用于高速電連接器的殼體的制作方法
【專利說(shuō)明】
[OOCM] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年3月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/778, 684的權(quán)益， 其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
[000引發(fā)明背景 1.
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明大體上設(shè)及電互連系統(tǒng)，并且更具體地設(shè)及高密度、高速電連接器。 2.
【背景技術(shù)】
[0005] 電連接器用于許多電子系統(tǒng)中。將系統(tǒng)制造在通過(guò)電連接器彼此連接的若干印刷 電路板（PCB)上通常比將系統(tǒng)制造為單個(gè)組件更容易并且更節(jié)省成本。用于使若干PCB互 連的傳統(tǒng)布置為使一個(gè)PCB用作底板。然后，稱為子板或子卡的其他PCB由電連接器通過(guò) 底板連接。
[0006] 電子系統(tǒng)總體上已經(jīng)變得更小、更快速并且功能上更復(fù)雜。運(yùn)些變化意味著電子 系統(tǒng)的給定面積中的電路的數(shù)目連同電路操作的頻率在近些年中已經(jīng)顯著地增大。當(dāng)前系 統(tǒng)在印刷電路板之間傳遞更多的數(shù)據(jù)并且需要比甚至幾年前的連接器在電氣上能夠W更 高的速度處理更多的數(shù)據(jù)的電連接器。
[0007] 制造高密度、高速連接器的困難之一是連接器中的電導(dǎo)體可能非?？拷黈致在相 鄰的信號(hào)導(dǎo)體之間存在電氣干擾。為了減少干擾，并且另外地為了提供期望的電氣性質(zhì)，通 常在相鄰的信號(hào)導(dǎo)體之間或周圍布置屏蔽構(gòu)件。屏蔽件防止一個(gè)導(dǎo)體上承載的信號(hào)在另一 導(dǎo)體上產(chǎn)生"串?dāng)_"。屏蔽件也影響每個(gè)導(dǎo)體的阻抗，運(yùn)可W進(jìn)一步有助于期望的電氣性質(zhì)。 屏蔽可W具有接地金屬結(jié)構(gòu)的形式或可W具有電損耗材料的形式。
[0008] 其他技術(shù)可W用來(lái)控制連接器的性能。差分地傳輸信號(hào)也可W降低串?dāng)_。差分信 號(hào)被承載在稱為"差分對(duì)"的導(dǎo)電路徑對(duì)上。導(dǎo)電路徑之間的電壓差表示信號(hào)。通常，差分 對(duì)被設(shè)計(jì)成在成對(duì)的導(dǎo)電路徑之間具有優(yōu)先禪合。例如，差分對(duì)的兩個(gè)導(dǎo)電路徑可W布置 成與連接器中的相鄰信號(hào)路徑相比彼此更靠近。在成對(duì)的導(dǎo)電路徑之間不期望屏蔽，但屏 蔽可W用在差分對(duì)之間。電連接器可W被設(shè)計(jì)用于差分信號(hào)W及單端信號(hào)。
[0009] 保持信號(hào)完整性可能對(duì)于連接器的配接接口方面而言是特別的挑戰(zhàn)。在配接接口 處，必須生成力W將來(lái)自可分離的連接器的導(dǎo)電元件壓到一起，使得在兩個(gè)導(dǎo)電元件之間 進(jìn)行可靠的電連接。通常，該力由連接器之一中的配接接觸部的彈黃特性生成。例如，一個(gè) 連接器的配接接觸部可W包括形成為梁部的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件。當(dāng)連接器被壓到一起時(shí)， 運(yùn)些梁部通過(guò)另一連接器中的形成為柱或銷的配接接觸部偏轉(zhuǎn)。當(dāng)梁部偏轉(zhuǎn)時(shí)由梁部生成 的彈黃力提供接觸力。
[0010] 為了機(jī)械可靠性，許多觸頭具有多個(gè)梁部。在一些情況下，梁部是相對(duì)的、壓在來(lái) 自另一連接器的導(dǎo)電元件的配接接觸部的相對(duì)側(cè)上。替選地，梁部可W是平行的，壓在配接 接觸部的相同側(cè)。
[0011] 無(wú)論具體的接觸結(jié)構(gòu)如何，生成機(jī)械力的需要導(dǎo)致了對(duì)配接接觸部的形狀的要 求。例如，配接接觸部必須足夠大，W生成足W進(jìn)行可靠的電連接的力。
[0012] 運(yùn)些機(jī)械要求可能排除對(duì)屏蔽的使用，或者可能規(guī)定在配接接口附近在改變導(dǎo)電 元件的阻抗的位置處使用導(dǎo)電材料。由于信號(hào)導(dǎo)體的阻抗的突然改變可能改變所述導(dǎo)體的 信號(hào)完整性，因此配接接觸部通常被接受作為連接器的噪聲部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 根據(jù)本文中所描述的技術(shù)，性能改進(jìn)的電連接器可W設(shè)置有具有至少兩個(gè)部分的 殼體。第二部分可W被形成為填充第一部分中的開(kāi)口。開(kāi)口可W沿第一殼體的表面。該開(kāi) 口W及位于第一部分上的其他位置中的其他開(kāi)口可W形成為分割在制備連接器中所使用 的引線框中的結(jié)合條。
[0014] 因此，一些實(shí)施方式設(shè)及一種電連接器，其包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，每個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件包括 接觸尾部、配接觸頭W及將接觸尾部與配接觸頭連接的中間部。連接器可W具有殼體，該殼 體包括第一部分和第二部分。所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件中的每個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件的中間部被設(shè)置在殼體 內(nèi)。第一部分可W具有第一表面，第一表面包括形成在其中的多個(gè)凹槽。第二部分可W具 有第二表面，第二表面包括多個(gè)突出部，突出部與凹槽對(duì)準(zhǔn)。所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件延伸穿過(guò)第 一表面和第二表面。
[0015] 在另一方面，實(shí)施方式可W設(shè)及一種制造電連接器的方法。該方法可W包括在引 線框周圍對(duì)殼體進(jìn)行成型，引線框包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件通過(guò)多個(gè)結(jié)合條 被連接。在成型之后，可W使用至少一個(gè)沖頭分割結(jié)合條，所述至少一個(gè)沖頭穿過(guò)殼體的開(kāi) 口區(qū)W到達(dá)結(jié)合條。該方法還可W包括將絕緣構(gòu)件插入開(kāi)口區(qū)中。
[0016] 在又一方面，可W提供一種電連接器。該電連接器可W包括：絕緣構(gòu)件，該絕緣構(gòu) 件包括穿過(guò)其的多個(gè)開(kāi)口；W及多個(gè)子組件。所述子組件中的每個(gè)子組件可W包括殼體，該 殼體具有第一表面和與第一表面相對(duì)的第二表面、W及與相對(duì)的第一表面和第二表面垂直 并且連接相對(duì)的第一表面和第二表面的至少一個(gè)邊緣。每個(gè)子組件還可W包括多個(gè)導(dǎo)電構(gòu) 件，所述多個(gè)導(dǎo)電構(gòu)件被部分地設(shè)置在一部分延伸穿過(guò)邊緣的殼體內(nèi)。所述子組件可W被 定位成子組件的邊緣與絕緣構(gòu)件相鄰，使得對(duì)于每個(gè)子組件，導(dǎo)電構(gòu)件中從殼體延伸出的 部分延伸穿過(guò)絕緣構(gòu)件中的開(kāi)口。所述多個(gè)子組件中的每個(gè)子組件的邊緣可W包括其中的 凹槽。絕緣構(gòu)件可W包括延伸進(jìn)入凹槽的突出部。
[0017] 前述是對(duì)本發(fā)明的非限制性概述，其通過(guò)所附權(quán)利要求來(lái)限定。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 附圖并非意在按比例繪制。在附圖中，W相同的附圖標(biāo)記表示在各幅圖中示出的 每個(gè)相同或幾乎相同的部件。為了清楚的目的，可能未在每幅圖中對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行標(biāo)記。在 附圖中：
[0019] 圖1是示出了可W應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式的環(huán)境的電互連系統(tǒng)的透視圖；
[0020] 圖2A和圖2B是形成圖1的電連接器的一部分的晶圓的第一側(cè)和第二側(cè)的視圖；
[0021] 圖2C是圖2B中示出的晶圓的沿著線2C-2C截取的截面表示；
[0022] 圖3是在如圖1中的連接器中堆疊在一起的多個(gè)晶圓的截面表示；
[0023] 圖4A是在圖I的連接器的制造中所使用的引線框的平面圖；
[0024] 圖4B是由圖4A中的箭頭4B-4B圍繞的區(qū)的局部放大圖；
[00巧]圖5A是在圖1的互連系統(tǒng)中的底板連接器的截面表示；
[0026] 圖5B是圖5A中示出的底板連接器沿著線5B-5B截取的截面表示；
[0027] 圖6A至圖6C是在圖5A的底板連接器的制造中所使用的導(dǎo)體的局部放大圖；
[0028] 圖7A是電連接器的晶圓的平面圖，其示出了用于倚靠印刷電路板而安裝的殼體 的面的一部分；
[0029] 圖7B是在分割引線框中的結(jié)合條之前的晶圓的部分710的放大示意圖；
[0030] 圖8A和圖8B示出了可W用于分割圖7B的引線框中的結(jié)合條的工具；
[0031] 圖9A和圖9B示出了將包括圖7B的晶圓的且結(jié)合條被分割的連接器安裝至印刷 電路板的常規(guī)方法；
[0032] 圖10A、圖IOB和圖IOC示出了根據(jù)用于改進(jìn)連接器的高頻性能的技術(shù)的一些示例 性實(shí)施方式將包括圖7B的晶圓的且結(jié)合條被分割的連接器安裝至印刷電路板；W及
[0033] 圖IlA和圖IlB W平面圖示出了與高頻電連接器一起使用的殼體部分的可替選的 實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)并理解到，可W通過(guò)在形成互連系統(tǒng)的一部分的連接器的殼體 中使用介電嵌件來(lái)改進(jìn)電互連系統(tǒng)的性能。特別地，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)并理解到，用于電連 接器的一些制造工藝導(dǎo)致在保持連接器的導(dǎo)電構(gòu)件的介電殼體中產(chǎn)生了空腔。雖然空腔可 能看起來(lái)較小，但是本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)并理解到，在連接器內(nèi)的一些位置中，即使較小的空 腔也可能改變用作信號(hào)導(dǎo)體的導(dǎo)電構(gòu)件的高頻阻抗。該阻抗的改變可能產(chǎn)生信號(hào)反射或者 模式變換，而信號(hào)反射或者模式變換進(jìn)而在連接器中產(chǎn)生串?dāng)_和/或激發(fā)共振，運(yùn)劣化了 信號(hào)性能。
[0035] 因此，在一些實(shí)施方式中，可W使用一個(gè)或更多個(gè)介電嵌件來(lái)填充連接器殼體中 的空腔，從而制造電連接器。在一些實(shí)施方式中，運(yùn)些空腔在工具接觸用于形成連接器中的 導(dǎo)電元件的引線框的制造步驟期間產(chǎn)生，或者產(chǎn)生運(yùn)些空腔W支持所述制造步驟。作為特 定示例，引線框可W沖壓有可W確保導(dǎo)電元件之間的期望間隔的結(jié)合條（tiebar)。在連接 器可W被使用之前，結(jié)合條被分割W確保導(dǎo)電元件在連接器內(nèi)彼此電絕緣。連接器殼體可 W形成有使結(jié)合條暴露的空腔，使得用于分割結(jié)合條的沖頭或其他工具可W到達(dá)結(jié)合條而 沒(méi)有切割殼體，而切割殼體可能使工具迅速地遲純。然而，即使殼體未形成有空腔，沖頭或 其他工具在分割結(jié)合條時(shí)仍可能在殼體內(nèi)產(chǎn)生運(yùn)樣的空腔。
[0036] 本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)并理解到，在被配置用于附接至印刷電路板的連接器的表面中 的該空腔可能對(duì)于高頻性能是特別不期望的，從而附接至殼體W填充意圖緊靠印刷電路板 而安裝的表面中的殼體內(nèi)的空腔的構(gòu)件可W提高連接器的高頻性能，因此改進(jìn)整個(gè)互連系 統(tǒng)的高頻性能。
[0037] 本文中所描述的用于改進(jìn)電互連系統(tǒng)的高頻性能的技術(shù)可W應(yīng)用于任何適合形 式的連接器。然而，圖1至圖9B提供了可W使用如本文中所描述的技術(shù)來(lái)改進(jìn)的連接器的 示例。參照?qǐng)D1，示出了具有兩個(gè)連接器的電互連系統(tǒng)100。電互連系統(tǒng)100包括子卡連接 器120和底板連接器150。
[0038] 子卡連接器120被設(shè)計(jì)成與底板連接器150配接，W在底板160與子卡140之間 產(chǎn)生導(dǎo)電路徑。盡管未被明確地示出，但是互連系統(tǒng)100可W使具有相似的子卡連接器的 多個(gè)子卡互連，所述相似的子卡連接器配接至底板160上的相似的底板連接部。因此，本發(fā) 明不限于通過(guò)互連系統(tǒng)連接的子組件的數(shù)目或類型。
[0039] 底板連接器150和子連接器120均包括導(dǎo)電元件。子卡連接器120的導(dǎo)電元件禪 合至子卡140內(nèi)的跡線（其中的跡線142被編號(hào)）、接地板或其他導(dǎo)電元件。跡線承載電信 號(hào)，而接地板為子卡140上的部件提供參考電平。由于任何電壓電平都可W用作參考電平， 因此接地板可W具有在大地處的電壓或者相對(duì)于大地為正或?yàn)樨?fù)的電壓。
[0040] 類似地，底板連接器150中的導(dǎo)電元件禪合至底板160內(nèi)的跡線（其中的跡線162 被編號(hào)）、接地板或其他導(dǎo)電元件。當(dāng)子卡連接器120與底板連接器150配接時(shí)，運(yùn)兩個(gè)連 接器中的導(dǎo)電元件配接W實(shí)現(xiàn)底板160與子卡140內(nèi)的導(dǎo)電元件之間的導(dǎo)電路徑。
[0041] 底板連接器150包括底板罩158和多個(gè)導(dǎo)電元件（參見(jiàn)圖6A至圖6C)。底板連 接器150的導(dǎo)電元件延伸穿過(guò)底板罩158的底部514,其中所述導(dǎo)電元件具有位于底部514 的上方和下方的部分。在此，導(dǎo)電元件的在底部514上方延伸的部分形成了被共同地示出 為配接接觸部154的配接觸頭，所述配接觸頭適于與子卡連接器120的相應(yīng)導(dǎo)電元件配接。 在所示出的實(shí)施方式中，配接觸頭154具有葉片的形式，但是本發(fā)明在運(yùn)一點(diǎn)上不受限制， 可W采用其他適合的接觸配置。
[0042] 導(dǎo)電元件的在罩底部514下方延伸的尾部被共同地示出為接觸尾部156,接觸尾 部156適于附接至底板160。在此，尾部具有壓配合式"針眼"柔性部的形式，其適配在底板 160上的被共同地示出為通孔164的通孔內(nèi)。然而，本發(fā)明在運(yùn)一點(diǎn)上不受限制，其他的配 置也是適合的，例如表面安裝元件、彈黃觸頭、可軟焊銷等。
[0043] 在所示出的實(shí)施方式中，底板罩158由介電材料（例如，塑料或尼龍）成型。適合 的材料的示例是液晶聚合物化CP)、聚苯硫酸（PPS)、高溫尼龍或聚丙締（PPO)。本發(fā)明在 運(yùn)一點(diǎn)上不受限制，可W使用其他適合的材料。運(yùn)些材料全部適于在制造根據(jù)本發(fā)明的連 接器中用作粘結(jié)劑材料。在用于形成底板罩158W控制底板罩150的電氣性能或機(jī)械性能 的