CN109301576B - 具有改善的阻抗特性的电连接器 - Google Patents

具有改善的阻抗特性的电连接器 Download PDF

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Abstract

一种护罩，其形成电连接器的一部分，以将多个电路晶片固定件在电连接器内，其包括顶壁、底壁、以及在顶壁和底壁之间延伸的多个垂直构件，该多个垂直构件限定多个槽，以接收多个电路晶片。每个垂直构件包括第一侧，该第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧。该第一侧限定与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第一距离的顶部、中间和底部表面区域，以及该顶部、中间和底部表面区域之间的、与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第二距离的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域，所述第二距离大于第一距离。第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域设置为防止垂直构件与设置在多个电路晶片上的一个或多个高频迹线的直接接触。

Description

具有改善的阻抗特性的电连接器
技术领域
本发明总体上涉及承载高频信号的电连接器。更具体地，本发明涉及具有导致改善的阻抗特性的改进的护罩配置的电连接器。
背景技术
一些电气***包括多个电气模块，这些电气模块通过背板电路板彼此互连。模块上的连接器便于将模块***背板上的互补连接器。
每个连接器可以配置为在电模块和背板之间联接一个或多个信号。经由连接器传输的信号可以是相对高频的信号。在连接器的构建中必须特别小心，以最小化通过连接器传递的任何信号的劣化。
发明内容
在一个方面，一种护罩，其形成电连接器的一部分，以用于将多个电路晶片固定件在电连接器内，其包括顶壁、底壁、以及在顶壁和底壁之间延伸的多个垂直构件，该多个垂直构件限定多个槽，以用于接收多个电路晶片。每个垂直构件包括第一侧，该第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧。该第一侧限定顶部、中间和底部表面区域，其与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第一距离，以及该顶部、中间和底部表面区域之间的、与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第二距离的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域，所述第二距离大于第一距离。第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域设置为防止垂直构件与设置在多个电路晶片上的一个或多个高频迹线的直接接触。
在第二方面，一种电连接器包括底部壳体、设置在所述底部壳体内的多个电路晶片，其中每个电路晶片包括用于通信高频信号的一个或多个高频迹线。电连接器还包括形成该电连接器的顶部的护罩，其配置为接合底部壳体，以将多个电路晶片固定在底部壳体和护罩之间。护罩包括顶壁、底壁、以及在顶壁和底壁之间延伸的多个垂直构件，该多个垂直构件限定多个槽，以用于保持多个电路晶片之间的间隔。每个垂直构件包括第一侧，该第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧。该第一侧限定与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第一距离的顶部、中间和底部表面区域，，以及该顶部、中间和底部表面区域之间的、与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第二距离的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域，所述第二距离大于第一距离。第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域设置为防止垂直构件与设置在多个电路晶片上的一个或多个高频迹线的直接接触，从而改善电连接器的阻抗特性。
在第三方面，一种电气产品包括电连接器。电连接器包括底部壳体、设置在所述底部壳体内的多个电路晶片，其中每个电路晶片包括用于通信高频信号的一个或多个高频迹线。电连接器还包括形成该电连接器的顶部的护罩，其配置为接合底部壳体，以将多个电路晶片固定在底部壳体和护罩之间。护罩包括顶壁、底壁、以及在顶壁和底壁之间延伸的多个垂直构件，该多个垂直构件限定多个槽，以保持多个电路晶片之间的间隔。每个垂直构件包括第一侧，该第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧。该第一侧限定与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第一距离的顶部、中间和底部表面区域，以及该顶部、中间和底部表面区域之间的、与相邻的垂直构件的第二侧间隔开第二距离的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域，所述第二距离大于第一距离。第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域设置为防止垂直构件与设置在多个电路晶片上的一个或多个高频迹线的直接接触，从而改善电连接器的阻抗特性。
附图说明
图1示出了根据示例性实施例形成的改进的电连接器的透视图，其容纳多个示例性电路晶片。
图2A示出了当在图1的方向A上观察时的改进的电连接器的护罩的前视图；
图2B示出了沿着图2A的剖面B-B’截取的护罩的截面图；
图2C示出了沿着图2A的剖面C-C’截取的护罩的截面图；
图3A和图3B示出了位于改进的电连接器的护罩内的不同的电路晶片；以及
图4A和4B示出了与改进的电连接器和常规的电连接器相关的阻抗波形。
具体实施方式
图1示出了根据示例性实施例形成的电连接器10的透视图。电连接器10可以是设置在专用电路模块上的许多电连接器中的一个，以便于经由诸如RF测试设备等产品的背板电路板将电路模块上的信号与其他电路模块电联接。
连接器10可以对应于插座连接器，该插座连接器配置为安装在电路板12上，电路板12在示例性实施例中是子板。连接器10具有配合面14和安装面16，安装面16包括用于将连接器10安装到电路板12的接口。
在示例性实施例中，安装面16基本垂直于配合面14，使得插座连接器10互连基本上彼此成直角的电气部件。连接器10的配合面14限定背板连接器接口。在一个实施例中，连接器10可用于将子板互连到背板电路板。在其他实施例中，连接器10可以配置为互连彼此不成直角的电气部件。
虽然将依据承载差分信号的连接器来描述本发明，但是应该理解，以下描述仅用于说明目的，且仅是本发明构思的一个可能应用。应当理解，本发明的益处和优点可以同等地产生于其他类型的信号连接器和晶片组合。
连接器10包括电介质壳体20，其具有上壳体部分或护罩22和下壳体部分24。护罩22分别包括顶壁26和底壁28，它们靠近连接器10的配合面14。顶壁26和底壁28在箭头A的方向从上壳体22向前延伸，箭头A也是连接器10的配合方向。
护罩22可以在第一端32和第二端34处包括端部开口30。护罩22和下壳体部分24联接在一起，形成用于保持多个电路晶片40的开放框架，所述多个电路晶片40通过卡缘连接而接收在壳体20中。
电路晶片40包括信号接触垫44、接地接触垫46、和高频迹线，用于路由经由接触垫44通信的信号。
连接器10的结构是模块化的；并且在图1所示的实施例中包括十二个电路晶片40。应当理解，在替代实施例中，可以使用更多或更少数量的电路晶片40。
图2A示出了当在图1的方向A上观察时护罩22的前视图。图2B示出了沿着图2A的剖面B-B’截取的截面图；图2C示出了沿着图2A的剖面C-C’截取的截面图。
如上所述，护罩22对应于电连接器10的顶部。护罩22构造成与电连接器10的下壳体部分24协作，以将电路晶片40固定在下壳体部分24和护罩22之间。
参考图2A-2C，护罩22包括顶壁26、底壁28、以及在顶壁26和底壁28之间延伸的多个垂直构件215。垂直构件215限定多个槽212，用于接收电路晶片40并用于保持电路晶片40之间的间隔。
垂直构件215包括第一侧205，该第一侧205面向相邻的垂直构件的第二侧210。第一侧205限定与相邻的垂直构件的第二侧210分隔开第一距离D1的顶部表面区域220、中间表面区域225、和底部表面区域230。第一侧205还可以在顶部表面区域220、中间表面区域225和底部表面区域230之间限定第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240。垂直构件215的第二侧210可以是大致平坦的，或者可以具有与第一侧205上所见的特征类似的特征。
第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240与相邻的垂直构件215的第二侧210间隔开大于第一距离D1的第二距离D2。距离D1可以大致对应于电路晶片40的厚度，以便于护罩22和电路晶片40之间的适贴配合(snugfit)。例如，对于厚度略小于约0.45mm的电路晶片40，第一距离D1可以约为0.45mm，以提供适贴配合。选择第二距离D2以确保第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240中的垂直构件215的任何部分都不接触电路晶片40。例如，第二距离D2可以约为0.60mm。这确保了第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240不与电路晶片40接触。
参考图3A和3B，可选择顶部表面区域220、中间表面区域225和底部表面区域230的尺寸和位置，以防止垂直构件215的第一侧205与电路晶片40的关键区域(例如可以布置高频迹线305和310的区域，如图所示)直接接触。换言之，选择顶部表面区域220、中间表面区域225和底部表面区域230的布置，使得垂直构件215的第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240位于电路晶片40的关键区域的上方。防止垂直构件215和关键区域中的电路晶片40的接触可以有助于改善电连接器的阻抗特性。
在一个示例性实施方式中，顶部表面区域220可以从顶壁26向下延伸大约3.12mm的距离L1。底表面区域230可以从底壁28向上延伸大约2.22mm的距离L3。中间表面区域225可以在垂直构件215内垂直居中，并且具有约4.18mm的高度L2。这种布置可以提供长度约为4.90mm-5.15mm之间的第一凹陷表面区域235和第二凹陷表面区域240。
在一些实施方案中，可利用具有不同高频迹线布置的电路晶片。例如，图3A示出了具有五个高频迹线305的第一类型的电路晶片40A。图3B示出了具有四个高频迹线310的第二类型的电路晶片40B。在这种情况下，可选择顶部表面区域220、中间表面区域225和底部表面区域230的尺寸和位置的布置，以防止垂直构件215的第一侧205与任一类型的电路晶片40A和40B的关键区域直接接触。
图4A和4B示出了使用16ps 20/80上升时间模拟的阻抗波形。波形有助于说明：与使用不具有上述特征的护罩的常规的连接器相比，可以利用上述布置实现的阻抗的改善。在图4A中，TDR脉冲被注入到常规的和改进的连接器的背板侧；并且在图4B中，TDR脉冲被注入到常规的和改进的连接器的子卡侧。两个波形都表明阻抗改善大约为5欧姆，理想阻抗为100欧姆。
虽然已经参考某些实施例和尺寸描述了护罩和电连接器，本领域技术人员将理解，在不脱离本申请权利要求的理念和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。例如，提供中间表面区域225的一个原因是为电路晶片40提供附加的支撑。然而，在不需要附加的支撑的情况下，可以移除中间表面区域225，以在顶部表面区域220和底部表面区域230之间提供连续的凹陷区域。在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行其他修改以使特定情况或材料适应上面公开的教导。因此，权利要求不应被解释为限于所公开的任何一个特定实施例，而是限于落入权利要求范围内的任何实施例。

Claims (13)

1.一种护罩，其形成电连接器的一部分，以用于将多个电路晶片(40)固定在所述电连接器内，所述护罩包括：
顶壁(26)；
底壁(28)；
在所述顶壁(26)和所述底壁(28)之间延伸的多个垂直构件(215)，所述多个垂直构件限定多个槽(212)以用于接收所述多个电路晶片(40)，每个垂直构件(215)包括第一侧(205)，所述第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧(210)；
其中，所述第一侧(205)限定与所述相邻的垂直构件的第二侧(210)间隔开第一距离(D1)的顶部表面区域(220)、仅一个中间表面区域(225)和底部表面区域(230)，以及所述顶部表面区域(220)、中间表面区域(225)和底部表面区域(230)之间的、与所述相邻的垂直构件的第二侧(210)间隔开第二距离(D2)的第一凹陷表面区域(235)和第二凹陷表面区域(240)，所述第二距离(D2)大于所述第一距离(D1)，其中所述第一凹陷表面区域(235)和第二凹陷表面区域(240)设置为对于每个垂直构件布置在相同的相对位置中，且防止所述垂直构件(215)与设置在所述多个电路晶片(40)上的一个或多个高频迹线(305和310)之间的直接接触。
2.如权利要求1所述的护罩，其中所述顶部表面区域(220)从所述顶壁(26)延伸到所述第一凹陷表面区域(235)的顶部，且所述底部表面区域(230)从所述底壁(28)延伸到所述第二凹陷表面区域(240)的底部。
3.如权利要求1所述的护罩，其中所述中间表面区域(225)居中在所述顶壁(26)和所述底壁(28)之间。
4.如权利要求1所述的护罩，其中所述第一凹陷表面区域(235)和第二凹陷表面区域(240)的高度为约5.0mm。
5.如权利要求1所述的护罩，其中所述第一距离(D1)为约0.45mm且所述第二距离(D2)为约0.60mm。
6.如权利要求1所述的护罩，其中所述第二侧(210)的表面是基本上平坦的。
7.一种电连接器，包括：
底部壳体；
设置在所述底部壳体内的多个电路晶片，每个电路晶片包括用于通信高频信号的一个或多个高频迹线；以及
形成电连接器的顶部的护罩，所述护罩配置为接合所述底部壳体，以将所述多个电路晶片固定在所述底部壳体和所述护罩之间，所述护罩包括：
顶壁；
底壁；
在所述顶壁和所述底壁之间延伸的多个垂直构件，所述多个垂直构件限定多个槽以用于保持所述多个电路晶片之间的间隔，每个垂直构件包括第一侧，所述第一侧面向相邻的垂直构件的第二侧；
其中，所述第一侧限定与所述相邻的垂直构件的第二侧间隔开第一距离的顶部表面区域、仅一个中间表面区域和底部表面区域，以及所述顶部表面区域、中间表面区域和底部表面区域之间的、与所述相邻的垂直构件的第二侧间隔开第二距离的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域，所述第二距离大于所述第一距离，其中所述第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域设置为对于每个垂直构件布置在相同的相对位置中，且防止所述垂直构件与设置在所述多个电路晶片上的一个或多个高频迹线之间的直接接触，从而改善所述电连接器的阻抗特性。
8.如权利要求7所述的电连接器，其中所述顶部表面区域从所述顶壁延伸到所述第一凹陷表面区域的顶部，且所述底部表面区域从所述底壁延伸到所述第二凹陷表面区域的底部。
9.如权利要求7所述的电连接器，其中所述中间表面区域居中在所述顶壁和所述底壁之间。
10.如权利要求7所述的电连接器，其中所述第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域的高度为约5.0mm。
11.如权利要求7所述的电连接器，其中所述第一距离为约0.45mm且所述第二距离为约0.60mm。
12.如权利要求7所述的电连接器，其中所述第二侧的表面是基本上平坦的。
13.如权利要求7所述的电连接器，其中所述多个电路晶片包括第一组电路晶片和第二组电路晶片，其中所述第一组电路晶片上的一个或多个高频迹线的布置不同于所述第二组电路晶片上的一个或多个高频迹线的布置；以及
其中所述垂直构件的第一凹陷表面区域和第二凹陷表面区域布置为防止所述垂直构件与设置在所述第一组电路晶片和第二组电路晶片上的一个或多个高频迹线之间的直接接触。
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