接器200的插座連接器98示出在圖9至圖10,但圖11至圖11e示出根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的一線對(duì)板連接器200'和一對(duì)應(yīng)的插座連接器240的一第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中,連接器200'在結(jié)構(gòu)上設(shè)置成用于以一水平姿勢(shì)接合基板的接觸件。就此,連接器200'的總體結(jié)構(gòu)與先前所述的實(shí)施例大部分相同。一個(gè)不同之處在于順從元件215靠近連接器200'的對(duì)接面203的一拐角設(shè)置,如圖11a所示,從而信號(hào)端子的接觸面213的超出一半的弧長(zhǎng)al露出于連接器本體的對(duì)接面203之外。
為了收容這些類(lèi)型線對(duì)板連接器200',可以采用諸如圖11b所示的一水平插座連接器240,所述水平插座連接器240具有一基體242,基體242用于安裝于一基板53的對(duì)接表面64。基體242具有如圖所示的多個(gè)插座開(kāi)口243,所述多個(gè)插座開(kāi)口243沿連接器240的寬度間隔開(kāi)且各個(gè)開(kāi)口243設(shè)置成收容一單個(gè)的連接器單元200'于其內(nèi)。開(kāi)口243直接向基板53開(kāi)口,從而在開(kāi)口243內(nèi)露出的連接器240的接觸件靠近連接器240的拐角,以接合一插入的連接器200'的信號(hào)端子的接觸部212。就此,基板的對(duì)接表面64可視為限定插座開(kāi)口243的一壁。
為了將一向下接觸壓力施加在信號(hào)端子的接觸部212上,一懸臂式的壓臂或卡扣246示出為作為連接器240的一部分形成。壓臂246在開(kāi)口243內(nèi)從開(kāi)口243的一后壁244向前延伸并終止于能夠操作的一自由端247。壓臂246還優(yōu)選具有與其中一個(gè)接地屏蔽體的壁222的形狀互補(bǔ)的一形狀,如圖11e所示。連接器200'的接地屏蔽體的壁222偏移,以限定一脊部234,脊部234接合形成在壓臂246上的一相對(duì)的肩部248。在這種方式下,迫使連接器200'向前運(yùn)動(dòng)(圖11e),從而接地接觸件229接觸插座開(kāi)口243的端壁244并被迫向下運(yùn)動(dòng),從而信號(hào)端子210的信號(hào)接觸部212接觸電路板的接觸墊64。至少插座連接器開(kāi)口243的端壁244是導(dǎo)電的(諸如通過(guò)一導(dǎo)電覆層),且端壁244以一公知方式連接于電路板62上的接地電路。壓臂246也優(yōu)選導(dǎo)電,從而沿至少兩個(gè)分別處于兩個(gè)不同方向的位置與連接器的接地屏蔽體220之間形成接觸。
插座連接器240還可包括位于其開(kāi)口243內(nèi)的側(cè)導(dǎo)軌249,側(cè)導(dǎo)軌249在開(kāi)口243內(nèi)沿電路板62的對(duì)接表面64縱向延伸。這些導(dǎo)軌249接合并將連接器本體202的緣部支撐在電路板62上方一所需距離,這借助順從元件215產(chǎn)生一可靠的彈性力作用在信號(hào)端子210的接觸部212上。將注意的是,連接器200'的信號(hào)端子的接觸部212沿一水平方向接觸其對(duì)應(yīng)的接觸墊54-2,而接地端子228的接地端子接觸部229經(jīng)由接地端子228接觸連接器240的豎直導(dǎo)電表面244而沿一豎直方向接觸電路板62上的接地電路。
本發(fā)明提供了這樣的連接器,所述連接器將保持存在于線纜導(dǎo)線中的從端接區(qū)域到電路板的一有序的幾何結(jié)構(gòu),而不會(huì)引入過(guò)度的噪聲和/或串?dāng)_,且所述連接器將提供在其連接的接觸墊上的一刮擦動(dòng)作。使用這種旁路線纜組件允許與由便宜的材料(諸如fr4)制成的電路板相關(guān)聯(lián)的高速數(shù)據(jù)傳輸,由此降低了某些電子設(shè)備的成本和制造復(fù)雜性。線纜導(dǎo)線與電路板之間的直接連接方式消除使用獨(dú)立的端子,這由此減少了不連續(xù)性的可能性,獲得更好的信號(hào)性能。這種消除獨(dú)立的接觸件也導(dǎo)致系統(tǒng)成本的總體降低。另外,順從元件215的可壓縮性將確保至少信號(hào)端子與電路板的接觸件之間的接觸,而不管電路板的表面(areas)是否可能超出(outof)平面度誤差(planartolerance)。這還允許信號(hào)接觸部212稍抵靠著順從元件215運(yùn)動(dòng),以獲得作用在基板接觸件上的一可靠的彈性力。
盡管示出并說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例,但是可以設(shè)想到的是,本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離前述的說(shuō)明書(shū)和隨附權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍的情況下仍可作出各種修改。