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TWI583067B - 電氣連接器系統 - Google Patents

電氣連接器系統 Download PDF

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TWI583067B
TWI583067B TW100142200A TW100142200A TWI583067B TW I583067 B TWI583067 B TW I583067B TW 100142200 A TW100142200 A TW 100142200A TW 100142200 A TW100142200 A TW 100142200A TW I583067 B TWI583067 B TW I583067B
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偉恩 山謬 戴維斯
羅伯特 奈爾 懷特曼二世
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太谷電子公司
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    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
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    • H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
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    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
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    • H01R43/24—Assembling by moulding on contact members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

電氣連接器系統
本發明係與用於固定至一基板之電氣連接器系統有關。
如第一圖所示，背平面連接器系統1一般係用以連接一第一基板2(例如一印刷電路板)，其與一第二基板3(例如另一印刷電路板)間具有平行或垂直之關係。由於電子構件的該尺寸減少且電子構件一般都變得更複雜，通常需要在一電路板或其他基板上的更少空間中配置更多的構件。因此，已經變成需要減少背平面連接器系統內電氣端子之間的該間隔，並增加在背平面連接器系統內所圍設之該電氣端子的數量。據此，需要開發可以增加之速度運作、同時可增加該背平面連接器系統內所圍設之該電氣端子數量的背平面連接器系統。
根據本發明，一種電氣連接器系統包含了定義一匹配端部與一固定端部之複數個薄片組件。該等薄片組件之每一者包含一第一模製電氣接點陣列、配置以與該第一模製電氣接點陣列組裝之一第一接地遮蔽部、配置以與該第一模製電氣接點陣列組裝之一第二模製電氣接點陣列、以及配置以與該第二模製電氣接點陣列組裝之一第二接地遮蔽部。該第一模製電氣接點陣列包含複數個電氣接點，該等電氣接點各定義一電氣匹配連接器，其係延伸通過在該薄片組件的該匹配端部處之該第一模製電氣接點陣列的一覆模之一邊緣；以及該第二模製電氣接點陣列包含複數個電氣接點，該等電氣接點各定義一電氣匹配連接器，其係延伸通過在該薄片組件的該匹配端部處之該第二模製電氣接點陣列的一覆模之一邊緣。一薄片外殼係用以使該等複數個薄片組件定位為在該電氣連接器系統中彼此相鄰。
本發明係與可以至少達12Gbps之速度運作的高速背平面連接器系統有關，而在某些實作例中也提供了每英吋至少有50對電氣連接器之接腳密度。如下文將更詳細說明者，前述揭示之高速連接器系統的實作例可提供接地遮蔽部及/或接地結構，其係實質上在整個背平面覆蓋區、背平面連接器與一子卡覆蓋區間以三維方式包封了電氣連接器對(可為差動的電氣連接器對)。這些包封的接地遮蔽部及/或接地結構在該等高速背平面連接器系統以高達至少12Gbps之頻率運作時，可避免非橫向之縱向較高階模式的無用傳播，並使串擾達最低。此外，如下文中將更詳細說明者，前述揭示之高速連接器系統的實作例可於一電氣連接器對的各連接器之間提供實質上相等的幾何形狀，以避免縱向模變(moding)。
一高速背平面連接器系統100係參照第二圖至第十一圖進行說明。該高速背平面連接器系統100包含複數個薄片組件102，其於該連接器系統100內係藉由一薄片外殼104而彼此相鄰，下文將更詳細說明。該等複數個薄片組件102係用於在多個基板間提供電氣路徑陣列。該等電氣路徑可為例如訊號路徑或接地電位路徑。
該等複數個薄片組件102中的各薄片組件106係包含一第一模製電氣接點陣列108(也稱為一第一引線框組件)、一第二模製電氣接點陣列110(也稱為一第二引線框組件)、一第一接地遮蔽部112與一第二接地遮蔽部114。該第一模製電氣接點陣列108包含複數個電氣接點116，其由一絕緣覆模118(例如一模製塑膠介電質)所部分包圍。該等電氣接點116可包含例如任何銅(Cu)合金材料。
該等電氣接點116定義電氣匹配連接器120，其延伸離開在該薄片組件106之一匹配端部122處的該絕緣覆膜118，且該等電氣接點116定義基板接合元件124，例如電氣接點固定接腳，其延伸離開在該薄片組件106之一固定端部126處的該絕緣覆膜118。在某些實作例中，該等電氣匹配連接器120係如第八圖所示之封閉段型，而在其他實作例中，該等電氣匹配連接器120為如第九圖所示之三束型或如第十圖所示之雙束型。其他的匹配連接器類型可具有多重束體；在第十一圖中繪示了電氣匹配連接器120之其他實作例的範例。
可知該三束型、雙束型或封閉段型電氣匹配連接器120在有塵環境中提供了較佳的可靠度，並於非穩定環境(例如拒震動或物理衝擊之環境)中提供了較佳性能。
參照第二圖至第七圖，與該第一模製電氣接點陣列108相同，該第二模製電氣接點陣列110包含複數個電氣接點128，其由一絕緣覆模130所部分包圍。該等電氣接點128定義電氣匹配連接器132，其延伸離開在該薄片組件106之該匹配端部122處的該絕緣覆膜130，且該等電氣接點128定義基板接合元件133，例如電氣接點固定接腳，其延伸離開在該薄片組件106之該固定端部126處的該絕緣覆膜130。
該第一模製電氣接點陣列108與該第二模製電氣接點陣列110係配置以組裝在一起，如第五圖和第六圖所示。在某些實作例中，當組裝在一起時，該第一模製電氣接點陣列108的各電氣接點116係與該第二模製電氣接點陣列110的一電氣接點128相鄰，以形成複數個電氣接點對134(其係差動對)。在該第一模製電氣接點陣列108的各電氣接點116與該第二模製電氣接點陣列110的一電氣接點128相鄰的實作例中，該第一模製電氣接點陣列108的一電氣接點與該第二模製電氣接點陣列110的一相鄰電氣接點之間的距離在整個該薄片組件106間係保持實質相同。
在某些實作例中，該第一模製電氣接點陣列108的各電氣匹配連接器120鏡射該第二模製電氣接點陣列110的相鄰電氣匹配連接器132。可知鏡射該電氣接點對134之該等電氣接點提供了製造上的優勢，以及在提供兩行之電氣接點對獨特結構時，仍具有高速電氣性能之行對行一致性。
該第一接地遮蔽部112係配置以與該第一模製電氣接點陣列108組裝，使得該第一接地遮蔽部112係位於該第一模製電氣接點陣列108之一側部處，如第五圖所示。在某些實作例中，該第一接地遮蔽部112可包含一基部材料，例如在該接地遮蔽部之該固定端部126處為含鎳(Ni)底覆錫(Sn)之磷青銅，而在該接地遮蔽部之該匹配端部122處為鎳(Ni)底覆金(Au)。
該第一接地遮蔽部在該薄片組件的該匹配端部122處可定義複數個接地垂片部分136，而該第一接地遮蔽部在該薄片組件106的該固定端部126處可定義複數個基板接合元件138，例如接地固定接腳。在某些實作例中，當該第一接地遮蔽部112與該第一模製電氣接點陣列108組裝時，該第一接地遮蔽部112的該等複數個接地垂片部分136中的一接地垂片部分係位於該第一模製電氣接點陣列108的各電氣匹配連接器120上方及/或下方。
該第二接地遮蔽部114係配置以與該第二模製電氣接點陣列110組裝，使得該第二接地遮蔽部114係位於該第二模製電氣接點陣列110之一側部處，如第六圖所示。在某些實作例中，該第二接地遮蔽部114可包含一基部材料，例如在該接地遮蔽部之該固定端部126處為含鎳(Ni)底覆錫(Sn)之磷青銅，而在該接地遮蔽部之該匹配端部122處為鎳(Ni)底覆金(Au)。類似於該第一接地遮蔽部112，該第二接地遮蔽部114在該薄片組件的該匹配端部122處可定義複數個接地垂片部分140，而該第二接地遮蔽部114在該薄片組件106的該固定端部126處可定義複數個基板接合元件142，例如接地固定接腳。
在某些實作例中，當該第二接地遮蔽部114組裝至該第二模製電氣接點陣列110時，該第二接地遮蔽部114的該等複數個接地垂片部分140中的一接地垂片部分係位於該第二模製電氣接點陣列110的各電氣匹配連接器132上方及/或下方。
當組裝該薄片組件106時，該第一接地遮蔽部112的該等複數個接地垂片部分136中的各接地垂片部分係與該第二接地遮蔽部114的該等複數個接地垂片部分140中的一接地垂片部分相鄰，以形成複數個接地垂片143。使該第一接地遮蔽部112的該等複數個接地垂片部分136定位為與該第二接地遮蔽部114的該等複數個接地垂片部分140相鄰係有助於對該薄片組件106提供一共同接地。
在某些實作例中，該第一接地遮蔽部112的一接地垂片部分136接合及/或鄰接該第二接地遮蔽部114的一相鄰接地垂片部分140。然而，在其他實作例中，該第一接地遮蔽部112的一接地垂片部分136並不接合或鄰接該第二接地遮蔽部114的一相鄰接地垂片部分140。
參照第四圖，該第一接地遮蔽部112可定義一或多個接合元件144，其於該第一接地遮蔽部112組裝至該第一模製電氣接點陣列108時接合該第一模製電氣接點陣列108。在某些實作例中，一或多個該等接合元件144可為一倒鉤型垂片，其係位於該第一模製電氣接點陣列108的一孔洞146中，該孔洞係配置以容置該倒鉤型垂片。該第二接地遮蔽部114也定義一或多個接合元件148，其於該第二接地遮蔽部114組裝至該第二模製電氣接點陣列110時接合該第二模製電氣接點陣列110。在某些實作例中，一或多個該等接合元件148可為一倒鉤型垂片，其係位於該第二模製電氣接點陣列110的一孔洞150中，該孔洞係配置以容置該倒鉤型垂片。
當組裝該薄片組件106時，該第一接地遮蔽部112的接合元件144係與該第二接地遮蔽部114的接合元件148相鄰。將該第一接地遮蔽部112的該接合元件144定位為與該第二接地遮蔽部114的該接合元件148相鄰可幫助對該薄片組件106提供一共同接地。
在某些實作例中，該第一接地遮蔽部112的接合元件144可鄰接及/或接合該第二接地遮蔽部114的一相鄰接合元件148。然而在其他實作例中，該第一接地遮蔽部112的接合元件144並不鄰接或接合該第二接地遮蔽部114的相鄰接合元件148。
如第二圖與第三圖所示，當組裝該高速背平面連接器系統100時，該薄片外殼104係使該等複數個薄片組件102中的該等薄片組件106定位為彼此相鄰。該薄片外殼104藉由接受自各薄片組件106延伸之該等電氣匹配連接器120、132及接地垂片143而在各薄片組件106的該匹配端部122處接合該等複數個薄片組件102。在某些實作例中，該薄片組件106的該第一模製電氣接點陣列108及/或該第二模製電氣接點陣列110係定義一或多個制動部151(示於第七圖中)，其係於該薄片組件106位於該薄片外殼104中時鄰接於該薄片外殼104。可知該等制動部151可避免自各薄片組件106延伸之該等電氣匹配連接器120、132及接地垂片143在該薄片組件106被放置在該薄片外殼104中時受到破壞。
該薄片外殼104係配置以與一插頭模組匹配，如美國專利申請號12/474,568中所說明之該插頭模組，其係於2009年5月29日申請，且其全部係以引用方式併入本文。
如第三圖與第七圖所示，一整線器152(如美國專利申請號12/474,568中所說明之該等整線器其中之一，其係於2009年5月29日申請)係位於該等複數個薄片組件102的該固定端部126處，其用以將該等複數個薄片組件102緊固地鎖在一起。該整線器152包含複數個孔洞154，其係配置以使自各薄片組件106延伸之該等基板接合元件124、133、138、142通過該整線器152，並與一基板(例如該領域中習知之一背平面電路板或一子卡電路板)接合。在某些實作例中，通過該整線器152的該等基板接合元件124、133、138、142係形成一雜訊消除覆蓋區，例如在2009年5月29日申請之美國專利申請號12/474,568中所說明之該等雜訊消除覆蓋區其中之一。
1．．．背平面連接器系統
2．．．基板
3．．．基板
100．．．高速背平面連接器系統
102．．．薄片組件
104．．．薄片外殼
106．．．薄片組件
108．．．第一模製電氣接點陣列
110．．．第二模製電氣接點陣列
112．．．接地遮蔽部
114．．．接地遮蔽部
116．．．電氣接點
118．．．絕緣覆模
120．．．電氣匹配連接器
122．．．匹配端部
124．．．基板接合元件
126．．．固定端部
128．．．電氣接點
130．．．絕緣覆模
132．．．電氣匹配連接器
133．．．基板接合元件
134．．．電氣接點對
136．．．接地垂片部分
138．．．基板接合元件
140．．．接地垂片部分
142．．．基板接合元件
143．．．接地垂片
144．．．接合元件
146．．．孔洞
148．．．接合元件
150．．．孔洞
151．．．制動部
152．．．整線器
154．．．孔洞
第一圖為連接一第一基板至一第二基板之背平面連接器系統的圖式。
第二圖為一高速背平面連接器系統的一部分之立體圖。
第三圖為一高速背平面連接器系統之一部分的底視圖。
第四圖為一薄片組件的分解圖。
第五圖為一薄片組件的立體圖。
第六圖為一薄片組件的另一立體圖。
第七圖為一高速背平面連接器系統之一部分的部分分解圖。
第八圖說明一封閉段型電氣匹配連接器。
第九圖說明一三束型電氣匹配連接器。
第十圖說明一雙束型電氣匹配連接器。
第十一圖說明電氣匹配連接器的其他實作例。
100．．．高速背平面連接器系統
102．．．薄片組件
104．．．薄片外殼
152．．．整線器

Claims (8)

  1. 一種電氣連接器系統，其包含了定義一匹配端部與一固定端部之複數個薄片組件，其特徵在於：該等薄片組件之每一者包含：一第一模製電氣接點陣列，其包含複數個電氣接點，該等電氣接點各定義一電氣匹配連接器，其係延伸通過在該薄片組件的該匹配端部處之該第一模製電氣接點陣列的一絕緣覆模之一邊緣；一第一接地遮蔽部，其係具有一接合元件並配置以與該第一模製電氣接點陣列組裝；一第二模製電氣接點陣列，其係配置以與該第一模製電氣接點陣列組裝，該第二模製電氣接點陣列包含複數個電氣接點，該等電氣接點各定義一電氣匹配連接器，其係延伸通過在該薄片組件的該匹配端部處之該第二模製電氣接點陣列的一絕緣覆模之一邊緣；一第二接地遮蔽部，其係具有一接合元件並配置以與該第二模製電氣接點陣列組裝；以及一薄片外殼，其用以使該等複數個薄片組件定位為在該電氣連接器系統中彼此相鄰，其中該第一接地遮蔽部的該接合元件係鄰接及/或接合該第二接地遮蔽部的該接合元件。
  2. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器系統，其中對於各薄片組件而言，該第一模製電氣接點陣列的各電氣接點係位於與該第二電氣接點陣列的一電氣接點相鄰之該薄片組件中，以形成複數個電氣接點對。
  3. 如申請專利範圍第2項之電氣連接器系統，其中該第一接地遮蔽部定義複數個接地垂片部分，其於該第一接地遮蔽部與該第一模製電氣接點陣列組裝時係延伸通過該第一模製電氣接點陣列之該覆模的該邊緣；其中該第二接地遮蔽部定義複數個接地垂片部分，其於該第二接地遮蔽部與該第二模製電氣接點陣列組裝時係延伸通過該第二模製電氣接點陣列之該覆模的該邊緣；以及其中該第一接地遮蔽部的該等複數個接地垂片部分之各接地垂片部分係位於與該第二接地遮蔽部的該等複數個接地垂片部分之一接地垂片部分相鄰的該薄片組件中，以形成複數個接地垂片。
  4. 如申請專利範圍第3項之電氣連接器系統，其中對於各薄片組件而言，該等複數個接地垂片的一接地垂片係位於該薄片組件之該匹配端部處的該等複數個電氣接點對中的兩對電氣匹配連接器之間。
  5. 如申請專利範圍第2項之電氣連接器系統，其中該第二模製電氣接點陣列的各電氣接點鏡射該第一模製電氣接點陣列的一相鄰電氣接點。
  6. 如申請專利範圍第2項之電氣連接器系統，其中在該等複數個薄片組件中之一薄片組件間，該第一模製電氣接點陣列的一電氣接點與該第二模製電氣接點陣列的一相鄰電氣接點之間的距離係實質相同。
  7. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器系統，其中該等第一與第二模製電氣接點陣列的各電氣匹配連接器 為雙束型(dual-beam shaped)。
  8. 如申請專利範圍第1項之電氣連接器系統，其中對於各薄片組件而言，該第一模製電氣接點陣列定義複數個制動部，其係配置以於該薄片組件位於該薄片外殼中時鄰接該薄片外殼。
TW100142200A 2010-11-19 2011-11-18 電氣連接器系統 TWI583067B (zh)

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