具有谐振控制的电连接器的制作方法

本发明涉及具有信号触头和接地触头的电连接器。

背景技术：

一些通信系统利用安装到电路板的电连接器来互连用于数据通信的其它部件。例如，电连接器可以包括保持端接到电路板的触头的壳体。壳体和触头限定了配合接口，用于与配合连接器配合，如电路卡、插塞连接器等，以将这样的配合连接器连接到电路板。一些已知的电连接器具有性能问题，特别是当以高数据速率传输时。例如，电连接器通常利用差分对信号触头来传递高速信号。接地触头改善信号完整性。然而，当传输高数据速率时，已知通信连接器的电性能被来自串扰的噪声和回波损耗抑制。这样的问题对于小间距高速数据连接器更成问题，其中由于信号和接地触头的紧密接近，这些连接器有噪声并且表现出高于期望的回波损耗。来自信号对的任一侧上的接地触头的能量可以在接地触头之间的空间中反射，并且这样的噪声导致降低的连接器性能和吞吐量。

需要改善高密度、高速电连接器中的电性能。

技术实现要素：

根据本发明，电连接器包括具有第一端部和第二端部的壳体。壳体具有形成在第一端部和第二端部之间的配合槽，配合槽配置为接收具有触头垫的配合连接器。引线框组件设置在壳体中。引线框组件具有包括接地触头和散置在相应的接地触头之间的信号触头的触头阵列。包覆模制本体支撑接地触头和信号触头。包覆模制本体包括联接到相应的接地触头的有损接地吸收件(lossygroundabsorbers)。有损接地吸收件由有损材料制成、并且吸收通过引线框组件传播的电谐振(electricalresonance)。

附图说明

图1是根据实施例形成的包括电连接器的电路板组件的前透视图。

图2是电路板组件和电连接器的后透视图。

图3是电连接器的一部分的分解图，示出了根据示例性实施例形成的第一引线框组件和第二引线框组件。

图4和5是电连接器的一部分的前透视图和后透视图，示出了装载到后壳体中的引线框组件。

图6是根据示例性实施例的上引线框组件的透视图。

图7是电连接器的一部分的后透视图，示出了图6所示的上引线框组件和下引线框组件。

具体实施方式

图1是根据实施例形成的电路板组件100的前透视图。图2是电路板组件100的后透视图。电路板组件100包括电路板102和安装在电路板102的板表面106的电连接器104。配合连接器108(图2)配置为与电连接器104配合。在所示的实施例中，配合连接器108是电路卡或包括电路卡，如划卡类型的印刷电路板；然而，其它类型的配合部件可以在可替代实施例中使用。例如，配合连接器108可以是插塞连接器。配合连接器108包括在配合连接器108的一个或两个表面上的触头垫109，触头垫109配置为电连接到电连接器104的相应触头。

电路板组件100相对于相互垂直的轴线取向，包括配合轴线191、横向轴线192、和竖直轴线或俯仰轴线193。在图1中，竖直轴线193平行于重力方向延伸。然而，应当理解的是，本文所述的实施例不限于相对于重力具有特定的取向。例如，在其它实施例中，横向轴线192或配合轴线191可以平行于重力方向延伸。配合连接器108沿着配合轴线191与电连接器104配合。

在一些实施例中，电路板组件100可以是配置为接合背板或中板通信系统(未示出)的子卡组件。在其它实施例中，电路板组件100可以包括沿着电路板102的边缘安装到电路板102的多个电连接器104，其中每个电连接器104配置为接合相应的可插拔输入/输出(i/o)连接器，诸如配合连接器108或包括配合连接器108。电连接器104和配合连接器108可以配置为满足某些工业标准，诸如但不限于小型可插拔(sfp)标准、增强型sfp(sfp+)标准、quadsfp(qsfp)标准、c形可插拔(cfp)标准和10千兆比特sfp标准(其通常称为xfp标准)。在一些实施例中，可插拔i/o连接器可以配置为符合小型(sff)规范，如sff-8644和sff-8449hd。在一些实施例中，本文所述的电连接器104可以是能够以至少约五(5)千兆比特每秒(gbps)的速率传输数据的高速电连接器。在一些实施例中，本文所述的电连接器104可以是能够以至少约10gbps或更高的速率传输数据的高速电连接器。

尽管未示出，但是每个电连接器104可以定位在插座盒内。插座盒可以配置为在配合操作期间接收一个或多个配合连接器108，并且将配合连接器108朝向相应的电连接器104引导。电路板组件100还可以包括通过电路板102通信地联接到电连接器104的其它装置。电连接器104可以定位接近电路板102的一个边缘。

电连接器104包括具有多个壁的壳体110，包括第一端部111、第二端部112、前端部113、后端部114、第一侧115和第二侧116。在可替代实施例中，壳体110可以包括更多或更少的壁。壳体侧115、116在前端部113和后端部114与第一端部111和第二端部112之间延伸。前端部113和后端部114沿着配合轴线191面向相反的方向。第一和第二侧115，116沿着横向轴线192面向相反的方向。第一和第二端部111，112沿着竖直轴线193面向相反的方向。壳体110在第一端部111和第二端部112之间延伸高度。壳体110在前端部113和后端部114之间延伸宽度。壳体110在第一和第二侧115、116之间延伸长度。

在所示的实施例中，第一端部111限定顶端部，并且在下文中可以称为顶端部111，第二端部112限定底端部，并且在下文中可以称为底端部112。底端部112面向板表面106，并且可以安装到或接合板表面106。顶端部111背向电路板102，并且可以具有相对于板表面106的壳体壁的最大俯仰。

在图1所示的实施例中，电连接器104是直角连接器，使得作为接收侧的前端部113和作为安装侧的底端部112基本上彼此垂直或正交取向。更具体地，前端部113沿着配合轴线191面向接收方向，并且安装侧沿着竖直轴线193面向安装方向。在其它实施例中，接收侧和安装侧可以面向与图1所示的方向不同的方向。例如，顶端部111可以限定接收配合连接器108的接收侧，使得电连接器104是竖直连接器，而不是直角连接器。

壳体110包括配合槽117(图1)，其尺寸和形状适于接收配合连接器108的一部分。例如，在所示的实施例中，配合槽117的尺寸和形状设置为接收配合连接器108的边缘，包括触头垫109。配合槽117位于第一和第二端部111，112之间。配合槽117在前端部113敞开，壳体110的上部定位在配合槽117和第一端部111之间，并且壳体110的下部定位在配合槽117和第二端部112之间。配合槽117在前端部113处示出为敞开；然而，在可替代实施例中，配合槽可以具有其它位置，如在顶端部111处敞开。

在示例性实施例中，壳体110可以是多件式壳体。例如，壳体110包括前壳体118和后壳体119。前壳体118利用其间的配合槽117联接到后壳体119。可选地，前壳体118可以沿着前端部113和顶端部111延伸；然而，在可替代实施例中也可以是其它配置。

电连接器104包括设置在壳体110中的一个或多个触头阵列120。例如，触头阵列120可以设置在前和后壳体118、119之间。触头阵列120(一个或多个)包括延伸到配合槽117中的信号触头122和接地触头124，用于与相应的触头垫109配合。信号和接地触头122、124还延伸到底端部112以安装到电路板102。例如，信号和接地触头122、124的端部可以表面安装(例如，焊接)到电路板102或压配合到电路板102中的电镀通孔中，用于与电路板102机械连接和电连接。

触头阵列120(一个或多个)布置在壳体110中，使得信号和接地触头122、124布置在至少一排触头中。在示例性实施例中，信号和接地触头122、124布置在第一排和第二排中。例如，信号和接地触头122、124通常分别在顶端部111和底端部112处布置在上排和下排中(例如，分别布置在配合槽117和顶端部111之间、以及在配合槽117和底端部112之间)。第一和第二排的信号和接地触头122、124布置在配合槽117的相对侧上。信号和接地触头122、124可以分别布置在前端部113和后端部114处的前排和后排中。在示例性实施例中，第一排限定上排和后排二者，因为相应的信号和接地触头122、124沿着顶端部111和后端部114二者布置，并且第二排限定下排和前排二者，因为相应的信号和接地触头122、124沿着底端部112和前端部113二者布置。触头122、124的排可以是部分相同或不同的触头阵列120。

信号和接地触头122、124可以布置为形成多个接地-信号-信号-接地(gssg)子阵列，其中每对信号触头122位于两个接地触头124之间。电连接器104还可以包括至少一个有损接地吸收件130(图3)。有损接地吸收件130可以是单个部件，或者可以是在选定位置中、分布在整个壳体110上的多个部件。每个有损接收吸收件130配置为吸收沿着由接地触头124限定的电流路径传播的至少一些电谐振和/或沿着由相应的信号触头122限定的信号路径传播的至少一些电谐振。有损接地吸收件130可以联接到一个或多个接地触头124，如在直接接合相应的接地触头124的接地触头接口处直接联接到一个或多个接地触头124。有损接地吸收件130可以控制或限制在电连接器104的操作期间在接地触头124内发生的不期望的谐振。有损接地吸收件130可以有效地减少在壳体110内谐振的能量的频率。壳体110由低损耗介电材料制成，如塑料材料。低损耗介电材料具有随着频率而相对较小变化的介电特性。

有损接地吸收件130可以设置在后端部114处或后端部114附近，以联接到后排中的一个或多个接地触头124。有损接地吸收件130可以设置在前端部113处或前端部113附近，以联接到前排中的一个或多个接地触头124。可选地，有损接地吸收件130可以在前端部113和后端部114之间延伸一定的距离，以联接到前排和后排中的接地触头124。有损接地吸收件130可以设置在顶端部111处或顶端部111附近，以联接到上排中的一个或多个接地触头124。有损接地吸收件130可以设置在底端部112处或底端部112附近，以联接到下排和/或上排中的一个或多个接地触头124。可选地，有损接地吸收件130可以沿长度方向延伸以联接到第一排中、第二排中、或者第一和第二排中的多个接地触头124。可选地，有损接地吸收件130可以延伸穿过多个gssg子阵列的接地触头124，并且联接到多个gssg子阵列的接地触头124。

在示例性实施例中，有损接地吸收件130包括有损材料，其配置为吸收沿着由信号触头122和/或接地触头124限定的电流路径通过电连接器104传播的至少一些电谐振。例如，有损材料可以嵌入到壳体110中。有损材料具有随频率变化的介电性质。有损材料通过电连接器104的一部分提供有损电导率(conductivity)和/或磁损耗。有损材料能够传导电能，但是至少具有一些损耗。有损材料比导电材料(如触头122、124的导电材料)的导电性差。有损材料可以设计为在某个目标频率范围提供电损耗，例如通过有损材料的选择、有损材料的放置、有损材料与接地路径和信号路径的接近度等。有损材料可以包括分散在介电(粘合剂)材料内的导电颗粒(或填料)。介电材料(如聚合物或环氧树脂)被用作粘合剂以将导电颗粒填充元件(fillerelements)保持在适当位置。然后，这些导电颗粒赋予有损材料以损耗。在一些实施例中，有损材料通过将粘合剂与包括导电颗粒的填料混合而形成。可用作填料以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包括形成为纤维、薄片或其它颗粒的碳或石墨。粉末、薄片、纤维或其它导电颗粒形式的金属也可用于提供合适的有损性能。可替代地，可以使用填料的组合。例如，可以使用金属电镀(或涂覆)颗粒。银和镍也可以用于电镀颗粒。电镀(或涂覆)颗粒可以单独使用或与其它填料(如，碳薄片)组合使用。在一些实施例中，填料可以以足够的体积百分比存在，以允许从颗粒到颗粒产生导电路径。例如，当使用金属纤维时，纤维可以以高达40％的体积百分比或更高的量存在。有损材料可以是磁损耗的和/或电损耗的。例如，有损材料可以由具有分散在其中的磁性颗粒的粘合剂材料形成，以提供磁性性质。磁性颗粒可以是薄片、纤维等的形式。材料如镁铁氧体、镍铁氧体、锂铁氧体、钇石榴石和/或铝石榴石可以用作磁性颗粒。在一些实施例中，有损材料可以同时是电损耗材料和磁损耗材料。这样的有损材料可以例如通过使用部分导电的磁损耗填料颗粒或通过使用磁损耗和电损耗填料颗粒的组合来形成。

如本文所用的，术语“粘合剂(binder)”涵盖了包封填料或注入填料的材料。粘合剂材料可以是将凝固、固化或可以以其它方式用于定位填充材料的任何材料。在一些实施例中，粘合剂可以是热塑性材料，例如传统上用于制造电连接器壳体的那些热塑性材料。热塑性材料可以被模制，如将有损接地吸收件130模制成期望的形状和/或位置。然而，可以使用粘合剂材料的许多可替代形式。可固化材料(如环氧树脂)可以用作粘合剂。可替代地，可以使用材料，如热固性树脂或黏合剂。

通信连接器104的电性能通过在有损接地吸收件130中包括有损材料来增强。例如，在各种数据速率(包括高数据速率)下，回波损耗被有损材料抑制。例如，由于信号和接地触头122、124的紧密接近而导致的触头阵列120的小间距、高速数据的回波损耗通过有损接地吸收件130减小。例如，来自信号对的两侧上接地触头124的在接地触头124之间的空间中反射的能量被吸收，从而增强了连接器性能和吞吐量。

图3是电连接器104的一部分的分解图，示出了根据示例性实施例形成的第一和第二引线框组件200、202。每个引线框组件200、202包括触头阵列120中的一个和支撑触头阵列120的信号触头122和接地触头124的包覆模制本体204。引线框组件200、202可以用第一引线框组件200堆叠在第二引线框组件202的上方。这样，第一引线框组件200可以是上引线框组件，并且第二引线框组件202可以是下引线框组件，其中相应的部件部分用这样的上和下标识符进行标识，如上触头阵列或上包覆模制本体等。第一和第二引线框组件200、202可以在装载在壳体110中之前或在装载在壳体110中之后在(图1所示的)壳体110内组装在一起。可选地，第一引线框组件200可以装载到(图1所示的)后壳体119中，并且第二引线框组件202可以装载到(图1所示的)前壳体118中，然后当前和后壳体118，119联接在一起时第一引线框组件200和第二引线框组件202联接在一起。

上和下包覆模制本体204的每个具有低损耗区段206和有损区段208。例如，低损耗区段206可以由低损耗介电材料制成，如塑料材料。低损耗介电材料具有带有相对较小的频率变化的介电特性。包覆模制本体204可以包括限定低损耗区段206的主体210。主体210可以使用低损耗介电材料在信号触头122上模制。有损区段208可以由有损材料制成。有损区段208可以由有损接地吸收件130限定。有损接地吸收件130可以在接地触头124上模制，并且在接地触头接口直接接合接地触头124。

在制造期间，信号和接地触头122、124可以被冲压并且形成限定引线框的触头。引线框将触头布置在阵列中，并且引线框的载体条可以在冲压和成形之后去除以限定触头阵列120。引线框被包覆模制以形成包覆模制本体204。可选地，引线框可以在多阶段模制工艺中被包覆模制，其中主体210在第一阶段中模制，并且有损接地吸收件130在第二阶段中模制，反之亦然。有损接地吸收件130可以在多射模制工艺中与主体210共同模制，如双射(two-shot)模制工艺，其中主体210和有损接地吸收件130分别由不同的材料(如低损耗塑料材料和有损材料)模制而成。

主体210包括接收相应的有损接地吸收件130的凹部212。凹部212由侧壁214限定。有损接地吸收件130具有抵靠侧壁214的侧部216。可选地，有损接地吸收件130可以在凹部212中抵靠侧壁214的合适位置模制。可替代地，可以首先模制有损接地吸收件130，并且主体210可以围绕有损接地吸收件130模制，其中侧壁214模制在侧部216上。在其它可替代实施例中，有损接地吸收件130可以单独模制并且插入到凹部212中。主体210包括在凹部212之间的块体218。可选地，块体218可以例如沿着相应的主体210的顶部和/或底部和/或通过有损接地吸收件130联结在一起。在所示的实施例中，有损接地吸收件130通过块体218彼此分离。在可替代实施例中，有损接地吸收件130可以例如沿着相应的主体210的顶部和/或底部和/或通过块体218联结在一起。

在示例性实施例中，有损接地吸收件130包括沿着其内边缘(例如，沿着上有损接地吸收件130的底表面以及沿着较低有损接地吸收件130的顶表面的侧部216之间)的吸收件接口220。当上和下接地引线框组件200、202联接在一起时，吸收件接口220可以彼此邻接以连接对准的上和下有损接地吸收件130。上和下触头阵列120中的接地触头124通过相应的上和下有损接地吸收件130连接。

第一引线框组件200中的信号触头122还可以被具体标识为上信号触头或后信号触头，并且第一引线框组件200中的接地触头124还可以被具体标识为上接地触头或后接地触头，而第二引线框组件202中的信号和接地触头122、124可以被标识为下信号和接地触头或前信号和接地触头。上和下触头122，124通常具有类似的特征，这里可以用相同的附图标记表示；然而，上和下触头122、124可以不同地成形。触头122，124的每个具有在配合端部146和端接端部148之间延伸的主体145。触头122、124可以在配合端部146处具有可偏转的配合梁，用于与配合连接器108的触头垫109(图1所示)配合。触头122、124可以在端接端部148处具有焊接尾部，用于表面安装到电路板102(图1所示)。在可替代实施例中可以提供其它类型的配合部分或端接部分，如在端接端部148处的顺应性销。

在示例性实施例中，触头122、124包括例如沿着配合梁、焊接尾部或沿着主体145在其间的另一部分的包封段150。包封段150由对应的包覆模制本体204包封。每个信号触头122的包封段150被主体210包封，而每个接地触头124的包封段150由有损接地吸收件130包封。因此，有损接地吸收件130在接地触头接口处物理地接合接地触头124，并且相对于接地触头124定位以吸收沿着由接地触头124限定的电流路径传播的至少一些电谐振。有损接地吸收件130定位在信号触头122附近，如接近但不与信号触头122物理接合，以吸收沿着由信号触头122限定的电流路径传播的至少一些电谐振。

图4是电连接器104的一部分的前透视图，示出了装载到后壳体119中的第一和第二引线框组件200、202。图5是电连接器104的一部分的后透视图，示出了装载到后壳体119中的第一和第二引线框组件200、202。(图1所示的)前壳体118可以在引线框组件200、202上(如从前面)联接到后壳体119。在示例性实施例中、后壳体119用作组织和对准两个引线框组件200、202的信号和接地触头122、124的触头组织器。例如，后壳体119包括前触头通道160(图4)，接收下信号和接地触头122、124。后壳体119包括接后触头通道162(图5)，接收上信号和接地触头122、124。

前触头通道160在后壳体119的前端部敞开，并且间隔件164设置在每个触头通道160的相对侧。间隔件164可以将下触头122、124保持，并且定位在触头通道160中。后触头通道162在后壳体119的后端部敞开，并且间隔件166设置在每个触头通道162的相对侧。间隔件166可以将上触头122、124保持，并且定位在触头通道162中。

图6是根据示例性实施例的上引线框组件300的透视图。上引线框组件300类似于(图3所示的)上引线框组件200，并且相同的部件用相同的附图标记表示。上引线框组件300包括电连接每个有损接地吸收件130的有损联结杆310。联结杆310沿着包覆模制本体204的底部跨越块体218。有损联结杆310的底部限定吸收件接口220。有损联结杆310在有损接地吸收件130之间跨越信号触头对122。

图7是电连接器104的一部分的后透视图，示出了上引线框组件300和下引线框组件302。上和下引线框组件300，302可以设置在(图1所示的)壳体110中。下引线框组件302类似于(图3所示的)下引线框组件202，并且相同的部件用相同的附图标记表示。类似于上引线框组件300，下引线框组件302包括沿着包覆模制本体204的顶部的有损联结杆312。有损联结杆312限定吸收件接口220。有损联结杆312接合，并且电连接到有损联结杆310。每个上和下有损接地吸收件130通过有损联结杆310、312电连接。在可替代实施例中，仅需要有损联结杆310或312中的一个连接每个上和下有损接地吸收件130。