專利名稱：差分信號電連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及用于電子系統(tǒng)的電連接器，更具體地說，涉及用于高速、高密度系統(tǒng)的電連接器。
用來連接幾塊印刷電路板的傳統(tǒng)的方案是有一塊作為底板的印刷電路板。其它的印刷電路板(叫做子插件板)是通過底板連接起來的。
傳統(tǒng)的底板是有許多連接器的印刷電路板。印刷電路板上的導電跡線連接到連接器中的信號針上，以致可以使信號在連接器之間傳輸。其它的印刷電路板(叫做“子插件板”)也包含連接器，該連接器插入底板上的連接器中。這樣，信號通過底板在子插件板之間傳輸。子插件板通常垂直插入底板。用于這些應用的連接器包含直角彎，因此往往被稱為“直角連接器”。
連接器也被用在用來使印刷電路板互相連接起來的其它配置中，甚至被用于將電纜連接到印刷電路板上。有時，一個或多個小的印刷電路板被連接到另一個大的印刷電路板上。大的印刷電路板被稱為“母板”，而用插頭插入母板的印刷電路板被稱為子插件板。另外，同樣大小的板有時被平行地排列。在這些應用中使用的連接器有時被稱為“堆垛連接器”或“多層架構(mezzanine)連接器”。
不考慮確切的應用，電連接器的設計通常需要反映電子工業(yè)的趨勢。電子系統(tǒng)通常已變得更小和更快。它們還處理比幾年前建造的系統(tǒng)多得多的數據。為了滿足這些電子系統(tǒng)正在改變的需求，一些電連接器包括屏蔽構件。依據它們的配置，屏蔽可以這樣控制阻抗或減少干擾，以致信號接片可以靠得比較近。
屏蔽的早期運用是在1974年2月15日公開的Fujitsu，Ltd.公司的日本專利第49-6543號中揭示的。兩份轉讓給AT & T Bell Laboratories的美國專利第4,632,476號和第4,806,107號揭示在多列信號接片之間采用屏蔽的連接器設計。在這些專利描述的連接器中，屏蔽是穿過子插件板和底板連接器兩者平行于信號接片鋪設。懸臂梁被用來在屏蔽和底板連接器之間形成電接觸。全部轉讓給Framatome ConnectorsInternational的美國專利第5,433,617；5,429,521；5,429,520和5,433,618號揭示了相似的方案。然而，在底板和屏蔽之間的電連接是用彈簧型接觸制成的。
其它的連接器僅僅在子插件板連接器內部具有屏蔽板。這樣的連接器設計的實例可以在全部轉讓給AMP，Inc.的美國專利第4,846,727；4,975,084；5,496,183；5,066,236號中找得。另一種僅僅在子插件板連接器內部具有屏蔽的連接器是在轉讓給Teradyne，Inc.的美國專利第5,484,310號中揭示的。
另一種為了適應正在變化的需求對連接器所做的調整是連接器必須大得多。通常，連接器尺寸遞增意味著制造業(yè)公差必須小得多。在一半連接器中的插針和另一半中的孔之間容許的失配是恒定的，而不管連接器的大小。然而，隨著連接器變得更大這種恒定的失配(即公差)占連接器的總長度的百分比遞減。所以，對于大的連接器來說，制造公差更小，這可能增加制造成本。避免這個問題的一條途徑是使用模塊化的連接器。位于Nashua，New Hampshire，USA的TeradyneConnection System開創(chuàng)一種叫做HD+的模塊化的連接器系統(tǒng)，其中模塊被組織在加強板上。每個模塊都有多列信號接片，例如，15或20列。這些模塊在金屬加強板上固定在一起。
其它的模塊化的連接器系統(tǒng)是在美國專利第5,066,236和5,496,183號中揭示的。那些專利描述只有一列信號接片的“模塊終端”。該模塊終端在塑料外殼模塊中保持在適當位置。塑料外殼模塊與整塊的金屬屏蔽構件結合在一起。屏蔽也可能被放在模塊終端之間。
模塊化的電連接器的技術狀態(tài)是在美國專利第5,980,321和5,993,259號中揭示的(在此通過引證將它們并入)。那份專利示出了眾多模塊，由兩個層板組裝起來的每個模塊都固定在叫做“加強板”的金屬構件上結合在一起。那些專利的受讓人Teradyne，Inc.出售叫做VHDM商業(yè)化的裝置。


圖1是從美國專利第5,980,321號復制的。圖1展示“直角”連接器的實例。它被用于把底板110連接到子插件板112上。連接器的子插件板部分是由兩塊層板(接地層板166和信號層板168)制成的。
信號層板168包含眾多信號接片。外殼172是在接片周圍模塑的，以便把它們容納在一起。接地層板166是用整塊的金屬板制成的。塑料被模塑在金屬板周圍，形成絕緣的部分170。
圖1示出了模塊154的分解圖。在使用中，信號層板和接地層板彼此被牢固地緊固到一起。信號接片的配合區(qū)域158被插入絕緣部分170而得到保護。
模塊154安裝到在圖1中被展示成金屬加強板156的支撐構件上。金屬加強板156包含容納模塊154上各個互補的功能部件的功能部件160A、162A和164A。那些功能部件被圖解說明為160B、162B和164B并且是用在模塑信號層板168時使用的塑料制成的。為了簡單，圖1顯示單一的模塊154。在使用中，許多模塊同樣可以被裝配到支撐構件上，形成通常幾英寸長的連接器。
子插件板連接器116與接腳插座114緊密配合。接腳插座114包括在它們的配合末端158與信號接片緊密配合的數列平行的信號接片122。在使用時，在子插件板連接器116和接腳插座114之間的連接是可分離的。這種可分離的連接使得子插件板易于在底板系統(tǒng)上安裝和拆卸。圖1顯示在相鄰的針列之間接腳插座114包含底板屏蔽128。盡管底板屏蔽128改善了電性能，但是并非所有的連接器都需要或使用在底板連接器中的屏蔽。
模塊化的連接器的另一種變化是在美國專利申請第09/199126號中描述的(在此通過引證將它并入)。那份申請的受讓人Teradyne，Inc.出售名稱為HSD的商業(yè)化的裝置。那份申請還展示其中的模塊(個個都是由兩塊層板裝配而成的)在金屬加強板上固定在一起的連接器。這些層板不同于在美國專利第5,980,321和5,993,259號中揭示的層板，其中這些層板有間隔不均勻的信號接片。具體地說，信號接片是成對排列的。每對傳送一個差分信號。差分信號被表現(xiàn)為在兩條導線之間電壓水平的差異。差分信號通常是在高速下使用的，因為它們比單一的末端信號更不易受噪聲的影響。在理想的平衡對中，噪聲對成對的兩條導線的影響是一樣的。因此，在那對導線之間的差異在理想狀態(tài)下應該不受噪聲的影響。
最好能制成密度比較大的連接器。密度指的是通過每英寸連接器能夠傳送的信號的數量。最好能制成傳送速度更高的信號的連接器。
提供高速度、高密度的差分連接器也是本發(fā)明的目的。
上述的和其它的目的是在成對安排信號接片的電連接器中實現(xiàn)的。在相鄰對之間使用屏蔽帶。
在優(yōu)選實施例中，屏蔽帶彼此之間是電絕緣的，以致很少有諧振的機會或其它可能限制連接器的高頻性能的影響。
在其它的實施例中，連接器是為差分信號定制的。就每對信號接片而言，每對中比較長的導線被比那對中比較短的導線低的電介質常數包圍著，借此減少那對導線之間的偏差。
在另一些實施例中，為了增加連接器的諧振頻率，屏蔽帶的寬度是根據與它們相鄰的信號接片的長度改變的。
在另一些實施例中，為了避免減少信號完整性的拐角，信號線呈曲線形狀。
具體實施例方式
圖2展示連接器模塊200的分解圖，在圖2中它是作為直角模塊予以圖解說明的。在使用中，連接器由安裝在印刷電路板的幾個這樣的模塊制成。在優(yōu)選的實施例中，模塊200將首先安裝到諸如金屬加強板156(圖1)之類的支撐構件上。安裝的特征部位沒有被明白地展示出來，但是諸如160B、162B和164B(圖1)之類的功能部件將被包括在內，以使模塊200安裝到加強板上。
如同在圖2中圖解說明的那樣，模塊200包含四個類型的組成部分信號層板210和212、屏蔽層板214和頂蓋216。信號層板210和212具有相似的構造。但是，它們有互補的功能部件，以致它們將被鎖定在一起。
每個信號層板210和212都有多個固定在絕緣外殼220A或220B之中的信號線218。每條導線218都有尾部部分222，配合部分224和中間部分226。尾部部分222提供用于電連接信號線的點。在圖解說明的實施例，相對底板連接器成直角的板的尾部部分222將在操作中與諸如板112(圖1)之類的印刷電路板接合。在圖解說明的實施例中，尾部部分222被展示成壓配合接片尾部，它將如同技術上已知的那樣與印刷電路板上的鍍金孔接合。
配合部分224適合于與配合連接器中的配合信號線接合。圖2展示配合部分224與相對的梁接片的形狀一樣。在圖解說明的實施例中，配合連接器將是接腳插座114(圖1)，而配合接片將是針122。然而，底板屏蔽128并不一定被包括在接腳插座114中，下面的描述將基于不包括屏蔽128的接腳插座114。
另外，在優(yōu)選的實施例中，配合連接器114中的信號接片具有比它們的厚度大的寬度。作為一個實例，配合連接器中的信號接片大約為0.5毫米寬、0.3毫米厚。有這樣的縱橫比的接片或許應該稱之為“片”而不是“針”。在優(yōu)選的實施例中，片的狹窄部分的軸線離開列。片的列優(yōu)選在中心被介于1.85毫米和2毫米之間的間隔分開。在列的內部，將有數對信號接片。在圖解說明的實施例中，有5對信號接片。每對片在中心被隔開1.5毫米和各對在中心間隔4毫米。在每對信號接片之間，有接地接片。
信號接片和接地接片可以同一個。在優(yōu)選的連接器應用中，每對信號接片將被連接到在底板110范圍內傳送差分信號的跡線上。接地接片將在底板110之內被連接到接地跡線上。所有的接地接片可以在插座114之內連接在一起。這種安排導致差分對是用接地接片點綴的——這是優(yōu)選的用來傳送高速信號的應用。但是，人們應該意識到本發(fā)明的結構可以被應用于另一種應用中。
屏蔽層板214也包括絕緣外殼220C。多個(在這里是5個)屏蔽帶312A...312E被封裝在絕緣外殼內部(圖3)。每條屏蔽帶312A...312B都包含尾部部分240和配合接片242。尾部部分240類似于信號層板210和212上的尾部部分222，并且同樣適合于與印刷電路板接合。應該注意，在圖解說明的實施例中尾部部分240與屏蔽帶312A...312E的主平面垂直彎折。這個彎折具有把相對于尾部222旋轉90度的取向賦予尾部240的作用。配合接片242與接腳插座114的接地接片(圖1)銜接。配合接片242在這里被圖解說明成單梁接片。
層板210、212和214被裝配成層板組件205。在形成層板組件205時，來自信號層板210和212的配合接片部分224和來自屏蔽層板214配合接片部分242將對齊，形成一列。每個將與來自接腳插座114的一個接片接合(圖1)。如同下面結合圖9更全面地描述的那樣，來自信號層板210和212的配合接片224將在列中交替，形成數對用一個配合接片安裝到每個信號層板210和212上的配合接片。來自屏蔽層板214的配合接片部分242將散布在每對配合接片224之間，而尾部240將散布在每對尾部222之間。這種定位在底板1120和印刷電路板112上形成在每對信號孔之間有接地孔的孔圖案。
在層板組件205中，信號層板210和212和屏蔽層板214是機械地連接起來的。在一個實施例中，每個層板都將包括用于聯(lián)結的滑扣功能部件。滑扣聯(lián)結的替代物是干涉配合聯(lián)結。作為替代，銷釘或鉚釘可以穿過層板把它們固定到一起。類似地，標槍可以從一些屏蔽帶312A...312E中劃掉以便把層板緊固成組件。膠粘劑也可以被用來把層板機械地緊固到一起。作為替代，層板的塑料粘接可能被用來把層板結合在一起。在圖解說明的實例中，凸臺412和414是在絕緣外殼220C上形成的并且被按壓穿過外殼220A和220B上的孔252，借此把組件結合在一起。
一旦層板被裝配好，它們被插入頂蓋216。頂蓋216有接納配合接片部分224和242的開口250。頂蓋216優(yōu)選用諸如塑料之類的絕緣材料制成。圖2展示頂蓋216的大小適合容納4個層板組件205。為了容納任意數目的層板組件，頂蓋216可以是由任意寬度組成的。在一些實施例中，頂蓋216的寬度將是僅僅足夠容納一個層板組件。這樣的配置在使用底板屏蔽128的時候是優(yōu)選的。任何方便的方法都可以被用來把層板組件固定到頂蓋216上。在圖解說明的實施例中，使用的是滑扣功能部件。
在優(yōu)選的實施例，頂蓋216將有形成容納信號接片層板的插座224和屏蔽層板的梁242的區(qū)域的開口250。頂蓋將優(yōu)選在開口250里面有用來把插座224和梁242置于適當的位置的功能部件。它將有帶引導配合電連接器的接片與配合部分224和242咬合的導向的孔。另外，頂蓋216里面的功能部件將配合接片的梁224伸展到需要的開口距離以減少插入的力量。進一步說，那些功能部件將保護配合接片的梁的自由端，以保證它們從配合電連接器插入的時候不碰撞接片。
現(xiàn)在翻到圖3，其中示出了屏蔽坯料300。在優(yōu)選的制造作業(yè)中，屏蔽層板214將是借助圍繞著屏蔽坯料300的嵌件模塑塑料形成外殼220C的方法形成的。在屏蔽坯料300周圍的嵌件模塑外殼220C將保證屏蔽帶312A...312E在適當的位置上。形成屏蔽坯料300的一個途徑是用一片金屬壓制結構。在這里，磷青銅或其它類似的低電阻的彈性金屬都可以被使用。然后，非平面功能部件(例如，配合接片部分242和尾部240)成形。如果需要，接片區(qū)域和尾部區(qū)域可以在成形操作之前或之后鍍金或鍍其它軟金屬，以便增強電連接。
功能部件314也是每條屏蔽帶312A...312E的表面上形成的。當外殼220C被模塑在屏蔽帶上的時候，功能部件314將突出到絕緣材料中，借此把屏蔽帶鎖到外殼220C上。如同圖解說明的那樣，塑料是圍繞著屏蔽帶的三個邊模塑的。但是，如果希望有較好的粘接，塑料可能被模塑在屏蔽帶的全部四個邊上。
在壓制操作期間，形成分開的屏蔽帶312A...312E。但是，屏蔽帶最初沒有與用來制作它們的金屬片完全斷開。金屬片的某些部分(未示出)將保留與屏蔽帶連接。這些有時被稱為“載體帶”的部分被留在被封裝在外殼220C中的屏蔽帶312A...312E的各個部分之外的區(qū)域中。一旦屏蔽帶被封裝在外殼220C中，載體帶就被切掉。因為載體帶提供便于處理模塑前的屏蔽帶312A...312E和處理屏蔽層板214的途徑，所以屏蔽層板214往往是在形成層板組件205之前一直連接在載體帶上。
圖3展示在屏蔽坯料300上有5個分開的屏蔽帶。這種配置是針對有5對接觸的層板組件205考慮的。如同在下面結合圖9更詳細地描述的那樣，每條帶312A...312E都將依照一對信號線218的輪廓。如同能夠看到的那樣，每條屏蔽帶312A...312E都包含配合接片242和尾部部分240。這樣，每條屏蔽帶的兩邊都能被接地，因此允許電流穿過屏蔽帶流動。每條屏蔽帶312A...312E都形成“有源屏蔽”。
在圖解說明的實施例中，配合接片部分242相對于屏蔽帶312A...312E呈大約90°彎曲。這個彎曲把配合接片部分242放在與配合接片部分224在一條直線上的地方。同樣，接片尾部240也相對于屏蔽帶312A...312E呈大約90°的完全。這個彎曲把尾部240放在與尾部222在一條直線上的地方。
每個屏蔽帶312A...312E在連接器范圍內是與其它的屏蔽帶絕緣的。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種配置改善連接器的高頻性能。另外，通過連接器傳輸的每個信號都有與它相關聯(lián)的它自己的接地屏蔽。在本文圖解說明的差分實例中，一個差分的信號在一對導線上傳送，意味著每對有一條屏蔽帶。屏蔽帶和信號線之間的間隔可以被設定，以便在需要時控制信號線的阻抗。
在優(yōu)選的實施例中，各個屏蔽帶312A...312E的形狀是經過精心修整的，以便使每對信號線的諧振頻率在可能的最高頻率下達到平衡。具體地說，有可能減小某些屏蔽帶的寬度，借此降低感應系數和增高諧振頻率。因此，最好有既與比較長的信號線(例如，312E)相關聯(lián)又比與比較短的小型化相關聯(lián)的那些狹窄的屏蔽帶的。作為另一個實例，也可以在屏蔽帶上剪洞來增加諧振頻率的途徑。
圖4展示在屏蔽坯料300已被封裝在絕緣外殼220C中之后的屏蔽層板。請注意在接片尾部240或配合接片部分242的區(qū)域中沒有絕緣材料被模塑成形。
圖5展示信號接片坯料500。信號接片坯料是用一片金屬壓制的、接片區(qū)域已成形。信號接片最初保持連接在載體帶512上。與屏蔽坯料一樣，載體帶在層板組件205形成之后或者在不再需要用它們來處理信號層板的時候被切掉。
信號接片坯料500被想象成有用于四個信號層板的信號接片。在側邊510A處的接片具有適合210型的層板的形狀。側邊510B處的接片具有適合層板212的形狀。如同能夠看到的那樣，側邊510A和510B的信號接片是偏置的。這樣，當接片被模塑成層板和層板被裝配起來的時候，接片將是彼此相鄰的。
在優(yōu)選的實施例中，信號接片將具有由沒有成角的彎曲的平滑曲線組成的中間部分218。具有平滑的曲線或弧段將改善電連接器的高頻性能。
在圖解說明實施例中，中間部分畫出90°的曲線。可取的是遍及中間部分的彎曲半徑比較大。優(yōu)選每段弧的彎曲半徑將超過信號線寬度的1.5倍。更優(yōu)選彎曲半徑將大于信號線寬度的3倍。在圖解說明的實施例中，彎曲半徑是信號線寬度的大約3倍。
在優(yōu)選的實施例中，絕緣外殼220A是在側邊510A的接片上重疊模塑的，外殼220B是在側邊510B的接片上重疊模塑的。多樣的層板可以同時模塑。圖5展示足以形成四個信號層板的信號接片。
圖6展示信號層板210的放大部分。信號接片的中間部分226鑲嵌在絕緣外殼220A中。絕緣外殼220A在每條信號線周圍都有向上的突起610。
在突起610之間的區(qū)域612凹陷到信號接片的中間部分的水平下面。當互補的層板212與層板210緊密配合的時候，層板212上的突起610將占據占層板210的區(qū)域612。這樣，信號接片將在一列中。這種取向在下面予以描述的圖8的橫截面中展示得更清楚。
圖7展示插入頂蓋216的層板組件205。圖7展示頂蓋216是四列寬的實施例。為了制作完整的模塊，三個以上的層板組件將被插入。如同在圖7中看到的那樣，完整的組件每列中有5對信號接片，710A...710E。每對都通過接地帶312A...312E的尾部240與鄰近的一對分開。
現(xiàn)在翻到圖8A，通過線8-8截取的層板組件205的橫截面被展示出來。該橫截面是穿過被展示的鑲嵌在絕緣外殼220C中的屏蔽帶312D和312E的切片。該橫截面也是穿過信號接片對710D和710E的切片。如同看到的那樣，每個信號接片都在突起區(qū)域610中，而且來自鄰近的信號層板的那些區(qū)域這樣互鎖，以致信號接片都在一條線上。另外，圖8A表明在一對信號接片(例如710A或710D)之間的間隔比對與對之間的小。
在圖8A中，每個信號接片的中間部分226四周被絕緣外殼的突起區(qū)域610包圍著。這種取向可以在模塑過程中得以實現(xiàn)，其方法是在模具的一個表面上有在模塑操作位置保持信號接片就位的支柱。
圖8B展示一種替代配置。在圖8A中，在每對的中間部分226之間有氣隙712。氣隙可能是由于在模具的表面上有突起在模塑操作中形成的。氣隙712可以增強一對信號線之間的耦合，這將減少在差分配置中的噪聲。作為替代，氣隙712增加差分對的阻抗。在連接器設計中，在有連接器安裝的印刷電路板上信號線的阻抗與跡線的阻抗相匹配往往是人們所期望的。因此，在某些情況下，為了調整阻抗，調整外殼220A和220B在信號線附近的外形將是符合要求的。
圖8C展示為了控制連接器的性能而調整外殼的外形的另一個實例。在圖8C中，絕緣外殼220A和220B都是為了圍繞著中間部分226D和226E的三個邊留下氣隙而模塑成形的。如同在圖5和將在下面討論的圖9中看到的那樣，當信號線被制成直角連接器的時候，中間部分畫出一條弧。這條弧對于進一步來自板的信號線而言有比較大的半徑。因此，在直角中每對信號線范圍內，在一對信號線中將有一條導線具有比較長的中間部分。
然而，一般地說最好差分對中的導線是同樣的。有長度不同的導線可能因為互補信號穿過一對信號線的每條導線傳送所花費的時間不同而引起信號失真。差分對中的信號穿過導線傳送時發(fā)生的時差有時被稱為“偏差”。在作為信號線對710D和710E當中比較長的信號線的一部分的中間部分226D和226E的三邊上形成圖8C中的氣隙714。氣隙714將降低這些導線周圍材料的增加信號沿著導線傳送的速度的電介質常數。因此，氣隙714將減少偏差。
中間部分226D和22E沿著它們的全長穿過絕緣外殼220A和220B。然而，沿著中間部分226D和226E的全長形成氣隙714并不是必需的。上面形成氣隙714的中間部分226D和226E的百分比可以根據每對中導線長度的差異、絕緣部分的電介質常數或導線中可能影響的傳播速度的其它因素變化。為了保持信號線在適當的位置用絕緣材料如同圖8A所示的那樣包圍中間部分226D和226E的某些部分或許也是必需的。
現(xiàn)在翻到圖9A，信號線和屏蔽帶的覆蓋被展示出來，其中絕緣外殼220A...220C被完全切掉。圖9表明，在每個層板組件之內信號線對710A...710E和上面的每個屏蔽帶312A...312E是等間隔的。屏蔽帶312A...312E的邊緣通常依照每對710A...710E中的信號線的輪廓。圖9還圖解說明信號層板的配合接片部分224與屏蔽帶的接片部分242在一條線上，以致每個層板組件在完整的連接器中形成一列接片。
在圖9A中，人們可以看到，除了在孔412和414附近，每條屏蔽帶312A...312E的寬度(按垂直于信號接片的長軸方向測量的)是近似相等的。在優(yōu)選的實施例中，屏蔽帶具有近似1.7倍于一對接片之間的距離的寬度。
然而，屏蔽帶312A...312E全部具有一樣的寬度不是必需的。因為整個連接器的性能是受表現(xiàn)最差的一對的性能限制的，所以最好提高一些對的性能(甚至對其它對不利)。通常，連接器中最長的導線性能最差。
連接器的電性能或許是通過有選擇地降低各種不同的帶的感應系數改進的。例如，每條帶的諧振頻率或許是由于與比較短的屏蔽帶(例如312A)的感應系數相比比較長的屏蔽帶(例如312E)的感應系數降低得更多而變成相等的。因為比較長的帶的感應系數原本就可能大于比較短的帶的感應系數，所以有選擇地降低比較長的帶的感應系數有可能使各對710A...710E的諧振頻率全部達到平衡。
使感應系數達到平衡的一個途徑是使比較長的屏蔽帶比比較短的屏蔽帶狹窄。然而，屏蔽帶不能被做得任意地狹窄，因為屏蔽帶在對與對之間起減少串話干擾的作用。因而，在優(yōu)選的實施例中，每條屏蔽帶312A...312E的寬度都是這樣設定的，以致對于任何一對最嚴重的交擾都盡可能地低而任何一對的最低諧振頻率都盡可能地高。通常，在交擾和諧振之間權衡將是根據傾向性應用結合實際的測量結果利用連接器的性能計算機模擬完成的。
圖9B展示減少屏蔽帶的感應系數另一種途徑，即把縫隙912放在它們當中。在優(yōu)選的實施例中，屏蔽帶中的縫隙912將平行于信號線對710A...710E。另外，在成對的信號線之間等距的縫隙將是可取的。縫隙沿著屏蔽帶的全部長度是連續(xù)的，有效地把帶切成兩條較小的帶。然而，縫隙并非必需是連續(xù)的。例如，為了機械的或其它的理由，每條屏蔽帶中的縫隙在長度方面受到限制，更像是沿著屏蔽帶的長度的一系列的孔而不是單一的縫隙。另外，在每個屏蔽塊的每個末端只有一個接地點的情況下，縫隙應該不是如此完整，以致它們有效地使一部分帶斷開任一地面連接。
可以使用各種不同的制造工藝來制造上述的連接器。在優(yōu)選的實施例中，考慮用長的薄金屬片壓制信號接片坯料。該坯料將包含用于許多種信號層板的信號接片。然后，信號接片坯料被送去通過在信號接片周圍模塑絕緣外殼的模塑操作，從而形成層板。該層板保留在隨后被纏繞到卷軸上的載體帶上。
相似的操作可以被用來屏蔽層板，其結果是纏繞在卷軸上的屏蔽層板長帶。然后，這些層板按照任何方便的順序裝配成模塊。然而，優(yōu)選的實施例是首先把信號層板結合起來，然后安裝到屏蔽層板上。更優(yōu)選，層板組件在它們完全成形之前始終被保持在載體帶上。
一旦層板組件被完成，它們與載體帶斷開并且被插入頂蓋，以形成模塊。于是，眾多模塊被制成，并且在優(yōu)選的實施例中安裝到加強板上。然后，諸如定位銷和動力模塊之類的其它組成部分安裝上去，以形成完整的連接器組件。
已經描述了一個實施例，可以完成多個替代實施例或變型。例如，如同被描述的那樣屏蔽帶是通過把塑料外殼嵌件模塑到金屬帶周圍形成的。通過在信號層板上金屬化外殼的外表面形成屏蔽帶也是可能的。同樣可以獲得普通的屏蔽配置。為了使金屬化區(qū)域接地，接地接片有可能配置在信號層板210或212內部。然后，那些接地接片通過絕緣外殼上的窗口暴露出來。在進行金屬化的時候，應該制造暴露于接地接片之下的接片，借此使金屬化區(qū)域接地。
作為另一個實例，差分連接器是這樣描述的，其中信號線是成對地提供的。每對都傾向于在優(yōu)選的實施例中傳輸差分信號。該連接器可能仍然被用于傳輸單一的末端信號。作為替代，該連接器或許是采用同樣的技術制造的，但是用單一的信號線代替每個成對的信號線。在接地接片之間的間隔在這種配置中或許被減少，以便制造更密集的連接器。
另外，圖3表明配合接片242是有自由端面向連接器的配合面的梁。這樣逆轉配合接片242的取向以致它們的固定端靠近配合面將是可能的。采用這種配置或許能獲得改進的屏蔽。
另外，曾經描述過屏蔽帶在連接器范圍內是完全分開的。每條屏蔽帶312A...312E通過尾部240被連接到共同的地和子插件板上。諸屏蔽帶在這個點或許是一起公用的，性能沒有重大損失。
此外，相似的電性能通過用實心板代替作為用類似于縫隙912的一系列的洞或縫隙分開的帶的被切成機械上分開的帶能被獲得。
另外，連接器是用直角子插件板連接底板組件的應用予以描述的。本發(fā)明不需要這樣的限制。相似的結構可能被用于電纜連接器、多層架構連接器或有其它形狀的連接器。
另外，各種不同的替代的接片結構可以被使用。例如，單梁接片可以被用來代替對置梁插座。在美國專利第5,980,321和5,993,259號中描述的扭力接片可以被用來代替所揭示的梁。作為替代，片和插座的位置可以被顛倒過來。其它可能做的變更包括改變尾部形狀。用于通孔安裝的焊接尾部可以被采用。用于表面安裝焊接的導線可以被采用。壓裝尾部以及其它安裝形式也可以使用。
對于絕緣外殼結構或構造也可以做一些變更。盡管優(yōu)選實施例是結合嵌件模塑工藝予以描述的，但是連接器或許是這樣成形的，即首先模塑外殼，然后把導電構件插入外殼。另一種替代辦法是在一個信號外殼中模塑所有的信號接片。又一種替代部分辦法是在屏蔽的周圍模塑頂蓋部分。另一種變更將是模塑其中有凹槽的屏蔽層板外殼。然后，信號線可以被壓到凹槽中，以便為信號線提供適當的定位。
所以，本發(fā)明應該僅僅受權利要求書的精神和范圍的限制。
權利要求
1.一種電連接器，其中包括(a)絕緣外殼；(b)多條信號線，每條信號線都具有配置在絕緣外殼之內的中間部分，信號線是成對配置的；(c)多條配置在絕緣外殼之內的屏蔽帶，每條屏蔽帶都與一對信號線的中間部分相鄰設置。
2.根據權利要求1的電連接器，其中每條屏蔽帶還包括(a)有第一端和第二端的平坦部分；(b)從第一端延伸出來的尾部；(c)從第二端延伸出來的橫梁。
3.根據權利要求2的電連接器，其中橫梁是相對于平坦部分成某個角度配置的。
4.根據權利要求3的電連接器，其中橫梁是相對于平坦部分成90度角配置的。
5.根據權利要求1的電連接器，其中在絕緣外殼之內的多條信號線處于一行中。
6.根據權利要求1的電連接器，進一步包括(a)支撐構件，其中絕緣外殼安裝到該支撐構件上；(b)多個安裝在所述支撐構件上的組件，每個組件都有一個絕緣外殼、多條信號線和多條屏蔽帶。
7.根據權利要求1的電連接器，其中絕緣外殼有三個組成部分，第一個組成部分封裝多條信號線的一半，第二個組成部分封裝多條信號線的另一半，第三個組成部分封裝屏蔽帶。
8.根據權利要求7的電連接器，其中絕緣外殼的第一個組成部分和絕緣外殼的第二個組成部分互相鎖定。
9.根據權利要求1的電連接器，其中每條屏蔽帶在絕緣外殼之內被機械地分開。
10.一種電連接器，包括(a)具有絕緣外殼和鑲嵌在絕緣外殼之內的平坦的屏蔽構件的第一層板；(b)多條配置在一個平面內平行于屏蔽構件的信號線；并且(c)其中平坦的屏蔽構件具有多個在它上面形成的溝槽，由此限定多個區(qū)域，每個所述區(qū)域都有依從至少多個信號線中的一個的輪廓。
全文摘要
一種高速、高密度的電連接器。所揭示的實施例主要是為傳輸的差分信號配置的，雖然其它的配置也被討論了。就差分信號而言，信號線是成對排列的，屏蔽帶(312A－E)是運行平行于每對信號線鋪設的。連接器是用層板組件制造的。信號層板(210、212)和屏蔽層板(214)是分開形成的。信號層板互鎖以使信號線成對地定位，然后屏蔽層板被貼上去。頂蓋(216)被放在信號層板組件上以保護接觸元件。
文檔編號H01R12/20GK1401147SQ01804537
公開日2003年3月5日 申請日期2001年1月31日 優(yōu)先權日2000年2月3日
發(fā)明者菲利普·T·斯托克 申請人:泰拉丁公司