用于高速高密度电连接器的配合接口的制作方法
【专利说明】用于高速高密度电连接器的配合接口
【背景技术】
[0001] 本发明总体上涉及用于互连印刷电路板的电连接器，并且更具体地，涉及用于该 连接器的改进的配合接口。
[0002] 电连接器在许多电气系统中使用。制造关于可以与电连接器接合在一起的若干个 印刷电路板（"PCB"）的系统通常更容易并且更具成本效益。用于接合若干个印刷电路板 的常规装置为具有用作背板的一个印刷电路板。被称为"子板"或"子卡"的其他印刷电路 板可以通过背板连接。
[0003] 常规的背板为在其上可以安装有许多连接器的印刷电路板。背板中的传导迹线可 以电连接至连接器中的信号传导件，使得可以在连接器之间发送信号。子卡还可以具有安 装在其上的连接器。安装在子卡上的连接器可以插入到安装在背板上的连接器中。如此以 来，信号可以在子卡之间通过背板来发送。子卡可以以直角插入到背板中。因此，在这些应 用中使用的连接器可以包括直角弯角并且通常被称为"直角连接器"。
[0004] 连接器还可以在其他构型中使用以用于互连印刷电路板并且用于将其他类型的 装置例如线缆互接至印刷电路板。有时，一个或更多个更小的印刷电路板可以连接至另一 更大的印刷电路板。在该构型中，更大的印刷电路板可以被称为"母板"并且连接至该印刷 电路板的印刷电路板可以被称为子板。同样，具有相同尺寸或类似尺寸的板有时可以平行 地对准。在这些应用中使用的连接器通常被称为"堆叠式连接器"或"夹层式连接器"。
[0005] 且不论这些精确的应用，电连接器设计已经适于反映电子工业中的趋势。电子系 统一般变得更小、更快并且在功能上更复杂。由于这些改变，在电子系统的给定区域中的电 路的数量连同电路运行的频率在近年来明显减小。目前的系统在印刷电路板与所需的电连 接器之间传递了更多的数据，所述所需的电连接器与甚至几年前的连接器相比能够以更快 的速度电气地处理更多的数据。
[0006] 在高密度、高速度的连接器中，电传导件可以彼此靠近，使得相邻的信号传导件之 间可能存在电干扰。为了减小干扰，并且另外地为了提供期望的电属性，通常在相邻的信号 传导件之间或在相邻的信号传导件周围放置屏蔽构件。该屏蔽件可以防止承载在一个传导 件上的信号对另一传导件产生"串扰"。该屏蔽件还可以影响每个传导件的阻抗，从而可以 进一步有助于实现期望的电属性。
[0007] 屏蔽的示例可以在美国专利号Nos. 4, 632, 476和4, 806, 107中找到，所述示例 示出了连接器设计，在所述连接器设计中，屏蔽件在信号接触部的列之间使用。这些专利 描述了下述连接器：在所述连接器中，屏蔽件通过子板连接器和背板连接器两者以与信号 接触部平行的方式设置。悬臂梁状部用于使屏蔽件与背板连接器之间电接触。美国专利 Nos. 5, 433, 617、5, 429, 521、5, 429, 520和5, 433, 618示出了类似的设置，尽管背板与屏蔽 件之间的电连接通过弹簧式接触部完成。具有扭梁状部的屏蔽件在美国专利No. 6, 299, 438 中描述的连接器中使用。
[0008] 其他连接器使屏蔽板仅位于子板连接器内。这种连接器设计的示例可以在美国专 利Nos. 4, 846, 727、4, 975, 084、5, 496, 183和5, 066, 236中找到。具有仅位于子板连接器内 的屏蔽件的另一连接器在美国专利No. 5, 484, 310中示出。
[0009] 对连接器做出的用以适应改变需要的另一改型是：连接器在某些应用中已经变得 大得多。连接器的尺寸的增大可能导致制造公差更小。例如，一半连接器中的传导件与另 一半连接器中的插件之间允许的错位可以是恒定的，不论连接器的尺寸如何都是如此。然 而在连接器变得更大时，该恒定的错位或公差占连接器的总体长度的百分比可能变小。因 此，制造公差对更大的连接器而言可能更小，从而可能增大制造成本。避免该问题的一种方 法为使用模块化连接器。美国的Teradyne Connection Systems of Nashua, N. H开发了被 称为ΗΙ)·Κκ;的模块化连接器系统。该系统具有多个模块，每个模块均具有多个列的信号接 触部，例如，15列或20列。模块在金属加固件上保持在一起。
[0010] 在美国专利Nos. 5, 066, 236和5, 496, 183中示出了另一模块化连接器系统。这些 专利描述了"模块化端子"，所述模块化端子均具有单列的信号接触部。模块化端子在塑料 壳体模块中保持就位。塑料壳体模块与一件金属屏蔽构件保持在一起。屏蔽件也可以放置 在模块端子之间。
[0011] 可以使用其他技术来控制连接器的性能。例如，对信号进行差分传递还可以减小 串扰。差分信号承载在被称为"差分对"的一对传导路径上。传导路径之间的电压差表示 信号。总之，差分对被设计为在所述一对传导路径之间优先耦合。例如，差分对的两个传 导路径可以设置成比连接器中相邻的信号路径彼此更靠近地延伸。在所述一对传导路径 之间不需要屏蔽，但可以在差分对之间使用屏蔽。电连接器可以设计用于差分信号以及用 于单端型信号。差分电连接器的示例在美国专利Nos. 6, 293, 827、6, 503, 103、6, 776, 659、 7, 163, 421 和 7, 794, 278 中示出。
【发明内容】
[0012] 根据一些实施方式，提供了一种用于高速电连接器的接触件，该接触件包括基部 区域、第一长形构件、第二长形构件和带状部，第一长形构件包括近端部和附接至基部区域 的远端部；第二长形构件包括近端部和附接至基部区域的远端部；带状部将第一长形构件 的远端部联接至第二长形构件的远端部，其中，带状部为传导性和柔性的，使得第一长形构 件的远端部能够独立于第二长形构件的远端部移动，并且使得第一长形构件的远端部电连 接至第二长形构件的远端部。
[0013] 根据一些实施方式，提供了一种电连接器，该电连接器包括多个传导性构件，每个 传导性构件均包括接触尾部、接触部和将接触尾部接合至接触部的中间部，其中，配合接触 部以多个平行的列的方式设置，对多个传导性构件中的每个传导性构件而言，配合接触部 包括片状部，梁状部和传导的柔性构件，片状部连接至中间部，梁状部连接至中间部，传导 性的柔性构件将片状部连结至梁状部。
[0014] 根据一些实施方式，一种将电连接器操作成与配合电连接器配合的方法，该方法 包括：对连接器中的多个传导性构件中的每个传导性构件而言，传导性构件各自包括具有 第一长形构件和第二长形构件的接触部，第一长形构件和第二长形构件通过传导性带状部 接合；使第一长形构件相对于配合连接器中的第一配合接触构件滑动到具有位于第一长形 构件与第一配合接触构件之间的第一接触点的配合位置中；使第二长形构件相对于配合连 接器中的第二配合接触构件滑动到具有位于所述第二长形构件与第二配合接触构件之间 的第二接触点的配合位置中，其中，带状部在远离第二接触点的位置处连接至第二长形构 件。
[0015] 根据一些实施方式，提供了一种电连接器的配合接口，该配合接口包括多个传导 性元件，所述多个传导性元件以多个列的方式定位，所述多个传导性元件中的每个传导性 元件均包括一片传导性材料和至少一个突出部，所述一片传导性材料形成为三维结构，使 得传导性材料设置在适于接纳配合传导性元件的开口的至少两侧，所述至少一个突出部在 所述片中被切削，所述至少一个突出部包括配合接触表面，该配合接触表面面向开口并且 该配合接触表面适于与配合传导性元件接触。
[0016] 根据一些实施方式，提供了一种电连接器的配合接口，该配合接口包括多个传导 性元件，所述多个传导性元件以多个列的方式定位，所述多个传导性元件中的每个传导性 元件均包括远端部、近端部、第一构件和第二构件，第一构件在远端部与近端部之间延伸， 第一构件包括第一配合接触部，第一配合接触部面向适于接纳配合传导性元件的开口的第 一侧部，第二构件在远端部与近端部之间延伸，第二构件包括第二配合接触部，第二配合接 触部面向适于接纳配合传导性元件的开口的第二侧部，其中，第一构件和第二构件在远端 部和近端部处接合。
[0017] 根据一些实施方式，提供了一种操作电连接器的方法，所述方法包括：将第二接触 部插入穿过第一接触部的开口进入由所述第一接触部的长形构件至少部分地围绕的敞开 空间中，其中，长形构件在配合方向上为长形，长形构件包括一个或更多个壁部，所述一个 或更多个壁部在配合方向上为长形并且与第二接触部的至少两个侧部相邻，开口由所述一 个或更多个壁部的一个或更多个边缘至少部分地定界，并且敞开空间在配合方向上也是长 形；使第二接触部沿配合方向移动以与从长形构件的至少一个壁部延伸的至少一个突出部 接触。
【附图说明】
[0018] 在附图中：
[0019] 图IA为根据一些实施方式的说明性电互连系统的等轴侧视图；
[0020] 图IB为根据一些实施方式的图IA中示出的说明性电互连系统的分解图；
[0021] 图2A和图2B示出了根据一些实施方式的说明性晶片的相反的侧视图；
[0022] 图3A示出了根据一些实施方式的可以用于制造屏蔽构件的说明性坯件；
[0023] 图3B示出了根据一些实施方式的说明性印刷电路板上的在用于安装连接器的孔 之间布设的迹线；
[0024] 图3C示出了根据一些实施方式的说明性印刷电路板上的迹线的替代性布线；
[0025] 图3D示出了根据一些实施方式的在图3A的屏蔽板已经插入模制到壳体中之后的 屏蔽板；
[0026] 图4A示意性地示出了根据一些实施方式的电互连系统中的说明性信号路径；
[0027] 图4B示意性地示出了根据一些实施方式的适于在屏蔽板中使用的说明性扭梁状 接触部；
[0028] 图4C示出了根据一些实施方式的处于配合构型的图4B的说明性屏蔽板；
[0029] 图5A为根据一些实施方式的在制造连接器时使用的说明性导线框架的平面图；
[0030] 图5B为根据一些实施方式的由图4A中的箭头5B-5B包围的区域的放大详细视 图；
[0031] 图6为根据一些实施方式的说明性背板连接器的截面图；
[0032] 图7A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明性 接触部；
[0033] 图7B为根据一些实施方式的图7A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0034] 图7C为根据一些实施方式的图7A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0035] 图8A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部匹配的另一对说明性 接触部；
[0036] 图8B为根据一些实施方式的图8A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0037] 图8C为根据一些实施方式的图8A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0038] 图8D为根据一些实施方式的图8A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0039] 图9A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明性 接触部；
[0040] 图9B为根据一些实施方式的图9A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0041] 图9C为根据一些实施方式的图9A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0042] 图IOA示出了根据一些实施方式的与说明性接触部配合的另一说明性接触部；
[0043] 图IOB为根据一些实施方式的图IOA的示例中的说明性接触部的前视图；
[0044] 图IOC为根据一些实施方式的图IOA的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0045] 图IlA示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0046] 图IlB为根据一些实施方式的图IlA的示例中的说明性接触部的前视图；
[0047] 图IlC为根据一些实施方式的图IlA的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0048] 图12A示出了根据一些实施方式的与说明性接触部配合的另一说明性接触部；
[0049] 图12B为根据一些实施方式的图12A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0050] 图12C为根据一些实施方式的图12A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0051] 图12D为根据一些实施方式的图12A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0052] 图13A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0053] 图13B为根据一些实施方式的图13A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0054] 图13C为根据一些实施方式的图13A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0055] 图13D为根据一些实施方式的图13A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0056] 图14A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0057] 图14B为根据一些实施方式的图14A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0058] 图14C为根据一些实施方式的图14A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0059] 图14D为根据一些实施方式的图14A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0060] 图15A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0061] 图15B为根据一些实施方式的图15A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0062] 图15C为根据一些实施方式的图15A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0063] 图16A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0064] 图16B为根据一些实施方式的图16A的示例中的说明性接触部的后视图；
[0065] 图16C为根据一些实施方式的图16A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0066] 图17A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0067] 图17B为根据一些实施方式的图17A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0068] 图18A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0069] 图18B为根据一些实施方式的图18A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0070] 图18C为根据一些实施方式的图18A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0071] 图18D为根据一些实施方式的图18A的示例中的说明性接触部的仰视图；
[0072] 图19A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0073] 图19B为根据一些实施方式的图19A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0074] 图19C为根据一些实施方式的图19A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0075] 图20A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0076] 图20B为根据一些实施方式的图20A的示例中的说明性接触部的前视图；
[0077] 图20C为根据一些实施方式的图20A的示例中的说明性接触部的侧视图；
[0078] 图21A示出了根据一些实施方式的分别与一对说明性接触部配合的另一对说明 性接触部；
[0079] 图21B为根据一些实施方式的图21A的示例中的说明性接触部的前视图；以及
[0080] 图21C为根据一些实施方式的图21A的示例中的说明性接触部的侧视图。
【具体实施方式】
[0081] 发明人已经意识并领会到如下的电连接器的配合接触部的设计：对例如在千兆赫 兹范围中（包括高达大约25千兆赫兹或高达大约40千兆赫兹或更大）的频率处的高频信 号而言，其改进了信号的完整性，同时仍保持了较高的密度，例如相邻的配合接触部之间的 间距大约为2mm或更小，例如一列中相邻接触部之间的中心间距为0. 75mm与I. 8mm之间或 在Imm与I. 75mm之间。尽管没有要求连接器中的所有配合接触部之间的间距是相同的，但 配合接触部的列之间的间距