CN101006614A - 高密度、低噪音、高速度夹层式连接器 - Google Patents

高密度、低噪音、高速度夹层式连接器 Download PDF

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Abstract

公开了一种包括插座(810)和插头(820)和触头(1030)的夹层式连接器。

Description

高密度、低噪音、高速度夹层式连接器
技术领域
大体上，本发明涉及电连接器的技术领域。更特别地，本发明涉及轻重量、低成本、高密度夹层式电连接器，其即使在触头之间没有屏蔽的情况下，提供可控阻抗、高速度、低干扰通讯，并提供很多在现有技术的连接器中没有发现的其它优点。
背景技术
电连接器利用信号触头在电学装置之间提供信号连接。通常，信号触头间隔非常紧凑，使得在相邻的信号触头之间产生不良的干扰或“串扰”。如在此处被使用的，术语“相邻”是指紧邻下一个的触头(或行或列)。当一个信号触头在相邻的信号触头中由于混合电场引起电干扰时，串扰就发生了，因而对信号完整性造成影响。随着电学装置的小型化并且高速化，高信号完整性电通讯越来越盛行，串扰的减小成为连接器设计中很重要的因素。
用于减小串扰的一种常用的技术是在相邻的信号触头之间安置单独的电学屏蔽，其例如为金属板的形式。屏蔽通过阻挡触头的电场混合起到阻挡信号触头之间的串扰的作用。接地触头也经常被用于阻挡相邻的差分信号对之间的串扰。图1A和1B描述了用于使用屏蔽和接地触头阻挡串扰的电连接器的示意性触头结构。
图1A描述了一种结构，其中信号触头(被标记为S+或S-)和接地触头G被布置成差分信号对S+、S-沿列101至106定位。如图所示，屏蔽112可以被设置于触头列101至106之间。列101至106可以包括信号触头S+、S-和接地触头G的任意组合。接地触头G用于阻挡同一列中的差分信号对之间的串扰。屏蔽112用于阻挡相邻列中的差分信号对之间的串扰。
图1B描述了一种结构，其中信号触头S和接地触头G被布置成差分信号对S+、S-沿行111至116设置。如图所示，屏蔽122可以被设置于行111至116之间。行111至116可以包括信号触头S+、S-和接地触头G的任意组合。接地触头G用于阻挡同一行中的差分信号对之间的串扰。屏蔽122用于阻挡相邻行中的差分信号对之间的串扰。
因为需要更小、更轻重量的通讯设备，希望连接器在重量上被制作的更小和更轻，同时提供相同的性能特性。屏蔽占用了连接器中本可以被用于设置附加的信号触头的宝贵空间，并因此限制了触头密度(并因此，限制了连接器的尺寸)。另外，制造和***这种屏蔽实质上增加了与制造这种连接器相关的整体费用。在某些应用中，已经知道屏蔽构成了连接器成本的40％或更多。屏蔽的另外一个公知的缺点是它们降低了阻抗。这样，为了在高触头密度连接器中制造足够高的阻抗，将需要触头足够小使得它们在很多应用不会特别的笨重。
美国专利No.10/284966公开的内容被整体引入作为参考，其公开并要求保护一种轻型、低成本、高密度电连接器，即使在触头之间没有屏蔽的情况下，其也能提供可控阻抗、高速度、低干扰通讯。但是，还期望存在一种轻型、高速、夹层式电连接器(也就是，在高于1Gb/s并大体在大约10Gb/s的范围内工作的电连接器)，不需要接地触头或内部屏蔽就可以减小串扰的发生率。
发明内容
本发明提供了一种高速夹层式连接器(工作大于1Gb/s并大体在大约2至10Gb/s的范围内)，其中信号触头布置成限制相邻差分信号对之间的串扰级别。这样一种连接器可以包括形成沿行或列的阻抗匹配差分信号对的信号触头。连接器可以，并且优选，没有内部屏蔽和接地触头。触头可相对于彼此设置尺寸和布置，以使第一信号对中的差分信号在形成信号对的触头之间的间隙中产生高电场，并在相邻的信号对附近产生低电场。空气可以被用作主要的介电体，以绝缘触头，并因此提供适合用作夹层式连接器的轻型连接器。
这种连接器还包括新型触头结构，用以减少***损失和沿触头长度保持大致恒定的阻抗。使用空气作为主要的介电体来绝缘触头导致了适合用作夹层式球形阵列连接器的较轻型连接器。
附图说明
本发明将在下面关于提及的附图用非限制的例证性实施例的形式进行进一步介绍，其中在附图中，相同的附图标记代表相同的零件，其中：
图1A和图1B描述了现有技术中的使用屏蔽阻挡串扰的电连接器的示意性触头结构；
图2A为现有技术中的电连接器的示意性例证，其中导电和介电元件被设置成大体“I”形几何形状；
图2B描述了信号和接地触头的结构中的等电位区；
图3A至3C描述了导体的结构，其中信号对成列布置；
图4描述了导体的结构，其中信号对成行布置；
图5为示出了根据本发明的一方面布置的六列端子的阵列的示意图；
图6A和图6B为示出了根据本发明的触头结构的示意图，其中信号对布置成列；
图7为根据本发明实施例的具有插头部分和插座部分的示意性夹层式电连接器的透视图；
图8为根据本发明实施例的插头***式模制引脚组件对的透视图；
图9为根据本发明实施例的多个插头组件对的俯视图；
图10为根据本发明实施例的插座***式模制引脚组件对的透视图；
图11为根据本发明实施例的多个插座组件对的俯视图；
图12为根据本发明实施例的其它多个插座组件对的俯视图；
图13为根据本发明实施例的被工作连接的插头和插座***式模制引脚组件对的透视图；
图14A和14B描述了可以被用于根据本发明的连接器中的EMLA的可选实施例；
图15描述了IMLA的实施例，其中触头具有相对较低的弹性运动；
图16描述了具有单一型触头的IMLA的实施例；以及
图17A和17B描述了单一型触头的配合细节。
具体实施方式
特定术语可以被用于下面的说明中，仅为方便起见而不应被认为以任何方式限制本发明。例如，术语“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”和“下”代表附图中被作参考的方向。同样地，术语“向内”和“向外”分别代表朝向和远离参考对象的几何中心的方向。术语包括上面特别提到的、其所派生的单词和类似的引入单词。
电连接器的I形几何形状-理论模型
图2示意性示出了电连接器，其中导电和介电元件被设置成大体“I”形几何形状。这些连接器在受让人的“I-BEAM”技术中实施，并在名称为“低串扰和受控阻抗的电连接器”的美国专利No.5741144中被说明和要求保护，其公开的内容在此处被整体引作参考。低串扰和受控阻抗已经被发现使用这种几何形状实现。
最初考虑的I形传输线的几何形状在图2A中被示出了。如图所示，导电元件可以被垂直夹置于两个平行的介电和接地平坦元件之间。I形的传输线几何形状的说明来自于大体由附图标记10所示的信号导体的竖直布置结构，其位于具有介电常数ε的两个水平介电层12和14与接地平面13和15之间，其中所述接地平面13和15对称安置于导体的顶边缘和底边缘。导体的侧部20和22都通向具有空气介电常数ε0的空气24。在连接器的应用中，导体可包括端对端邻接或面对面邻接的两个部分26和28。介电层12和14的厚度t1和t2，在第一顺序，控制传输线的特征阻抗，而总高度h与介电宽度wd之比控制渗透至相邻触头的电磁场。原始的实验得出结论：所需要的用于A和B之外的干扰的h/wd之比将约等于一(如图2A中所示)。
图2A中的线30、32、34、36和38为空气-介电空间内电压的等电位线。取接近某一个接地平面的等电位线并将其朝边界A和B延伸，将会看到，边界A或B都非常靠近接地电位。这意味着虚拟接地表面存在于每个边界A和边界B。因此，如果两个或多个I形模组并排放置，则虚拟接地表面就存在于模组之间，而且将会具有很少甚至没有模组的电场的混合。大体上，导体宽度wc和介电厚度t1、t2与介电宽度wd或模组间距(也就是，相邻模组之间的距离)相比较小。
如果在实际的连接器结构上给定机械约束，将会发现，实际上，信号导体(片/梁触头)宽度和介电厚度之间的比例可以稍微偏离优选比值，而且某些最小程度的干扰可以存在于相邻的信号导体之间。但是，利用上述I形几何形状的结构与其它传统的结构相比趋向于具有较低的串扰。
影响相邻触头之间串扰的示意性因素
根据本发明，上述基本原理被进一步分析和祥述，并可以被用于确定通过确定信号和接地触头的合适布置方式和几何形状进一步限制相邻信号触头之间的串扰的方式，即使触头之间没有屏蔽。图2B包括在根据本发明的信号触头S和接地触头G的触头结构中的活性的基于列的差分信号对S+、S-的附近的电压的等高线图。如图所示，等高线42最接近零伏特，等高线44最接近-1伏特，而等高线46最接近+1伏特。可以观察到，虽然在距离活性对最近的“无扰”差分信号对处电压不必需达到零，但对无扰对的干扰接近于零。也就是说，冲击到正向无扰差分对信号触头上的电压大约与冲击到负向无扰差分对信号触头上的电压相同。因此，无扰对上的噪音，也就是正向和负向信号之间的电压差值，接近于零。
这样，如图2B中所示，信号触头S和接地触头G可以被相互比例缩放和定位，以使第一差分信号对内的差分信号在形成信号对的触头之间的间隙内产生高场强H和在相邻的信号对附近产生低(也就是，接近于地电位)场强L(接近于地电位)。因此，对于特定的应用而言，相邻信号触头之间的串扰可以被限制到可接受的级别。在这些连接器中，相邻信号触头之间的串扰级别可以被限制到相邻触头之间的屏蔽不必要时的要求(和成本)的程度，即使在高速度、高信号完整性应用中。
通过对前述I形模型的进一步分析，已经发现，高度与宽度的归一之比(unity ratio)并不像其最初看似的那样关键。还已经发现许多因素能够影响相邻信号触头之间的串扰级别。多个这样的因素将在下面进行详细的介绍，虽然预先考虑可能还有其它的因素。另外，虽然优选所有这些因素都被考虑，但应该了解，对于某一特定应用来说，每个因素可以单独、充分地限制串扰。对于特定的连接器设计，下面因素中的任一个或所有因素可以被考虑以确定适合的触头结构：
a)较少的串扰已经被发现发生在相邻的触头是被边沿耦合(也就是，一个触头的边沿与相邻触头的边沿相邻)的情况而不是相邻触头是被宽边耦合(也就是，一个触头的宽边与相邻触头的宽边相邻)的情况，或者一个触头的边沿与相邻触头的宽边相邻的情况。边沿耦合越紧，被耦合的信号对的电场朝相邻的对延伸就越少，而连接器的应用必须达到最初的I形理论模块的单位高度至宽度之比的归一程度越小。边沿耦合还允许相邻连接器之间较小的间隙宽度，而且这样有助于在高触头密度连接器中不需要触头太小就可以充分实现预期的阻抗级别。例如，已经发现，在触头被边沿耦合的情况中，大约0.2至0.7mm的间隙以及0.3至0.4mm的间隙适于提供大约100Ω的阻抗，而如果相同的触头是被宽边耦合，则必需约1mm的间隙以获得相同的阻抗。边沿耦合还有助于改变触头宽度，并因此改变间隙宽度，因为触头延伸通过介电区域、触头区域等；
b)还已经发现，串扰可以通过改变“纵横比”，也就是列间距(也就是，相邻列之间的距离)与给定列中相邻触头之间的间隙的比值，被高效地减小；
c)相邻列相互之间的“交错”布置还可以减小串扰级别。也就是说，在第一列中的信号触头相对于相邻列中相邻的信号触头被偏移的情况中，串扰可以被高效地限制。对于某一特殊连接器的设计来说，偏移量可以是，例如，整个行间距(也就是，相邻行之间的距离)、行间距的一半或产生可接受的低级别串扰的任何其它距离。例如，已经发现最佳偏移量取决于多种因素，例如列间距、行间距、端子的形状以及端子周围绝缘材料的介电常数。还已经发现，最佳偏移量不必“正好是间距”，如通常所想的那样。也就是说，最佳偏移量可以是连续集(continuum)上的任一位置，并不被限制于行间距的整分数(whole fractions)(例如，整个或一半的行间距)；
d)通过增加外部接地端，也就是，接地触头被设置在相邻触头列交替的端部上，串扰近端(“NEXT”)和串扰远端(“FEXT”)这两者可以被进一步减小；
e)还已经发现，触头的比例缩放(也就是，保留它们的比例和几何关系的同时减少触头的绝对尺寸)提供了增加的触头密度(也就是，每直线英尺的触头数目)，而不会负面影响连接器的电学特性。
通过考虑这些因素中的任一个或全部，连接器可以被设计为传递高性能(也就是，串扰的低发生率)、高速度(例如，大于1Gb/s并且大体大约为10Gb/s)通讯，即使相邻触头之间没有屏蔽。还应了解，适于提供这样高速通讯的这些连接器和技术在较低的速度时也有用。
根据本发明的示意性触头布置结构
图3A描述了根据本发明的具有基于列的差分信号对(也就是，其中差分信号对被布置成列)的连接器100。(如此处被使用的，“列”是指沿触头被边沿耦合的方向。“行”垂直于列。)如图所示，每个列401至406以从上到下的顺序包括第一差分信号对、第一接地导体、第二差分信号对和第二接地导体。如可以看到的那样，第一列401以从上到下的顺序包括包含信号导体SI+和SI-的第一差分信号对、第一接地导体G、包含信号导体S7+和S7-的第二差分信号对和第二接地导体G。行413和416中的每一行都包括多个接地导体G。行411和412共包括六个差分信号对，而行514和515共包括另外的六个差分信号对。接地导体的行413和416限制了行411至412内的信号对与行414至415内的信号对之间的串扰。在图3A中示出的实施例中，36个触头被布置成列的结构可以提供十二个差分信号对。因为连接器没有屏蔽，所以触头可以做得相对较大些(与具有屏蔽的连接器内的触头相比)。因此，需要较小的连接器空间就能获得预期的阻抗。
图3B和3C描述了根据本发明的包括外部接地端的连接器。如图3B中所示，接地触头G可以被布置于每列的每个端部。如图3C所示，接地触头G可以被布置于相邻列交替的端部。已经发现，在一些连接器中，将外部接地端布置于相邻列交替的端部增加了信号触头密度(相对于外部接地端被布置于每个列的两个端部的连接器来说)而不增加串扰的级别。
可选地，如图4所示，差分信号对可以被布置成行。如图4中所示，每行511至516包括两个接地导体和差分信号对的重复序列。第一行511以从左到右的顺序包括两个接地导体G、差分信号对SI+、SI-和两个接地导体G。行512以从左到右的顺序包括差分信号对S2+、S2-、两个接地导体G和差分信号对S3+、S3-。接地导体阻挡了相邻信号对之间的串扰。在图4中示出的实施例中，36个触头布置成行的结构提供了仅仅九个差分信号对。
图3A中示出的布置结构与图4中示出的布置结构相比，可以了解，差分信号对的列布置结构导致比行布置结构更高密度的信号触头。这样，应了解，虽然信号对布置成列导致了更高的触头密度，但对于特定的应用来说信号对布置成列或行可以被选择。
无论是否信号对布置成列或成行，每个差分信号对具有差分信号对的正导体Sx+与负导体Sx-之间的差分阻抗Z0。差分阻抗被定义为存在于同一差分信号对的两个信号导体之间、沿差分信号对的长度位于某一特定点处的阻抗。众所周知，希望控制差分阻抗Z0以和与连接器连接的电学装置的阻抗相匹配。匹配差分阻抗Z0至参考阻抗，例如电学装置的阻抗，使得限制整体***带宽的信号反射和/或***谐振最小化。而且，希望控制差分阻抗Z0，使其沿差分信号对的长度大体恒定，也就是，使得每个差分信号对具有大体一致的差分阻抗曲线，在10％以内。
差分阻抗曲线可以通过设置信号和接地导体来控制。特别地，差分阻抗由信号导体的边沿至相邻接地导体的边沿的接近度和由差分信号对内信号导体的边沿之间的间隙来确定。
如图3A所示，包括信号导体S6+和S6-的差分信号对布置为与行413内的一个接地导体G相邻。包括信号导体S12+和S12-的差分信号对与两个接地导体G相邻放置，一个接地导***于行413内，一个接地导***于行416内。传统的连接器包括分别与每个差分信号对相邻的两个接地导体，以使阻抗配合问题最小化。大体上，移除其中一个接地导体导致阻抗错误配合，其减小了通讯速度。但是，缺少一个相邻的接地导体可以通过用仅仅一个相邻的接地导体减小差分信号对导体之间的间隙来补偿。
应了解，对于单端信号来说，单端阻抗还可以通过设置信号导体和接地导体被控制。特别地，单端阻抗可以由单端信号导体与相邻的接地导体之间的间隙来确定。单端阻抗可以被定义为存在于单端信号导体与相邻的接地导体之间、沿单端信号导体的长度位于某一特定点处的阻抗。
对于高带宽***来说，为了维持可接受的差分阻抗控制，希望将触头之间的间隙控制到一英寸的千分之几内。超出千分之几英寸的间隙变化可以导致在阻抗曲线内的不可接受的变化；但是，可接受的变化取决于期望的速度、可接受的误差率和其他设计因素。
图5示出了差分信号对和接地触头的阵列，其中端子的每一列偏离了相邻的列。这个偏移量是从端子的边沿测量至相邻列中对应端子的相同边沿。列间距与间隙宽度的纵横比，如图5中所示，为P/X。已经发现，约为5的纵横比(也就是，列间距2mm；间隙宽度0.4mm)就足够有效地限制列也相互交错处的串扰了。在列交错的地方，约8至10的纵横比是期望的。
如前面所介绍的，通过偏移列，出现在任一特定端子的多源性串扰的级别可以被限制至对于特定的连接器应用来说可接受的程度。如图5中所示，每一列都从相邻的列沿列的方向偏移了距离d。特别地，列601从列602偏移了距离d，列602从列603偏移了距离d，等等。因为每一列从相邻的列偏移，所以每个端子也从相邻列中的相邻端子偏移。例如，差分对DP3中的信号触头680从差分对DP4中的信号触头681偏移了距离d，如图中所示。
图6A示出了差分对的另一结构，其中每列端子相对于相邻的列偏移。例如，如图所示，列702中的差分对DP1从相邻列701中的差分对DP2偏移了距离d。但在本实施例中，端子的阵列不包括分开每个差分对的接地触头。当然，每一列中的差分对都被相互隔开，隔开的距离大于差分对中的一个端子与从同一差分对中的第二端子分开的距离。例如，如果每个差分对中端子之间的距离是Y，则分开差分对的距离可以是Y+X，其中Y+X/Y＞＞1。已经发现，这种间距还有助于减小串扰。图6B描述了实例触头结构，其中相邻的行偏移了几乎等于一个信号对的长度Lp的距离d。同样，一列中的相邻信号对之间的距离y+x也几乎等于一个信号对的长度Lp。
根据本发明的示意性连接器***
图7示出了根据本发明的夹层式(mezzanine-style)连接器。应了解，夹层式连接器为高密度堆栈式连接器，其被用于将某一电学装置例如印制电路板平行连接至另一电学装置，例如另一印制电路板等。图7中说明的夹层式连接器组件800包括插座810和插头820。
以这种方式，电学装置可以通过间隙812与插座部分810电学配合。例如，另一电学装置通过球触头与插头部分820电学配合。因此，在连接器800的插头部分820和插座部分810电学配合后，连接到插头和插座上的两个电学装置通过夹层式连接器800也电学配合。应了解，电学装置可以通过不偏离本发明的原理的很多方式与连接器800配合。
插座810可以包括插座壳体810A和围绕插座壳体810A周边布置的多个插座接地件811，而插头820具有插头壳体820A和围绕插头壳体820A周边布置的多个插头接地件821。插座壳体810A和插头壳体820A可由任何商业上可售的绝缘材料制成。插头接地件821和插座接地件811用于将被连接到插头820上的电学装置的接地基准与被连接到插座810上的电学装置的接地基准相连接。插头820还包含多个插头IMLA(为清楚起见，在图8中没有被单独标记出来)，而插座810包含多个插座IMLA1000。
插座连接器810可以包含调整引脚850。调整引脚850与建立在插头820中的调整座852配合。调整引脚850和调整座852用于在配合过程中对正插头820和插座810。另外，在插头820和插座810配合后，调整引脚850和调整座852用于减小可能发生的任意横向运动。应了解，不脱离本发明的原理的连接插头部分820和插座部分810的许多方法可以被使用。
图8为根据本发明实施例的插头IMLA对的透视图。如图8所示，插头IMLA对1000包括插头IMLA1010和插头IMLA1020。IMLA1010包括包覆模制壳体1011和一组插头触头1030，而插头IMLA1020包括包覆模制壳体1021和一组插头触头1030。从图8中可以看出，插头触头1030凹进插头IMLA1010和1020的壳体中。
IMLA壳体1011和1021可以还包括闭锁尾部1050。锁紧尾部1050可以被用于在夹层式连接器800的插头部分820中稳固地连接IMLA壳体1011和1021。应了解，将IMLA对稳固至插头820上的任何方法都可以被使用。
图9为根据本发明实施例的多个插头组件对的俯视图。在图9中，示出了多个插头信号对1100。特别地，插头信号对被布置为线性阵列，或列1120、1130、1140、1150、1160和1170。应了解，如图所示和在本发明的一个实施例中，插头信号对被对正，而不是相互交错。还应了解，如前面所介绍，插头组件不需要包含任何接地触头。
图10为根据本发明实施例的插座IMLA对的透视图。插座IMLA1200包括插座IMLA1210和插座IMLA1220。插座IMLA1210包括包覆模制壳体1211和多个插座触头1230，而插座IMLA1220包括包覆模制壳体1221和多个插座触头1240。从图10中可以看出，插座触头1240、1230凹进插座IMLA1210和1220的壳体中。应了解，制造技术允许IMLA1210、1220的每个部分中的凹入部的尺寸设置得非常精确，根据本发明的一个实施例，插座IMLA对1200可没有接地触头。
IMLA壳体1211和1221可以还包括闭锁尾部1250。闭锁尾部1250可以被用于在连接器900的插座部分910中稳固地连接IMLA壳体1211和1221。应了解，将IMLA对稳固到插头920上的任何方法都可以被使用。
图11为根据本发明实施例的插座组件的俯视图。在图11中，示出了多个插座信号对1300。插座对1300包括信号触头1301和1302。特别地，插座信号对1300被布置为线性阵列，或行1320、1330、1340、1350、1360和1370。应了解，如图中所示和在本发明的一个实施例中，插座信号对被对正，而不是相互交错。还应了解，如前面所介绍，插头组件不需要包含任何接地触头。
仍参考图11，差分信号对被边沿耦合。换句话说，一个触头1301的边沿1301A与相邻触头1302B的边沿1302A相邻。边沿耦合还允许相邻连接器之间更小的间隙宽度，而且这样还有助于实现高触头密度连接器中不需要触头太小就得到预期的阻抗级别。当触头延伸穿过介电区域、接触区域等时，边沿耦合还有助于改变触头宽度，并因此改变间隙宽度。
如图11中所示，分开差分信号对的距离D相对于组成差分信号对的两个信号触头之间的距离d更大一些。这种相对较大的距离有助于减小可能发生在相邻信号对之间的串扰。
图12为根据本发明实施例的另一插座组件的俯视图。在图12中，示出了多个插座信号对1400。插座信号对1400包括信号触头1401和1402。如图所示，插座部分中的导体是连接器中没有接地触头存在的信号承载导体。而且，信号对1400是被宽边耦合，也就是，在同一对1400内，一个触头1401的宽边1401A与相邻触头1402的宽边1402A相邻。插座信号对1400被布置成线性阵列或行，例如，行1410、1420和1430。应了解，任意数目的阵列可以被使用。
在本发明的一个实施例中，空气介电体1450存在于连接器中。特别地，空气介电体1450环绕着差分信号对1400并位于相邻的信号对之间。应了解，如图中所示和在本发明的一个实施例中，插座信号对被对正而不是相互交错。
图13为根据本发明实施例的插头和插座IMLA对的透视图。在图13中，根据本发明的实施例，插头和插座IMLA处于工作通讯状态中。在图13中，可以看到，插头IMLA1010和1020***作性连接，以形成单一和完整的插头IMLA。同样地，插座IMLA1210和1220***作性连接，以形成单一和完整的插座IMLA。图13示出了插座IMLA的触头和插头IMLA的触头之间的过盈配合，应了解，产生电接触、和/或用于将插头IMLA与插座IMLA操作性连接的任何方法都与本发明的实施例同样地相符。
图14A和14B描述了可以被用于根据本发明的连接器中的IMLA350的可选实施例。如图所示，高介电材料352(也就是，具有相对较高的介电常数的材料，举例来说，2＜ε＜4，其中优选ε≈3.5)被布置于形成差分信号对的导线354之间。可以被使用的高介电材料的实施例包括，但不仅限于，LCP、PPS和尼龙。触头354延伸穿过并被固定于电绝缘框架356中。
导线354之间的高介电材料352的存在允许导线354之间具有更大间隙358，使其差分阻抗与没有高介电材料时所述对所具有的差分阻抗相同。例如，对于Z0＝100Ω的差分阻抗来说，在没有介电材料的情况下约2mm的间隙358可以被容忍。如果高介电材料352被布置于导体354之间，对于相同的差分阻抗(也就是，Z0＝100Ω)约6mm的间隙358可以被容忍。应了解，导体之间较大的间隙有助于连接器的生产。
图15描述了用于根据本发明的连接器中的IMLA360的另一可选实施例，其中触头具有相对较低的弹性运动。也就是说，触头364的自由端364E更加刚性(而且，如图所示，可以大体是直的和平坦的)。这种触头可以应用于希望形成信号对的引脚之间的所有弹性运动最小化的情况。触头364延伸穿过并被固定于电绝缘框架366中。
图16描述了根据本发明的IMLA370的另一可选实施例，其中触头374为单梁单一型触头(hermaphroditic contact)。也就是说，每个触头374被构造为与具有相同结构(也就是，大小和形状)的另一触头匹配。这样，在使用如图16中所描述的IMLA的连接器的实施例中，连接器的两个部分可以使用相同的触头。
单一型触头374的配合细节在图17A和17B中示出。每个触头374具有大体弯曲配合端376和梁部分378。如图17A中所示，当触头374开始接合时，具有一个接触点P。当配合完成时，触头374绕配合端376的弯曲几何形状偏转。如图17B中所示，当触头374配合时，具有两个接触点P1、P2。由于配合端376的弯曲几何形状和触头之间的合成法向力，触头374抵抗脱离配合。优选地，每个触头374包括弯曲抵抗部分379以阻止触头374沿配合方向上移动过远的任何期望。
应了解，前述的例证型实施例已经被提供，仅仅为了说明，而不应该以任何方式被理解为限制本发明。此处被使用的词汇为介绍和例证性的词汇，而不是限制性的词汇。而且，虽然此处本发明已经关于特殊结构、材料和/或实施例被介绍，但本发明并不是旨在被限制于在此处公开的细节。当然，本发明延展到所有功能等效结构、方法和用途，例如符合权利要求书的范围内。本领域的技术人员，受益于本说明的内容，可以知道在其各方面不偏离本发明的范围和精神的许多的修改和变更可以被制造。

Claims (19)

1.一种电连接器，包括：
夹层式连接器壳体；
第一差分信号对，其布置于所述壳体内，并沿电触头的第一线性阵列设置；以及
第二差分信号对，其布置于所述壳体内，并沿电触头的第二线性阵列设置成与所述第一差分信号对相邻，并被包含于所述壳体中；
所述连接器在所述第一差分信号对与所述第二差分信号对之间没有屏蔽。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对沿第一触头列设置，而所述第二差分信号对沿第二触头列设置。
3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括第一引脚组件和与所述第一引脚组件相邻的第二引脚组件，其中所述第一差分信号对布置于所述第一引脚组件上，而所述相邻的第二差分信号对布置于所述第二引脚组件上。
4.根据权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述触头是被边沿耦合或宽边耦合。
5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述第一差分信号对包括具有矩形截面的第一电触头和具有矩形截面的第二电触头，所述连接器包括第一引脚组件和与所述第一引脚组件相邻的第二引脚组件，其中所述第一电触头布置于所述第一引脚组件上，而所述第二电触头布置于所述第二引脚组件上。
6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述第二差分信号对包括布置于所述第一引脚组件上的第三电触头和布置于所述第二引脚组件上的第四电触头。
7.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对包括第一电触头和第二电触头，所述第一电触头和所述第二电触头之间具有间隙，其中所述第一差分信号对中的差分信号产生电场，所述电场在所述间隙中具有第一电场强度，并在所述第二差分信号对附近具有第二电场强度，其中所述第二电场强度低于所述第一电场强度。
8.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述壳体至少部分填有绝缘所述触头的介电材料。
9.根据权利要求8所述的电连接器，其特征在于，所述介电材料为空气。
10.一种电连接器，包括：
夹层式连接器壳体；
第一差分信号对，其布置于所述壳体内并沿电触头的第一线性阵列设置；以及
第二差分信号对，其布置于所述壳体内并沿电触头的第二线性阵列设置；
所述第二线性阵列与所述第一线性阵列相邻，而所述连接器在所述第一线性阵列与所述第二线性阵列之间没有屏蔽。
11.根据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对沿第一触头列设置，而所述第二差分信号对沿第二触头列设置。
12.根据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对沿第一触头行设置，而所述第二差分信号对沿第二触头行设置。
13.据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，所述电触头中的至少一个电触头是单一型触头。
14.根据权利要求13所述的电连接器，其特征在于，所述单一型触头包括大体弯曲配合端，其适于在所述单一型触头与互补单一型触头的配合过程中偏转所述互补单一型触头的大体弯曲配合端。
15.根据权利要求14所述的电连接器，其特征在于，所述单一型触头的配合端使所述单一型触头能够抵抗其从所述互补单一型触头的脱离配合。
16.根据权利要求14所述的电连接器，其特征在于，所述单一型触头包括弯曲抵抗部分，其阻止了所述互补单一型触头沿所述触头之间的配合方向的移动。
17.根据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对在具有容许串扰的条件下的数据传输速度为2至20Gb/s。
18.根据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，所述第一差分信号对具有2Gb/s的数据传输速度下的第一阻抗，并具有10Gb/s的数据传输速度下的第二阻抗，而第一阻抗和第二阻抗具有10％的基准阻抗。
19.根据权利要求10所述的电连接器，其特征在于，第一差分信号对包括两个矩形形状的触头，它们以0.2至0.7mm的间隙被边沿耦合，或者被宽边耦合。
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