TW201710724A - 用於高頻訊號的混合電性連接器 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種連接器系統,其包含:一基板;一第一連接器,其被連接至該基板並且包含一第一殼體、一第二殼體、以及一盒體,該盒體包圍該些第一殼體與第二殼體;多條第一纜線,它們被連接至該第二殼體與該基板;多個第一接點,它們位於該第一殼體之中並且被直接連接至該基板;以及多個第二接點,它們位於該第一殼體之中並且被連接至該些第一纜線。
Description
本發明和電性連接器有關。更明確的說,本發明和包含連接至多條纜線與一電路板的高頻電性連接器有關。
電性連接器係被用來讓電性裝置(例如,基板或印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB))相互通信。電性連接器亦被用來沿著電性裝置之間的路徑將纜線連接至其它纜線或是連接至PCB。一連接器可被視為有兩個部分,第一部分會連接至一第一電性裝置或是一第一纜線,而第二部分則會連接至一第二電性裝置或是一第二纜線以便用以和該第一裝置或是第一纜線進行通訊。為連接該兩個電性裝置或是纜線,該連接器的該些第一部分與第二部分會被配接在一起。
一連接器會包含位於該第一部分之中的一組接點以及位於該第二部分之中的一第二組接點,該第二組接點會連接該第一部分之中的接點。這能夠藉由提供一公連接器與一母連接器來輕易地達成,當該些公連接器與母連接器被配接時,該些公連接器與母連接器的對應接點組會產生扣接。進一步言之,該些公連接器與母連接器會相互連接與中斷連接,以便分別電性連接與中斷連接它們所連接的電性裝置。
據此,該些第一連接器部分與第二連接器部分會經由其接點
被連接至一電性裝置或纜線。該些接點通常被永久連接至該電性裝置或纜線。舉例來說,該第一連接器部分會被連接至一纜線,並且該第二連接器部分會被連接至一PCB。該第一連接器部分會被連接至該第二連接器部分,以便允許訊號傳送至該PCB之上及/或之中的裝置以及從該PCB之上及/或之中的裝置處傳送過來。該第二連接器部分會利用被蝕刻在該PCB之中的電性線路而被連接至該PCB之上及/或之中的裝置。
針對傳送高頻訊號的電性連接器的各種標準以及規格已經被提出且施行。其中一種範例為四通道小型因子可插拔式(Quad Small Form-factor Pluggable),其係針對通常使用在資料通訊系統之中的小型、可熱插拔傳收器的一種規格。圖1所示的便係在美國專利案第8,842,952號中所揭示的一種習知QSFP連接器的透視圖,其僅限用於每條通道約10Gbit/sec的資料傳輸速率(全部約40Gbit/sec)。
如圖1中所示,一配接纜線4會被連接至一公QSFP連接器1,其會配接被鑲嵌至一PCB 5的盒體2之中所包含的一母QSFP連接器2A。該公QSFP連接器1包含一殼體1A以及一電路板10。該母QSFP連接器2A的盒體2包含一散熱片3。來自該配接纜線的輸入訊號會先在連接器1與2A之間被傳送並且接著被傳送至PCB 5。該些訊號接著會經由PCB 5之中或之上的電性線路(圖中並未顯示)被傳送。舉例來說,該些訊號可以經由PCB 5之中的的電性線路被傳送至一積體電路(Integrated Circuit,IC)或是其它電性器件。然而,此安排卻會因為母QSFP連接器2A終止於PCB 5而造成資料傳送瓶頸。
圖2所示的係經由一纜線的訊號損失以及經由PCB 5之上的
線路的訊號損失的比較關係圖。如圖2之中所示,相較於一相等長度的#28 AWG(美國線規)纜線,即使是一PCB之中的電性線路的「低損失」仍會有明顯較大的訊號損失,尤其是在較高的頻率處。舉例來說,在20GHz的頻率處,相較於經由一PCB之中的電性線路的傳送,經由一纜線的傳送的訊號損失會有約36dB的訊號損失差異。
因此,纜線可以提供一條具有高訊號完整性的訊號路徑(舉例來說,光學纜線或是屏蔽式纜線,例如,同軸纜線或是雙軸纜線);而PCB之中的電性線路則可以提供一條具有較低訊號完整性的訊號路徑,尤其是在較高頻率處。明確的說,PCB之中的電性線路的損失遠高於一光學纜線或是屏蔽式纜線,並且更容易受到干擾及串訓的影響,即使諸如IC的器件被排列在該PCB之上靠近該母QSFP連接器2A處亦是如此。
為克服上面所述的問題,本發明的較佳實施例提供一種被連接至一基板的電性連接器,其在低頻訊號、接地訊號、以及電力訊號中使用被連接至該基板之中的電性線路的低速連接線;並且在高頻訊號中使用被連接至纜線的高速連接線。換言之,根據本發明之較佳實施例的連接器係一種混合連接器,其具有用於高頻訊號的纜線連接線以及用於其它訊號的電路板連接線。
根據本發明的一較佳實施例的連接器系統包含:一基板;一第一連接器,其被連接至該基板並且包含一第一殼體、一第二殼體、以及一盒體,該盒體包圍該些第一殼體與第二殼體;多條第一纜線,它們被連接至該第二殼體與該基板;多個第一接點,它們位於該第一殼體之中並且
被直接連接至該基板;以及多個第二接點,它們位於該第一殼體之中並且被連接至該些第一纜線。
該連接器系統較佳的係進一步包含多個第三接點,它們位於該第一殼體之中並且被連接至接地。較佳的係,該些第一纜線有屏蔽,並且該些第三接點被連接至該些屏蔽。
該第一連接器較佳的係進一步包含一銲接片(weld tab)。該連接器系統進一步較佳的係包含:多個第三接點,它們位於該第一殼體之中並且被連接至接地;以及一接地接針,其被連接至該些第三接點中的其中一者與該銲接片。該銲接片較佳的係位於該些第一殼體與第二殼體之中。
該些第二接點較佳的係被直接連接至該些第一纜線。
該連接器系統進一步較佳的係包含一IC,其位於該基板之上。該些第一纜線較佳的係被連接至該基板而鄰近該IC處。該連接器系統進一步較佳的係包含一IC連接器,其位在該基板之上而鄰近該IC處。該些第一纜線較佳的係被連接至該IC連接器。
該第一連接器較佳的係相容於QSFP規格。
該連接器系統進一步較佳的係包含:一第二連接器;以及多條第二纜線,它們被連接至該第二連接器。該連接器系統進一步較佳的係包含一第一IC、一第一IC連接器、一第二IC、以及一第二IC連接器。較佳的係,該些第一纜線中的至少其中一者被連接至該第一IC連接器;該些第一纜線中的至少其中一者被連接至該第二IC連接器;該些第二纜線中的至少其中一者被連接至該第一IC連接器;以及該些第二纜線中的至少其中一者被連接至該第二IC連接器。
該第一連接器較佳的係一豎直連接器。該些第二接點較佳的係經由一連接器基板被連接至該些第一纜線。該第二殼體較佳的係包含下面之中的其中一者:邊緣卡連接器、邊緣速率連接器、或是接針與插槽式連接器。
參考隨附的圖式,從本發明較佳實施例的下面詳細說明中可以更明白本發明的上面與其它特點、元件、步驟、配置、特徵、以及優點。
1‧‧‧公QSFP
1A‧‧‧殼體
2A‧‧‧母QSFP
2‧‧‧盒體
3‧‧‧散熱片
4‧‧‧配接纜線
5‧‧‧PCB
10‧‧‧電路板
20,22‧‧‧連接器
21‧‧‧盒體
23‧‧‧盒體接針
24‧‧‧接地接點
25‧‧‧模製插入件
26‧‧‧連結棒
27‧‧‧導體
28‧‧‧絕緣體
29‧‧‧鍍錫壓鑄索環
30‧‧‧連接器主體
31‧‧‧纜線
32‧‧‧第一殼體
33‧‧‧第二殼體
34‧‧‧EMI索環
35‧‧‧邊緣接針
36‧‧‧高頻接點
37‧‧‧低頻接點
38‧‧‧中央接針
39‧‧‧屏蔽
40‧‧‧基板
41‧‧‧接地平面
47‧‧‧散熱片
48‧‧‧壁部
51‧‧‧接地接針
52‧‧‧銲接片
53,54,55‧‧‧臂部
60‧‧‧邊緣卡連接器
61‧‧‧邊緣卡
62‧‧‧連接器
63‧‧‧邊緣速率連接器
64‧‧‧基板
65‧‧‧連接器
66‧‧‧接針與插槽式連接器
67‧‧‧基板
68‧‧‧連接器
70‧‧‧IC
71‧‧‧IC連接器
72‧‧‧面板
73‧‧‧線路
75‧‧‧基板
76‧‧‧交叉區
80‧‧‧配接連接器
81‧‧‧配接纜線
圖1所示的係一習知QSFP連接器的透視圖。
圖2所示的係經過一纜線的訊號損失以及經過一印刷電路板(PCB)之上的線路的訊號損失的比較關係圖。
圖3A與4A所示的係根據本發明的一較佳實施例的連接器的正面透視圖與背面透視圖。
圖3B與4B所示的係根據本發明的另一較佳實施例的連接器的正面透視圖與背面透視圖。
圖5所示的係圖3A與4A中所示的連接器的正面視圖。
圖6與7所示的係圖3A與4A中所示的連接器的正面爆炸透視圖與背面爆炸透視圖。
圖8A與8B所示的係圖3A與4A中所示的連接器的剖視圖。
圖9A與9B所示的係圖3A與4A中所示的連接器的接地連接線的剖視圖。
圖9C至9F所示的係能夠用於圖3A與4A中所示的連接器的接地接針
的視圖。
圖10所示的係圖3A與4A中所示的連接器的概略剖視圖。
圖11與12所示的係介於雙軸纜線和圖3A與4A中所示的連接器的接點之間的連接線的俯視透視圖與仰視透視圖。
圖13A與13B所示的係圖11中所示的其中一個接點區段的特寫放大透視圖。
圖14所示的係一整合PCB組裝件的組裝方法的流程圖。
圖15A所示的係圖3A與4A中所示的連接器被附接至一PCB的透視圖,該PCB包含一面板、一積體電路、以及一積體電路連接器。
圖15B所示的係圖3B與4B中所示的連接器被附接至一PCB的透視圖,該PCB包含一面板、一積體電路、以及一積體電路連接器。
圖16A所示的係圖3A與4A中所示的連接器中的其中兩個被附接至一PCB的透視圖,該PCB包含兩個積體電路以及兩個積體電路連接器。
圖16B所示的係圖3B與4B中所示的連接器中的其中兩個被附接至一PCB的透視圖,該PCB包含兩個積體電路以及兩個積體電路連接器。
圖17與18所示的係被排列成用以配接一公QSFP連接器或雷同連接器的圖3A與4A中所示的連接器的俯視透視圖與仰視透視圖。
圖19A與19B所示的係具有一邊緣卡連接器介面的圖3B與4B中所示的連接器。
圖20A與20B所示的係具有一邊緣速率連接器介面的圖3B與4B中所示的連接器。
圖21A與21B所示的係具有一接針與插槽式連接器介面的圖3B與4B
中所示的連接器。
圖22A與22B所示的係具有一散熱片的圖3B與4B中所示的連接器。
現在將參考圖3A至22B來詳細說明本發明的較佳實施例。應該注意的係,下面的說明完全為解釋性而沒有限制意義,並且不應該被視為以任何方式來限制本發明的應用或用途。
圖3A與4A所示的係根據本發明的一較佳實施例的連接器20的正面透視圖與背面透視圖。圖5所示的係圖3A與4A中所示的連接器20的正面視圖。圖6與7所示的係圖3A與4A中所示的連接器20的正面爆炸透視圖與背面爆炸透視圖。
圖3B與4B所示的係根據本發明的另一較佳實施例的連接器22的正面透視圖與背面透視圖。圖3B與4B中所示的連接器22雷同於圖3A與4A中所示的連接器20;不同的係,圖3B與4B中所示的連接器22為一豎直連接器。
下面針對圖3A與3B中所示的連接器20的說明亦可套用於圖3B與4B中所示的連接器22。一豎直連接器22使用一PCB或基板之上較少的空間、增加一前面板的光學模組密度、適用於光學連接器與電性連接器兩者、和使用一個以上豎直連接器擁有相同的熱消散、以及適用於諸如QSFP的既有光學連接器、…等。
如圖3A、4A、以及5至7中所示,該連接器20包含一連接器主體30,其具有一第一殼體32以及一第二殼體33。該第一殼體32包含接點24、36、37。接點24較佳的係接地接點,接點36較佳的係高頻接點,
以及接點37較佳的係低頻接點。纜線31延伸自該第二殼體33。一盒體21會包圍第一殼體32與第二殼體33並且接收一對應的連接器(在圖17與18中顯示為配接連接器)。較佳的係,第一殼體32、第二殼體33、以及盒體21被鑲嵌至一基板40(舉例來說,一PCB);但是,亦可以使用其它合宜的基板。第一殼體32、第二殼體33、以及盒體21包含邊緣接針35以及盒體接針23,它們會配接基板40之中的對應鑲嵌孔,以便以機械方式將連接器20固定至基板40。該些邊緣接針35以及該些盒體接針23亦能夠一接地連接線連接至一接地平面41或是基板40之中的一接地線路。進一步言之,連接器20包含中央接針38,其配接基板40之中的對應鑲嵌孔,以便提供連接至基板40的電路板連接線,其能夠傳送控制訊號、其能夠提供一電力連接線、其能夠提供一接地連接線、或是類似功能。
第二殼體33會為纜線31提供應力消除;而盒體21則為連接器20提供機箱接地連接並且較佳的係直接接觸該第二殼體33,用以幫助將該連接器20固定至基板40。較佳的係,該些盒體接針23會扣接該基板40之中或之上所包含的一接地平面41。該第二殼體33較佳的係在該第二殼體33中和第一殼體32反向的末端處包含一索環34。索環34較佳的係一電磁干擾(ElectroMagnetic Interference,EMI)索環,其被連接至該盒體21並且其會額外被連接至該些纜線31的屏蔽39。較佳的係,索環34被模製用以在該第二殼體33的上方提供一牢固的速扣套接(snap fit)及/或被插入於該第二殼體33之中。
較佳的係,連接器20係一母型連接器。圖中的連接器20雖然顯示為一QSFP連接器;不過,亦可以使用其它連接器/纜線類型,舉例
來說,其包含SAS/迷你SAS、HD迷你SAS、CX4、InfiniBand、SATA、SCSI、QSFP+、SFP+/SFP、HDMI纜線、USB纜線、Displayport纜線、CDFP、以及類似物。較佳的係,第一殼體32被配置成使得其可相容於公型FSP或QSFP連接器。
纜線31較佳的係屏蔽式電性纜線,舉例來說,同軸纜線、雙軸纜線、三軸纜線、雙絞線、撓性印刷電路、扁平式撓性電路、…等。該些纜線較佳的係被排列成差動對,舉例來說,雙軸纜線。較佳的係,該些纜線31在與該IC相隔小於約5mm或是約10mm的距離處連接至該基板40,舉例來說,用以限制該些相關聯線路的長度。進一步言之,在高速訊號中通過該些纜線31的訊號路徑的長度較佳的係長於通過該基板40的訊號路徑的長度,以便限制通過高損失訊號路徑的距離。該些較長的纜線31可以讓該些高速訊號在基板40的頂端上方於較長的距離中被傳送,其傳送距離長過經由高損失訊號路徑(例如,該基板之上或裡面的線路)來傳送該些高速訊號的地方,而且該些較長的纜線31可以在用以將接收或傳送該些高速訊號的任何IC定位於進一步遠離該連接器20處時使其有較大的設計自由度。
連接器20被配置成使得一配接連接器80(如圖17中所示)能夠扣接連接器20的接點24、36、37。該配接連接器80被附接至一配接纜線81,其能夠連接一整合PCB組裝件和形成一複合式電性系統的其它器件,例如,電腦、路由器、切換網路、PCB控制組裝件、或是其它合宜的電性系統。舉例來說,配接纜線81能夠為一被動式電性纜線、一屏蔽式電性纜線、或是一主動式電性纜線。配接連接器80的其中一範例顯示在圖17
與18之中。如圖17與18中所示,舉例來說,該連接器20能夠配接一具有一附接配接纜線81的公QSFP連接器(也就是,配接連接器80)。然而,亦可以使用任何雷同的連接器。
較佳的係,如圖5中所示,該連接器較佳的係總共有38個接點24、36、37,舉例來說,以便符合QSFP規格,其中,28個接點24、36被設計成用於高速資料傳送(也就是,4條通道,每一條通道有4個訊號接點36以及3個回流接地接點24),而剩餘的10個接點37則被設計成用於電力傳送以及低頻控制訊號。然而,亦能夠使用其它數量與排列的接點。
圖8A、8B、9A、11、以及12所示的係圖3A與4A中所示的連接器20的剖視圖。圖10所示的係圖3A與4A中所示的連接器的概略剖視圖。圖11與12所示的係介於雙軸纜線和圖3A與4A中所示的連接器20的接點24、36之間的纜線31的俯視透視圖與仰視透視圖。為清楚起見,在圖11與12中並未顯示第一殼體32、第二殼體33、盒體21、以及基板40。圖13A與13B所示的係圖11中所示的其中一個接點區段的特寫放大透視圖。
圖8A以及10至13B所示的係介於連接器20的某些接點24、36以及一對應纜線31的導體27之間的連接纜線。較佳的係,此些連接纜線雖然被用來傳送高頻訊號;但是,亦可被用來傳送低頻訊號、電力、…等。該些纜線31較佳的係雙軸纜線,其包含被一屏蔽39與一絕緣體28包圍的兩個中央導體27,該絕緣體28被設置在該兩個中央導體27以及該屏蔽39之間。該些纜線31較佳的係用於差動訊號傳送,用以提供很高的訊號完整度。
較佳的係,介於該些接點24、36以及該些纜線31之間的連
接線為一利用典型的回焊製程由無鉛焊劑所提供的可熔斷連接線。然而,該些接點24、36以及該些纜線31亦可以藉由手焊、以鉛為基礎的焊劑、壓著(crimping)、超音波銲接、以及類似方法來連接。
如圖13A以及13B中所示,該些接點24、36較佳的係被配置成使得被連接至纜線31之中央導體27的接點24、36會有一被連接至接地的相鄰接點24。這可以讓經過該連接器20的電性路徑會阻抗匹配於該屏蔽式電性纜線31並且幫助最小化在相鄰電性路徑中被傳送的相鄰通道之間的串訊。每一條高頻通道較佳的係包含兩條屏蔽式纜線31,一條用於傳送而一條用於接收。如圖13A以及13B中所示,一接地連接線較佳的係被併入於該些傳送通道與接收通道之間。較佳的係,該些接點24、36剛開始藉由連結棒26來連接,如圖13A中所示,用以提供一剛性結構,該剛性結構會在連接器20的製造與組裝期間結構性支撐該些接點24、36。該些連結棒26接著會在該些接點24、36已經被排列在該第一殼體32中之後被切割或沖壓,如圖13B中所示,並且該第一殼體32接著會被附接至第二殼體33。進一步言之,如圖13A與13B中所示,該些接點24、36可以被形成為各種形狀。
圖8B所示的係介於連接器20之接點37中的某些接點和基板40之間的電路板連接線。較佳的係,低速連接線係用於低頻訊號、控制訊號、電力、或是接地。如圖8B中所示,此些接點37包含圖5以及7中所示的中央接針38。
圖9A與9B所示的係圖3A與4A中所示的連接器20的接地連接線的剖視圖。如圖9A中所示,接地連接線能夠由雷同於圖8A中所示
之接點的接點24來提供,該些接點24被連接至纜線31的屏蔽39。然而,亦能夠使用其它接地連接線。如圖9B中所示,接點24會經由第二殼體33的鍍錫壓鑄索環29被連接至盒體21。索環29包含一孔洞,俾使得在該索環29與該些纜線31之間有一間隙。根據圖9B中所示的配置,於該第二殼體33之中並不必要包含該索環34。
圖9C至9F所示的係另一種排列,其中,接點24經由一接地接針51被接地,該接地接針51被連接至該接點24以及一銲接片52。銲接片52係被用來將第二殼體33固定至基板40。該銲接片52較佳的係被擠壓緊配(press fit)至基板40,如圖9C中所示;但是,亦可以被焊接至或是被銲接至該基板40。該銲接片52較佳的係被插入於第一殼體32與第二殼體33兩者之中,用以將第一殼體32與第二殼體33兩者固定至基板40。為清楚起見,圖9C僅包含四條纜線31並且不包含盒體21、第一殼體32、以及第二殼體33。圖9D雷同於圖9C;不同的係,圖中並不包含銲接片52,因此能夠看見更多的接地接針51。圖9E所示的係不包含基板40的側視圖。圖9E顯示,接地接針51的臂部53接觸兩個接點24。圖9F僅顯示接地接針51。接地接針51包含:兩個臂部54,其會扣接銲接片52;臂部53,其會扣接接點24;以及臂部55,其會扣接第二殼體33,用以將接地接針51固定至第二殼體33。
除了如上面討論般地讓纜線31被直接附接至該連接器之外,取而代之的係,一介面會被加入至該連接器的背部,俾使得一纜線組裝件能夠被插入於該介面之中。任何合宜的介面皆能夠被使用。
圖19A與19B所示的係一連接器62,其中,該介面為一邊
緣卡連接器60。該些纜線31被連接至一邊緣卡61。該邊緣卡61被插入於該邊緣卡連接器60之中。
圖20A與20B所示的係一連接器65,其中,該介面為一邊緣速率連接器63。該些纜線31被連接至一基板64。該基板64被插入於該邊緣速率連接器63之中。
圖21A與21B所示的係一連接器68,其中,該介面為一接針與插槽式連接器66。該些纜線31被連接至接針與插槽式連接器66。
一介面(舉例來說,其包含如圖19A至21B中所示的邊緣卡連接器、邊緣速率連接器、以及接針與插槽式連接器)一能夠被加入至圖3B與4B中所示的豎直連接器。
圖14所示的係一整合PCB組裝件的組裝方法的流程圖。舉例來說,圖14中所示的方法能夠被用來組裝一PCB組裝件,其包含被附接至一PCB之圖3A與4A中所示的連接器。
如步驟1中所示,多個電性器件(舉例來說,IC、電容器、以及類似物)可以在該連接器被附接之前先利用一標準的回焊製程被附接至該PCB。也就是,該些電性器件可以為表面鑲嵌器件。然而,該些電性器件亦可藉由擠壓緊配連接線以替代方式被附接至該PCB。如步驟2中所示,該連接器接著會被擠壓緊配至該PCB。該IC連接器亦可於步驟2中被擠壓緊配至該PCB。將該(些)連接器擠壓緊配至該PCB會在該(些)連接器與該PCB之間提供充分的電性與機械連接,以便確保該(些)連接器會被該PCB以機械方式固持並且用以在該些連接器的接點以及該PCB的對應鑲嵌孔之間提供一低損失路徑。
藉由使用擠壓緊配連接線將該(些)連接器連接至該PCB,該(些)連接器以及該些纜線便不需要相容於回焊製程。據此,可以使用廣泛範圍的材料來形成該(些)連接器以及該些纜線,其包含不適於回焊製程的材料。然而,除了擠壓緊配連接線之外,取而代之的係,該(些)連接器亦可以利用其它類型的連接線被附接至該PCB,其包含可熔斷的連接線,例如,焊劑。此外,該些連接線亦能夠使用和被用來組裝該PCB的焊劑相同的焊劑。明確的說,該些連接器可以替代方式被附接至該PCB成為表面鑲嵌器件。
如步驟3中所示,該盒體接著會被擠壓緊配至PCB。
再者,其它器件(例如,散熱片)亦可以在如圖14中所示的任何步驟之前、期間、之間、或是之後被增加至該整合PCB組裝件。一散熱片47的一範例顯示在圖22A以及22B之中。圖22A以及22B之中的散熱片47雖然被增加至一豎直連接器;然而,一散熱片亦能夠被增加至圖3A以及4A中所示的連接器。圖22A以及22B中所示的散熱片47較佳的係其中一側受壓,壁部48僅在該連接器22的其中一側向下延伸。然而,亦可以採用其它排列方式,舉例來說,其包含對稱式散熱片。
圖15A所示的係圖3A與4A中所示的連接器20被附接至一基板75的透視圖,該基板75包含一面板72、一IC 70、以及一IC連接器71。IC連接器71較佳的係藉由線路73被連接至IC 70。該IC連接器71與該IC 70能夠藉由任何合宜結構來連接,舉例來說,其包含微帶(microstrip)以及帶狀線(stripline)。IC 70雖然較佳的係包含一如圖15A中所示的散熱片;但是,散熱片並非必要。圖15B雷同於圖15A;不同的係,使用的係圖3B
與4B中所示的豎直連接器22,而並非係圖3A與4A中所示的連接器20。
IC連接器71較佳的係一會在該些纜線31以及基板75之間提供直接或接近直接附接作用的連接器。該IC連接器71較佳的係一直接附接連接器纜線,例如,共同待審的美國申請案第14/551,590號中所述的直接附接連接器纜線,本文以引用的方式將其完整併入。
圖16A所示的係圖3A與4A中所示的連接器20中的其中兩個被附接至一基板75的透視圖,舉例來說,該基板75較佳的係包含兩個IC 70以及兩個IC連接器71。圖16B雷同於圖16A;不同的係,使用的係圖3B與4B中所示的兩個豎直連接器22,而並非係圖3A與4A中所示的兩個連接器20。
該兩個連接器20或22能夠沿著該基板75的一邊緣被附接。該些連接器20或22中的每一者皆包含一對應的纜線組31。該些連接器20或22會被直接連接至對應的IC連接器71,或者,該些連接器20或22會有被連接至該些IC連接器71中的兩者的纜線31。基板75會包含一跨越區76,其中,纜線31會跨越用以傳送訊號給不同的IC連接器71。據此,來自多個連接器的訊號便能夠以低損失被分佈至多個IC,而且在該不同通道之間會有最小的串訊。
本發明的較佳實施例較佳的係相容於QSFP規格。也就是,根據本發明較佳實施例的連接器較佳的係一母連接器,其能夠配接一QSFP公連接器。然而,根據本發明較佳實施例的連接器並不包含符合QSFP規格之連接至一基板或PCB的連接線。根據QSFP規格,一母QSFP連接器之中所包含的接點之中的每一個接點會被直接連接至一基板或PCB上的一對應
觸墊。該基板或PCB上的觸墊接著會被連接至形成在該基板或PCB之中的線路。相反地,根據本發明較佳實施例,在一QSFP連接器裡面的某些接點會被直接配接至一基板或PCB,而其餘的接點則會被配接至屏蔽式纜線。
據此,藉由屏蔽式纜線,而非一基板或PCB的線路,來傳送特定訊號(例如,高頻訊號),可以可靠地達成電路板佈局靈活性、高頻寬、以及低串訊。進一步言之,亦可以使用長繞送路徑連接至被鑲嵌在一基板或PCB上的器件(例如,IC),因為藉由於高頻訊號中使用屏蔽式纜線能夠維持很高的訊號完整度。
舉例來說,相較於習知QSFP連接器的40Gbit/sec的總資料傳輸速率,根據本發明較佳實施例的QSFP連接器會提供100Gbit/sec或更大的總資料傳輸速率。明確地說,根據本發明的較佳實施例,在該四條通道中的每一條通道之中會達到28Gbit/sec的資料傳輸速率。
再者,因為高頻訊號經由屏蔽式纜線被傳送,而非基板中的線路,所以,該基板並不需要由特殊的材料來形成。也就是,因為高頻訊號經由屏蔽式纜線被傳送的關係而使得該基板的介電特性並不重要,所以,該基板可以由標準的PCB材料來形成,例如,FR-4。進一步言之,該基板亦可以由其它材料來形成,舉例來說,Panasonic Inc.所販售的MegtronTM、Park Electrochemical Corp.所販售的NelcoTM、Sunstone Circuits Inc.所販售的RodgersTM、以及類似物。
明確地說,本發明的較佳實施例較佳的係被配置成用於QSFP+28規格以增補運轉在28Gbit/s處的小外型因子可插拔式連接器系統的SFF-8672規格。本發明的較佳實施例亦可應用於其它速度評定法(speed
rating),其包含:QSFP+14、QSFP+10、以及QSFP+,它們分別由SFF-8672規格、SFF-8682規格、以及SFF-8436規格所定義。此些規格代表一組逆向相容的模組插拔式連接器系統,它們讓每一個接續世代具備高效能。本發明的較佳實施例能夠應用於任何此些規格並且較佳的係相容於未來更高速度規格以及應用。
此外,本發明的較佳實施例並不受限於和QSFP+有關的規格以及系統;確切地說,亦能夠應用於雷同的可插拔模組式系統,例如,CXP以及HD,它們分別由SFF-8647規格以及SFF-8644規格所定義。
該些纜線雖然可以包含用於該些纜線之導體的各種不同線規;然而,該些纜線較佳的係具有介於24AWG與34AWG之間的導體線規。具有較低線規導體的纜線雖然具有較小的靈活性,但是卻有較低的傳送損失;而具有較高線規導體的纜線則具有較大的靈活性,但是卻有較高的傳送損失。據此,較高資料傳輸速率應用可受惠於使用較低線規的纜線,因為它們有較低的傳送損失。然而,倘若可以接受較低資料傳輸速率的話,則可以使用較高線規的纜線而得以在IC擺放以及總PCB佈局中達成較大的靈活性。
較佳的係,該些纜線的特徵阻抗經過選擇用以匹配配接器件的特徵阻抗,因為匹配阻抗會減少不必要的高頻訊號反射。較佳的係,舉例來說,該些纜線的阻抗數值落在約80Ω至少約100Ω的範圍之中。
根據本發明的較佳實施例,高速纜線可以被直接附接至一IC,取代經由PCB被連接至該IC。在該些高速纜線以及IC之間可以包含一互連線,而非經由PCB的連接線。本發明的較佳實施例能夠應用於從一連
接器至一IC需要高頻寬資料傳輸的目前使用中或是正在開發中的任何系統。根據本發明的較佳實施例,整合PCB組裝件可以當作線路卡、主機板、PCB控制組裝件、或是數位電子系統中的特定其它元件。本發明的較佳實施例能夠用於許多資料傳輸格式,舉例來說,其包含InfiniBand、Gigabit Ethernet、Fibre Channel、SAS、PCIe、XAUI、XLAUI、XFI、以及類似物。
上面雖然已經說明本發明的較佳實施例;不過,應該瞭解的係,熟習本技術的人士便會明白其變化例與修正例,其並沒有脫離本發明的範疇與精神。所以,本發明的範疇僅由下面的申請專利範圍來決定。
21‧‧‧盒體
31‧‧‧纜線
32‧‧‧第一殼體
33‧‧‧第二殼體
34‧‧‧EMI索環
36‧‧‧高頻接點
40‧‧‧基板
Claims (17)
- 一種連接器系統,其包括:一基板;一第一連接器,其被連接至該基板並且包含:一第一殼體;一第二殼體;以及一盒體,其包圍該些第一殼體與第二殼體;多條第一纜線,其被連接至該第二殼體與該基板;多個第一接點,其位於該第一殼體之中並且被直接連接至該基板;以及多個第二接點,其位於該第一殼體之中並且被連接至該些第一纜線。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其進一步包括多個第三接點,其位於該第一殼體之中並且被連接至接地。
- 根據申請專利範圍第2項的連接器系統,其中:該些第一纜線有多個屏蔽;以及該些第三接點被連接至該些屏蔽。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該第一連接器進一步包含一銲接片(weld tab)。
- 根據申請專利範圍第4項的連接器系統,其進一步包括:多個第三接點,其位於該第一殼體之中並且被連接至接地;以及一接地接針,其被連接至該些第三接點中的其中一者與該銲接片。
- 根據申請專利範圍第4項的連接器系統,其中,該銲接片位於該些第 一殼體與第二殼體之中。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該些第二接點被直接連接至該些第一纜線。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其進一步包括一IC,其位於該基板之上。
- 根據申請專利範圍第8項的連接器系統,其中,該些第一纜線被連接至該基板而鄰近該IC處。
- 根據申請專利範圍第8項的連接器系統,其進一步包括一IC連接器,其位在該基板之上而鄰近該IC處。
- 根據申請專利範圍第10項的連接器系統,其中,該些第一纜線被連接至該IC連接器。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該第一連接器相容於QSFP規格。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其進一步包括:一第二連接器;以及多條第二纜線,其被連接至該第二連接器。
- 根據申請專利範圍第13項的連接器系統,其進一步包括:一第一IC;一第一IC連接器;一第二IC;以及一第二IC連接器;其中,該些第一纜線中的至少其中一者被連接至該第一IC連接器; 該些第一纜線中的至少其中一者被連接至該第二IC連接器;該些第二纜線中的至少其中一者被連接至該第一IC連接器;以及該些第二纜線中的至少其中一者被連接至該第二IC連接器。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該第一連接器係一豎直連接器。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該些第二接點經由一連接器基板被連接至該些第一纜線。
- 根據申請專利範圍第1項的連接器系統,其中,該第二殼體包含下面之中的其中一者:邊緣卡連接器、邊緣速率連接器、或是接針與插槽式連接器。
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