CN105191003B - 用于高速电连接器的壳体 - Google Patents

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Abstract

一种被设计用于高速信号的电连接器。该连接器包括一个或更多个特征，当所述一个或更多个特征被单独或组合使用时，将性能扩展至更高的速度。这些特征可以包括用于将导电构件保持在合适位置以在导电构件周围对壳体进行成型的结合条的补偿件。在连接器的制造期间去除结合条可能在导电构件和/或壳体中留下缺陷，这可以通过所述特征来解决。导电构件例如可以包括对于未被完全去除的结合条的部分进行补偿的与结合条位置相邻的区域。可替选地或另外地，壳体可以包括在结合条位置周围的开口，使得冲头可以被用于分割结合条。这些开口可以被填充以避免性能受影响的缺陷。

Description

用于高速电连接器的壳体
相关申请
本申请要求于2013年3月13日提交的美国临时专利申请No.61/778,684的权益，其全部内容通过引用并入本文中。
发明背景
1.技术领域
本发明大体上涉及电互连***，并且更具体地涉及高密度、高速电连接器。
2.背景技术
电连接器用于许多电子***中。将***制造在通过电连接器彼此连接的若干印刷电路板(PCB)上通常比将***制造为单个组件更容易并且更节省成本。用于使若干PCB互连的传统布置为使一个PCB用作底板。然后，称为子板或子卡的其他PCB由电连接器通过底板连接。
电子***总体上已经变得更小、更快速并且功能上更复杂。这些变化意味着电子***的给定面积中的电路的数目连同电路操作的频率在近些年中已经显著地增大。当前***在印刷电路板之间传递更多的数据并且需要比甚至几年前的连接器在电气上能够以更高的速度处理更多的数据的电连接器。
制造高密度、高速连接器的困难之一是连接器中的电导体可能非常靠近以致在相邻的信号导体之间存在电气干扰。为了减少干扰，并且另外地为了提供期望的电气性质，通常在相邻的信号导体之间或周围布置屏蔽构件。屏蔽件防止一个导体上承载的信号在另一导体上产生“串扰”。屏蔽件也影响每个导体的阻抗，这可以进一步有助于期望的电气性质。屏蔽可以具有接地金属结构的形式或可以具有电损耗材料的形式。
其他技术可以用来控制连接器的性能。差分地传输信号也可以降低串扰。差分信号被承载在称为“差分对”的导电路径对上。导电路径之间的电压差表示信号。通常，差分对被设计成在成对的导电路径之间具有优先耦合。例如，差分对的两个导电路径可以布置成与连接器中的相邻信号路径相比彼此更靠近。在成对的导电路径之间不期望屏蔽，但屏蔽可以用在差分对之间。电连接器可以被设计用于差分信号以及单端信号。
保持信号完整性可能对于连接器的配接接口方面而言是特别的挑战。在配接接口处，必须生成力以将来自可分离的连接器的导电元件压到一起，使得在两个导电元件之间进行可靠的电连接。通常，该力由连接器之一中的配接接触部的弹簧特性生成。例如，一个连接器的配接接触部可以包括形成为梁部的一个或更多个构件。当连接器被压到一起时，这些梁部通过另一连接器中的形成为柱或销的配接接触部偏转。当梁部偏转时由梁部生成的弹簧力提供接触力。
为了机械可靠性，许多触头具有多个梁部。在一些情况下，梁部是相对的、压在来自另一连接器的导电元件的配接接触部的相对侧上。替选地，梁部可以是平行的，压在配接接触部的相同侧。
无论具体的接触结构如何，生成机械力的需要导致了对配接接触部的形状的要求。例如，配接接触部必须足够大，以生成足以进行可靠的电连接的力。
这些机械要求可能排除对屏蔽的使用，或者可能规定在配接接口附近在改变导电元件的阻抗的位置处使用导电材料。由于信号导体的阻抗的突然改变可能改变所述导体的信号完整性，因此配接接触部通常被接受作为连接器的噪声部分。
发明内容
根据本文中所描述的技术，性能改进的电连接器可以设置有具有至少两个部分的壳体。第二部分可以被形成为填充第一部分中的开口。开口可以沿第一壳体的表面。该开口以及位于第一部分上的其他位置中的其他开口可以形成为分割在制备连接器中所使用的引线框中的结合条。
因此，一些实施方式涉及一种电连接器，其包括多个导电构件，每个导电构件包括接触尾部、配接触头以及将接触尾部与配接触头连接的中间部。连接器可以具有壳体，该壳体包括第一部分和第二部分。所述多个导电构件中的每个导电构件的中间部被设置在壳体内。第一部分可以具有第一表面，第一表面包括形成在其中的多个凹槽。第二部分可以具有第二表面，第二表面包括多个突出部，突出部与凹槽对准。所述多个导电构件延伸穿过第一表面和第二表面。
在另一方面，实施方式可以涉及一种制造电连接器的方法。该方法可以包括在引线框周围对壳体进行成型，引线框包括多个导电构件，所述多个导电构件通过多个结合条被连接。在成型之后，可以使用至少一个冲头分割结合条，所述至少一个冲头穿过壳体的开口区以到达结合条。该方法还可以包括将绝缘构件***开口区中。
在又一方面，可以提供一种电连接器。该电连接器可以包括：绝缘构件，该绝缘构件包括穿过其的多个开口；以及多个子组件。所述子组件中的每个子组件可以包括壳体，该壳体具有第一表面和与第一表面相对的第二表面、以及与相对的第一表面和第二表面垂直并且连接相对的第一表面和第二表面的至少一个边缘。每个子组件还可以包括多个导电构件，所述多个导电构件被部分地设置在一部分延伸穿过边缘的壳体内。所述子组件可以被定位成子组件的边缘与绝缘构件相邻，使得对于每个子组件，导电构件中从壳体延伸出的部分延伸穿过绝缘构件中的开口。所述多个子组件中的每个子组件的边缘可以包括其中的凹槽。绝缘构件可以包括延伸进入凹槽的突出部。
前述是对本发明的非限制性概述，其通过所附权利要求来限定。
附图说明
附图并非意在按比例绘制。在附图中，以相同的附图标记表示在各幅图中示出的每个相同或几乎相同的部件。为了清楚的目的，可能未在每幅图中对每个部件进行标记。在附图中：
图1是示出了可以应用本发明的实施方式的环境的电互连***的透视图；
图2A和图2B是形成图1的电连接器的一部分的晶圆的第一侧和第二侧的视图；
图2C是图2B中示出的晶圆的沿着线2C-2C截取的截面表示；
图3是在如图1中的连接器中堆叠在一起的多个晶圆的截面表示；
图4A是在图1的连接器的制造中所使用的引线框的平面图；
图4B是由图4A中的箭头4B-4B围绕的区的局部放大图；
图5A是在图1的互连***中的底板连接器的截面表示；
图5B是图5A中示出的底板连接器沿着线B-B截取的截面表示；
图6A至图6C是在图5A的底板连接器的制造中所使用的导体的局部放大图；
图7A是电连接器的晶圆的平面图，其示出了用于倚靠印刷电路板而安装的壳体的面的一部分；
图7B是在分割引线框中的结合条之前的晶圆的部分710的放大示意图；
图8A和图8B示出了可以用于分割图7B的引线框中的结合条的工具；
图9A和图9B示出了将包括图7B的晶圆的且结合条被分割的连接器安装至印刷电路板的常规方法；
图10A、图10B和图10C示出了根据用于改进连接器的高频性能的技术的一些示例性实施方式将包括图7B的晶圆的且结合条被分割的连接器安装至印刷电路板；以及
图11A和图11B以平面图示出了与高频电连接器一起使用的壳体部分的可替选的实施方式。
具体实施方式
本发明人已经认识并理解到，可以通过在形成互连***的一部分的连接器的壳体中使用介电嵌件来改进电互连***的性能。特别地，本发明人已经认识并理解到，用于电连接器的一些制造工艺导致在保持连接器的导电构件的介电壳体中产生了空腔。虽然空腔可能看起来较小，但是本发明人已经认识并理解到，在连接器内的一些位置中，即使较小的空腔也可能改变用作信号导体的导电构件的高频阻抗。该阻抗的改变可能产生信号反射或者模式变换，而信号反射或者模式变换进而在连接器中产生串扰和/或激发共振，这劣化了信号性能。
因此，在一些实施方式中，可以使用一个或更多个介电嵌件来填充连接器壳体中的空腔，从而制造电连接器。在一些实施方式中，这些空腔在工具接触用于形成连接器中的导电元件的引线框的制造步骤期间产生，或者产生这些空腔以支持所述制造步骤。作为特定示例，引线框可以冲压有可以确保导电元件之间的期望间隔的结合条(tie bar)。在连接器可以被使用之前，结合条被分割以确保导电元件在连接器内彼此电绝缘。连接器壳体可以形成有使结合条暴露的空腔，使得用于分割结合条的冲头或其他工具可以到达结合条而没有切割壳体，而切割壳体可能使工具迅速地迟钝。然而，即使壳体未形成有空腔，冲头或其他工具在分割结合条时仍可能在壳体内产生这样的空腔。
本发明人已经认识并理解到，在被配置用于附接至印刷电路板的连接器的表面中的该空腔可能对于高频性能是特别不期望的，从而附接至壳体以填充意图紧靠印刷电路板而安装的表面中的壳体内的空腔的构件可以提高连接器的高频性能，因此改进整个互连***的高频性能。
本文中所描述的用于改进电互连***的高频性能的技术可以应用于任何适合形式的连接器。然而，图1至图9B提供了可以使用如本文中所描述的技术来改进的连接器的示例。参照图1，示出了具有两个连接器的电互连***100。电互连***100包括子卡连接器120和底板连接器150。
子卡连接器120被设计成与底板连接器150配接，以在底板160与子卡140之间产生导电路径。尽管未被明确地示出，但是互连***100可以使具有相似的子卡连接器的多个子卡互连，所述相似的子卡连接器配接至底板160上的相似的底板连接部。因此，本发明不限于通过互连***连接的子组件的数目或类型。
底板连接器150和子卡连接器120均包括导电元件。子卡连接器120的导电元件耦合至子卡140内的迹线(其中的迹线142被编号)、接地板或其他导电元件。迹线承载电信号，而接地板为子卡140上的部件提供参考电平。由于任何电压电平都可以用作参考电平，因此接地板可以具有在大地处的电压或者相对于大地为正或为负的电压。
类似地，底板连接器150中的导电元件耦合至底板160内的迹线(其中的迹线162被编号)、接地板或其他导电元件。当子卡连接器120与底板连接器150配接时，这两个连接器中的导电元件配接以实现底板160与子卡140内的导电元件之间的导电路径。
底板连接器150包括底板罩158和多个导电元件(参见图6A至图6C)。底板连接器150的导电元件延伸穿过底板罩158的底部514，其中所述导电元件具有位于底部514的上方和下方的部分。在此，导电元件的在底部514上方延伸的部分形成了被共同地示出为配接接触部154的配接触头，所述配接触头适于与子卡连接器120的相应导电元件配接。在所示出的实施方式中，配接触头154具有叶片的形式，但是本发明在这一点上不受限制，可以采用其他适合的接触配置。
导电元件的在罩底部514下方延伸的尾部被共同地示出为接触尾部156，接触尾部156适于附接至底板160。在此，尾部具有压配合式“针眼”柔性部的形式，其适配在底板160上的被共同地示出为通孔164的通孔内。然而，本发明在这一点上不受限制，其他的配置也是适合的，例如表面安装元件、弹簧触头、可软焊销等。
在所示出的实施方式中，底板罩158由介电材料(例如，塑料或尼龙)成型。适合的材料的示例是液晶聚合物(LCP)、聚苯硫醚(PPS)、高温尼龙或聚丙烯(PPO)。本发明在这一点上不受限制，可以使用其他适合的材料。这些材料全部适于在制造根据本发明的连接器中用作粘结剂材料。在用于形成底板罩158以控制底板罩150的电气性能或机械性能的粘结剂材料中的一些或全部材料中，可以包括一种或更多种填料。例如，按体积计填充有30％的玻璃纤维的热塑性PPS可以用于形成罩158。
在所示出的实施方式中，底板连接器150通过对具有用于接纳导电元件的开口的底板罩158进行成型来制造。导电元件可以形成有倒钩或其他保持特征，所述倒钩或其他保持特征在导电元件被***底板罩158的开口中时将导电元件保持在适当位置。
如图1和图5A中所示，底板罩158还包括沿底板罩158的相对侧的长度延伸的侧壁512。侧壁512包括凹槽172，凹槽172沿侧壁512的内表面垂直地延伸。凹槽172用来引导子卡连接器120的前壳体130经由配接突出部132进入罩158中的适当位置。
子卡连接器120包括耦合在一起的多个晶圆1221、…1226，所述多个晶圆1221、…1226中的每个晶圆具有壳体260(参见图2A至图2C)以及导电元件的列。在所示出的实施方式中，每个列具有多个信号导体420(参见图4A)和多个接地导体430(参见图4A)。在每个晶圆1221、…1226内可以采用接地导体以最小化信号导体之间的串扰或另外地控制连接器的电气性质。
可以通过在形成信号导体和接地导体的导电元件周围对壳体260进行成型来形成晶圆1221、…1226。与底板连接器150的罩158一样，壳体260可以由任何合适的材料形成并且可以包括具有导电填料或另外地产生损耗的部分。
在所示出的实施方式中，子卡连接器120为直角连接器并且具有横越直角的导电元件。结果，导电元件的相对端从晶圆1221、…1226的垂直边缘延伸出。
晶圆1221、…1226的每个导电元件具有被共同地示出为接触尾部126的至少一个接触尾部，该至少一个接触尾部可以连接至子卡140。子卡连接器120中的每个导电元件还具有被共同地示出为配接触头124的配接接触部，该配接接触部可以连接至底板连接器150中的相应导电元件。每个导电元件还具有位于配接接触部与接触尾部之间的中间部，该中间部可以由晶圆壳体260包封或者可以嵌入晶圆壳体260内(参见图2)。
接触尾部126延伸穿过适于安装至子卡140的子卡连接器120的表面。接触尾部126将子卡140和连接器120内的导电元件电连接至子卡140中的导电元件(例如迹线142)。在所示出的实施方式中，接触尾部126为通过子卡140中的通孔进行电连接的压配合式“针眼”触头。然而，代替通孔和压配合式接触尾部或者除通孔和压配合式接触尾部以外，也可以使用任何适合的附接机构。
在所示出的实施方式中，每个配接触头124具有被配置成与底板连接器150的相应配接触头154配接的双梁结构。然而，具有其他形状的导电元件可以替代图1中所示的具有作为减小配接接触部之间的间距的双梁配接接触部的导电元件中的一些或所有导电元件。
在一些实施方式中，用作信号导体的导电元件可以以适于用作差分电连接器的配置按照被接地导体隔开的成对的方式来分组。然而，实施方式可以用于单端使用，在单端使用中导电元件在指定的接地导体没有隔开信号导体的情况下或者在每个信号导体之间具有接地导体的情况下均匀地间隔开。
在所示出的实施方式中，一些导电元件被指定为形成导体的差分对，以及一些导电元件被指定为接地导体。如本领域技术人员将理解的，这些指定涉及互连***中的导电元件的预期用途。例如，尽管导电元件的其他用途也许是可能的，但是差分对可以基于构成该对的导电元件之间的优先耦合来识别。所述对的电气特性(该电气特性使该对适于承载差分信号)，诸如其阻抗，可以提供识别差分对的可替选方法或另外方法。作为另一示例，在具有差分对的连接器中，接地导体可以通过其相对于差分对的位置来识别。在其他实例中，接地导体可以通过其形状或电气特性来识别。例如，接地导体可以是相对较宽的，以提供对于提供稳定参考电位而言所期望的低电感，但是提供对于承载高速信号而言不期望的阻抗。
图1示出了导电元件与连接器被布置成阵列。此处阵列包括多个平行的导电元件列，其中所述列沿C所示的方向延伸。在所示出的实施方式中，被指定为信号导体的每个列具有相等数目的导电元件。然而，相邻列具有不同配置的信号导体和接地导体。但是，在所示出的实施方式中，每隔一列具有相同的配置。
如图1中所示的连接器可以针对平行保持的多个晶圆来组装。每个晶圆可以承载导电元件中的至少一列并且可以包括对导电元件提供机械支承和/或在导电元件附近提供材料以影响电气性质的壳体。
仅为了示例性目的，子卡连接器120被示出为具有六个晶圆1221、…1226，这六个晶圆中的每个晶圆具有信号导体与相邻接地导体的多个对。如图示的，晶圆1221、…1226中的每个晶圆包括一列导电元件。然而，本发明在这一点上不受限制，晶圆的数目以及在每个晶圆中的信号导体和接地导体的数目可以根据需要而变化。
如所示出的，每个晶圆1221、…1226***前壳体130中，使得配接触头124***并保持在前壳体130中的开口内。前壳体130中的开口定位成允许底板连接器150的配接触头154进入前壳体130中的开口并且当子卡连接器120与底板连接器150配接时允许与配接触头124电连接。
子卡连接器120可以包括代替前壳体130或除前壳体130以外的支承构件以保持晶圆1221、…1226。在所图示的实施方式中，加固件128支承所述多个晶圆1221、…1226。在所示出的实施方式中，加固件128为冲压的金属构件。然而，加固件128可以由任何适合的材料形成。加固件128可以冲压有能够接合多个晶圆以在期望的方位中支承晶圆的狭槽、孔、凹槽或其他特征。
每个晶圆1221、…1226可以包括接合加固件128以将每个晶圆122相对于另一个晶圆定位并且还防止晶圆122旋转的附接特征242、244(参见图2A至图2B)。当然，本发明在这一点上不受限制，并且不必须采用加固件。此外，虽然示出的加固件附接至所述多个晶圆的上部和侧部，但是本发明在该方面不受限制，可以采用其他适合的定位。
图2A至图2B示出了示例性晶圆220A的相反侧的侧视图。晶圆220A可以通过材料的注塑成型(injection molding)来整体或部分地形成以形成在晶圆带组件例如410A或410B(图4)周围的壳体260。在所图示的实施方式中，晶圆220A由两次注模成型(shot molding)操作形成，以允许壳体260由具有不同材料性质的两种类型的材料形成。绝缘部240在第一次注模中形成，而损耗部250在第二次注模中形成。然而，在壳体260中可以使用任何适合数目和类型的材料。在一个实施方式中，壳体260通过注射成型塑料在导电元件列的周围形成。
在一些实施方式中，壳体260可以设置有开口(例如窗或狭槽2641、…2646)和与信号导体420相邻的孔(其中的孔262被编号)。这些开口可以用于多个目的，如果需要，所述多个目的包括：(i)在注射成型过程期间确保导电元件被适当地定位，以及(ii)促进具有不同电气性质的材料的***。
为了获得期望的性能特性，一些实施方式可以采用选择性地定位成与晶圆的信号导体3101B、3102B、…3104B相邻的、具有不同介电常数的区域。例如，在图2A至图2C中所示出的实施方式中，壳体260包括在壳体260中的使空气与信号导体3101B、3102B、…3104B相邻的狭槽2641、…2646。
将空气或介电常数比用于形成壳体260的其他部分的材料的介电常数低的其他材料放置在差分对的一半附近的能力提供了校正信号导体的差分对的机制。电信号从信号导体的一端传播至另一端所需要的时间被称为传播延迟。在一些实施方式中，令人满意的是在对内的两个信号导体均具有相同的传播延迟，这通常被称为对内具有零偏差。导体内的传播延迟受到导体附近的材料的介电常数的影响，其中较低的介电常数意味着较低的传播延迟。介电常数有时也被称为相对介电常数。真空具有值为1的可能的最低介电常数。空气具有类似低的介电常数，然而介电材料例如LCP具有较高的介电常数。例如，LCP具有在约2.5和约4.5之间的介电常数。
信号对中的每个信号导体可以具有不同的物理长度，特别是在直角连接器中。根据本发明的一个方面，为了使差分对的信号导体中的传播延迟相等，可以调整导体周围的具有不同介电常数的材料的相对比例，即使差分对的信号导体具有不同的物理长度也是如此。在一些实施方式中，与对中的物理上较短的信号导体相比，更多的空气分布在对中的物理上较长的信号导体附近，因此降低了信号导体周围的有效介电常数并且减小了信号导体的传播延迟。
然而，随着介电常数降低，信号导体的阻抗上升。为了维持对内的平衡的阻抗，更靠近空气的信号导体的尺寸可以在厚度或宽度方面增加。这导致两个信号导体具有不同的物理几何结构，但是具有更相等的传播延迟和沿对的更一致的阻抗分布。
图2C示出了沿着图2B中的线2C-2C截取的截面中的晶圆220。如所示出的，多个差分对3401、…3404被保持成在壳体260的绝缘部240内的阵列中。在所示出的实施方式中，截面中的阵列是线性阵列，以形成导电元件的列。
通过截面分割了狭槽2641、…2644，并且因此在图2C中看得见狭槽2641、…2644。如所看到的，狭槽2641、…2644产生了与在每个差分对3401、3402、…3404中的较长导体相邻的空气区域。然而，空气仅是可以用于校正连接器的具有低介电常数的材料的一个示例。与如图2C中示出的被狭槽2641、…2644占据的那些区域相当的区域可以使用介电常数比用于形成壳体260的其他部分的塑料更低的的塑料来形成。作为另一示例，可以使用不同类型或量的填料来形成较低介电常数的区域。例如，可以由具有比在其他区域中更少的玻璃纤维增强的塑料来成型较低介电常数的区域。
图2C还示出了可以在一些实施方式中使用的信号导体和接地导体的定位和相对尺寸。如图2C中所示的，信号导体3101A、…3104A和3101B、…3104B的中间部被嵌入在壳体260内以形成列。接地导体3301、…3304的中间部也可以被保持在壳体260内的相同列中。
接地导体3301、3302和3303被定位在列内的两个相邻差分对3401、3402、…3404之间。可以在列的任何一端或者两端处包括有另外的接地导体。如图2C中所示出的，在晶圆220A中，接地导体3304被定位在列的一端处。如图2C中所示出的，在一些实施方式中，每个接地导体3301、…3304优选地比差分对3401、...3404的信号导体更宽。在所示出的截面中，每个接地导体的中间部的宽度等于信号导体的中间部的宽度或是信号导体的中间部的宽度的三倍。在所图示的实施方式中，每个接地导体的宽度足以跨越至少与差分对沿列的相同的距离。
在所图示的实施方式中，每个接地导体的宽度是信号导体的宽度的大约五倍，使得由导电元件占据的列宽度的超过50％被接地导体占据。在所示出的实施方式中，由导电元件占据的列宽度的大约70％被接地导体3301、…3304占据。由接地导体占据的每个列的百分比的增加可以减小连接器内的串扰。然而，沿列的方向(由图1中的维度C示出)增加每单元长度的信号导体的数目的一种方法是减小每个接地导体的宽度。因此，虽然图2C示出了接地导体和信号导体之间的宽度比为大约3:1，但是为了增加密度，可以使用较低的比。在一些实施方式中，该比可以是2:1或更小。
还可以使用其他技术来制造晶圆220A以减少串扰或另外地具有期望的电气性质。在一些实施方式中，壳体260的一个或更多个部分由选择性地改变壳体的该部分的电气和/或电磁性质的材料来形成，从而抑制噪音和/或串扰、改变信号导体的阻抗或另外地将期望的电气性质赋予晶圆的信号导体。
在图2A至图2C中所示出的实施方式中，壳体260包括绝缘部240和损耗部250。在一个实施方式中，损耗部250可以包括填充有导电颗粒的热塑性材料。填料使得该部分“电损耗”。在一个实施方式中，壳体的损耗区域被配置成减少至少两个相邻差分对3401、...3404之间的串扰。壳体的绝缘区域可以被配置使得损耗区域没有使由差分对3401、...3404承载的信号衰减不期望的量。
在关注的频率范围上导电但具有一些损耗的材料在本文中被总体上称作“损耗”材料。电损耗材料可以由损耗介电材料和/或损耗导电材料形成。关注的频率范围取决于使用这种连接器的***的操作参数，但是将通常在约1GHz与25GHz之间，然而，在一些应用中可以关注更高的频率或更低的频率。一些连接器设计可以具有仅跨越了该范围的一部分的关注频率范围，例如1GHz至10GHz或者3GHz至15GHz或者3GHz至6GHz。
电损耗材料可以由传统上被视为介电材料的材料形成，例如在关注频率范围内具有大于约0.003的电损耗角正切(electric loss tangent)的介电材料。“电损耗角正切”为材料的复介电常数的虚部与实部的比。
电损耗材料还可以由下述材料形成：这些材料通常被认为是导体，但是这些材料在关注频率范围上是相对差的导体，包括充分分散的颗粒和区域使得它们不提供高电导率，或者另外地这些材料被制备成具有导致在关注频率范围上的相对弱的体积电导率的性质。电损耗材料通常具有约1西门子/米至约6.1×107西门子/米、优选地约1西门子/米至约1×107西门子/米并且最优选地约1西门子/米至约30,000西门子/米的电导率。
电损耗材料可以为部分导电的材料，例如具有在1欧姆/方块(Ω/square)与106欧姆/方块之间的表面电阻率的材料。在一些实施方式中，电损耗材料具有在1欧姆/方块与103欧姆/方块之间的表面电阻率。在一些实施方式中，电损耗材料具有在10欧姆/方块与100欧姆/方块之间的表面电阻率。作为具体的示例，材料可以具有在约20欧姆/方块与40欧姆/方块之间的表面电阻率。
在一些实施方式中，通过将含有导电颗粒的填料加入粘结剂来形成电损耗材料。可以用作填料以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包括形成为纤维、碎片或其他颗粒的碳或石墨。还可以使用具有粉末、碎片、纤维或其他颗粒的形式的金属来提供适合的电损耗性质。可替选地，可以使用填料的组合。例如，可以使用镀覆金属的碳颗粒。银和镍是适于针对纤维进行镀覆的金属。经涂覆的颗粒可以单独地使用或者与例如碳片等其他填料组合使用。在一些实施方式中，设置在壳体的损耗部250中的导电颗粒可以被大体上设置成均匀遍布，致使损耗部的电导率大体上恒定。在其他实施方式中，损耗部250的第一区域可以比损耗部250的第二区域更导电，使得损耗部250内的电导率因此损耗量可以变化。
粘结剂或基质可以是将固定、固化填料材料或者另外地可以用于定位填料材料的任何材料。在一些实施方式中，粘结剂可以为诸如传统地在电连接器的制造中使用的热塑性材料，以便于作为电连接器的制造的一部分，使电损耗材料成型为所需的形状和位置。然而，可以使用粘结剂材料的许多可替选形式。诸如环氧树脂等可固化材料可以用作粘结剂。可替选地，可以使用诸如热固性树脂或粘合剂等材料。此外，尽管上述粘结剂材料可以用于通过在导电颗粒填料周围形成粘结剂来产生电损耗材料，但是本发明不限于此。例如，导电颗粒可以浸入所形成的基质材料中或者可以例如通过将导电涂层施加到塑料壳体来被涂覆到所形成的基质材料上。如本文中所使用的，术语“粘结剂”包括封装填料的材料，是浸有填料或者另外地用作保持填料的基板的材料。
优选地，填料将以充分的体积百分比存在以允许产生从颗粒到颗粒的导电路径。例如，当使用金属纤维时，可以具有按体积计约3％至40％的光纤。填料的量可以影响材料的导电性质。
填充材料可以商业购买，例如由泰科纳(Ticona)以商标名称出售的材料。还可以使用诸如填充了粘合剂预成型品的损耗导电碳的损耗材料，例如，由美国的马萨诸加州的比尔里卡的Techfilm出售的损耗材料。此预成型品可以包括填充有碳颗粒的环氧树脂粘结剂。粘结剂围绕碳颗粒，该碳颗粒用作对预成型品的加固。这样的预成型品可以被***晶圆220A中以形成整个壳体或壳体的一部分，并且可以被布置成粘合至晶圆中的接地导体。在一些实施方式中，预成型品可以通过预成型品中的可以在热处理过程中被固化的粘合剂来粘合。可以使用具有编织或非编织形式的、被涂覆或者未被涂覆的各种形式的加强纤维。非编织碳纤维为一种适合的材料。本发明在这一点上不受限制，可以采用诸如由RTP公司出售的定制混合物等其他适合材料。
在图2C中所示出的实施方式中，使用两种类型的材料来成型晶圆壳体260。在所图示的实施方式中，损耗部250由具有导电填料的材料形成，然而绝缘部240由具有少量或没有导电填料的绝缘材料形成，但是绝缘部可以具有诸如玻璃纤维等填料，该填料改变粘结剂材料的机械性能或者影响粘结剂的其他电气性质(例如，介电常数)。在一个实施方式中，绝缘部240由成型塑料形成，而损耗部由具有导电填料的成型塑料形成。在一些实施方式中，损耗部250充分损耗，使得差分对之间的辐射被衰减足够量，从而将串扰降低至无需单独的金属板的水平。
为了防止信号导体3101A、3101B、...3104A和3104B一起被短路和/或通过损耗部250被接地短路，由适合的介电材料形成的绝缘部240可以用于使信号导体绝缘。绝缘材料可以例如是引入了用于增加强度、尺寸稳定性并且减少所使用的较高价格的粘结剂的量的不导电纤维的热塑性粘结剂。如在常规电连接器中的玻璃纤维可以具有按体积计约30％的量。应当领会的是，本发明不限于此，在其他实施方式中，可以使用其他材料，
在图2C的实施方式中，损耗部250包括平行区域336和垂直区域3341、...3344。在一个实施方式中，垂直区域3341、...3344被设置在形成分离的差分对3401、...3404的相邻导电元件之间。
在一些实施方式中，壳体260的损耗区域336和3341、...3344以及接地导体3301、...3304协作以屏蔽差分对3401、...3404从而减少串扰。损耗区域336和3341、...3344可以通过电耦合至一个或更多个接地导体而接地。这样的耦合可能是电损耗材料和接地导体之间的直接接触的结果，或者可能是非直接的，例如通过电容耦合。与接地导体3301、...3304组合的损耗材料的这种配置减少了列内的差分对之间的串扰。
如图2C中所示，接地导体3301、...3304的部分可以通过在接地导体3401、...3404周围对部250进行成型来被电连接至区域336和3341、...3344。在一些实施方式中，接地导体可以包括开口，形成壳体的材料可以在成型期间穿过该开口流动。例如，穿过接地导体3301中的开口332截取了图2C中所示的截面。虽然在图2C的截面中看不到，但可以包括在其他接地导体(例如，3302、...3304)中的其他开口。
流动穿过接地导体中的开口的材料允许垂直部3341、...3344延伸穿过接地导体，即使用于形成晶圆220A的成型空腔仅具有在接地导体的一侧上的入口也是如此。另外，使材料流动穿过接地导体中的开口，作为成型操作的一部分，可以帮助将接地导体固定在壳体260中，并且可以增强损耗部250和接地导体之间的电连接。然而，还可以使用形成垂直部3341、...3344的其他适合的方法，包括在具有在接地导体3301、...3304的两侧上的入口的空腔中对晶圆320A进行成型。同样地，本发明在该方面不受限，可以采用用于固定接地触头330的其他适合的方法。
由可成型材料形成壳体的损耗部250可以提供另外的益处。例如，在一个或更多个位置处的损耗材料可以被配置成在所述位置处设定连接器的性能。例如，改变损耗部的厚度以使信号导体与损耗部250间隔更近或进一步远离损耗部250可以改变连接器的性能。同样地，可以改变一个差分对和接地以及另一个差分对和接地之间的电磁耦合，从而配置相邻差分对之间的辐射损耗量和由这些差分对承载的信号的损耗量。因此，与常规的连接器相比，根据本发明的实施方式的连接器能够在较高的频率下使用，例如在10GHz至25GHz之间的频率下。
如图2C的实施方式中所示出的，晶圆220A被设计成承载差分信号。因此，每个信号由信号导体对3101A和3101B、...3104A和3104B来承载。优选地，与在相邻对中的导体相比，每个信号导体更接近在其对中的另一导体。例如，对3401承载一个差分信号，而对3402承载另一差分信号。如在图2C的截面中看到的，与信号导体3102A相比，信号导体3101B更接近于信号导体3101A。垂直损耗区域3341、...3344可以位于对之间以提供在相同列中的相邻差分对之间的屏蔽。
还可以布置损耗材料以减少在不同列中的相邻对之间的串扰。图3示出了类似于图2C的截面图，但是多个子组件或晶圆320A、320B边到边地对准以形成多个平行列。
如图3中所示出的，多个信号导体340可以布置在通过边到边定位晶圆而形成的多个列中的差分对内。每个晶圆不必均相同，而且可以使用不同类型的晶圆。
期望被用于构建子卡连接器的所有类型的晶圆具有大约相同尺寸的外部封套，使得所有晶圆适配在同一外壳内或者所有晶圆附接至同一支承构件，例如加固件128(图1)。然而，通过在不同晶圆中提供信号导体、接地导体和损耗部的不同布置，相对于损耗材料使信号衰减的量而言，损耗材料使串扰减少的量将更容易地配置。在一个实施方式中，使用了两种类型的晶圆，其在图3中示出为子组件或晶圆320A和320B。
晶圆320B中的每个晶圆可以包括与如图2A、图2B和图2C中所示出的晶圆320A中的结构类似的结构。如图3中所示，晶圆320B包括多个差分对，例如，对3405、3406、3407和3408。信号对可以被保持在绝缘部(例如，壳体的240B)内。为了偏差均等化，可以以与在晶圆220A中形成狭槽2641、...2646相同的方式来在壳体内形成狭槽或其他结构(未编号)。
晶圆320B的壳体还可以包括损耗部，例如，损耗部250B。与关于在图2C中的晶圆320A描述的损耗部250一样，损耗部250B可以被布置以减少相邻差分对之间的串扰。损耗部250B可以被形成来提供期望水平的串扰抑制，而不会引起不期望的信号衰减量。
在所示出的实施方式中，损耗部250B可以具有大体上平行的区域336B，平行区域336B平行于差分对3405、...3408的列。每个损耗部250B还可以包括多个垂直区域3341B、...3345B，垂直区域3341B、...3345B从平行区域336B延伸出。垂直区域3341B、...3345B可以间隔开并且设置在列内的相邻差分对之间。
晶圆320B还包括接地导体，例如，接地导体3305、...3309。与晶圆320A一样，接地导体被布置成与差分对3405、...3408相邻。此外，如在晶圆320A中，接地导体通常具有比信号导体的宽度更大的宽度。在图3中所图示出的实施方式中，接地导体3305、...3308具有与在晶圆320A中的接地导体3301、...3304大体上相同的形状。然而，在所示出的实施方式中，接地导体3309具有比晶圆320B中的接地导体3305、...3308更小的宽度。
接地导体3309较窄以提供期望的电气性质，而不需要晶圆320B为不期望的宽。接地导体3309具有面向差分对3408的边缘。因此，类似于相邻差分对(例如，在晶圆320B中的差分对3308或在晶圆320A中的对3404)，差分对3408相对于接地导体来布置。因此，差分对3408的电气性质类似于其他差分对的电气性质。通过使接地导体3309比接地导体3308或3304更窄，晶圆320B可以以较小的尺寸来形成。
在晶圆320A中可以包括与对3401相邻的类似的小接地导体。然而，在所示出的实施方式中，对3401是在子卡连接器120内的所有差分对中的最短的对。虽然在晶圆320A中包括窄的接地导体可以使差分对3401的接地配置更类似于晶圆320A和320B中的相邻差分对的配置，但是在接地配置中的差异的净效果可能与导体中存在这些差异的长度成比例。在图3的实施方式中，由于差分对3401相对短，因此虽然与差分对3401相邻的第二接地导体可能改变该差分对3401的电特性，但是所述第二接地导体可以具有相对小的净效果。然而，在其他实施方式中，晶圆320A中可以包括另外的接地导体。图3示出了在窄的接地导体3309中用于提供与对350B相邻的接地结构的可能方法。然而，本发明不限于该具体接地结构。
图3示出了当使用多种类型的晶圆以形成子卡连接器时的另外的可能特征。由于晶圆320A和320B中相接触的列具有不同的配置，因此，当晶圆320A与320B并排布置时，与晶圆320B中的信号导体的相邻对相比，晶圆320A中的差分对更接近对准晶圆320B中的接地导体。相反地，与晶圆320A中的相邻对相比，晶圆320B的差分对更接近对接地导体。
例如，差分对3406靠近晶圆320A中的接地导体3302。类似地，晶圆320A中的差分对3403靠近晶圆320B中的接地导体3307。以这种方式，来自一列中的差分对的辐射与在该列的信号导体相比更强烈的耦合至在相邻列中的接地导体。该配置减少了在相邻列中的差分对之间的串扰。
具有不同配置的晶圆可以以任何适合的方式来形成。图4A示出了根据一个实施方式的晶圆320A和晶圆320B的制造中的步骤。在所示出的实施方式中，形成了晶圆带组件，其中每个晶圆带组件包含在对于子卡连接器的一列来说所期望的配置中的导电元件。然后，在嵌入成型操作中在每个晶圆带组件中的导电元件周围对壳体进行成型以形成晶圆。
为了促进晶圆的制造，信号导体(其信号导体420被编号)和接地导体(其接地导体430被编号)可以保持在一起以形成如图4A中所示的引线框400。如所示出的，信号导体420和接地导体430被附接至一个或更多个载体带402。在一些实施方式中，针对在单个板上的多个晶圆来冲压信号导体和接地导体。板可以是金属或可以是导电的并且对制造电连接器中的导电元件提供适合的机械性质的任何其他材料。磷青铜、铍青铜和其他铜合金是可以被使用的材料的示例。
图4A示出了已经冲压有晶圆带组件410A、410B的金属板的部分。晶圆带组件410A、410B可以用于分别形成晶圆320A和320B。导电元件可以被保留在载体带402上的期望位置处。然后，可以在晶圆的制造期间更容易地处理导电元件。当在引线框的导电元件周围对材料进行成型时，载体带可以被分割以分离导电元件。然后可以将晶圆组装成任何适合的尺寸的子板连接器。
图4A还提供了子卡晶圆的导电元件的特征的更详细的图。接地导体(例如，接地导体430)的宽度相对于信号导体(例如，信号导体420)是明显的。此外，看得到接地导体中的开口，例如开口332。
图4A中示出的晶圆带组件仅提供了可以在晶圆的制造中使用的部件的一个示例。例如，在图4A中示出的实施方式中，引线框400包括将信号导体420和/或接地带430的各个部分连接至引线框400的结合条452、454和456。这些结合条可以在随后的制造过程期间被分割以提供电分离的导电元件。可以冲压金属板，使得在其他位置处形成一个或更多个另外的载体带，和/或在导电元件之间的桥接构件可以被用于在制造期间定位并支承导电元件。因此，图4A中示出的细节是说明性的并且不限制本发明。
虽然引线框400被示出为包括接地导体430和信号导体420两者，但是本发明在该方面不受限制。例如，可以在两个分离的引线框中形成各自的导体。实际上，无需使用引线框，并且在制造期间可以采用单独的导电元件。应当理解的是，根本无需在引线框或单独的导电元件中之一或两者上进行成型，这是因为晶圆可以通过将接地导体和信号导体***预成型的壳体部来组装，然后其可以使用包括滑入适配特征的各种特征来保持在一起。
图4B示出了位于两个接地配接触头4341和4342之间的差分对4241的配接接触端部的细节图。如所示出的，接地导体可以包括不同尺寸的配接触头。所图示出的实施方式具有大的配接触头4342和小的配接触头4341。为了减小每个晶圆的尺寸，小的配接触头4341可以位于晶圆的一端或两端上。然而，在期望增加连接器的整体密度的实施方式中，所有的接地导体可以具有与小的配接触头4341(其与差分对4241的信号导体相比稍微较宽)相当的尺寸。在另外的实施方式中，信号导体和接地导体两者的配接接触部可以为大约相同的宽度。
图4B示出了在形成子板连接器120的晶圆内的导电元件的配接接触部的特征。图4B示出了配置为晶圆320B的晶圆的配接触头的部分。所示出的部分示出了配接触头4341例如可以在接地导体3309(图3)的端部处使用。配接触头4241可以形成信号导体的配接接触部，例如差分对3408(图3)中的配接接触部。同样地，配接触头4342可以形成接地导体(例如，接地导体3308(图3))的配接接触部。
在图4B中所示出的实施方式中，子卡晶圆中的导电元件上的每个配接触头为双梁触头。配接触头4341包括梁部4601和4602。配接触头4241包括四个梁部，以配接触头4241终止的差分对的信号导体中的每个信号导体有两个梁部。在图4B的说明中，梁部4603和4604为对的一个信号导体的触头提供了两个梁部，而梁部4605和4606为对的第二信号导体的触头提供了两个梁部。同样地，配接触头4342包括两个梁部4607和4608。
所述梁部中的每个梁部均包括配接表面，其中的在梁部4601上的配接表面462被编号。为了在子卡连接器120中的导电元件与底板连接器150中的相应导电元件之间形成可靠的电连接，梁部4601、...4608中的每个梁部可以被形成为使用足够的机械力来压在底板连接器150中的相应的配接触头上，以产生可靠的电连接。每个触头具有两个梁部从而增加了形成电连接的可能性，即使一个梁部被损坏、被污染或被阻止进行有效连接。
梁部4601、...4608中的每个梁部具有以下形状，其生成用于实现至相应触头的电连接的机械力。在图4B的实施方式中，在配接触头4241处终止的信号导体可以具有在晶圆320B的壳体内的相对窄的中间部4841和4842。然而，为了形成有效的电连接，用于信号导体的配接接触部4241可以比中间部4841和4842更宽。因此，图4B示出了与每个信号导体有关的加宽部4801和4802。
在所示出的实施方式中，与加宽部4801和4802相邻的接地导体被形成为吻合信号导体的相邻边缘。因此，用于接地导体的配接触头4341具有互补部4821，互补部4821具有吻合加宽部4801的形状。同样地，配接触头4342具有吻合加宽部4802的互补部4822。通过将互补部并入接地导体中，信号导体和相邻的接地导体之间的边到边间隔保持相对不变，即使当信号导体的宽度在配接接触区域处改变以对梁部提供期望的机械性能时也是如此。保持一致的间隔还可以改善了用于根据本发明的实施方式的互连***的令人满意的电气性质。
在子卡连接器120内采用的用于提供令人满意的特性的构造技术中的一些或全部技术可以在底板连接器150中采用。在所示出的实施方式中，底板连接器150(如子卡连接器120)包括用于提供令人满意的信号传输性质的特征。底板连接器150中的信号导体被布置成列，每个列包含散布有接地导体的差分对。接地导体相对于信号导体是宽的。此外，相邻列具有不同的配置。一些列可以具有在端部处的窄的接地导体以节省空间，同时在列的端部处的信号导体周围提供期望的接地配置。另外，在一列中的接地导体可以被布置成与在相邻列中的差分对相邻，作为减少从一列到下一列的串扰的方法。此外，损耗材料可以被选择性地布置在底板连接器150的罩内，以减少串扰，而未向信号提供不期望的衰减水平。此外，相邻的信号和接地可以具有吻合部，使得在信号导体或接地导体的分布改变的位置处，可以保持信号至接地的间隔。
图5A至图5B更详细地示出了底板连接器150的实施方式。在所示出的实施方式中，底板连接器150包括具有壁512和底部514的罩510。导体元件被***罩510内。在所示出的实施方式中，每个导体元件具有在底部514上方延伸的部分。这些部分形成了导电元件的配接接触部，被共同地编号为154。每个导电元件具有在底部514下方延伸的部分。这些部分形成接触尾部，并且被共同地编号为156。
底板连接器150的导电元件被定位成与子卡连接器120中的导电元件对准。因此，图5A示出了被布置成多个平行列的底板连接器150中的导电元件。在所示出的实施方式中，平行列中的每个列包括信号导体的多个差分对，其中的差分对5401、5402、...5404被编号。每个列还包括多个接地导体。在图5A中示出的实施方式中，接地导体5301、5302、...5305被编号。
接地导体5301、5302、...5305和差分对5401、...5404被布置以形成在底板连接器150内的一列导电元件。该列具有被定位成与如晶圆320B(图3)中的导电元件列对准的导电元件。底板连接器150内的导电元件的相邻列可以具有被定位成与晶圆320A的配接接触部对准的导电元件。底板连接器150中的列可以在列之间交替配置以匹配图3中所示的交替模式的晶圆320A、320B。
接地导体5302、5303和5304被示出为相对于由差分对5401、...5404组成的信号导体而言是宽的。在列的每个端部处包括有较窄的接地导体元件，其相对于接地导体5302、5303和5304而言是较窄的。在图5A中所示出的实施方式中，较窄的接地导体5301和5305被包括在包含有差分对5401、...5404的列的端部处，并且可以例如与来自子卡120的接地导体配接，其中配接接触部被形成为配接触头4341(图4B)。
图5B示出了沿图5A中的标有B-B的线截取的底板连接器150的图。在图5B的示图中，看得到交替模式的560A至560B的列。包含差分对5401、...5404的列被示出为列560B。
图5B示出了罩510可以包括绝缘区域和损耗区域两者。在所示出的实施方式中，差分对(例如，差分对5401、...5404)的导电元件中的每个导电元件被保持在绝缘区域522内。损耗区域520可以位于在相同列内的相邻差分对之间以及在相邻列内的相邻差分对之间。损耗区域520可以连接至接地触头例如5301、...5305。侧壁512可以由绝缘材料或者损耗材料制成。
图6A、图6B和图6C更详细地示出了可以在形成底板连接器150中使用的导体元件。图6A示出了多个宽接地触头5302、5303和5304。在图6A中所示的配置中，接地触头被附接至载体带620。可以由金属长板或其他导电材料(包括载体带620)来冲压接地触头。在制造操作期间的任何适合的时间处，可以从载体带620分割出单独的触头。
如所看到的，每个接地触头具有形成为叶片的配接接触部。对于附加的刚度，可以在每个触头中形成一个或更多个加固结构。在图6A的实施方式中，在每个宽接地导体中形成肋部例如610。
宽接地导体(例如，5302、…5304)中的每个导体包括两个接触尾部。接地导体5302，接触尾部6561和6562被编号。每个宽接地导体提供两个接触尾部，从而贯穿整个互连***(包括在底板160内)提供了更加平坦分布的接地结构，这是由于接触尾部6561和6562中的每个接触尾部将接合底板160内的接地通孔，该通孔与承载信号的通孔平行并且相邻。图4A示出了两个接地接触尾部也可以被用于在子卡连接器中的每个接地导体。
图6B示出了冲压包含较窄接地导体，例如接地导体5301和5305。与在图6A中示出的较宽接地导体一样，图6B的较窄接地导体具有形成如叶片的配接接触部。
与图6A的冲压一样，图6B的包含较窄接地的冲压包括载体带630以促进导电元件的处理。单独的接地导体可以在任何适合的时间处，在***底板连接器罩510之前或之后，从载体带630分割出。
在所示出的实施方式中，较窄的接地导体(例如，5301和5302)中的每个接地导体均包含在接地导体5301上的单个接触尾部例如6563，或者在接地连接器5305上的接触尾部6564。虽然仅包括了一个接地接触尾部，但是在数个信号触头之间的关系被保持，这是因为如图6B中示出的窄接地导体在与单个信号导体相邻的列的端部处被使用。如从图6B中的说明所看到的，对于较窄的接地导体的每个接触尾部以与下述相同的方式从配接触头的中心线偏移：接触尾部6561和6562背离宽触头的中心线。这种配置可以被用于保持接地接触尾部与相邻的信号接触尾部之间的间隔。
如在图5A中所看到的，在底板连接器150的图示的实施方式中，较窄的接地连接器(例如，5301和5305)还比较宽的接地连接器(例如，5302、…5304)更短。在图6B中示出的较窄接地导体未包括加固结构例如肋部610(图6A)。然而，较窄的接地连接器的实施方式可以形成有加固结构。
图6C示出了可以用于形成底板连接器150的信号导体。图6C中的信号导体(如图6A和图6B的接地导体)可以由金属板来冲压。在图6C的实施方式中，信号导体被冲压成对，例如，对5401和5402。图6C的冲压包括载体带640以促进导电元件的处理。可以在制造期间的任何适合的时间点处从载体带640分割对(例如，对5401和5402)。
如从图5A、6A、6B和6C看到的，用于底板连接器150的信号导体和接地导体可以被形成为彼此吻合以保持在信号导体和接地导体之间的一致的间隔。例如，接地导体具有使接地导体相对于罩510的底部514定位的突出部(例如，突出部660)。信号导体具有互补部，例如互补部662(图6C)，使得当信号导体在接地导体附近被***罩510中时，信号导体和接地导体的边缘之间的间隔保持相对一致，即使在突出部660附近也是如此。
同样地，信号导体具有突出部，例如突出部664(图6C)。突出部664可以用作将信号导体保持在底板连接器罩510的底部514内的保持特征(图5A)。接地导体可以具有互补部，例如互补部666(图6A)。当信号导体被布置成与接地导体相邻时，互补部666保持信号导体和接地导体的边缘之间的相对均匀的间隔，即使在突出部664的附近也是如此。然而，应当领会的是，所示出的配置是示例性的而不是限制性的。
图6A、图6B和图6C示出了在信号导体和接地导体的边缘中的突出部以及形成在相邻信号导体或接地导体中的相应互补部的示例。可以形成其他类型的突出部，并且同样地可以形成其他形状的互补部。
为了促进使用具有互补部的信号导体和接地导体，可以通过将信号导体和接地导体从相反侧***罩510中来制造底板连接器150。如在图5A中看到的，接地导体的突出部例如660(图6A)压在底部514的底表面上。底板连接器150可以通过将接地导体从底部***罩510直至突出部660接合在底部514的下侧来组装。由于底板连接器150中的信号导体通常与接地导体互补，因此信号导体具有与底部514的下表面相邻的窄部。信号导体的较宽部与底部514的顶表面相邻。由于在导电元件的窄端首先***罩510的情况下可以简化底板连接器的制造，因此底板连接器150可以通过将信号导体从底部514的上表面***罩510来组装。可以将信号导体***直至突出部(例如，突出部664)与底部的上表面接合。导电元件两侧***罩510促进制造具有吻合的信号导体和接地导体的连接器部。
无论部件的具体形状和尺寸以及用于制造电连接器的部件的技术如何，可以在绝缘壳体中产生开口。所述开口可以导致在绝缘壳体的表面中的凹槽。
在绝缘壳体中的开口可以通过互连***的性能在高频下受限的方式来沿信号导体改变电气性质。图7A示出了形成为支承引线框的结合条被分割的制造操作的开口的情况，其产生导致阻抗不连续性并且限制在高频(例如，在10GHz至25GHz的范围内)下的性能的、与信号导体相邻的开口。
图7A是以上所述的晶圆例如晶圆220A的平面图。当晶圆220A被合并入连接器时，区域710沿着适于被安装至印刷电路板的连接器的表面。
图7B示出了这些开口可能产生的方式。图7B示出了横穿引线框的晶圆的截面。如所示出的，引线框包括导电元件。在该示例中，在区域710中的导电元件包括较宽的导电元件712A和712B(其可以被设计为接地导体)以及较窄的导电元件714A和714B(其可以被设计为信号导体)。导电元件712A、712B、714A和714B中的每个导电元件均包括至少一个接触尾部，其中的接触尾部736被编号。接触尾部被配置用于附接至印刷电路板。
在所示出的实施方式中，导电元件被冲压为包括结合条的引线框的一部分。结合条(其中的结合条738A、738B和738C被示出)在导电元件被绝缘壳体740保持之前以期望的间隔保持导电元件。
在引线框周围成型绝缘壳体740之后，可以分割结合条。图8A示出了可以分割结合条的工具810。在该示例中，工具包括多个冲头，每个冲头被形成来分割结合条，而不分割导电元件。图8B示出了工具810位于结合条上方。在这个位置处，工具810可以维持在结合条上的力，从而分割结合条。
虽然在引线框上成型的壳体740在图8B的截面中看不到，但是在一些实施方式中，壳体可以成型有开口，使得结合条738A、…738C不被壳体覆盖。可替选地或另外地，由于工具810分割结合条，因此工具810也可以切穿壳体的部分以产生开口。
壳体740可以被成型，使得与这些开口相邻的导电元件的部分被壳体740覆盖。图9A示出了与图8A和图8B相同的区域。图9A是平面图，而不是截面图。在图9A中，壳体740的部分在与工具810通过的开口相邻的导电元件的部分上可看见。
当使用如图9A中所示的晶圆制成的连接器被安装至印刷电路板时，这种配置可能导致在接触尾部附近的沿信号导体的阻抗的不期望改变。
图9A示意性示出了可以安装连接器的印刷电路板910。在该说明中，印刷电路板910的区域以截面图示出。所示出的区域包含多个通孔，其中的通孔936被编号。所述多个通孔是接触尾部(诸如接触尾部736)可以***的电镀孔。当连接器被安装至印刷电路板910时，接触尾部进行至在通孔里面的镀层的机械连接和电连接。在该示例中，接触尾部为通过使用由将接触尾部压缩以适配在通孔内而生成的弹簧力来进行电连接和机械连接的压配合式接触尾部。然而，将接触尾部连接至印刷电路板的具体机制不是决定性的。
图9B示出了附接至印刷电路板910的连接器。如所看到的，接触尾部接合在通孔内。图9B示出了因分割结合条留下的开口而可能出现阻抗不连续性的方式。如所看到的，开口沿信号导体产生了信号导体周围的材料的平均介电常数改变的区域。由于介电常数影响阻抗，因此平均介电常数的改变影响阻抗。将信号导体920作为代表，信号导体920包括了嵌入壳体740内的部分922。如以上所指出的，用于形成壳体740的常规材料可以具有约2.3至约4.7的相对介电常数。
在该示例中，空腔932和空腔934填充有空气。因此，它们的相对介电常数约等于1。因此，沿信号导体920的信号路径在部分922中可能受到壳体740的相对介电常数影响。部分930可以具有受空腔932和空腔934的相对介电常数影响的阻抗。因此，可能在部分930和部分922之间存在阻抗不连续性。可能在部分930和在印刷电路板910内的信号导体的部分之间存在类似的阻抗不连续性。在诸如通孔936等通孔周围的材料可以具有与壳体740的相对介电常数类似的相对介电常数。因此，通孔内的阻抗可能与部分922中的阻抗类似，或者通孔内的阻抗将不同于部分930中的阻抗。
由空腔932和空腔934生成的阻抗的这些变化可能足够大从而在频率的一些范围内影响连接器的性能。频率的所述范围可以包含更高操作频率。例如，在一些实施方式中，阻抗的变化可能在8GHz以上或10GHz以上的范围内是显著的。例如，在约10GHz至25GHz的范围内，阻抗不连续性可能足够大，使信号完整性降低很大的量。
图10A示出了用于减少因表面中的空腔压靠印刷电路板而导致的阻抗不连续性的效果的方法。如图10A中所示，绝缘构件1010可以***开口中，使得空腔被填充。绝缘构件1010可以具有对准以适配在空腔内的突出部1012和突出部1014。例如，确定突出部1012和突出部1014的尺寸并且定位突出部1012和突出部1014以与空腔932和空腔934对准。
图10B示出了具有***空腔中的突出部的绝缘构件1010。在该配置中，绝缘构件1010有效地使壳体740延伸进入以下开口中，该开口形成为容纳用于冲压结合条的工具。
图10C示出了具有由两件(壳体部740和绝缘构件1010)形成的壳体的连接器。在所示出的实施方式中，绝缘构件1010可以由具有与壳体部740的介电常数类似的介电常数的材料制成。因此，电连接器内的信号导体可以被以下介电材料包围：该介电材料具有与遍及整个连接器壳体的介电常数大约相同的介电常数。此外，适于附接至印刷电路板的连接器的面具有绝缘构件1010的表面的轮廓。例如，如图10A中所示，该表面可以形成为吻合印刷电路板的表面，使得在安装在印刷电路板上的电连接器的表面内没有形成空腔。
图11A示出了根据一些实施方式的绝缘构件1010的下表面。在该示例中，绝缘构件1010适于被应用于具有10列导电元件的连接器模块。这样的连接器模块可以由例如10个晶圆(每个晶圆具有一列导电元件)形成。图11A是示出了当连接器被安装至印刷电路板时适于与印刷电路板面对的绝缘构件1010的表面的平面图。在该示例中，所述面是平的，以吻合印刷电路板的轮廓而未留下可能引起阻抗不连续性的开口。
如图11A中所示，绝缘构件1010具有多列开口。这些开口可以对应于穿过连接器的表面而突出的导电元件的接触尾部。如在图1的示例性实施方式中，表面可以由多个晶圆的以下表面形成：其中，接触尾部126延伸穿过该表面。在图11A的示例中，确定了具有十列的绝缘构件1010的尺寸以吻合由十个晶圆(每个晶圆具有一列导电元件)形成的连接器模块。
然而，对于本发明来说，绝缘构件1010的尺寸不是决定性的。例如，图11B示出了尺寸可以设计成适配在两个晶圆(每个晶圆具有一列)上的绝缘构件1110。在这样的实施方式中，多个绝缘构件可以用于连接器或连接器模块。然而，在其他实施方式中，绝缘模块可以适配在较多或较少的晶圆上。此外，不要求绝缘构件沿与晶圆的维度对应的方向是细长的。在一些实施方式中，绝缘构件可以以横越由多个晶圆确定的列向的细长尺度来定向。此外，不要求每个绝缘构件都是细长的。绝缘构件的尺寸可以设计成适配在连接器壳体中的少量开口内或上。
虽然在图11A中看不到绝缘构件的相对表面，但是绝缘构件的相对表面可以具有多个突出部，如突出部1012和突出部1014(图10A)。所述突出部中的每个突出部可以被定位成对准，并且占据连接器壳体中的空腔。突出部可以以行和列或以与被绝缘构件占据的开口的图案匹配的任何适合的图案来布置。
虽然描述了本发明的至少一个实施方式的若干方面，然而应当领会，本领域技术人员将容易地想到各种改变、修改和改进。
作为一个示例，描述了以下实施方式：导电构件的中间部完全被封装在一个壳体部内。在其他实施方式中，导电元件的中间部可以部分地保持在绝缘壳体内。
作为另一示例，描述了在用于填充适于安装在印刷电路板上的连接器的表面中的空腔的连接嵌件中，用于改进使用介电嵌件的互连***的高频性能的技术。嵌件可以类似地用于填充连接器的其他部分中的空腔，包括形成为允许导电元件的中间部中的结合条被分割的空腔。
作为另一示例，在10GHz至25GHz范围内的频率被提供为操作范围的示例。然而，应当领会的是，可以使用其他范围，并且这些范围可以跨越更高或更低的频率，例如高至30GHz、35GHz或40GHz，或者可以以较低频率例如20GHz或15GHz终止。
作为可能变型的又一示例，以上描述了绝缘构件(例如，绝缘构件1010)由具有与壳体740相同的介电常数的材料来形成，以减少在连接器的板接口表面处的任何的阻抗不连续性。应当领会的是，其他因素可以影响阻抗，使得绝缘构件1010的介电常数可以被选择为使阻抗遍及信号导体是相等的，而不是等于另一壳体部分的介电常数。例如，信号导体的厚度或宽度也可以影响其阻抗。如果信号导体的厚度和/或宽度在部分930中与在部分922中不同，那么绝缘构件1010的介电常数可以大于或小于壳体740的介电常数，以及可以被选择为使阻抗相等。
此外，应当领会的是，描述了以下实施方式：一个或多个绝缘构件被应用于连接器，以避免壳体中的开口与任何信号导体的较长部分相邻。应当领会的是，不要求通过附接绝缘构件来填充与所有信号导体相邻的所有开口。在一些互连***中，例如，一些信号导体承载低频信号，使得在信号导体的一部分周围的材料的介电常数的改变没有影响性能。对于这些导电元件，在壳体部中的相邻开口可以不填充有另一壳体部。
关于其他可能变型，描述了用于修改电连接器的特性的技术的示例。这些技术可以单独使用或以任何适合的组合来使用。
此外，虽然参照子板连接器示出并描述了许多发明方面，但是应当领会的是，本发明在这一点上不受限制，本发明构思可以被包括在其他类型的电连接器(例如，底板连接器、线缆连接器、堆叠连接器、夹层连接器或芯片插座)中。
作为可能变型的另外示例，描述了在一列中具有四个差分信号对的连接器。然而，可以使用具有任何期望数目的信号导体的连接器。
本发明在其应用方面不限于在以上说明中阐述的或者在附图中示出的构造细节和部件布置。本发明能够实现其他实施方式并且能够以各种方式实践或实施。此外，本文中所使用的措辞和术语用于描述的目的而不应当被视为是限制性的。对“包含”、“包括”、“具有”、“容纳”或“涉及”以及其在本文中的变型的使用意指包括其之后列出的项目和这些项目的等同内容以及另外的项目。
这样的改变、修改和改进意图是本公开内容的一部分，并且意图在本发明的精神和范围内。因此，前述描述和附图仅作为示例。

Claims (21)

1.一种电连接器，包括：
多个导电构件，每个导电构件包括接触尾部、配接触头以及将所述接触尾部与所述配接触头连接的中间部；
壳体，所述壳体包括第一部分和第二部分，其中：
所述多个导电构件中的每个导电构件的所述中间部被设置在所述壳体内；
所述第一部分具有第一表面，所述第一表面包括形成在所述第一表面中的多个凹槽；
所述第二部分具有第二表面，所述第二表面包括多个突出部，所述突出部与所述凹槽对准；以及
所述多个导电构件延伸穿过所述第一表面和所述第二表面。
2.根据权利要求1所述的电连接器，其中：
所述第一表面中的所述多个凹槽被设置在延伸穿过所述第一表面的所述多个导电构件中的导电构件之间。
3.根据权利要求2所述的电连接器，其中：
所述第二部分包括贯穿所述第二部分的多个开口，所述多个开口与延伸穿过所述第二表面的所述多个导电构件对准。
4.根据权利要求3所述的电连接器，其中：
所述突出部被设置在所述多个开口中的开口之间。
5.根据权利要求1所述的电连接器，其中：
所述第二部分具有与所述第二表面相对的第三表面；以及
所述多个接触尾部中的接触尾部从所述第三表面延伸出。
6.根据权利要求1所述的电连接器，其中：
所述多个导电构件的接触尾部被布置成多个平行列；以及
所述突出部被布置成与所述接触尾部的列平行的多个列。
7.根据权利要求6所述的电连接器，其中：
所述突出部包括具有第一尺寸和第二尺寸的突出部。
8.根据权利要求6所述的电连接器，其中：
所述第一部分包括多个子组件，每个子组件包括接触尾部的单个列。
9.根据权利要求8所述的电连接器，其中：
所述电连接器还包括将所述多个子组件保持在模块中的构件；以及
所述第二部分包括整体的所述构件。
10.一种包括与印刷电路板结合的根据权利要求1所述的电连接器的电组件，其中：
所述印刷电路板包括信号通孔；
所述多个导电构件中的至少一部分包括信号导体；
每个所述信号导体被连接至信号通孔；以及
所述第二部分具有与所述第一部分的介电常数不同的介电常数，所述第二部分的介电常数减小了所述信号导体的中间部与所述通孔之间的阻抗不连续性。
11.一种制造电连接器的方法，所述方法包括：
在引线框周围对壳体进行成型，所述引线框包括多个导电构件，所述多个导电构件通过多个结合条被连接；
在所述成型之后，使用至少一个冲头分割所述结合条，所述至少一个冲头穿过所述壳体的开口区以到达所述结合条；以及
将绝缘构件***所述开口区中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述引线框和所述壳体形成第一子组件；
所述方法还包括：
形成多个子组件，每个子组件包括引线框、壳体以及所述壳体中的多个开口区；以及
通过将所述多个子组件附接至支承结构来形成模块；以及
将绝缘构件***所述开口区中包括将包含有多个突出部的整体部件定位在所述多个子组件的所述开口区中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
对所述壳体进行成型包括在具有露出所述结合条的开口的情形下对壳体进行成型。
14.根据权利要求13所述的方法，其中：
分割所述结合条包括将所述冲头和相应的冲模***所述壳体的开口中，以便在没有去除壳体材料的情形下来分割所述结合条。
15.根据权利要求13所述的方法，其中：
对所述壳体进行成型包括在多次注模成型操作中对所述壳体进行成型，其中一次注模用于注射绝缘材料并且第二次注模用于注射损耗材料。
16.一种电连接器，包括：
绝缘构件，所述绝缘构件包括贯穿所述绝缘构件的多个开口；
多个子组件，每个子组件包括：
壳体，所述壳体具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面、以及与相对的第一表面和第二表面垂直并且接合所述相对的第一表面和第二表面的至少一个边缘；
多个导电构件，所述多个导电构件被部分地设置在所述壳体内，所述多个导电构件的一部分延伸穿过所述边缘；
其中：
所述子组件被定位成所述子组件的边缘与所述绝缘构件相邻，使得对于每个子组件，所述导电构件中从所述壳体延伸出的部分延伸穿过所述绝缘构件中的开口；
所述多个子组件中的每个子组件的边缘包括在所述边缘中的凹槽；以及
所述绝缘构件包括延伸进入所述凹槽的突出部。
17.根据权利要求16所述的电连接器，其中：
所述绝缘构件包括平坦的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；以及
所述突出部从所述第二表面延伸出。
18.一种包括与印刷电路板结合的根据权利要求17所述的电连接器的电组件，其中：
所述印刷电路板包括第三表面；以及
所述绝缘构件的第一表面倚靠所述印刷电路板的第三表面而安装。
19.根据权利要求18所述的电组件，其中：
对于每个子组件，所述导电构件中的至少一部分被配置成差分对，并且每个差分对包括在所述壳体内的中心到中心的间隔，以提供沿所述差分对的第一阻抗；
所述印刷电路板的第三表面包括被组织成信号通孔对的信号通孔，并且在所述信号通孔对的信号通孔之间的间隔提供了所述信号通孔对的第二阻抗；
所述信号导体中延伸穿过所述边缘的部分接合所述信号通孔对的相应信号通孔；以及
所述绝缘构件的介电常数比提供在所述第一阻抗和所述第二阻抗之间的所述差分对的阻抗的介电常数更高。
20.根据权利要求19所述的电组件，其中，所述绝缘构件的厚度小于2mm。
21.根据权利要求19所述的电组件，还包括：
通过具有超过20Gbps的信号速度的所述电连接器来传输和/或接收信号的电部件。
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