用于高速高密度電連接器的配合接口的制作方法
【專利說明】用于高速高密度電連接器的配合接口
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明總體上涉及用于互連印刷電路板的電連接器，并且更具體地，涉及用于該 連接器的改進(jìn)的配合接口。
[0002] 電連接器在許多電氣系統(tǒng)中使用。制造關(guān)于可以與電連接器接合在一起的若干個(gè) 印刷電路板（"PCB"）的系統(tǒng)通常更容易并且更具成本效益。用于接合若干個(gè)印刷電路板 的常規(guī)裝置為具有用作背板的一個(gè)印刷電路板。被稱為"子板"或"子卡"的其他印刷電路 板可以通過背板連接。
[0003] 常規(guī)的背板為在其上可以安裝有許多連接器的印刷電路板。背板中的傳導(dǎo)跡線可 以電連接至連接器中的信號傳導(dǎo)件，使得可以在連接器之間發(fā)送信號。子卡還可以具有安 裝在其上的連接器。安裝在子卡上的連接器可以插入到安裝在背板上的連接器中。如此以 來，信號可以在子卡之間通過背板來發(fā)送。子卡可以以直角插入到背板中。因此，在這些應(yīng) 用中使用的連接器可以包括直角彎角并且通常被稱為"直角連接器"。
[0004] 連接器還可以在其他構(gòu)型中使用以用于互連印刷電路板并且用于將其他類型的 裝置例如線纜互接至印刷電路板。有時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)更小的印刷電路板可以連接至另一 更大的印刷電路板。在該構(gòu)型中，更大的印刷電路板可以被稱為"母板"并且連接至該印刷 電路板的印刷電路板可以被稱為子板。同樣，具有相同尺寸或類似尺寸的板有時(shí)可以平行 地對準(zhǔn)。在這些應(yīng)用中使用的連接器通常被稱為"堆疊式連接器"或"夾層式連接器"。
[0005] 且不論這些精確的應(yīng)用，電連接器設(shè)計(jì)已經(jīng)適于反映電子工業(yè)中的趨勢。電子系 統(tǒng)一般變得更小、更快并且在功能上更復(fù)雜。由于這些改變，在電子系統(tǒng)的給定區(qū)域中的電 路的數(shù)量連同電路運(yùn)行的頻率在近年來明顯減小。目前的系統(tǒng)在印刷電路板與所需的電連 接器之間傳遞了更多的數(shù)據(jù)，所述所需的電連接器與甚至幾年前的連接器相比能夠以更快 的速度電氣地處理更多的數(shù)據(jù)。
[0006] 在高密度、高速度的連接器中，電傳導(dǎo)件可以彼此靠近，使得相鄰的信號傳導(dǎo)件之 間可能存在電干擾。為了減小干擾，并且另外地為了提供期望的電屬性，通常在相鄰的信號 傳導(dǎo)件之間或在相鄰的信號傳導(dǎo)件周圍放置屏蔽構(gòu)件。該屏蔽件可以防止承載在一個(gè)傳導(dǎo) 件上的信號對另一傳導(dǎo)件產(chǎn)生"串?dāng)_"。該屏蔽件還可以影響每個(gè)傳導(dǎo)件的阻抗，從而可以 進(jìn)一步有助于實(shí)現(xiàn)期望的電屬性。
[0007] 屏蔽的示例可以在美國專利號Nos. 4, 632, 476和4, 806, 107中找到，所述示例 示出了連接器設(shè)計(jì)，在所述連接器設(shè)計(jì)中，屏蔽件在信號接觸部的列之間使用。這些專利 描述了下述連接器：在所述連接器中，屏蔽件通過子板連接器和背板連接器兩者以與信號 接觸部平行的方式設(shè)置。懸臂梁狀部用于使屏蔽件與背板連接器之間電接觸。美國專利 Nos. 5, 433, 617、5, 429, 521、5, 429, 520和5, 433, 618示出了類似的設(shè)置，盡管背板與屏蔽 件之間的電連接通過彈簧式接觸部完成。具有扭梁狀部的屏蔽件在美國專利No. 6, 299, 438 中描述的連接器中使用。
[0008] 其他連接器使屏蔽板僅位于子板連接器內(nèi)。這種連接器設(shè)計(jì)的示例可以在美國專 利Nos. 4, 846, 727、4, 975, 084、5, 496, 183和5, 066, 236中找到。具有僅位于子板連接器內(nèi) 的屏蔽件的另一連接器在美國專利No. 5, 484, 310中示出。
[0009] 對連接器做出的用以適應(yīng)改變需要的另一改型是：連接器在某些應(yīng)用中已經(jīng)變得 大得多。連接器的尺寸的增大可能導(dǎo)致制造公差更小。例如，一半連接器中的傳導(dǎo)件與另 一半連接器中的插件之間允許的錯位可以是恒定的，不論連接器的尺寸如何都是如此。然 而在連接器變得更大時(shí)，該恒定的錯位或公差占連接器的總體長度的百分比可能變小。因 此，制造公差對更大的連接器而言可能更小，從而可能增大制造成本。避免該問題的一種方 法為使用模塊化連接器。美國的Teradyne Connection Systems of Nashua, N. H開發(fā)了被 稱為ΗΙ)·Κκ;的模塊化連接器系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有多個(gè)模塊，每個(gè)模塊均具有多個(gè)列的信號接 觸部，例如，15列或20列。模塊在金屬加固件上保持在一起。
[0010] 在美國專利Nos. 5, 066, 236和5, 496, 183中示出了另一模塊化連接器系統(tǒng)。這些 專利描述了"模塊化端子"，所述模塊化端子均具有單列的信號接觸部。模塊化端子在塑料 殼體模塊中保持就位。塑料殼體模塊與一件金屬屏蔽構(gòu)件保持在一起。屏蔽件也可以放置 在模塊端子之間。
[0011] 可以使用其他技術(shù)來控制連接器的性能。例如，對信號進(jìn)行差分傳遞還可以減小 串?dāng)_。差分信號承載在被稱為"差分對"的一對傳導(dǎo)路徑上。傳導(dǎo)路徑之間的電壓差表示 信號?？傊?，差分對被設(shè)計(jì)為在所述一對傳導(dǎo)路徑之間優(yōu)先耦合。例如，差分對的兩個(gè)傳 導(dǎo)路徑可以設(shè)置成比連接器中相鄰的信號路徑彼此更靠近地延伸。在所述一對傳導(dǎo)路徑 之間不需要屏蔽，但可以在差分對之間使用屏蔽。電連接器可以設(shè)計(jì)用于差分信號以及用 于單端型信號。差分電連接器的示例在美國專利Nos. 6, 293, 827、6, 503, 103、6, 776, 659、 7, 163, 421 和 7, 794, 278 中示出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)一些實(shí)施方式，提供了一種用于高速電連接器的接觸件，該接觸件包括基部 區(qū)域、第一長形構(gòu)件、第二長形構(gòu)件和帶狀部，第一長形構(gòu)件包括近端部和附接至基部區(qū)域 的遠(yuǎn)端部；第二長形構(gòu)件包括近端部和附接至基部區(qū)域的遠(yuǎn)端部；帶狀部將第一長形構(gòu)件 的遠(yuǎn)端部聯(lián)接至第二長形構(gòu)件的遠(yuǎn)端部，其中，帶狀部為傳導(dǎo)性和柔性的，使得第一長形構(gòu) 件的遠(yuǎn)端部能夠獨(dú)立于第二長形構(gòu)件的遠(yuǎn)端部移動，并且使得第一長形構(gòu)件的遠(yuǎn)端部電連 接至第二長形構(gòu)件的遠(yuǎn)端部。
[0013] 根據(jù)一些實(shí)施方式，提供了一種電連接器，該電連接器包括多個(gè)傳導(dǎo)性構(gòu)件，每個(gè) 傳導(dǎo)性構(gòu)件均包括接觸尾部、接觸部和將接觸尾部接合至接觸部的中間部，其中，配合接觸 部以多個(gè)平行的列的方式設(shè)置，對多個(gè)傳導(dǎo)性構(gòu)件中的每個(gè)傳導(dǎo)性構(gòu)件而言，配合接觸部 包括片狀部，梁狀部和傳導(dǎo)的柔性構(gòu)件，片狀部連接至中間部，梁狀部連接至中間部，傳導(dǎo) 性的柔性構(gòu)件將片狀部連結(jié)至梁狀部。
[0014] 根據(jù)一些實(shí)施方式，一種將電連接器操作成與配合電連接器配合的方法，該方法 包括：對連接器中的多個(gè)傳導(dǎo)性構(gòu)件中的每個(gè)傳導(dǎo)性構(gòu)件而言，傳導(dǎo)性構(gòu)件各自包括具有 第一長形構(gòu)件和第二長形構(gòu)件的接觸部，第一長形構(gòu)件和第二長形構(gòu)件通過傳導(dǎo)性帶狀部 接合；使第一長形構(gòu)件相對于配合連接器中的第一配合接觸構(gòu)件滑動到具有位于第一長形 構(gòu)件與第一配合接觸構(gòu)件之間的第一接觸點(diǎn)的配合位置中；使第二長形構(gòu)件相對于配合連 接器中的第二配合接觸構(gòu)件滑動到具有位于所述第二長形構(gòu)件與第二配合接觸構(gòu)件之間 的第二接觸點(diǎn)的配合位置中，其中，帶狀部在遠(yuǎn)離第二接觸點(diǎn)的位置處連接至第二長形構(gòu) 件。
[0015] 根據(jù)一些實(shí)施方式，提供了一種電連接器的配合接口，該配合接口包括多個(gè)傳導(dǎo) 性元件，所述多個(gè)傳導(dǎo)性元件以多個(gè)列的方式定位，所述多個(gè)傳導(dǎo)性元件中的每個(gè)傳導(dǎo)性 元件均包括一片傳導(dǎo)性材料和至少一個(gè)突出部，所述一片傳導(dǎo)性材料形成為三維結(jié)構(gòu)，使 得傳導(dǎo)性材料設(shè)置在適于接納配合傳導(dǎo)性元件的開口的至少兩側(cè)，所述至少一個(gè)突出部在 所述片中被切削，所述至少一個(gè)突出部包括配合接觸表面，該配合接觸表面面向開口并且 該配合接觸表面適于與配合傳導(dǎo)性元件接觸。
[0016] 根據(jù)一些實(shí)施方式，提供了一種電連接器的配合接口，該配合接口包括多個(gè)傳導(dǎo) 性元件，所述多個(gè)傳導(dǎo)性元件以多個(gè)列的方式定位，所述多個(gè)傳導(dǎo)性元件中的每個(gè)傳導(dǎo)性 元件均包括遠(yuǎn)端部、近端部、第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，第一構(gòu)件在遠(yuǎn)端部與近端部之間延伸， 第一構(gòu)件包括第一配合接觸部，第一配合接觸部面向適于接納配合傳導(dǎo)性元件的開口的第 一側(cè)部，第二構(gòu)件在遠(yuǎn)端部與近端部之間延伸，第二構(gòu)件包括第二配合接觸部，第二配合接 觸部面向適于接納配合傳導(dǎo)性元件的開口的第二側(cè)部，其中，第一構(gòu)件和第二構(gòu)件在遠(yuǎn)端 部和近端部處接合。
[0017] 根據(jù)一些實(shí)施方式，提供了一種操作電連接器的方法，所述方法包括：將第二接觸 部插入穿過第一接觸部的開口進(jìn)入由所述第一接觸部的長形構(gòu)件至少部分地圍繞的敞開 空間中，其中，長形構(gòu)件在配合方向上為長形，長形構(gòu)件包括一個(gè)或更多個(gè)壁部，所述一個(gè) 或更多個(gè)壁部在配合方向上為長形并且與第二接觸部的至少兩個(gè)側(cè)部相鄰，開口由所述一 個(gè)或更多個(gè)壁部的一個(gè)或更多個(gè)邊緣至少部分地定界，并且敞開空間在配合方向上也是長 形；使第二接觸部沿配合方向移動以與從長形構(gòu)件的至少一個(gè)壁部延伸的至少一個(gè)突出部 接觸。
【附圖說明】
[0018] 在附圖中：
[0019] 圖IA為根據(jù)一些實(shí)施方式的說明性電互連系統(tǒng)的等軸側(cè)視圖；
[0020] 圖IB為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖IA中示出的說明性電互連系統(tǒng)的分解圖；
[0021] 圖2A和圖2B示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的說明性晶片的相反的側(cè)視圖；
[0022] 圖3A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的可以用于制造屏蔽構(gòu)件的說明性坯件；
[0023] 圖3B示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的說明性印刷電路板上的在用于安裝連接器的孔 之間布設(shè)的跡線；
[0024] 圖3C示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的說明性印刷電路板上的跡線的替代性布線；
[0025] 圖3D示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的在圖3A的屏蔽板已經(jīng)插入模制到殼體中之后的 屏蔽板；
[0026] 圖4A示意性地示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的電互連系統(tǒng)中的說明性信號路徑；
[0027] 圖4B示意性地示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的適于在屏蔽板中使用的說明性扭梁狀 接觸部；
[0028] 圖4C示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的處于配合構(gòu)型的圖4B的說明性屏蔽板；
[0029] 圖5A為根據(jù)一些實(shí)施方式的在制造連接器時(shí)使用的說明性導(dǎo)線框架的平面圖；
[0030] 圖5B為根據(jù)一些實(shí)施方式的由圖4A中的箭頭5B-5B包圍的區(qū)域的放大詳細(xì)視 圖；
[0031] 圖6為根據(jù)一些實(shí)施方式的說明性背板連接器的截面圖；
[0032] 圖7A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明性 接觸部；
[0033] 圖7B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖7A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0034] 圖7C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖7A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0035] 圖8A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部匹配的另一對說明性 接觸部；
[0036] 圖8B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖8A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0037] 圖8C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖8A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0038] 圖8D為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖8A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0039] 圖9A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明性 接觸部；
[0040] 圖9B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖9A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0041] 圖9C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖9A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0042] 圖IOA示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的與說明性接觸部配合的另一說明性接觸部；
[0043] 圖IOB為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖IOA的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0044] 圖IOC為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖IOA的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0045] 圖IlA示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0046] 圖IlB為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖IlA的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0047] 圖IlC為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖IlA的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0048] 圖12A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的與說明性接觸部配合的另一說明性接觸部；
[0049] 圖12B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖12A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0050] 圖12C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖12A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0051] 圖12D為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖12A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0052] 圖13A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0053] 圖13B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖13A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0054] 圖13C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖13A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0055] 圖13D為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖13A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0056] 圖14A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0057] 圖14B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖14A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0058] 圖14C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖14A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0059] 圖14D為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖14A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0060] 圖15A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0061] 圖15B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖15A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0062] 圖15C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖15A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0063] 圖16A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0064] 圖16B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖16A的示例中的說明性接觸部的后視圖；
[0065] 圖16C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖16A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0066] 圖17A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0067] 圖17B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖17A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0068] 圖18A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0069] 圖18B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖18A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0070] 圖18C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖18A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0071] 圖18D為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖18A的示例中的說明性接觸部的仰視圖；
[0072] 圖19A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0073] 圖19B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖19A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0074] 圖19C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖19A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0075] 圖20A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0076] 圖20B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖20A的示例中的說明性接觸部的前視圖；
[0077] 圖20C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖20A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖；
[0078] 圖21A示出了根據(jù)一些實(shí)施方式的分別與一對說明性接觸部配合的另一對說明 性接觸部；
[0079] 圖21B為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖21A的示例中的說明性接觸部的前視圖；以及
[0080] 圖21C為根據(jù)一些實(shí)施方式的圖21A的示例中的說明性接觸部的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0081] 發(fā)明人已經(jīng)意識并領(lǐng)會到如下的電連接器的配合接觸部的設(shè)計(jì)：對例如在千兆赫 茲范圍中（包括高達(dá)大約25千兆赫茲或高達(dá)大約40千兆赫茲或更大）的頻率處的高頻信 號而言，其改進(jìn)了信號的完整性，同時(shí)仍保持了較高的密度，例如相鄰的配合接觸部之間的 間距大約為2mm或更小，例如一列中相鄰接觸部之間的中心間距為0. 75mm與I. 8mm之間或 在Imm與I. 75mm之間。盡管沒有要求連接器中的所有配合接觸部之間的間距是相同的，但 配合接觸部的列之間的間距