專利名稱：高速、高密度電連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種電互連系統(tǒng)，并且更具體地涉及互連系統(tǒng)中 改進(jìn)的信號完整性。
背景技術(shù)：
在許多電子系統(tǒng)中使用電連接器。在幾個(gè)通過電連接器彼此連接的印刷電路板("PCB")上制造一個(gè)系統(tǒng)通常是更容易的和更節(jié)省成 本的。連接幾個(gè)PCB的傳統(tǒng)布置是具有一個(gè)作為背板(backplane)的 PCB。然后，稱為子板或子卡的其它PCB通過電連接器經(jīng)由該背板連接?；旧?，電子系統(tǒng)已經(jīng)變得更小、更快和功能更復(fù)雜。這些變化 意味著電子系統(tǒng)的給定區(qū)域中的電路的數(shù)目連同這些電路工作的頻 率，近年來顯著增加了。當(dāng)前的系統(tǒng)在印刷電路板之間傳遞更多的數(shù) 據(jù)，并且需要能夠用于電操作增加的帶寬的電連接器。由于信號頻率增加，更有可能在該連接器中以例如反射、串?dāng)_和 電磁輻射的形式產(chǎn)生電噪聲。因此，設(shè)計(jì)該電連接器用來控制不同信 號通道之間的串?dāng)_，并用來控制每個(gè)信號通道的特性阻抗。為了這個(gè) 目的經(jīng)常使用屏蔽元件。鄰近于信號接觸元件來設(shè)置所述屏蔽。不同信號通道之間的串?dāng)_可以通過設(shè)置不同的信號通道來控制， 以便它們進(jìn)一步彼此隔開，并且更靠近屏蔽，屏蔽通常是接地板。由 此，不同的信號通道趨向于與該屏蔽更多地電磁耦合，并且彼此更少 地電磁耦合。對于給定級的串?dāng)_，當(dāng)保持與接地導(dǎo)體的足夠電磁耦合 時(shí)，可以更靠近地放置信號通道。
屏蔽通常由金屬部件制成。然而，轉(zhuǎn)讓給與本申請相同的受讓人的美國6，709,294( "294專利")，描述了在由導(dǎo)電塑料制成的連接器中 制造屏蔽。在這里該'294專利作為參考全部并入。電連接器可以設(shè)計(jì)為單端信號也可以設(shè)計(jì)為差分信號。單端信號 在單個(gè)信號傳導(dǎo)通道上運(yùn)送，用相對于公共基準(zhǔn)導(dǎo)體的電壓作為信號。差分信號是通過一對導(dǎo)電通道代表的信號，稱為"差分對"。導(dǎo) 電通道之間的電壓差代表該信號。通常，設(shè)置差分對的兩個(gè)導(dǎo)體通道 使得彼此靠近走線。在該對的傳導(dǎo)通道之間不需要屏蔽，但是可在差 分對之間使用屏蔽。在轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人的美國專利No.6,293，827( "'827專利") 示出了差分對電連接器的一個(gè)實(shí)例。'827專利作為參考包含在這里。' 827專利公開了一種差分信號電連接器，其利用與每個(gè)差分信號相對應(yīng) 的的分離的屏蔽物來提供屏蔽。轉(zhuǎn)讓給本申請的轉(zhuǎn)讓人的美國專利 6，776，659 ('659專利)，示出了對應(yīng)于各個(gè)信號導(dǎo)體的各個(gè)屏蔽物。 理想地，在該連接器中每個(gè)信號通道同其它所有的信號通道屏蔽。作 為參考'827專利和'659專利全部包含在這里。雖然在'827專利和'659專利中公開的電連接器和其它目前可獲得 的電連接器設(shè)計(jì)通常提供有滿意的性能，但本發(fā)明的發(fā)明人已注意到 在高速(例如，1 GHz或更大的信號頻率，特別是在3GHz以上)時(shí)， 屏蔽系統(tǒng)中的電諧振會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_和其它方面損害連接器的性能。我們 已經(jīng)觀察到這些諧振尤其是在對于每個(gè)信號連接或每個(gè)差分對具有 屏蔽元件的接地系統(tǒng)中發(fā)出的。我的在前專利6,786,771，描述了使用有損耗材料來減少不希望的 諧振并提高連接器性能，該專利現(xiàn)在公布為US 2004/0121652A1，并作 為參考其全部包含于此。這將可以進(jìn)一步提高連接器性能
發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明涉及一種用于具有多個(gè)陽連接器的電連接器的陽連接器。該陽連接器具有多個(gè)設(shè)置成一列(column)的第一類型的接觸元件；多個(gè)分立的導(dǎo)電元件，每個(gè)都設(shè)置為鄰近第一類型接觸元件 中的至少一個(gè)；用于保護(hù)至少多個(gè)第一類型接觸元件的絕緣材料；和與該分立導(dǎo)電元件相橋接的電損耗材料。另一方面，本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)區(qū)域的電連接器。每個(gè)區(qū)域 都具有絕緣材料；多個(gè)信號導(dǎo)體，每個(gè)信號導(dǎo)體都具有接觸尾部和接 觸部分、以及它們之間的中間部分；并且每個(gè)信號導(dǎo)體的至少一部分 中間部分被保護(hù)于絕緣材料中；多個(gè)屏蔽元件，每個(gè)屏蔽元件都具有 與信號導(dǎo)體的中間部分鄰近的中間部分；和電損耗材料，被設(shè)置為與 每個(gè)屏蔽元件的中間部分相鄰近。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種具有多個(gè)印刷電路板的電子系統(tǒng)， 每個(gè)印刷電路板都具有多個(gè)接地結(jié)構(gòu)和多個(gè)信號跡線。電連接器安裝 于該多個(gè)印刷電路板。每個(gè)連接器都具有第一多個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè) 都連接到多個(gè)印刷電路板至少一個(gè)中的接地結(jié)構(gòu)；第二多個(gè)導(dǎo)電元件， 每個(gè)都連接到多個(gè)印刷電路板至少一個(gè)中的多個(gè)信號線路中的至少一 個(gè)，第二多個(gè)導(dǎo)電元件設(shè)置在多組中，在每個(gè)組中第一多個(gè)導(dǎo)電元件 中的至少兩個(gè)導(dǎo)電元件設(shè)置為鄰近第二多個(gè)導(dǎo)電元件中的導(dǎo)電元件；和多個(gè)部分導(dǎo)電元件，每個(gè)都連接于與一組中的第二多個(gè)導(dǎo)電元件中 的導(dǎo)電元件相鄰近設(shè)置的第一多個(gè)導(dǎo)電元件中的至少兩個(gè)導(dǎo)電元件。


附圖并未有意按比例繪制。在這些圖中，在不同的圖中每個(gè)同樣 的或近似同樣的部件用相同的標(biāo)記表示。為了更清楚，在每個(gè)圖中并 非對每個(gè)部件都做了標(biāo)記。在這些圖中圖l是示出將要與第二電連接器緊密配合的第一電連接器的電連
接器組件的透視圖；圖2是圖1的第一電連接器的分解圖，示出了多個(gè)陽連接器；圖3是圖2的第一電連接器的一個(gè)陽連接器中的信號導(dǎo)體的透視圖；圖4是具有圍繞著信號導(dǎo)體形成的絕緣外殼的圖3的信號導(dǎo)體的側(cè)面圖；圖5a是圖2的第一電連接器的一個(gè)陽連接器中的屏蔽條的側(cè)面圖； 圖5b是圖5a的屏蔽條的透視圖；圖6是在兩個(gè)引線框上形成的圖5a的屏蔽條的側(cè)面圖，每個(gè)引線框保持屏蔽條的一半；圖7是具有圍繞屏蔽條形成的絕緣外殼的圖5a的屏蔽條的側(cè)面圖； 圖8a是圖2的第一電連接器的陽連接器中的一個(gè)已裝配陽連接器的透視圖；圖8b是圖8a的己裝配陽連接器的部分的正視圖，示出了信號導(dǎo)體 的第一接觸端和配置用于連接到印刷電路板的屏蔽條；圖9a是沿著線9a-9a的圖8中所示的陽連接器的橫截面；圖9b是圖9a中所示的陽連接器的可選實(shí)施例的橫截面；圖9c是圖9a中所示的陽連接器的可選實(shí)施例的橫截面；圖10a是根據(jù)可選構(gòu)造方法形成的陽連接器的平面圖；圖10b是沿著線b-b的圖10a的陽連接器部分的截面圖；圖ll是根據(jù)可選實(shí)施例的陽連接器的截面圖；圖12是根據(jù)進(jìn)一步可選實(shí)施例形成的陽連接器的截面圖；和圖13是根據(jù)進(jìn)一步可選實(shí)施例形成的陽連接器的截面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明不限于對于在下面的描述提出的或在各圖中所示的部件的 具體結(jié)構(gòu)和布置的應(yīng)用。本發(fā)明能夠是其它實(shí)施方式并且能夠被實(shí)踐或者能夠以不同的方式進(jìn)行。而且，這里使用的措詞和術(shù)語是為了描 述的目的，不應(yīng)該認(rèn)為是限制性的。"包括""由……組成"或"具 有"、"包含"、"含有"和它在這里的變化，指的是包括其后列出 的項(xiàng)目和其等效物，以及附加項(xiàng)目。參考圖l，示出了電連接器裝置IO。該電連接器裝置10包括可以與第二電連接器200配對的第一電連接器100。電連接器100可以用作子卡 連接器，并且電連接器200可以用作背板連接器。然而，本發(fā)明可以廣 泛地應(yīng)用到許多類型的連接器中。第二電連接器200可以是如上述參考的美國專利6，776,659中所描述的。在圖2-13中更詳細(xì)地示出的第一電連接器100，包括多個(gè)陽連接器 120，多個(gè)陽連接器120中的每個(gè)都具有外殼122、多個(gè)信號導(dǎo)體124(見 圖3)和多個(gè)屏蔽條126 (見圖5a和5b)。僅為了示范性的目的，第一電 連接器100示出了具有十個(gè)陽連接器120，每個(gè)陽連接器120都具有十四 個(gè)單端信號導(dǎo)體124和相應(yīng)的十四個(gè)屏蔽條126。然而，在后面其將變 得明顯，陽連接器的數(shù)目和每個(gè)陽連接器中信號導(dǎo)體和屏蔽條的數(shù)目 可以根據(jù)要求變化。還示出了第一電連接器100具有在任一端上的對準(zhǔn)模塊102，每個(gè) 對準(zhǔn)模塊102具有開口104 (圖2)，用來接收來自第二電連接器200的 元件202的導(dǎo)銷(其還可以稱為對應(yīng)桿)204。每個(gè)對準(zhǔn)模塊102進(jìn)一步 包括元件(feature) 105 (圖2) 、 106以分別嚙合加勁件(stiffener) 110、 lll中的槽。同樣，每個(gè)陽連接器120的絕緣外殼122提供有元件113、 114，以分別嚙合加勁件IIO (圖2) 、 lll中的槽。每個(gè)信號導(dǎo)體124都具有可與印刷電路板連接的接觸端130、可連 接到第二電連接器200的接觸端132、和處在它們之間的中間部分131。 每個(gè)屏蔽條126 (圖5a)具有可連接到印刷電路板的第一接觸端140、 可連接到第二電連接器200的第二接觸端142、和它們之間的中間部分 141。
在圖l-8b所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，信號導(dǎo)體124的第一接觸端130包括具有接觸焊盤133a的接觸尾部133，該接觸焊盤133a適合焊接到 印刷電路板。信號導(dǎo)體124的第二接觸端132包括雙束結(jié)構(gòu)134，其被配 置以與第二電連接器200的對應(yīng)的配對結(jié)構(gòu)配對。屏蔽條126的第一接 觸端140包括至少兩個(gè)分別具有接觸焊盤143a、 144a的接觸尾部143、 144，接觸焊盤143a、 144a適合焊接到印刷電路板。屏蔽條126的第二接 觸端142包括相對的接觸元件145、 146，當(dāng)與第二電連接導(dǎo)體200的對 應(yīng)結(jié)構(gòu)配對時(shí)，該相對的連接元件145、 146被配置以提供預(yù)定量的柔 性。雖然這些圖示出了適合焊接的接觸尾部，但對于本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員應(yīng)該很清楚，信號導(dǎo)體124的第一接觸端130和屏蔽條126的第一 接觸端140可以采用任何已知的形式(例如，壓入配合接觸(press-fit contacts)、壓力貼裝接觸(pressure-mount contacts)、通孔錫膏焊料 連接(paste-in-hole solder attachment))來連接到印刷電路板。仍參考圖5a和5b，每個(gè)屏蔽條126的中間部分141都具有表面141s， 該表面141s具有第一邊緣147a和第二邊緣147b，該第一邊緣147a或第二 邊緣147b的至少一個(gè)彎曲出表面141s的平面。在所示的實(shí)施例中，第一 邊緣147a基本垂直于屏蔽條126的表面141s彎曲并延伸到第二接觸端 142的端部(但沒有延伸到第一接觸端140的端部)。圖4是圖3的信號導(dǎo)體124的側(cè)視圖，信號導(dǎo)體124設(shè)置在第一絕緣 外殼部分160中。優(yōu)選，第一絕緣外殼部分160通過注入模鑄塑料圍繞 著信號導(dǎo)體124形成。為了便于該處理，優(yōu)選信號導(dǎo)體124—起保持在 引線框(未示出)上，如本領(lǐng)域公知的。盡管不需要，但第一絕緣外 殼部分160可提供有鄰近于信號導(dǎo)體124的窗口161。這些窗口161指的 是通常用作多個(gè)目的，包括(i)確保在注入模鑄工藝期間信號導(dǎo)體 124正確地設(shè)置，(ii)提供阻抗控制以獲得所希望的阻抗特性，和(iii) 便于插入具有與外殼160不同的電子性質(zhì)的材料。
圖7是圖5a和5b的屏蔽條126的側(cè)視圖，屏蔽條126設(shè)置在第二外殼 部分170中。如在下面更詳細(xì)描述的，外殼部分170可由一種或多種提 供絕緣、導(dǎo)電、有損耗的導(dǎo)電或磁性無損耗的材料形成。通過注入模鑄圍繞屏蔽條126的材料可以整體地或部分地形成外 殼部分170。為了便于注入模鑄工藝，屏蔽條126優(yōu)選一起保持在兩個(gè) 引線框172、 174上，如圖6所示。每個(gè)引線框172、 174保持其它多個(gè)屏 蔽條126的每個(gè)，以便當(dāng)引線框172、 174放置在一起時(shí)，將如圖5a和5b 所示排列屏蔽條126。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)引線框172、 174都保持 總共七個(gè)屏蔽條。引線框172包括與其各個(gè)屏蔽條126的第二接觸端142相連接的系 桿175和與屏蔽條26的第一接觸端140相連接的系桿176。引線框174包 括與其各個(gè)屏蔽條126的第二接觸端142相連接的系桿177和與屏蔽條 26的第一接觸端140相連接的系桿178。在隨后的制造工藝期間切割這 些系桿175-178。第一絕緣外殼部分160可包括貼附元件(未示出)，第二外殼部分 170可包括與第一絕緣外殼部分160的貼附元件相對應(yīng)的以用于貼附于 其的貼附元件(未示出)。這種貼附元件可包括突出和對應(yīng)的接收開 口。還可利用其它適合的貼附元件?？少N附第一絕緣外殼部分160和第二外殼部分170以形成陽連接器 120。如圖8a和8b所示，每個(gè)信號導(dǎo)體124都沿著鄰近于相應(yīng)屏蔽條126 的表面141s設(shè)置。表面141s的彎曲邊緣147a引向相應(yīng)的信號導(dǎo)體124。 彎曲邊緣174a結(jié)合表面147s，在相鄰信號導(dǎo)體124的兩側(cè)上建立屏蔽。還可配置第一電連接器100以載送差分對信號。在該結(jié)構(gòu)中，可組 織成對信號導(dǎo)體。每個(gè)屏蔽條的表面141s優(yōu)選地比一對信號導(dǎo)體的寬度 更寬以提供對該對信號導(dǎo)體的足夠的屏蔽。圖9a示出了沿著圖8a的線9a-9a的截面的陽連接器120。信號導(dǎo)體 124的中間部分131嵌入在絕緣外殼160內(nèi)。屏蔽條126的一部分保持在 外殼部分170內(nèi)。屏蔽條126保持有在相鄰中間部分131之間突出的第一 邊緣部分147a。每個(gè)屏蔽條的表面141s保持在外殼部分170內(nèi)。在陽連 接器120裝配之前，外殼部分170可圍繞屏蔽條126模鑄，第一絕緣外殼 160可圍繞信號導(dǎo)體124模鑄。在所示的實(shí)施例中，外殼部分170由兩種類型的材料制成。示出了 外殼部分170包含層910和層912。層910和912可由熱塑性塑料或其它合 適的粘合劑材料制成，以便它們圍繞屏蔽條126模鑄形成外殼170。層 910和912中任一個(gè)或二者都包含顆粒以提供具有所希望電磁性質(zhì)的層 910和912。在圖9a的實(shí)例中，用導(dǎo)電顆粒填充用作層910的結(jié)合劑的熱塑性材 料。該填充物使層910 "電損耗(electrically lossy)"。在所關(guān)心的頻率范圍內(nèi)導(dǎo)電但具有一些損耗的材料在這里通常稱 為"電損耗"材料。電損耗材料可以由有損耗電介質(zhì)和/或有損耗導(dǎo)電 材料形成。所關(guān)心的頻率范圍取決于使用了這種連接器的系統(tǒng)的工作 參數(shù)，但通常在約l GHz和25GHz之間，盡管在一些應(yīng)用中關(guān)心高頻或 低頻。 一些連接器設(shè)計(jì)可具有僅在該范圍的一部分橫跨的所關(guān)心的頻 率范圍，例如1至10 GHz或3至15 GHz。電損耗材料可以由常規(guī)看作電介質(zhì)材料的材料形成，例如在關(guān)心 的頻率范圍內(nèi)具有比大約0.01大更大的電損耗因數(shù)的材料。"電損耗因 數(shù)(electric loss tangent)"是該材料的復(fù)介電常數(shù)的虛部與實(shí)部的比。 可使用的材料的實(shí)例是在所關(guān)心頻率范圍內(nèi)具有大約0.04和0.2之間的 電損耗因數(shù)的材料。 電損耗材料也可以由通常被認(rèn)為是導(dǎo)體的材料形成，但是這些導(dǎo) 體在所關(guān)心的頻率范圍內(nèi)是相對不良的導(dǎo)體，包含足夠分散以不能提 供高的導(dǎo)電性的顆?；騾^(qū)域，或者這些導(dǎo)體被制備為具有在所關(guān)心頻 率范圍內(nèi)導(dǎo)致相對弱的體積導(dǎo)電率的性質(zhì)。電損耗材料可以部分是導(dǎo)電材料，例如具有1Q/平方塊和1060/平方塊之間的表面電阻率的材料。在一些實(shí)施例中，電損耗材料具有l(wèi) ^/平方塊和1030/平方塊之間的表面電阻率。在一些實(shí)施例中，電損耗 材料具有10Q/平方塊和l()0Q/平方塊之間的表面電阻率。作為具體實(shí) 例，該材料可具有在約20 Q /平方塊和40 Q /平方塊之間的表面電阻率。在一些實(shí)施例中，電損耗材料通過將包含導(dǎo)電顆粒的填充物添加 到結(jié)合劑來形成?？捎米魈畛湮镄纬呻姄p耗材料的導(dǎo)電顆粒的實(shí)例包 括形成為纖維、薄片的碳或石墨或其它顆粒。粉末、薄片、纖維或其 它顆粒形式的金屬也可用于提供合適的電損耗性質(zhì)?？蛇x地，可使用 填充物的組合。例如，可使用鍍金屬的碳顆粒。銀和鎳是用于纖維的 合適的電鍍金屬。涂覆的顆?？蓡为?dú)使用或與其它纖維例如碳薄片的 填充物組合使用。結(jié)合劑或基質(zhì)可以是將設(shè)定、固化、或者可以用于設(shè)置填充材料 的任何材料。在一些實(shí)施例中，結(jié)合劑可以是熱塑性材料，例如常規(guī) 地用于電連接器的制造中以便于將電損耗材料模鑄到所希望的形狀和 位置作為電連接器的制造的部分。然而，可使用許多可選形式的結(jié)合 劑材料?？晒袒牧?，例如環(huán)氧樹脂，可以用作結(jié)合劑。可選地，可 使用例如熱塑性樹脂或粘合劑的材料。而且，雖然以上描述的結(jié)合劑 材料通過形成圍繞導(dǎo)電顆粒填充物的結(jié)合劑用于建立電損耗材料，但 本發(fā)明不限于此。例如，導(dǎo)電顆?？山n到所形成的基質(zhì)材料中。如 這里使用的，術(shù)語"結(jié)合劑"包含密封填充物的材料，或浸漬了填充 物的材料。
優(yōu)選，填充物將存在足夠大的體積百分比，以允許從顆粒到顆粒 建立的導(dǎo)電通道。例如，當(dāng)使用金屬纖維時(shí)，纖維按體積可存在約39b至40%。填充物的量對該材料的導(dǎo)電性質(zhì)有影響。在一個(gè)實(shí)施例中，層910具有1和40密耳(mil)之間(約0.025mm 至lmm)的厚度。層910的體積電阻率取決于它的厚度以及它的表面電 阻率。該體積電阻率適合于使該層提供一些導(dǎo)電性，但具有一些損耗。 這里使用的電損耗結(jié)構(gòu)的體積電阻率可在約0.01Q-cm和lQ-cm之間。 在一些實(shí)施例中，體積電阻率可在約0.05Q-cm和0.5Q-cm之間。在一 些實(shí)施例中，體積電阻率可在約O.l Q -cm和0.2 Q -cm之間。層912提供磁損耗層。層912，像層910—樣，可以由具有填充物的 結(jié)合劑或基質(zhì)材料形成。在所述的實(shí)施例中，層912通過模鑄填充的結(jié) 合劑材料制成。用于層912的結(jié)合劑可以與用于層910的結(jié)合劑或任何 其它合適的結(jié)合劑相同。用提供具有磁損耗特性的層的顆粒填充層 912。磁損耗顆?？梢允侨魏伪憷男问?，例如薄片或纖維。鐵氧體是 通常的磁損耗材料?？墒褂美珂V鐵氧體、鎳鐵氧體、鋰鐵氧體、釔 石榴石或鋁石榴石的材料。"磁損耗因數(shù)"是該材料的復(fù)導(dǎo)磁率的虛部與實(shí)部的比。還可使 用具有較高損耗因數(shù)的材料。鐵氧體在所關(guān)心的頻率范圍通常具有O.l 以上的損耗因素。目前優(yōu)選的鐵氧體材料在l GHz至3 GHz的頻率范圍 內(nèi)具有近似0.1和1.0之間的損耗因數(shù)且更優(yōu)選0.5以上的磁損耗因數(shù)。材料可以同時(shí)是有損耗電介質(zhì)或有損耗導(dǎo)體和磁損耗材料。這樣 的材料例如可以通過利用部分導(dǎo)電的磁損耗填充物或通過利用磁損耗 和電損耗填充物的組合來形成。如本人之先前的美國專利6，786，771中所描述地，層912起吸聲材料 的作用，該專利通過參考結(jié)合到這里。層912降低了相鄰陽連接器120
中的屏蔽之間的諧振。層910在陽連接器120內(nèi)的單個(gè)屏蔽條126之間提供"橋接"。該橋 接提供了在所關(guān)心的頻率范圍內(nèi)的導(dǎo)電元件之間的電損耗通道?？赏?過物理連接來提供該橋接至要被橋接的導(dǎo)電元件。另外，在所關(guān)心的 頻率范圍內(nèi)，信號可容性耦合在結(jié)構(gòu)之間，或者在結(jié)構(gòu)之間沒有直接 的物理接觸。因此，"橋接"不需要在結(jié)構(gòu)之間的直接物理接觸。利用原地橋接，屏蔽條126的每個(gè)都不可能與其它的獨(dú)立諧振。優(yōu) 選，層910是足夠?qū)щ姷囊允沟脝为?dú)屏蔽條不獨(dú)立諧振，而且是足夠損 耗以致于屏蔽條和橋接不會(huì)形成組合結(jié)構(gòu)，所述組合結(jié)構(gòu)會(huì)連同于在 另一陽連接器中相似的結(jié)構(gòu)而支撐相鄰陽連接器之間的諧振模式。圖9b示出了陽連接器120的可選實(shí)施例。在陽連接器12(T中，信號 導(dǎo)體124和屏蔽條126的中間結(jié)構(gòu)131保持在絕緣外殼16(T內(nèi)。絕緣外殼 16(T可以以任何便利的方式形成。它可在單模鑄步驟或多模鑄步驟形 成。層914形成在絕緣外殼16(T的頂部上。層914是與層910相似的電損 耗層。與層910相比，屏蔽條126的表面141s沒有嵌入在層914中。在所示 的實(shí)施例中，表面141s沒有與層914直接接觸。表面141s通過絕緣外殼 160'的一小部分與層914隔開。表面141s的每個(gè)都容性耦合至層914。以 這種方式，在陽連接器12(r中，層914在橋接單獨(dú)屏蔽條126的所關(guān)心的 頻率處提供部分的導(dǎo)電通道。與圖9a中的結(jié)構(gòu)相似，部分導(dǎo)電層914降 低了陽連接器12(T內(nèi)的屏蔽條126之間的諧振。陽連接器12(T可任選地由磁損耗材料、例如圖9a中所示的層912形成。圖9c示出了另一實(shí)施例。陽連接器12(T'包括如圖9a所示的絕緣外 殼160。屏蔽條126的表面141s保持在部分導(dǎo)電層916內(nèi)。層916可以是以 與層910相同的方式形成的部分導(dǎo)電層，由此橋接屏蔽條126。層916內(nèi) 的區(qū)域918由磁損耗材料形成。區(qū)域918可由與用于形成層912相同的材 料形成。區(qū)域918可以以分離的步驟形成或可通過在層916的形成期間 添加磁損耗顆粒形成。圖9a和9c示出了組合使用的電損耗和磁損耗材料。在所示的實(shí)施 例中，磁損耗和電損耗材料通過將顆粒添加到結(jié)合劑來形成。將顆粒 添加到結(jié)合劑形成不同結(jié)構(gòu)是非必需的。例如，磁損耗和導(dǎo)電顆?？?混合在單層中，例如層914，如圖9b所示。由密封在結(jié)合劑中的顆粒來形成陽連接器中的屏蔽條之間的橋接 也是非必需的。圖10a示出了陽連接器120 的可選構(gòu)造。陽連接器 120 具有插入在陽連接器120…表面的開口中的插入物950a和950b。 優(yōu)選，該開口足夠深以便它們暴露出陽連接器內(nèi)的屏蔽條的表面141s。圖10b示出了沿著圖10a中的線b-b的陽連接器120"'的部分的橫截 面。在圖10b中，在橫截面中看到插入物950a。例如，插入物950a可以 是填充了粘合劑預(yù)制件的有損耗導(dǎo)電碳黑，例如通過U.S A ， Massachusetts, TecMilm of Billerica出售的那些。這種預(yù)制件(preform) 包括用碳薄片填充的環(huán)氧結(jié)合劑952。該結(jié)合劑圍繞著碳纖維956，碳 纖維用作對預(yù)制件的加強(qiáng)。當(dāng)插入陽連接器120'"時(shí)，預(yù)制件950a粘合 到屏蔽條126。在本實(shí)施例中，預(yù)制件950a通過預(yù)制件中的粘結(jié)劑粘結(jié)， 這在熱處理工藝中固化。預(yù)制件950由此提供了在屏蔽條之間的電損耗 橋接?？梢允褂镁幙椈蚍蔷幙椥问降母鞣N形式的加強(qiáng)纖維。非編織碳 纖維是一種適合的材料。在可選實(shí)施例中，可以將預(yù)制件制成為包括導(dǎo)電和磁損耗填充物。 該導(dǎo)電且磁損耗填充物可以混合在連續(xù)的粘接劑結(jié)構(gòu)中，或可以淀積 在層中。
電損耗材料還可以用于不具有接地條的連接器中。圖ll示出了陽 連接器1120的實(shí)例的橫截面，陽連接器1120包括具有嵌入在絕緣外殼1160中的中間部分131的信號導(dǎo)體。將陽連接器1120設(shè)計(jì)為這樣的應(yīng) 用，其中，交替的信號導(dǎo)體接地形成常稱為"棋盤圖案"的應(yīng)用。例 如，信號導(dǎo)體1126意在接地。在陽連接器1120中，使用部分導(dǎo)電層1170 提供在接地的信號導(dǎo)體1126之間的橋接。通常以與層910或914相同的 方式形成層1170。圖12示出了設(shè)計(jì)用于載送差分信號的陽連接器1220。陽連接器 1212包括絕緣外殼1260。信號導(dǎo)體例如1231a和1231b成對設(shè)置在絕緣外 殼1260內(nèi)。屏蔽元件1226隔開所述對。屏蔽條1226嵌入在外殼1270中。 在陽連接器1220中，外殼1270包括部分導(dǎo)電層1210和磁損耗層1212。 層1012和1210通常形成為關(guān)于圖9a描述的層910和912。圖13示出了可用于形成圖1所繪制的電連接器的陽連接器1320的 另一實(shí)施例。陽連接器1320可與陽連接器1120相似。它包含保持在絕 緣外殼1360中的多個(gè)導(dǎo)體131。然而，具體來講，陽連接器1320中的信 號導(dǎo)體131沒有一個(gè)被設(shè)計(jì)為接地。層1370是電損耗材料。它橋接所有的信號導(dǎo)體131。降低用作接地 的信號導(dǎo)體之間的諧振的受益勝過了由在導(dǎo)體上載送的信號衰減所引 起的信號完整性的損耗，層1370對由陽連接器1370形成的連接器的信號完整性提供了凈正影響。在圖9b和13所示的橋接材料沒有與用作地接觸的結(jié)構(gòu)直接接觸的 那些實(shí)施例中，在電損耗材料和地之間可以沒有直接的電連接。這種 連接不是必需的，但可包括在一些應(yīng)用中。由此描述的本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)方面，要意識(shí)到各種
改變、修改和改進(jìn)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來是很容易實(shí)現(xiàn)的。作為一個(gè)實(shí)例，描述了可通過將電損耗元件容性耦合到兩個(gè)結(jié)構(gòu) 來提供該橋接。因?yàn)椴槐靥峁┲苯拥膶?dǎo)電通道，所以電損耗材料可以 是不連續(xù)的，可以在各電損耗材料的部分之間存在電絕緣材料?？蛇x地，電損耗橋接可通過建立包括導(dǎo)電和有損耗材料的信號通道形成。例如，圖11示出了損耗層1170，其具有鄰近導(dǎo)體1126的垂直 部分1150和結(jié)合于該垂直部分的水平部分1152。所述部分1150和1152 組合建立了接觸1126之間的電損耗通道。這些部分中的一個(gè)或者另一 個(gè)可由導(dǎo)電材料例如金屬形成。例如，部分1150可以是模鑄到外殼1160 中的電損耗材料，且部分1152可實(shí)施為金屬板。盡管部分1152是導(dǎo)電 的，但相鄰接觸1126之間的信號通道可以是電損耗的。而且，實(shí)例實(shí)施例示出了在絕緣外殼(例如塑料)中模鑄的信號 導(dǎo)體和接地導(dǎo)體中的每一個(gè)。然而，通?？諝馐沁m合的電介質(zhì)且在一些應(yīng)用中優(yōu)選于塑料。在一些實(shí)施例中，陽連接器內(nèi)的導(dǎo)體將保持在 它們的長度相對小部分的絕緣塑料外殼中并被在它們的剩余長度內(nèi)的 空氣或其它電介質(zhì)材料圍繞。作為另一實(shí)例，電損耗結(jié)構(gòu)和磁損耗結(jié)構(gòu)描述為通過在可設(shè)置結(jié) 合劑中嵌入顆粒形成。使用模鑄，優(yōu)選的，在通過分離地模鑄步驟所 形成的每個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置元件(feature)以互鎖各區(qū)域。部分導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以以任何便利的方式形成。例如，固有部分導(dǎo)電 的結(jié)合劑物質(zhì)可通過絕緣外殼中的窗口應(yīng)用到屏蔽條。作為另一可選 的，導(dǎo)電細(xì)絲例如碳纖維可在它們模鑄到外殼中之前覆蓋在屏蔽元件 上，或者在屏蔽元件位于適當(dāng)位置之后用粘接劑貼附它們到屏蔽元件。而且，在平面層中示出了有損耗導(dǎo)電材料。這種結(jié)構(gòu)并非必需。
例如，部分導(dǎo)電區(qū)域可僅設(shè)置在屏蔽條之間或僅設(shè)置在選擇的屏蔽條 (例如最容易受到諧振的那些)之間。而且，描述了通過將包含信號接觸的分組件貼附到包含屏蔽元件 的分組件來形成陽連接器120。分組件不是必須彼此固定。然而，如果 希望，則分組件可用包括搭扣配合的元件或通過功能嚙合的元件的各 種元件固定。而且，僅示出了電和磁損耗材料與子卡連接器連接。然而，利用 這種材料的優(yōu)點(diǎn)不限于在子卡連接器中使用。這種材料可用在背板連 接器中或其它類型的連接器中，例如電纜連接器、迭式連接器、夾層 連接器。該概念還可應(yīng)用在除了板到板連接器之外的連接器中。相似 的概念可應(yīng)用在其它類型的連接器的芯片插槽中。各種可選、修改和改進(jìn)是該公開的一部分，且包含在是在本發(fā)明 的精神和范圍內(nèi)。因此，前述說明和圖是僅是示例性的。
權(quán)利要求
1. 一種陽連接器，用于具有多個(gè)陽連接器的電連接器，該陽連接 器包括a) 多個(gè)第一類型接觸元件，設(shè)置成一列；b) 多個(gè)分立的導(dǎo)電元件，每個(gè)都設(shè)置為與第一類型接觸元件中的 至少一個(gè)相鄰；c) 絕緣材料，用于保護(hù)至少多個(gè)第一類型接觸元件；和d) 電損耗材料，用于橋接分立導(dǎo)電元件。
2. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料包括有損耗導(dǎo)體。
3. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料包括有損耗電介質(zhì)。
4. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中，電損耗材料通過直接接觸于 每個(gè)分立導(dǎo)電元件，橋接這些導(dǎo)電元件。
5. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中，電損耗材料通過容性耦合于 每個(gè)分立導(dǎo)電元件，橋接這些導(dǎo)電元件。
6. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料包括結(jié)合劑和在其 中的多個(gè)導(dǎo)電顆粒。
7. 如權(quán)利要求6的陽連接器，其中導(dǎo)電顆粒包括薄片。
8. 如權(quán)利要求6的陽連接器，其中導(dǎo)電顆粒包括纖維。
9. 如權(quán)利要求8的陽連接器，其中該纖維包括涂覆金屬的纖維。
10. 如權(quán)利要求9的陽連接器，其中該纖維包括涂覆鎳的石墨纖維。
11. 如權(quán)利要求6的陽連接器，其中結(jié)合劑是熱塑性塑料。
12. 如權(quán)利要求6的陽連接器，其中結(jié)合劑是可固化粘合劑。
13. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料包括預(yù)制件，該預(yù)制件具有纖維性襯底、結(jié)合劑和多個(gè)設(shè)置在結(jié)合劑中的導(dǎo)電顆粒。
14. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的表面電阻率在l 至1030/平方塊之間。
15. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的表面電阻率在IO Q /平方塊至100 Q /平方塊之間。
16. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的表面電阻率在20 Q /平方塊至40 Q /平方塊之間。
17. 如權(quán)利要求14的陽連接器，其中在鄰近每個(gè)導(dǎo)電元件的區(qū)域 中，電損耗材料的厚度為0.025mm至lmm之間。
18. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的體積電阻率在 O.OlQ-cm至lQ-cm之間。
19. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的體積電阻率在 0.05 Q -cm至0.5 Q -cm之間。
20. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中電損耗材料的體積電阻率在O.l Q -cm至0.2Q -cm之間。
21. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中多個(gè)分立的導(dǎo)電元件為L形。
22. 如權(quán)利要求21的陽連接器，其中電損耗材料包括其中具有導(dǎo) 電顆粒的結(jié)合劑，并且每個(gè)分立導(dǎo)電元件的至少一部分嵌入在結(jié)合劑 中。
23. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中多個(gè)分立的導(dǎo)電元件設(shè)置在第一類型接觸元件的列內(nèi)。
24. 如權(quán)利要求l的陽連接器，其中多個(gè)分立的導(dǎo)電元件設(shè)置成平 行于所述列的線。
25. —種電連接器，包括如權(quán)利要求l中所述的第一陽連接器和與 第一陽連接器平行排列的多個(gè)相似的陽連接器，該連接器還包括位于 相鄰陽連接器之間的一層磁損耗材料。
26. —種包括多個(gè)區(qū)域的電連接器，每個(gè)區(qū)域具有-a) 絕緣材料；b) 多個(gè)信號導(dǎo)體，每個(gè)信號導(dǎo)體都具有接觸尾部和接觸部分以及 它們之間的中間部分，并且每個(gè)信號導(dǎo)體的至少一部分的中間部分被 保護(hù)于絕緣材料中；c) 多個(gè)屏蔽元件，每個(gè)屏蔽元件都具有與信號導(dǎo)體的中間部分相 鄰近的中間部分；和d) 電損耗材料，被設(shè)置為與每個(gè)屏蔽元件的中間部分相鄰近。
27. 如權(quán)利要求26的電連接器，另外包括設(shè)置在多個(gè)屏蔽元件和 相鄰陽連接器中的信號導(dǎo)體之間的磁損耗材料。
28. 如權(quán)利要求26的電連接器，其中多個(gè)信號接觸的中間部分設(shè) 置在平面中，且每個(gè)屏蔽元件包括平行于該平面的第一部分和橫穿該 平面的第二部分。
29. 如權(quán)利要求26的電連接器， 的中間部分相接觸。
30. 如權(quán)利要求26的電連接器， 屏蔽元件的中間部分。
31. 如權(quán)利要求26的電連接器， 至1030/平方塊之間。
32. 如權(quán)利要求26的電連接器， 10至100Q/平方塊之間。
33. 如權(quán)利要求26的電連接器， 20 Q /平方塊至40 Q /平方塊之間。
34. 如權(quán)利要求26的電連接器， 0.01 Q-cm至l Q-cm之間。
35. 如權(quán)利要求26的電連接器， 0.05 Q -。111至0.5 Q -cm之間。
36. 如權(quán)利要求26的電連接器， 0.1 Q-cm至0.2Q-cm之間。
37. 如權(quán)利要求27的電連接器， 在約0.1至1.0之間。
38. 如權(quán)利要求27的電連接器，其中電損耗材料與每個(gè)屏蔽元件 其中電損耗材料容性耦合于每個(gè)其中電損耗材料的表面電阻率在l其中電損耗材料的表面電阻率在其中電損耗材料的表面電阻率在其中電損耗材料的體積電阻率在其中電損耗材料的體積電阻率在其中電損耗材料的體積電阻率在其中該磁損耗材料的磁損耗因數(shù)其中該磁損耗材料包括鐵氧體。
39. 如權(quán)利要求27的電連接器，其中該磁損耗材料包括釔石榴石和/或鋁石榴石。
40. 如權(quán)利要求26的電連接器，其中該電損耗材料包括結(jié)合劑， 每個(gè)屏蔽元件都設(shè)置為至少具有嵌入在結(jié)合劑中的一部分。
41. 一種電子系統(tǒng)，包括a) 多個(gè)印刷電路板，每個(gè)印刷電路板都具有多個(gè)接地結(jié)構(gòu)和多個(gè) 信號跡線；b) 多個(gè)電連接器，每個(gè)都安裝至多個(gè)印刷電路板的一個(gè)，每個(gè)連 接器包括i) 第一多個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè)都連接至多個(gè)印刷電路板的至少 一個(gè)中的接地結(jié)構(gòu)；ii) 第二多個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè)都連接至多個(gè)印刷電路板的至少 一個(gè)中的多個(gè)信號跡線中的至少一個(gè)，該第二多個(gè)導(dǎo)電元件設(shè)置在各 組中，該第一多個(gè)導(dǎo)電元件中的至少兩個(gè)導(dǎo)電元件被設(shè)置為與每個(gè)組 中的第二多個(gè)導(dǎo)電元件的導(dǎo)電元件相鄰近；和iii)多個(gè)部分導(dǎo)電元件，每個(gè)都連接與一組中的第二多個(gè)導(dǎo)電 元件中的導(dǎo)電元件相鄰近設(shè)置的第一多個(gè)導(dǎo)電元件中的至少兩個(gè)導(dǎo)電 元件。
42. 如權(quán)利要求41的電子系統(tǒng)，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的表面電 阻率在1至1030/平方塊。
43. 如權(quán)利要求41的電連接器，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的表面電 阻率在IO Q /平方塊至100 Q /平方塊之間。
44. 如權(quán)利要求41的電連接器，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的表面電 阻率在20 Q /平方塊至40 Q /平方塊之間。
45. 如權(quán)利要求41的電連接器，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的體積電阻率在0.01 Q-cm至l Q-cm之間。
46. 如權(quán)利要求41的電連接器，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的體積電 阻率在0.05 Q -cm至0.5 Q -cm之間。
47. 如權(quán)利要求41的電連接器，其中每個(gè)部分導(dǎo)電元件的體積電 阻率在O.l Q-cm至0.2 Q -cm之間。
48. 如權(quán)利要求41的電子系統(tǒng)，其中多個(gè)部分導(dǎo)電元件的每個(gè)圍 繞與一組中的第二多個(gè)導(dǎo)電元件中的導(dǎo)電元件相鄰近設(shè)置的所述第一 多個(gè)導(dǎo)電元件的至少兩個(gè)導(dǎo)電元件來模鑄。
49. 如權(quán)利要求48的電子系統(tǒng)，另外包括多個(gè)磁損耗元件，每個(gè) 都磁損耗元件都設(shè)置在相鄰組之間。
50. 如權(quán)利要求41的電子系統(tǒng)，其中該多個(gè)部分導(dǎo)電元件的每個(gè) 都包括第一部分和第二部分和第三部分，該第一部分和第三部分與第 一多個(gè)導(dǎo)電元件的導(dǎo)電元件相鄰近，第二部分連接第一部分和第三部 分，其中第二部分的導(dǎo)電性高于第一和第三部分。
51. 如權(quán)利要求50的電子系統(tǒng)，其中第二部分包括金屬片。
全文摘要
一種電連接器，具有橋接地元件的電損耗材料。通過用導(dǎo)電顆粒填充可設(shè)置的結(jié)合劑可形成有損耗導(dǎo)電元件，使得部分導(dǎo)電元件通過插入模鑄工藝形成。由包含保持在絕緣外殼內(nèi)的信號導(dǎo)體的陽連接器(wafer)裝配的連接器可通過將填充的熱塑料模鑄到絕緣外殼之上來并入有損耗導(dǎo)電元件。有損耗導(dǎo)電元件降低了接地系統(tǒng)在連接器內(nèi)的諧振，由此增加了連接器的高頻性能。
文檔編號H05K1/02GK101124697SQ200580040906
公開日2008年2月13日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者馬克·W·蓋樂斯 申請人:安費(fèi)諾公司