TWI616740B - Computing device - Google Patents

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TWI616740B
TWI616740B TW105113817A TW105113817A TWI616740B TW I616740 B TWI616740 B TW I616740B TW 105113817 A TW105113817 A TW 105113817A TW 105113817 A TW105113817 A TW 105113817A TW I616740 B TWI616740 B TW I616740B
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Bruce Reed
Brian Keith Lloyd
Gregory Fitzgerald
Original Assignee
Molex Llc
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Abstract

一種計算設備包括一第一壁附近的一第一連接器。所述第一連接器與一晶片封裝通信連接,所述晶片封裝定位成經由一第一線纜與所述第一壁隔開。所述晶片封裝包括由一支撐層支撐的一晶片。所述晶片能由一基板和/或一電路板支撐。一第二連接器能定位在一第二壁附近且也能經由一第二線纜與所述晶片封裝通信連接。如果需要,所述基板或電路板可包括一信號板連接器,所述信號板連接器構造成將端接於所述第一線纜的端部和所述第二線纜的端部的多個板連接器接合。

Description

計算設備
本發明涉及高頻信號傳輸領域,更特別地涉及定位在底座中的計算系統。
計算設備(諸如路由器、伺服器、交換器等)需要以高數據傳輸速度運行,以滿足(serve)在許多終端用戶設備中的對帶寬和流式(streaming)音頻及視頻的傳送日益提高的需求。這些設備包括一底座,底座支撐一電路板,電路板進而支撐各種電路,且這些設備使用在安裝於電路板上的一主晶片元件(諸如一應用型專用集成電路(application specific integrated circuit,ASIC)、現場可編程門陣列(field programmable gate array,FPGA)、數字信號處理器(digital signal processor,DSP)等)與安裝於電路板的連接器之間延伸的信號傳輸線。這些傳輸線以電路板上或電路板內的導電跡線形成並在所述主晶片元件與所述設備的外部連接器或電路之間延伸。
如能認識到的,集成電路(常稱為晶片)是這些電子設備的心臟。這些晶片典型地包括一處理器,且該處理器具有一晶粒(die),晶粒能透過導電焊料凸點(solder bump)連接於一基板(基板的封裝(package))。所述封裝可包括穿過基板延伸至焊料球的微導孔(micro-vias)或鍍覆的通孔。這些焊 料球可包括一球柵格陣列(ball grid array),所述封裝透過球柵格陣列安裝於電路板。電路板包括多條跡線,所述多條跡線被指定為限定傳輸線,傳輸線包括用於差分信號對、與差分信號對相關聯的接地路徑以及用於電源、時鐘信號以及其它功能的各種低速傳輸線。這些跡線被安排(routed)從ASIC至所述設備的I/O連接器(外部連接器連接於I/O連接器)以及其它跡線被安排從ASIC至背板連接器(背板連接器允許所述設備連接於一總體系統(諸如一網絡服務器等))或依然還有的其它跡線被安排從所述ASIC安排至所述設備的主機板或另一電路板上的電子元件和電路。
典型的電路板通常由一便宜的材料(如公知的便宜的FR4)形成。雖然FR4便宜,但是熟知的是,FR4在以約6Gbps及更高的速率(例如在高於3GHz信號傳輸頻率下)傳輸數據的高速信號傳輸線中將產生損耗。這些損耗隨著頻率增加而增大,且由此使得FR4材料用於約10GHz及以上的信號傳輸頻率下高速數據傳輸應用是不令人滿意的。為了將FR4用作用於高頻率信號傳輸線的一電路板材料,設計者可能不得不採用放大器和均衡器,這增加了所述設備的最終成本。
信號傳輸線在FR4電路板中的總體長度能超過閾值長度(threshold lengths)(約10英寸),且可包括能形成信號反射及噪音問題以及另外損耗的彎曲(bends)和轉向(turns)。如上所述,損耗有時能透過使用放大器、中繼器(repeater)以及均衡器來校正,但是這些元件也增加了製造電路板的最終成本並進一步使得電路板的佈局複雜化。另外,信號傳輸線在電路板 中的安排可能要求多次轉向和/或轉變(transitions)。沿信號傳輸線在端接點處發生的這些轉向和轉變往往降低了信噪比。另外,轉變和端接往往形成阻抗不連續,阻抗不連續在信號中引起反射,這使得難於僅透過使傳輸的功率增加來克服信噪問題(signal to noise issue)。結果,隨著數據速率增加,使用一電路板(尤其是在使用FR4)但是即使採用更昂貴的材料在過長距離(over distance)下傳輸信號也變得日益困難。結果,某些人群會賞識進一步的改進。
一種旁路線纜組件用於提供在一設備的晶片或晶片組(chip set)與背板或電路板之間延伸的高速數據傳輸線。所述旁路線纜組件包括含有信號傳輸線的線纜,所述線纜能避免或回避一支撐的電路板的使用而不管結構的材料如何。
在這樣一種應用中,具有一晶片(諸如一應用型專用集成電路(ASIC)或現場可編程門陣列(FPGA))形式的一集成電路作為一總體晶片封裝的一部分設置。所述晶片透過常規的焊料凸點等能安裝於一封裝基板上且可透過一密封(encapsulating)材料被包圍在所述基板內並與所述基板成為一體,密封材料覆蓋(overlies)所述晶片和部分所述基板。所述封裝基板可包括從所述晶片的底部上的所述焊料凸點延伸至所述基板上的一端接區域之間的跡線或引線(leads)。所述基板還可支撐一連接器或接觸墊或者可另外地(alternatively)安裝在一電路板上,電路板包括將基板上的通信點連接於電路 板上的接觸墊。一第一連接器能隨後安裝在電路板上,以用於與一線纜組件接口。如果需要,第一連接器能與一第二連接器對接。端接於第一連接器或第二連接器的線纜延伸至外部接口,諸如I/O連接器和背板連接器。
所述晶片封裝可包括多個焊料凸點形式的接觸件,所述多個接觸件設置於晶片封裝的下側,以用於提供從邏輯電路、時鐘電路、電源電路以及低速信號電路以及高速信號電路到採用晶片封裝的一設備的主機板上的跡線之間的連接。如果基板直接支撐一連接接口,與晶片的高速信號電路相關聯的接觸件從晶片封裝的底部移除,因為高速跡線不再被安排於晶片封裝的底部。然而,如果基板安裝在一電路板上,那麼高速跡線可被安排於電路板並延伸稍短的距離至一合適的連接器。
用於這種組件的線纜能設計用於差分信號傳輸且優選為雙軸式線纜,雙軸式線纜採用包裹(encased)在介電包覆體內的成對的信號導體(signal conductor),以形成兩條導線或一信號導線對。所述導線對的第一端典型地端接於相應的晶片封裝而這些導線對的第二端直接端接於入口連接器或出口連接器(諸如I/O連接器和背板連接器)的端子。
本發明計算設備包括一外殼,具有一第一壁;一晶片封裝,包括電連接於一第一信號板連接器的一晶片;一第一連接器,支撐於所述第一壁附近,所述第一連接器包括具有一對接接口的一殼體以及一基座,所述基座支撐一第一對端子,所述第一對端子的各端子各具有一位於所述對接接口中的接觸部;一第一線纜,具有一對導體,所述第一線纜包括一第一端以及一第二端, 所述第一線纜的第一端端接於所述第一對端子;一第一板連接器,所述第一板連接器端接於所述第一線纜的第二端且構造成對接所述第一信號板連接器;以及一電子元件電路,其提供電源給所述晶片。
在一些實施態樣中,所述晶片由一信號板支撐,而所述第一信號板連接器安裝在所述信號板上。
在一些實施態樣中,所述外殼包括一第二壁,所述計算設備包括支撐於所述第二壁附近的一第二連接器,所述第二連接器端接於一第二線纜的一第一端,所述第二線纜具有端接於一第二板連接器的一第二端,其中,所述信號板支撐一第二信號板連接器,所述第二信號板連接器電連接於所述晶片,所述第二板連接器構造成對接所述第二信號板連接器。
在一些實施態樣中,所述晶片封裝包括支撐所述晶片的一基板。
在一些實施態樣中,所述基板由一信號板支撐,所述信號板不延伸至所述第一連接器。
在一些實施態樣中,所述第一連接器由一托盤支撐。
在一些實施態樣中,所述晶片電連接於多個第一信號板連接器,且所述多個第一信號板連接器各經由一相應的第一板連接器對接於一不同的第一連接器。
30‧‧‧第二連接器
45‧‧‧焊料凸點
47‧‧‧基板
47a‧‧‧下側
48‧‧‧通孔、微導孔或跡線
49‧‧‧接觸件
50‧‧‧計算設備
51‧‧‧焊料凸點
52‧‧‧晶片
52-1‧‧‧晶片封裝
52-2‧‧‧主機板
52a、52b、52c‧‧‧導電跡線
53‧‧‧基板
54‧‧‧晶片封裝
54-1‧‧‧跡線
54-2‧‧‧接觸墊
54-3‧‧‧端接區域
54-4‧‧‧緣部
54-5‧‧‧密封體
55‧‧‧側壁
56‧‧‧第一壁
57‧‧‧第二壁
58‧‧‧電源
59‧‧‧致冷組件
60‧‧‧線纜
61‧‧‧信號導體
61-1‧‧‧介電包覆體
61-2‧‧‧加蔽線
61-3‧‧‧外屏蔽體
61-4‧‧‧外絕緣外皮
62‧‧‧主機板
63‧‧‧殼體
63'‧‧‧殼體
63a'‧‧‧分隔壁
63b'‧‧‧尾部
64a、64b‧‧‧側壁
65‧‧‧後壁
66‧‧‧線對板連接器
67‧‧‧入口
68‧‧‧底壁
69‧‧‧托腳
70‧‧‧插座連接器
71‧‧‧散熱器
72‧‧‧底板
73‧‧‧側連接翼
74‧‧‧開口
75‧‧‧內翼
75a‧‧‧接觸片體
76‧‧‧卡扣或片體
77a、77b‧‧‧突沿或凸緣
78‧‧‧內部
79‧‧‧頂壁
80、80'‧‧‧第一連接器
80a'‧‧‧端口
81‧‧‧進入開口
82‧‧‧熱傳遞元件
84‧‧‧基部
85‧‧‧底部接觸表面
86‧‧‧保持件
87‧‧‧頂板
88‧‧‧接觸臂
89‧‧‧EMI墊片
90‧‧‧後蓋體
91‧‧‧凹部
92‧‧‧人字型EMI墊片
94‧‧‧凹槽
95‧‧‧接合鉤部
96‧‧‧突出片體
97‧‧‧凹槽
99‧‧‧緊固件
100‧‧‧帶螺孔凸台
102a、102b‧‧‧EMI吸收墊
103‧‧‧肋部
104、104a、104b‧‧‧連接元件
106‧‧‧後開口
106a、106b‧‧‧側壁
108‧‧‧本體
109‧‧‧卡槽
110‧‧‧防呆通道
110a、110b‧‧‧腿部
111‧‧‧端子收容腔
115a、115b‧‧‧端子
116‧‧‧尾部
120‧‧‧螺釘
121‧‧‧導線
121a、60a‧‧‧自由端
122‧‧‧開口
123‧‧‧居間螺釘
123a‧‧‧母端
124‧‧‧固持條
125‧‧‧接地板
125a‧‧‧板體
126‧‧‧接觸腿部
127‧‧‧螺釘
128‧‧‧接觸部
130‧‧‧巢體
132‧‧‧框架
133‧‧‧壁
134‧‧‧底壁
135‧‧‧開口
136‧‧‧凹槽
138‧‧‧凹部
140‧‧‧柱體
141‧‧‧孔
142‧‧‧接地面
144‧‧‧卡扣
146‧‧‧開口
148‧‧‧頂部
150‧‧‧安裝巢體
152‧‧‧基部
153‧‧‧延伸側壁
154‧‧‧連接凸緣
155‧‧‧開口
156‧‧‧面板
163‧‧‧第一端
164‧‧‧第二端
200、201、202‧‧‧組件
222‧‧‧殼體
224‧‧‧後壁
226‧‧‧內部空間
229‧‧‧內部艙體
230‧‧‧前開口
232‧‧‧開口
233‧‧‧頂表面
240‧‧‧散熱器組件
241‧‧‧熱傳遞部
242‧‧‧基部
244‧‧‧裙部
246‧‧‧凹部
247‧‧‧EMI墊片
248‧‧‧彈性指部
250‧‧‧熱接觸表面
252‧‧‧散熱部
254‧‧‧基部
256‧‧‧散熱片
258‧‧‧製冷通道
260‧‧‧保持件
262‧‧‧鉚釘
263‧‧‧豎向柱體
264‧‧‧開口
265‧‧‧基部
267‧‧‧彈性臂
268‧‧‧自由端
269‧‧‧根部
271‧‧‧插座連接器
272‧‧‧導線
274‧‧‧熱傳遞元件
275‧‧‧熱管
278‧‧‧溝槽
279‧‧‧蒸發區
280‧‧‧冷凝區
282‧‧‧內腔
283‧‧‧側壁
284‧‧‧吸液芯
290‧‧‧熱管
300‧‧‧計算設備
301‧‧‧底座
305a‧‧‧第一壁
305b‧‧‧第二壁
312‧‧‧主電路板
321‧‧‧第一連接器
322‧‧‧線纜
330‧‧‧電源連接裝置
331‧‧‧第二連接器
332‧‧‧線纜
340‧‧‧晶片封裝
400‧‧‧計算設備
401‧‧‧底座
405a‧‧‧第一壁
405b‧‧‧第二壁
406‧‧‧主電路板
407‧‧‧電子元件電路
408‧‧‧支持連接裝置
410‧‧‧信號板
411‧‧‧前電路板
411a‧‧‧連接器支撐件
421‧‧‧第一連接器
421a‧‧‧端口
422‧‧‧線纜
422a‧‧‧第一端
422b‧‧‧第二端
423‧‧‧第一板連接器
426‧‧‧信號板連接器
426a‧‧‧基座
429‧‧‧端子
431‧‧‧第二連接器
432‧‧‧線纜
432a‧‧‧第一端
432b‧‧‧第二端
440‧‧‧晶片封裝
441‧‧‧製冷座
441a‧‧‧製冷基部
441b‧‧‧製冷散熱片
442‧‧‧散熱框架
443‧‧‧導熱化合物
445‧‧‧晶片
522‧‧‧線纜
523‧‧‧第一板連接器
523a‧‧‧基座
526‧‧‧信號板連接器
527a‧‧‧基座
527b‧‧‧殼體
527c‧‧‧腿部
528a‧‧‧施壓元件
528b‧‧‧致動元件
614‧‧‧支撐層
626‧‧‧信號板連接器
640‧‧‧晶片封裝
645‧‧‧晶片
646‧‧‧基板
690‧‧‧柔性電路
F‧‧‧豎向平面
H1、H2‧‧‧水平面
R‧‧‧空間
本發明透過舉例示出但不限於附圖,在附圖中類似的附圖標記表 示類似的部件,且在附圖中:圖1是一電子設備(諸如一交換器、路由器等)的一立體圖,其中電子設備的頂蓋被移除且示出該設備的構件的總體佈局且一旁路線纜組件就位於該設備內;圖2是與圖1相同的視圖,其中為了清楚起見,旁路組件從該設備內移出;圖2A是圖2的僅旁路組件的一立體圖;圖2B是與圖2A相同的視圖,但其中為了清楚起見,晶片封裝基板和/或密封體移除;圖2C是用於圖1的旁路組件的一個晶片周圍的端接區域的一放大細節圖;圖2D是用於旁路組件的一雙軸線纜的端部的一立體圖;圖3A是一已知結構的一示意剖視圖,該已知結構傳統用於在一電子設備(諸如一路由器、交換器等)內透過安排穿過主機板或設於主機板上的跡線將一晶片封裝連接於一主機板;圖3B是一示意剖視圖,類似於圖3A,但示出如圖1所示的那樣的旁路組件的結構,其用於將一晶片封裝連接於圖1的設備的連接器或其它連接器,其採用線纜並由此在圖1的該設備中如圖所示地消除在主機板上使用導電跡線作為信號傳輸線;圖4是根據所述原理構造的一線纜-直接式連接器組件的一立體圖;圖4A是圖4的連接器組件的沿其線A-A作出的一剖視圖;圖5是一殼體與圖4的線纜-直接式連接器組件的一分解圖; 圖5A是與圖5相同的視圖,但其中插座連接器就位於殼體內且底部固定於殼體的側壁;圖6是從圖5的殼體的下方看到的一立體圖,其中底壁移除且連接器組件從殼體內移出;圖6A是與圖6相同的視圖,但其中連接器組件就位於殼體內;圖6B是與圖6A相同的視圖,但其中底壁就位成將線纜直接式連接器組件密封於殼體內;圖7是圖4的連接器組件的一部分分解圖;圖8是圖7的連接器組件的一更徹底的分解圖;圖8A是用於圖4的連接器組件的一個端子陣列、其相關聯的接地板以及一組相應的線纜及導線的一分解圖;圖8B是與圖8A相同的視圖,但示出其構件處於一已組裝狀態以形成一基本的連接元件;圖8C是兩個基本連接元件組裝在一起以形成一插座連接器端子陣列的一立體圖;圖8D是一連接元件中的多條線纜中的兩條線纜的一放大細節圖,示出與其一起使用的升高的(elevated)接地板結構;圖9是殼體的一前視圖,示出一邊緣卡與連接器組件的端子的接觸部接觸的部分;圖10是一殼體的後端的底部的一放大細節圖,其中連接器組件就位; 圖11是一殼體的一立體圖,殼體用於旁路組件;圖11A是圖11的連接器的沿其線A-A作出的一剖開圖;圖11B是圖11A的一側視圖;圖12是圖11的連接器的從相反側的後方看到的一立體圖;圖13是圖6A的連接器的一仰視圖,其中為了清楚起見,底部移除;圖13A是一空的殼體的一剖開圖,其中未就位有內部的連接器和熱傳遞元件;圖14是殼體的一俯視圖,其中頂壁從殼體上移除且一邊緣卡的一部接合內部的連接器;圖14A是與圖14相同的視圖,但在後蓋板下方的一高度處水平剖開,以示出內部的連接器以及內部的連接器接合殼體的本體的方式;圖14B是殼體的靠近內部的連接器的前部作出的一豎向剖開圖,其中,為了清楚起見,內部的殼體的一部分移除,以示出殼體的中空內部空間以及其內部的肋部,肋部接觸連接元件並保持一EMI吸收墊就位於殼體內;圖15是一對殼體的一立體圖,其中,熱傳遞元件和光指示器按一豎向疊置佈置在一電路板上;圖15A是圖15的一分解圖;圖16是三個殼體以一水平方向排豎向佈置在一設備的三個面板(face plates)上的一立體圖;圖16A是一豎向殼體和麵板安裝組件的一分解圖: 圖17是一殼體的一立體圖,其中根據所述原理構造的一改進的散熱器組件安裝於殼體;圖18是圖17的殼體-散熱器組件的一部分分解圖,其中為了清楚起見,散熱器組件構件從其和殼體的頂部的接合移出;圖18A是圖18的分解圖的一側視圖,其中在此示出的構件沿圖17的線C-C剖開而給出;圖19是圖17的殼體-散熱器組件的沿其線3-3作出的一前視圖;圖19A是圖17的殼體-散熱器組件的沿其右側看到的一側視圖;圖19B是圖17的殼體-散熱器組件的一俯視圖;圖19C是圖17的殼體-散熱器組件沿其線C-C作出的一縱向剖視圖;圖19D是沿圖17的線D-D在圖17的散熱器組件的熱傳遞部作出的取自殼體-散熱器組件的一橫向剖視圖;圖19E是與圖19D相同的視圖,但其中為了清楚起見,熱管從散熱器組件中移除而且其中一替代結構的一對熱管以虛線示出;圖19F是沿圖17的線F-F在圖17的散熱器組件的散熱部作出的取自殼體-散熱器組件的從後方看到的一橫向剖視圖;圖19G是沿圖17的線G-G在圖17的散熱器組件的散熱部作出的取自殼體-散熱器組件的從前方看到的一橫向剖視圖,示出散熱片與連接器的導線之間的間隙;圖20是一替代殼體結構的一立體圖; 圖21是一計算設備的一實施例的一立體圖;圖22是一計算設備的另一實施例的一立體圖;圖23是圖22所示的實施例的一放大立體圖;圖24是旁路系統的一實施例的一簡化立體圖;圖25是一旁路系統的一實施例的一簡化的部分分解圖;圖26是一晶片封裝安裝於一信號電路板上的截開的一側視圖;圖27是一信號電路板結構的一實施例的一簡化立體圖;圖28A是適於連接於一信號電路板的一連接器系統的一實施例的一立體圖;圖28B是圖29A所示的實施例的另一立體圖;及圖29是一晶片封裝的一替代實施例的一示意圖。
下面的詳細說明描述示範性實施例且不意欲限制於這些明確公開的組合。由此,除非另有說明,本文所公開的特徵可以組合在一起,以形成出於簡明目的未給出的另外的組合。由此,對一特徵或方面的參考意欲說明一實施例的一特徵或方面,並不暗含其每個實施例必須具有所說明的特徵或方面。此外,應注意的是,說明書列出了多個特徵。儘管某些特徵已組合在一起以說明可能的系統設計,但是那些特徵也可用於其它未明確公開的組合。因此,除非另有說明,所說明的組合不意欲為限制。
在圖所示出的實施例中,用於解釋本發明中各種部件的結構和運動的方向表示(諸如上、下、左、右、前和後)不是絕對的而是相對的。當部件處於圖中所示的位置時,這些表示是恰當的。然而,如果部件位置的說明發生變化,那麼這些表示也將相應地發生變化。
如能認識到的,下面的說明涉及信號傳輸。依賴於數據速率,本領域技術人員常以低速或高速稱呼信號(低數據速率稱為低速信號而高數據速率稱為高速信號)。儘管這些術語在技術上不是最精確的方式來稱謂這些東西,但是為了與典型的使用一致,本文中也採用低速/高速慣用說法(convention)。
本文所述的實施例適於供高速數據信號傳輸線系統使用,高速數據信號傳輸線系統支持以低損耗從晶片或處理器等到背板、主機板或其它電路板的高數據速率。公開了一種組件,其將一設備的晶片封裝連接於入口連接器(入口連接器能用於提供信號進或出於該設備),而無需在一電路板上顯著使用跡線,從而可降低損耗。如果需要,用作一入口連接器的一改進的連接器不是連接於電路板上的跡線而是能直接連接於線纜或導線,以定義從連接器直接到主設備的晶片和處理器的信號傳輸線。這樣一種結構對於考慮高速數據應用(10Gbps以上)是有幫助的,且如果採用NRZ編碼,則上述典型地將有益地用在15Gbps以上運行的系統中。因為插座連接器能被整個包含在所述連接器結構內且無需直接連接於一電路板,所以殼體(cage)的底壁能在其完全密封殼體的底部的範圍內連續,且由此能提高連接器的EMI性能。也取消了採用壓配插 針安裝連接器。薄片體形式的成對的連接元件設置成裝配到插座連接器的後部的一開口中。一主接地面設置在兩個連接元件之間,以阻止兩個連接元件的信號端子之間的信號干擾(諸如串擾)。相應地,多個連接器可各自獨立地安裝於主設備的一面板或一壁,或甚至與其它連接器相互連接以形成適於豎向或水平方向疊置的多個連接器的一一體化的組件。此外,如果需要,連接器能定位在主設備內,以作為能支撐於一電路板上、支撐於托腳或其它支撐件上或獨自使用(stand alone)的一內部過渡的連接器。這種結構將連接器限定為具有高速連接器,所述高速連接器形成適於10Gbps或以上的高速數據應用的信號傳輸線,所述高速連接器能繞開主設備的電路板上的電路跡線。
採用上述連接器的設備的數據速率非常高(10Gbps且常為20Gbps+)且經常地,連接器連同有源線纜組件一起使用,有源線纜組件往往在數據傳輸過程中產生顯著的熱。連接器還可包括一散熱器組件,所述散熱器組件延伸到所述殼體的一內部且設置成與***所述殼體中的對接模組接觸。所述殼體包括多個壁,所述多個壁一起限定將一插座連接器收容於內的所述內部。因為這些殼體可常沿主設備的一面板安裝,所以一散熱器組件設置成包括:一熱傳遞部,其與***所述殼體中的對接模組接觸;以及一散熱部,與所述熱傳遞部連接,其還示出為沿一水平方向與所述熱傳遞部間隔開。在這種方式下,所述散熱部有益地在所述屏蔽的殼體的後方延伸且將包括面向下的多個散熱片。假設空氣流動結構(configuration)能相應地設置,這種結構利用所述殼體後方的敞開空間且可提供主設備在整體高度上的降低。
在一實施例中,針對至少一組連接器的端接設置成導線對的第二端以仿效(emulate)所述線纜的有序的幾何結構的一方式及間隔端接,從而在所述連接器位置處將串擾和其它有害因素保持到一最低程度。在這種一種結構下,所有的連接器端子均具有相同的長度。所述信號端子對的自由端以一所需間隔佈置且包括相關聯的接地件,從而與各導線對相關聯的接地件可端接於連接器的相應接地體,以限定在線纜的整個長度及其連接器上延伸的一相關的接地。透過限定信號端子能夠以共模耦合而成對的信號端子能以差模耦合在一起的一接地面,這種佈置將提供屏蔽並減少串擾。線纜導線與連接器的端接能以這樣一種方式進行,即所述線纜的信號導體及接地導體的一具體所需的幾何結構盡可能地(to extent possible)保持穿過所述線纜的端接區域直到所述連接器。
一單個的晶片封裝可設置成包括安裝於一基板的一集成電路。所述基板具有多條雙軸線纜的第一端端接的端接區域。所述線纜的長度可變化,且長度將長得足以使一些線纜容易且可靠地端接於一單個或多個的I/O式連接器形式的第一外部接口(其為入口連接器和出口連接器的任一個或兩者的一外部連接器的部分)。這些連接器可優選以允許外部連接器(諸如插頭連接器或可插拔模組)與其對接的方式安裝於所述主設備的一面板上。所述組件可具有在所述設備的入口連接器和作為一個一體化的構件形成的晶片封裝之間延伸的線纜,或者所述組件還可包括在晶片封裝和所述設備的出口連接器之間延伸的另外的線纜。旁路線纜的第一端可設置成第一端可***到晶片封裝上的連接器,從而具有“***且活動(plug and play)”的能力。在這種方式下,外部 連接器能以單個部件或成組的部件(各部件包含一個或多個信號傳輸通道)***主設備。所述晶片封裝可獨自或透過針對一低成本的低速主機板的托腳(standoffs)或其它類似的連接件(attachments)支撐在所述設備的殼體內。
以這種方式從晶片到離開(off of)所述主機板的外部連接器去除所述信號傳輸線釋放了所述主機板上的空間,該空間能收容另外的功能構件,以為所述設備提供附加的價值和功能,同時保持與採用主機板用於信號傳輸線的設備相比低的成本。此外,將所述信號傳輸線結合到所述旁路組件的線纜中減少了從晶片封裝到外部連接器傳輸高速信號所需的功率的量,由此增加所述旁路組件的“綠色”價值並降低採用這種旁路組件的設備的運行成本。
在連接器和晶片封裝之間延伸的線纜優選為包圍在一介電包覆體內的“雙軸”式,其中兩條導線在各線纜中設置成一對信號導體沿導線的縱向延伸。成對導線優選在線纜的近端處端接於插座連接器而在線纜的遠端處直接端接於晶片封裝。插座連接器優選被包含在一連接結構(諸如一殼體、轉接框架等)內且與所述連接結構配合以限定一被屏蔽的殼體,殼體設置成收容一外部連接器(諸如一可插拔模組)。線纜導線的第二端直接端接於插座連接器的端子和接地件,且線纜優選保持在薄片體狀的支撐件內,以限定在插座連接器的卡槽的相反兩側的端子排。線纜穿過所述連接結構的後壁從所述連接結構中出來。
參照附圖,圖1是一計算設備50(諸如一交換器、路由器、伺服器等)的一立體圖,而且其中計算設備50的頂蓋移除。計算設備50由晶片52(其 可為封裝在一起的一個或多個離散的晶片)形式的一個或多個處理器或集成電路管理,晶片52可為一總的晶片封裝54的一部分。計算設備50具有一對側壁55、第一壁56以及第二壁57。多個第一連接器80(其可為輸入/輸出或I/O連接器形式)設置於計算設備50的第一壁56(其可為前壁),使得可插拔模組等形式的相對的對接連接器可***,以連接於計算設備50的電路。第二連接器30可設置於第二壁57(其可為一後壁),以用於將計算設備50連接於一更大的設備(諸如一伺服器等,包括用於這種設備的背板)。計算設備50包括一電源58和致冷組件59以及其上具有各種電子元件(諸如電容、開關、更小的晶片等)的一主機板62。
圖3A是用於常規設備的一現有技術的常規晶片封裝及主機板組件的一剖視圖。晶片52可為一ASIC或任意另一類型的處理器或集成電路(諸如一FPGA)且可為定位在一起的一個或多個分立的集成電路。相應地,術語晶片將在本文中用作用於任何合適的集成電路的通用術語。如圖3A所示,晶片52具有位於其下側的焊料凸點45形式的接觸件,焊料凸點45將晶片52連接於一支撐的基板47的相關聯的接觸墊。基板47典型地包括延伸穿過基板47的本體直達基板47的本體的下側的鍍覆的通孔、微導孔或跡線48。這些元件48與接觸件49連接,接觸件49設置於基板47的下側47a,且這些接觸件49可典型地採用一BGA、PGA或LGA等的形式。晶片52、焊料凸點45、基板47以及接觸件49一起配合限定一晶片封裝52-1。晶片封裝52-1透過一插座(未示出)對接於一主機板52-2,主機板52-2由FR4材料製成且用於一設備。主機板52-2具有多個長的導 電跡線52a-52c,導電跡線52a-52c從晶片封裝的接觸件49穿過主機板延伸至該設備的其它連接器、構件等。例如,一對導電跡線52a、52b被要求限定差分信號傳輸線,而一第三導電跡線52c提供跟隨所述信號傳輸線的路徑的一相關聯的接地。各條這樣的信號傳輸線安排穿過主機板或設於主機板上且這種安排具有某些不足。
FR4電路板材料損耗不斷增加且在10Ghz頻率以上,這開始變成是個問題。另外,這些信號傳輸線跡線52a-52c通常要求轉向、彎曲以及交叉,以將傳輸線從晶片封裝的接觸件49安排至安裝於主機板52-2上的連接器或其它構件。跡線52a-52c的這些方向變化能形成信號反射及噪音問題以及另外的損耗。損耗有時能透過採用放大器、中繼器以及均衡器來校正,但是這些元件也增加了製造主機板52-2的最終成本。這使得主機板52-2的佈局複雜化,因為將需要另外的板空間來收容這些放大器以及中繼器且這個另外的板空間在該設備的計劃尺寸(intended size)下是不可能得到的。降低這種損耗的用於電路板的訂製材料是可得到的,但是這些材料的價格急劇地增加了電路板的成本以及由此使用它們的電子設備的成本。依然還有的是,長的電路跡線要求功率增加,以驅動流經電路跡線的高速信號,且如此,它們阻礙設計者開發“綠色”(節能)設備的嘗試。
圖3B是能用在圖1的計算設備50中的晶片封裝54的一剖視圖。晶片52含有與晶片封裝的基板53連接的高速電路、低速電路、時鐘電路、邏輯電路、電源電路以及其它的電路。晶片封裝54的跡線54-1通向相關聯的接觸墊 54-2,接觸墊54-2佈置在端接區域54-3內,端接區域54-3優選設置處於或靠近基板53的緣部54-4。晶片封裝54還可包括一密封體(encapsulant,諸如環氧樹脂)54-5(見圖2A),密封體54-5將晶片52固定就位於封裝54內以連同相關聯的線纜連接器及其構件作為一個一體組件。如圖所示,晶片封裝54部分透過接觸件49連接於主機板62,但是這種連接手段不需要包括就位於主機板62上的高速信號傳輸線。然而,如後面針對圖22-29所說明的,如果高速傳輸線在一短距離下延伸(travel),那麼支撐的電路板可包括高速傳輸線;例如,跡線52a-52c剛好在基板47的一外緣之外會快速地端接於設置在電路板62上的一連接器。
參閱圖1、圖2D及圖3B,如果線纜60將直接端接於基板53,那麼線纜60能透過合適的線對板連接器等端接於封裝接觸墊54-2,且這些線纜60優選為具有由一介電包覆體61-1圍繞的兩個信號導體61的雙軸結構。線纜60還可包括一相關聯的加蔽線61-2、一外屏蔽體61-3以及一最終的外絕緣外皮61-4。採用一條或多條加蔽線是可選的,因為這是外屏蔽體(其可為導電纏繞物(wrap)、編織(braided)屏蔽體等形式)。在一些情況下,兩個導體可被包裹在一單個的介電包覆體內。構成各個這樣的導線對的兩條導線的間隔和姿勢(orientation)能以這樣一種方式被容易地控制,即所述線纜提供與電路板分離並隔開的且可在一晶片、晶片組、電子元件與電路板上的一連接器位置之間或在電路板上的兩個位置之間延伸的一傳輸線。在某些實施例中,作為信號傳輸構件的所述線纜的有序的幾何結構使其容易地保持一信號傳輸線具有與電路板的信號傳輸線所遇到的困難相比能夠接受的損耗和噪音。
如上所述,線纜60及其信號導體61限定從晶片封裝54通至第一(入口)連接器80或第二(出口)連接器30的高速信號傳輸線。線纜60的有序的幾何結構保持作為成對的信號導體61處於一預定的間隔,以控制穿過線纜60的阻抗。採用線纜60作為信號傳輸線能消除在主機板62上鋪設跡線形式的高速信號傳輸線的需要,由此避免外來的板材料的高成本以及與更便宜的板材料(諸如FR4)相關聯的損耗。
如圖2至圖2C所示,線纜60具有:相反的第一端163和第二端164,分別連接於晶片封裝54和I/O連接器80(其可為第一連接器)或背板連接器30(其可為第二連接器),以限定旁路於主機板62的高速信號傳輸線。線纜60在信號導體61的經由外部介面往來於(to and from)晶片52的跨越(traverse)整個長度上保持信號導體61的有序的幾何形狀。多條線纜60的有序的幾何形狀允許多條線纜60在其路徑上被轉向、被彎曲或交叉而不會在傳輸線中引入能發生在電路板的信號傳輸線中產生問題的信號反射或阻抗不連續。線纜60以第一組線纜和第二組線纜佈置,其中,第一組線纜在第一連接器80與晶片封裝54之間延伸,而第二組線纜在晶片封裝54與計算設備50的後壁57上的第二連接器30之間延伸。線纜60的信號導體61可端接於晶片封裝54的方式能夠變化。如圖2C所示,線纜60可透過線對板連接器66進行端接,線對板連接器66能對接晶片封裝54上的接觸件(為了示出目的,其被去除)。線對板連接器66也能對接安裝在信號電路板410(如圖22至圖28所示)的一表面上的信號板連接器426。散熱器71可如圖所示地安裝於晶片52的表面以進行散熱,或可透過密封體54-5一體 化到所述組件中。應注意的是,可能的結構的進一步的細節將在後面針對圖22至圖28所示的實施例公開。
晶片52、基板53、散熱器71以及線對板連接器66可透過一密封體54-5一起成為一體或透過其它支撐結構將它們保持在一起,以作為一單個組件,如圖2至圖2C所示。這種結構允許一設備設計者充分利用主機板62上可獲得的空間,以用於另外的構件和電路,這增加了計算設備50的價值而無需使得電路板的設計複雜化。這些一體化的組件能透過僅使第一連接器80和第二連接器30***計算設備50的前壁56和後壁57上的相應開口中而***計算設備50。用於將晶片封裝54連接於計算設備50的其它電路的輔助連接器可以被設置,如圖3B所示。組件可也可以其它形式設置,諸如例如:1)無晶片封裝54,但有晶片封裝的基板53;2)有晶片封裝54且有第一連接器80或第二連接器30,在圖2A中分別以200、201標出;以及3)具有佈置成延伸至計算設備50的第一壁56及第二壁57上的開口的第一連接器80和第二連接器30,在圖2中以202所標示。在這種方式下,組件200、201、202均可***一基本設備(basic device),以為該設備提供其功能性,而無需將這種功能性設計到計算設備50的主機板62。對於可行的結構的另外的細節將在後面說明。
參照圖4、圖7和圖8,一插座連接器70收容於第一連接器80內且內部的連接器70包括由一絕緣材料形成的一本體108,本體108包括一卡槽109,卡槽109開口於插座連接器70的前部及第一連接器80的入口67(見圖5A)。卡槽109為一對接接口的一實例,而且儘管卡槽結構是優選的,但是其它對接 接口結構也是適用的。卡槽109位於一防呆(polarizing)通道110上方,防呆通道110由支撐第一連接器80的底壁68(見圖5)上方的卡槽109的腿部110a、110b形成,並防止不正確定位的相對的對接連接器***卡槽109。本體108具有多個端子收容腔111,所述多個端子收容腔111在卡槽109的相反兩側上對齊並收容兩個連接元件104a、104b的懸臂式的端子115a、115b的接觸部。連接元件104a、104b支撐各自的單個排端子形式的端子115a、115b,如圖4A和圖8C所示。兩個連接元件104a、104b各具有薄片體狀結構並能從後方***本體108,以完成插座連接器70的組裝。如圖所示,各連接元件104a、104b的端子陣列由此定位在卡槽109的相反兩側。
圖8A至圖8D示出用於插座連接器70的一連接元件104的基本結構。多條線纜60及常規的導線121以沿連接器70的橫向延伸的一陣列排列。導線121及線纜60的端部被剝開,以露出線纜60的信號導體61並限定導線121及線纜60的自由端121a、60a,自由端121a、60a分別用於端接於端子115a、115b的相應的尾部116(見圖4A)。在所示出的實施例中,陣列的兩外側端分別定位有成對的線纜60,且線纜60的加蔽線61-2被簡單地向上彎折並隨後再彎折以平躺在加蔽線61-2相關聯的接地板125上。端子115a、115b透過一固持條124以它們自身間隔開的橫向陣列被保持在一起。這大大地保持了線纜在連接器端接時的幾何結構。
所示出的插座連接器70具有一結構,該結構提高穿過插座連接器70的數據信號的信號完整性並提供從旁路線纜導線對應至一相對的對接連接 器的一電路卡的電路之間的一阻抗轉變(transition)。這個轉變在一預定誤差級別內為從85歐姆到100歐姆且以多階段或三個區段進行,從而該轉變以從一進入級別的阻抗轉變到一第一轉變阻抗、隨後轉變到一第二轉變阻抗且最終轉變到最終的或第三轉變阻抗的一漸變(gradual)的方式進行。在這種方式下,阻抗轉變以稍微漸變的方式發生在插座連接器的整個長度上而不是發生在插座連接器70的尾部或接觸部。在不要求阻抗轉變的實施例中,這個轉變能夠省略。
如果設置轉變,則轉變可透過提供插座連接器70的端子115a、115b延伸穿過的三個不同的介電介質來設置。第一區段介質優選一熱熔粘接劑,在熱熔粘接劑中阻抗由約85歐姆的輸入(incoming)阻抗升高約6歐姆,而第二區段介質優選包括LCP(液晶聚合物),在LCP中阻抗升高約另一6歐姆,而最後,第三區段介質包括空氣,在空氣中阻抗升高至約105歐姆,由此阻抗的轉變在約5%的一誤差級別(tolerance level)下進行。在周圍介質上的變化也伴隨著端子的寬度的變化(寬度在不同的區段變寬或變窄)。端子115a、115b與相關聯的接地面之間距離也能對這個選定的阻抗調節(tuning)作出貢獻。該轉變發生在插座連接器70的從尾部到接觸端的長度上,以呈現在一整體長度上的一漸變增加而不是僅在端子尾部或接觸部處的增加。
參閱圖8A至圖8D,線纜60/導線121與端子115a、115b的端接區域處於一巢體(nest)130中,巢體130橫向延伸並由具有一所需介電常數的一絕緣材料形成。所示出的巢體130具有一U型形狀且其定位於相鄰端子的固持條 124。在這個區域,線纜60的加蔽線61-2能結合於接地板125,接地板125位於線纜60上方並與端子的尾部116豎向上間隔開且位於端子的尾部116上方。接地板125具有一板體125a,板體125a具有供加蔽線61-2接觸並焊接或以其它方式連接的至少一部分平坦的表面。
[0092]接觸腿部126作為接地板125的一部分設置,以形成接地板125的接觸部128,接觸部128優選連接於插座連接器70的接地端子的尾部116。接觸腿部126豎向偏移,使接地板125與信號導體61的至少一部分間隔開且在所述至少一部分上方延伸至與一相應的連接元件相關聯的一排端子中的信號端子的尾部。如圖8B至圖8D所示,各接地板125優選包括三個腿部126,三個腿部126以任意兩個信號端子的尾部的旁側為其中兩個接觸腿部126的方式接觸插座連接器70的接地端子。從一阻抗角度看,這種佈置允許信號端子之間的間隔與雙軸線纜60的信號導體61大約一致。在這種方式下,針對插座連接器70,在卡槽109(見圖9)的相反兩側的兩排端子內,保持端子115a、115b的一G-S-S-G圖案。
參閱圖8及圖8C,一矩形的框架132沿各連接元件104a、104b的後部設置且包括圍繞一底壁134結合在一起的四個壁133,以至少部分限定一中空內部的凹部138。框架132的前後壁133如圖所示地穿設有多個開口135,所述多個開口135設置成在線纜60和低功率邏輯控制導線121穿過框架132的縱向範圍內收容線纜60和低功率邏輯控制導線121。框架132經由填充端接區域的一包覆成型(overmolded)部分沿巢體130後面結合於巢體130。框架132由一導電材 料(諸如金屬)形成,或者可具有一外導電覆層,從而當就位於第一連接器80內時,連接元件104a、104b與第一連接器80形成電接地接觸。由此,框架132能提供到接地或其它參考面的一路徑。連接元件104a、104b的框架132定位成相鄰巢體130並位於巢體130的後面且可如後面所述地固定於巢體130。
參閱圖8及圖10,框架132的壁133可如圖所示開設有豎向的凹槽136。這些凹槽136將接合第一連接器80的後開口106的側壁106a、106b,且因為框架132是導電的,所以框架132也能減輕EMI洩露出第一連接器80的後開口106。線纜60及導線121延伸穿過的連接元件104a、104b的框架132的敞開的凹部138填充有一介電材料,諸如一液晶聚合物(“LCP),介電材料將線纜60/導線121相對連接元件104a、104b的框架132和也收容LCP的一部分的巢體130固定就位於凹部138。在這種方式下,連接元件104a、104b的薄片體狀形狀被限定且這個整體結構提供了雙軸線纜60的應力釋放(strain relief)的一手段(measure)。
兩個連接元件104a、104b的底壁134相互抵靠且可透過一柱體140與孔141接合方式如圖6所示地相互接合。在這種方式下,兩個連接元件104a、104b可***本體108的一後開口,從而端子115a、115b的接觸部相互對齊並收容於插座連接器70的本體108的端子收容腔111,以形成一個一體化的連接器組件。如圖6所示,該連接器組件從下方壓入第一連接器80的中空內部空間。一內部的接地面(ground plane)142以一平坦的導電板形式設置,並位於兩個連接元件104a、104b之間。接地面142從連接元件的框架132的後端部延伸至巢體 130的前緣。這個接地面142作為一主接地面用於阻止一個連接元件內的信號導體對與另一連接元件內的信號導體對之間的串擾。接地板125作為針對線纜60的信號導體61及其與端子115a的端接部分的輔接地板或匯流件(busses)。
參閱圖5、圖8及圖10,連接元件104a、104b的壁133上的凹槽136接合第一連接器80的後開口106的側壁106a、106b,而設置在第一連接器80的本體108的相反兩外側的兩個卡扣144收容於第一連接器80的側壁64a、64b的開口146。卡扣144的尺寸上可偏大(oversized),以當該插座連接器70***就位於殼體63內時變形。凹槽136可在形狀上設有頂部(tip)148向內指向或相互指向的弧形部(rounded),以確保與第一連接器80的可靠的接觸。
兩個EMI吸收墊102a、102b可在該插座連接器70從下方被壓入第一連接器80的內部78之前設置於該插座連接器70的連接元件104a、104b的兩相反的表面。如前所述,連接元件104a、104b豎向開設凹槽136,使連接元件104a、104b能接合第一連接器80的後開口106的側壁106a、106b,並與EMI吸收墊102a、102b配合提供了圍繞連接元件104a、104b的四側上的EMI洩露防護。實際上,第一連接器80的後壁65和導電的連接元件104a、104b組合,以形成防止EMI洩露的一第五壁。EMI吸收墊102a、102b密封連接元件104a、104b與殼體63的相對的表面之間的空間。這些EMI吸收墊102a、102b佔據連接元件104a、104b的上方和下方的敞開的空間(這兩個空間在常規連接器中通常是留空的)。
EMI吸收墊102a、102b優選對齊且位於連接元件104a、104b的線纜、導線60、121端接於插座連接器70的端子115a、115b的尾部116的區域上方。 底部的EMI吸收墊102b保持在底壁68與底部的連接元件104b之間,而頂部的EMI吸收墊102a保持就位在頂部的連接元件104a與殼體63的後蓋體90之間。這透過肋部103來實現,肋部103形成在後蓋體90的底部上並向下延伸至與墊102a接觸,如圖6所示。連接元件104a、104b、EMI吸收墊102a、102b由此夾設在殼體的頂壁79與底壁68之間且EMI吸收墊102a、102b有助確保減少EMI沿殼體63的後壁65的後開口106洩露。
在線纜60直接端接於連接器70的端子115a、115b的情況下,第一連接器80設置成用於離開(off of)一電路板安裝並安裝在一面板上或以成為一主設備內的一自立式(free-standing)連接器的方式設置。第一連接器80無需以一端接方式安裝於一主機板62,但能透過緊固件延伸穿過主機板62上的開口並進入到帶螺孔凸台(screw bosses)100中來安裝於一主機板62。由此,第一連接器80的底部的有益的密封(sealing off)以及消除一直角連接器的需要不僅消除將第一連接器80安裝在主機板62上的需要,而且便於以豎向和水平佈置疊置多個第一連接器80。
相應地,插座連接器70的導線121可直接連接於計算設備50的構件,諸如旁路電路板上的跡線設置的一處理器或一晶片封裝等。因為可直接連接,所以插座連接器70不必安裝於一電路板,但可包圍在一結構(諸如所公開的第一連接器80以及安裝的面板)內。第一連接器80可佈置在一轉接框架(adapter frame)上,如果需要,轉接框架可與殼體類似地構造。依然還有的是,第一連接器80可用作一內部的連接套筒(connecting sleeve),定位在計算 設備50內並收容一插頭式連接器。第一連接器80的線纜60的一端端接於連接元件104a、104b的端子115a、115b的尾部116,從而線纜60能在其另一端端接於計算設備50的晶片封裝54或處理器。諸如這樣的一個一體化的旁路組件能作為一個一體件進行安裝和移除或更換,其旁路設於主機板62並消除發生於FR4材料相關聯的損耗問題,由此簡化設計並降低主機板62的成本。
現在參照圖4至圖9,一第一連接器80示出在圖5和圖5A中,其能用作將計算設備50的將第一連接器80收容的一外部介面。第一連接器80設置於計算設備50的前壁56(見圖1)並收容插頭連接器形式的相對的對接連接器(諸如可插拔電子模組等)。第一連接器80包括一導電的殼體63,殼體63包括兩個側壁64a、64b、一後壁65以及頂壁79和底壁68。所有這些壁一起限定一內部78,內部78收容與一插座連接器70對接的一相對應的外部對接連接器。第一連接器80的所有的壁可以一轉接框架作為一個件來一起形成,或第一連接器80的所有的壁可採用結合在一起以形成一個一體化的組件的分立的部件。應注意的是,第一連接器80在其操作上不限於僅收容可插拔模組,而是在採用合適結構的情況下能收容任何合適的連接器。
殼體的側壁64a、64b、後壁65、頂壁79和底壁68均導電並提供在第一連接器80內作出的連接部分的屏蔽。就此,第一連接器80設有一導電的底壁68,底壁68完全密封殼體63的底部,相反已知的殼體和框架在它們安裝於電路板上的底部處是敞開的。所示出的第一連接器80包含插座連接器70,插座連接器70使導線直接進行與其端子115a、115b的連接且由此不需端接於計算設備 50的主機板62上的跡線。現有技術的由殼體或框架包圍的連接器為直角類型,這意味著連接器按一直角從其對接面延伸至電路板和連接器端接的跡線。端接於電路板的直角連接器由於端子的變化的長度和端子的彎曲而在高速運行時能產生信號完整性的問題,諸如電容在彎曲的拐角內增加以及系統的特徵阻抗在連接器及連接器的與電路板的介面處的上跳(jumps)或跌落(dips)。另外,線纜60從第一連接器80的後壁65出來能潛在地消除需採用壓配插針(press-fit pins)作為將連接器安裝於電路板的手段,因為普通安裝孔能用於螺紋緊固件,由此簡化了一計算設備50的主機板62的整體設計。如圖所示,插座連接器70端接於線纜60的導線並從第一連接器80的後壁65出來,由此避免了前述的問題。
如圖5至圖6B所示,入口連接器80的底壁68密封第一連接器80的底部。底壁68示出為由一片金屬片材形成,具有一底板72以及兩個側連接翼73,兩個側連接翼73分別沿殼體的側壁64a、64b的外表面延伸。連接翼73上的開口74接合位於側壁64a、64b上的卡扣或片體76並保持底板72就位。另外的連接的手段可包括內翼75,兩個內翼75也從底板72向上彎折但沿底板72的緣部定位成沿側壁64a、64b的內表面延伸到內部78。兩個這樣的內翼75示出在圖11B和圖13A中且均包括接觸片體75a,兩個接觸片體75a向內延伸,以用於接觸***內部78的一相反的連接器的相對側。兩個突沿或凸緣77a、77b還可分別設於底板72的相反兩端,相對底板72以一角度延伸,以接合殼體63的前壁和後壁65,以在這些部位形成導電接觸並提供EMI屏蔽。採用一底壁68覆蓋整個底部顯著地減少了在這個區域的EMI。如果需要,多個托腳(standoffs)69可形成 於底壁68。底壁68與殼體63之間的多點接觸為插座連接器70提供了沿第一連接器80的整個底部的一可靠的EMI屏蔽墊片。
現在參照圖5,頂壁79優選包括一進入開口81,進入開口81連通中空內部61並與插座連接器70(主要是插座連接器70的前部的區域)對準。以一散熱鰭片形式的散熱器示出的一熱傳遞元件82可設置為具有一基部84,基部84至少部分延伸到進入開口81內。基部84具有一平坦的底部接觸表面85,底部接觸表面85接觸***殼體內部78的一模組的一相對的表面。兩個保持件86示出為結合於頂壁79,且各保持件86具有一對預加載的接觸臂88,接觸臂88將一向下的保持力施加在熱傳遞元件82的一頂板87上。一EMI墊片89設置成圍繞進入開口81的周邊延伸且夾設在頂壁79和熱傳遞元件82之間。
第一連接器80還包括一後蓋體90,後蓋體90延伸在內部78的後部上,以遮蓋插座連接器70的一部分。一凹部91可形成於後蓋體90,以收容夾設在後蓋體90和頂壁79的相對的表面之間的一人字型(chevron-shaped)EMI墊片92。可看到,後蓋體90包括一凹槽94形式的一開口。頂壁79(見圖13A)可包括如圖所示的一接合鉤部95,接合鉤部95收容於凹槽94內,以頂壁79能向前滑動從而頂壁79的前緣部抵靠第一連接器80的前凸緣的方式使頂壁79接合於殼體63,殼體63可包括與其一起形成的一突出片體96,突出片體96接合頂壁79的一相應的凹槽97(圖5A和圖13A)。緊固件99(其可為螺釘或其它形式的緊固件)可用於透過接合形成於殼體63支撐的帶螺孔凸台100內的螺紋孔而將頂壁79固定在殼體63上。在這種方式下,殼體63以顯著減少EMI洩露的方式被密封。
參閱圖15至圖16A,因為插座連接器70直接連接於線纜60,所以第一連接器80無需透過直接端接而安裝於主機板62,但能透過其他結構被支撐或能透過延伸穿過主機板62的開口122並進入帶螺孔凸台100內的螺釘120而安裝。密封第一連接器80的底部以及消除一直角連接器將可不需要將第一連接器80安裝在主機板62上而且便於在豎向和水平方向上佈置疊置多個第一連接器80。圖15和圖16示出僅兩個不同的疊置的形式。圖15和圖15A示出一對第一連接器80,其中它們的入口67均水平方向定向且以一豎向疊置。兩個第一連接器80示出為透過底部的螺釘120以一向上方式穿過主機板62上的開口122以接合帶螺孔凸台100而支撐於在一主機板62上。一組居間螺釘123設置成接合下方的殼體的帶螺孔凸台100,且這些居間螺釘123具有帶螺紋的公端和帶螺紋的母端123a。母端123a接合延伸進入上方的殼體的帶螺孔凸台100的頂部的螺釘127。由此,多個第一連接器80可以這樣一種樣式疊置,而無需形成在主機板62上的且端接於插座連接器70的複雜的高速連接跡線。
圖16至圖16A示出可佈置本發明的多個第一連接器80的另一方式。這種佈置包括沿計算設備50的前部豎立的但高出於(raised off)主機板62上的一水平對齊排的三個殼體。圖16A示出一安裝巢體150,安裝巢體150具有形成一凹部的一基部152以及兩個延伸側壁153,凹部收容一第一連接器80。安裝巢體150具有兩個連接凸緣154,兩個連接凸緣154能利用如圖所示的緊固件延伸穿過基部152上的開口155而安裝於一面板156。緊固件可用於將第一連接器80連接於巢體150,且緊固件延伸穿過基部的開口155並進入到帶螺孔凸台 100內。第一連接器80的頂壁79可利用上述的居間螺釘123安裝於殼體63,從而相鄰的第一連接器80可組裝成一個一體化的結構(arrangement),並利用螺釘120延伸穿過巢體150的基部152進入相對的居間螺釘123的母端123a或進入第一連接器80的帶螺孔凸台100。多個第一連接器80也可如圖14至圖15B所示的情況間隔緊密地設置在一起,因為熱傳遞元件82使得其散熱片如下所述地向殼體63的後方延伸。
相應地,一自立式連接器/殼體設置成能安裝於一主設備的一外壁(諸如一面板或邊框)或安裝於一電路板,而不要求任何端接跡線定位在殼體下方。這樣一種自立式連接器不必安裝於一電路板上,但可安裝於面板。連接器可採用一轉接框架、一屏蔽罩體或類似殼體類型的形式。依然還有的是,連接器可用作一內部的連接套筒,以提供定位在主設備內且將一插頭式連接器收容的一內部的連接器。連接器的線纜在線纜的近端處端接於連接元件的端子的尾部,且線纜能在其遠端處端接於主設備的晶片封裝或處理器。諸如這樣的一個一體化的旁路組件能作為一個一體件進行安裝和移除或更換,其旁路設於電路板並消除發生於FR4材料相關聯的損耗問題,由此簡化設計並降低電路板的成本。
用於連接於I/O連接器的對接連接器在運行過程中產生熱,且這個熱必須被移除,以保持在運行過程中信號的有效的傳輸和接收。高溫不僅能負面影響模組的性能,而且能負面影響使用模組的設備的性能,所以將這種運行產生的熱移除是重要的。這種熱移除典型地透過採用散熱器來實現,散熱器 包括與模組的選定的表面(典型為頂表面)接觸的實心(solid)基部。這些散熱器還具有從基部向上突伸到設備的內部空間中的多個散熱片。所述多個散熱片相互間隔開,從而空氣能以將熱從散熱片散出到周圍的內部的大氣中的方式在散熱片上並圍繞散熱片流動。所述多個散熱片安裝在散熱器和模組的上方並向上延伸一規定高度,以獲得一所需程度的熱交換。然而,採用這種散熱器不允許設計者減少採用模組的設備的高度,由此消減了降低這種設備的整體高度的可能性。
就此,如圖17至圖19G所示,一散熱器組件240設置成包括一熱傳遞部241,熱傳遞部241具有一實心的基部242,實心的基部242下垂到殼體222的內部空間226中。熱傳遞部241的基部242在形狀上與殼體222的開口232互補,從而基部242可延伸穿過開口232並進入內部空間226中,以與***殼體222的內部艙體229的前開口230中的一模組的頂表面或上表面熱接觸。基部242可還包括一裙部244,裙部244圍繞基部242的周邊的至少一主要(substantial)部分延伸且優選圍繞基部242的整個周邊延伸。這個裙部244收容於一相應的凹部246,凹部246形成於殼體222的頂表面233且優選圍繞開口232形成。一環形且導電的EMI墊片247設置成裝配在凹部246內並環繞開口232。EMI墊片247具有多個彈性指部248,所述多個彈性指部248提供了熱傳遞部的裙部244與殼體的頂部的凹部246之間的一導電密封,以防止EMI穿過開口232洩露。EMI墊片247安放在凹部246內並圍繞開口232,同時所述多個彈性指部248如圖所示地徑向向外延伸並與裙部244的底表面接觸。殼體222的頂部的開口232視為一接觸用 開口,因為它允許熱傳遞部241延伸進入殼體222的內部空間226中並透過一熱接觸表面250與***內部空間226內的任意模組熱傳遞接觸(見圖19C)。
熱傳遞部241具有一實心的基部242,基部242優選包括一平坦的熱接觸表面250(在基部242的底部),熱接觸表面250設置成進入殼體222的接觸用開口並以有效且可靠的熱接觸的方式接觸內部艙體229內的一模組的頂表面。基部242可包括位於其接觸表面250上的一斜引導部,以便於一模組的***。散熱器組件240還包括一明顯不同的散熱部252,散熱部252將模組產生的且透過熱接觸表面250與模組的一相對的頂表面之間的接觸傳遞至熱傳遞部241的熱散出。如圖18所示,這個散熱部252明顯不同於熱傳遞部241並沿一縱向或水平方向與熱傳遞部241間隔開。
散熱部252包括一基部254,基部254以一懸臂式的樣式從熱傳遞部241沿一類似的縱向軸線延伸出。多個豎向散熱片256設置在基部254上並從散熱部的基部254豎向向下延伸。如圖所示,所述多個散熱片256沿縱向(水平方向)相互間隔開,以在所述多個散熱片256之間限定多個製冷通道258,所述多個製冷通道258縱向間隔遠離熱傳遞部241並相對模組進一步縱向延伸。為了保持熱傳遞部241接觸一相應的模組並抵抗因散熱部252的重量和/或長度可能發生的任何力矩,示出多個保持件260。這些保持件260透過緊固件(諸如鉚釘)的手段安裝於殼體222的頂表面233,緊固件也可作為殼體222的一部分形成、本質上為豎向柱體263,豎向柱體263收容於設置在保持件260的基部265上的相應的開口264中。這些豎向柱體263的自由端可為“死頭(dead-headed)”或“蘑 菇狀(mushroomed)”,以形成保持件260與裙部244之間的連接。看到的是,保持件260具有與其相關聯的成對的懸臂式的彈性臂267,彈性臂267從基部265縱向延伸,如圖所示。彈性臂267具有可撓性且形成為預先向下偏壓(bias)的彈性臂。彈性臂267終止於自由端268且自由端268以一向下的角度延伸至接觸熱傳遞元件的裙部244。四個這種接觸點提供給散熱器組件240,如圖所示,且這四個接觸點如果以假想線連接時將限定一四邊形。然而,彈性臂267的這些接觸點可在所示出的位置上變化,根據散熱器組件240的裙部244上可獲得的空間範圍。
彈性臂267的彈性允許設計者透過構造彈性臂267的長度、彈性臂267下垂到凹部246內的深度以及將彈性臂267結合於保持件260的根部(stub)269的高度而獲得一所需的接觸壓力。保持件260緊固連接於裙部244,使殼體222的側面不需形成且採用連接件(attachments),連接件將佔用空間並影響殼體222之間的間隔。豎向柱體263也具有一低高度,使保持件260的框架不在任何方向(包括豎向方向)上過度地加大。彈性臂267在長度上相對短且由此在靠近其四個拐角處接觸熱傳遞部241,以將一可靠的接觸壓力施加在熱傳遞部241上,以保持熱傳遞部241與任何模組的良好的熱傳遞接觸。
獨特地,所述多個散熱片256不與散熱器組件240的熱傳遞部241緊密接觸。而是定位在散熱部252且從散熱部252向下延伸。所述多個散熱片256縱向間隔遠離熱傳遞部241及其基部242。所述多個散熱片256還佈置在一系列平面上,所述一系列平面示出為豎向平面F,豎向平面F與水平面H1(熱傳遞部 241的裙部244沿水平面H1延伸)和水平面H2(熱接觸表面250沿水平面H2延伸)二者相交。如圖19C所示,不僅豎向平面F相交兩個水平面H1、H2,而且所述多個散熱片256自身針對高度延伸以相交這兩個水平面H1、H2。此外,相鄰的散熱片256由空氣可循環穿過的居間的製冷通道或空氣通路258隔開。所述多個散熱片256和所述多個製冷通道258垂直於散熱器組件240的一縱向軸線延伸。在這種方式下,所述多個散熱片256可佔據殼體222的後方的且位於導線272上方的空間R,導線272與支撐於殼體222內的插座連接器271端接。以這種方式定位所述多個散熱片256將使採用這種殼體結構的設備的整體高度減少大約通常將從殼體向上突出的散熱片的高度。希望的是使所述多個散熱片256在這個姿態(orientation)下不觸碰導線272。就此,散熱片256的高度優選小於如圖所示的殼體222的高度。
熱傳遞部241和散熱部252示出為作為一個件而一體形成,以促進從熱傳遞部241到散熱部252的熱傳遞。然而,可構思的是,如果需要,熱傳遞部、散熱部241、252可分立地形成並隨後結合在一起。為了進一步提高從熱傳遞部241的熱的傳遞,一熱傳遞元件274設置成沿熱傳遞部241和散熱部252縱向延伸並接觸熱傳遞部241和散熱部252。這樣的傳遞元件274在圖中示出為一熱管275,熱管275具有一長方形的或橢圓形的橫截面形狀,該形狀包括限定這種形狀的長軸和短軸(圖19D)。長方形形狀的熱管275增加了熱管275與散熱器組件240的熱傳遞部、散熱部241、252之間的接觸面積的量。可採用其它非圓形結構(諸如一矩形內腔)或者均一(even)的圓筒形(cylindrical)。熱管275 收容於一共通的溝槽278,溝槽278也沿散熱器組件240縱向延伸且隨著熱傳遞部、散熱部241、252的輪廓延伸。相應地,熱管275具有一偏移的形狀,該形狀具有在散熱器組件240的不同的高度或高度水平處延伸的兩個明顯不同的部分,分別為蒸發區279及冷凝區280。
熱管275為具有由側壁283限定的內腔282的一中空元件,內腔282在其端部密封且在熱管275的內腔282內包含一兩相(例如可蒸發的)流體。可存在於內腔282的實施例內的兩相流體的例子包括淨化水、氟氯烷等。熱管275及其側壁283能由鋁、銅或其它導熱材料構成。內腔282優選包括:一蒸發區279,相鄰熱傳遞部241;以及一冷凝區280,相鄰散熱部252。熱從熱傳遞部241傳遞穿過熱管275的底壁和側壁283進入內腔282,在內腔282中能使得存在於蒸發區279的兩相流體蒸發。由此蒸汽能隨後在冷凝區280內冷凝成液體。在所示出的實施例中,蒸汽隨著其冷凝而放熱,且該熱透過熱管275的側壁283傳遞出內腔282而進入散熱部252的基部254及其相關聯的散熱片256。內腔282可包括一吸液芯(wick)284,以便於冷凝的液體沿吸液芯行進返回至蒸發區279(圖19D)。吸液芯284可採用內腔282的內部的表面上的溝槽狀通道或一定程度(an extent of)的絲網等。
如所示出的,散熱器組件240的熱傳遞部241和散熱部252縱向延伸但在不同的高度水平(elevations)地延伸,其中散熱部252相對熱傳遞部241高出。在高度水平上的這種差異在某種程度上便於液體的蒸汽從熱傳遞部241向上移動到散熱部252,但是它的主要目的是在殼體222的水平範圍內收容散熱 部252,而不必修改殼體222以收容散熱部252。如果希望在與熱傳遞部241相同的高度水平下使散熱部252延伸,則靠近它們的後壁224和頂表面233的一部分將需要修改。一溝槽或凹部246可形成在這兩個壁224、233,以收容散熱器組件240的處於熱傳遞部241與散熱部252之間的區域。此外,儘管大多是對一個熱管275進行說明,但可理解的是,多個熱管(諸如一對熱管290,如圖19E虛線所示)可安排設置在散熱器組件240的溝槽278內。在這種情況下,所述一對熱管290可密封在一介質內,該介質便於熱傳遞,以補償一對熱管290與一如所示出的單個長方形的形狀的熱管275之間在直接接觸上損失的量。導熱膏或其它化合物可設置於熱管290,以提高熱傳遞。
這個散熱器組件240熱接合殼體222且獨特地將熱傳遞至殼體222的後方的區域。採用這種結構及其向下垂的散熱片,採用這種散熱器組件240的設備可具有一減少的高度,以允許另外的設備存在於箱櫃(closets)和箱體(stacks)內。所述多個散熱片定位成所有散熱片之間的空間用於致冷,因為它們中沒有任何一個具有光導管或延伸穿過它們的任何其它元件。散熱器的散熱部水平延伸但間隔在設備的主機板的上方,從而設計者可採用這個開放的空間以用於另外的功能構件,而不增加主設備的橫向尺寸和深度。具有與連接器一體化的散熱器的連接器的方式的例子能佈置並安裝用於圖15至圖16A所示的一主設備。
如上所述,在第一連接器80不由一電路板支撐而是能由其他結構(諸如導電框架或絕緣框架)支撐的方式下,第一連接器80的殼體63能以允許 將第一連接器80定位的方式形成。在這樣一種結構下,所有的端子優選連接於一線纜中的導體,從而信號(高速和低速)能被合適地引導。在許多這樣的實施例中,連接器的殼體可採用一模鑄材料來形成。這樣一種結構不是必須的,因為常規的衝壓金屬結構也將是合適的。
儘管一殼體能由一單獨的結構(諸如一框架)支撐,但是應注意的是,連接器能以一更常規的方式安裝一電路板。例如,圖20的第一連接器80'由衝壓材料形成且構造成壓配於一電路板並以一成組結構提供多個端口80a'。殼體63'包括有助限定所述多個端口80a'的多個分隔壁63a',且殼體63'包括構造成壓入到一電路板中的多個尾部63b'。對於希望使一電路板延伸至一箱體的一緣部的某些系統構造而言,具有所構造的第一連接器80'可能是有益的,從而它能以如圖所示的一壓配方式安裝在電路板上。在這樣一種結構下,預期高速信號端子連接於線纜但低速信號以一所需的方式(例如,諸如PCT申請PCT/US2014/054100所給出的那樣的一連接器,該申請透過援引其整體上併入本文)能安裝於線纜而連接於電路板。
圖21示出一計算設備300的一實施例。計算設備300包括一底座301,底座301具有一第一壁305a以及一第二壁305b。如圖所示,第一壁305a為一前壁而第二壁305b為一後壁(由此第一壁305a和第二壁305b相對),但第一壁305a和第二壁305b無需處於相對側且由此許多結構都是可行的。
底座301支撐一主電路板312,主電路板312延伸至相鄰前壁305a。一晶片封裝340設置於電路板312上且多個第一連接器321透過承載高速 信號的多條線纜322連接於晶片封裝340。一第二連接器331定位在第二壁305b處且透過多條線纜332連接於晶片封裝340。電源經由電源連接裝置(power connection)330提供給主電路板312(以及由主電路板312支撐的各種電子元件)。應注意的是,第一壁305a和第二壁305b之間的距離能超過20英寸,但如果主電路板312用於傳輸高速信號則會產生問題,尤其是數據速率接近並超過25Gbps時。採用不歸零(NRZ)編碼會將要求約12.5GHz的一信號傳輸頻率且這樣的頻率與常規的基於FR4的電路板兼容性差。另外,隨著數據速率接近40Gbps(且信號傳輸接近20GHz),即使使用外來的材料也可能會不足以允許採用常規的電路板技術。
圖22-27示出一計算設備的另一實施例。具體地,計算設備400包括一底座401,底座401具有一第一壁405a以及一第二壁405b。提供一主電路板406,且主電路板406包括電子元件電路407。電子元件電路407可包括無需在高頻率下運行以支持所需帶寬或者僅延伸(travel)短距離的供給電源、製冷風扇以及各種數字信號傳輸晶片。一支持連接裝置(support connection)408(其示出為一線纜組件,以便於組裝但也可能是一雙板連接器(a two board connectors))能提供控制信號和/或電源信號給一信號板410,信號板410支撐一個或多個晶片封裝440。
多個第一連接器421沿第一壁405a定位,以設置多個端口421a於第一壁405a。類似地,多個第二連接器431沿第二壁405b定位,以沿第二壁405b限定合適的對接接口。然而,如能認識到的,信號板410不延伸至第一連接器 421或第二連接器431。而是,在多個第一連接器421經由多條線纜422連接於晶片封裝440,同時多個第二連接器431經由多條線纜432連接於晶片封裝440。第一連接器421能以類似上述所述的方式形成且由此出於簡明目的將不再重複連接器421的內在細節。相反,僅將注意的是,這樣一種連接器的上述特徵能以所需的方式和所需的組合在本文中使用,以提供滿足系統要求的一連接器。
參閱圖16及圖25,如能認識到的,所述多個第一連接器421可由一前電路板411支撐。可替代地,前電路板411可省略且一框架(諸如安裝巢體150(前述說明的)可用於支撐所述多個第一連接器421。如果採用前電路板411,那麼連接器支撐件411a能用於將第一連接器421固定於前電路板411。
參閱圖25至圖27,信號板410支撐晶片封裝440,晶片封裝440包括一晶片445,且圍繞晶片封裝440佈置的是多個信號板連接器426。在一實施例中,諸如圖27所示,信號板連接器能定位在晶片445的至少兩側,也能定位在四側,以增加系統容量。如果需要,至少兩個信號板連接器426能設置於晶片445的各側。當然,如果信號板410(或相應的結構)在兩側(例如頂側和底側)均具有一晶片445,則能提供密度的進一步增加。
參閱圖24、圖25及圖27,在操作時,信號板410將被製備(這可包括經過一回流焊操作)並隨後對接於第一連接器421。為了考慮這樣一種安裝過程,線纜422具有端接於第一連接器421的一第一端422a以及端接於第一板連接器423的一第二端422b,而多個第一板連接器423能與多個信號板連接器426對接。類似地,線纜432可具有端接於第二連接器431的一第一端432a以及 端接於第二板連接器433的一第二端432b。這樣一種結構允許信號板410在連接於第一連接器421和第二連接器433之前安裝於底座401(見圖22)內。在操作時,信號板連接器426將可預期地包括支撐多個端子429的一基座426a,所述多個端子429焊接於信號板410。當然,在替代實施例中,一信號板連接器426可壓配到信號板410上。由於採用焊接或壓配將一連接器安裝在一電路板上是眾所周知的,所以在本文中將不再提供這種連接器的細節的進一步說明。
參閱圖26,不管信號板連接器426如何安裝在信號板410上,連接器426為信號板410提供可對接的接口。信號板410支撐一晶片445(晶片445典型地將處於一些特性的(some nature)的料帶(carrier)或基板上)。晶片445能如上所述地連接於信號板410且能由一散熱框架442支撐,散熱框架442支撐一製冷座(cooling block)441。可為一常規的散熱器形式的製冷座441包括一製冷基部441a,製冷基部441a將優選壓靠在晶片445上且可包括製冷散熱片441b,以增加表面積並提高對晶片445的致冷。如能認識到的,一導熱化合物443將晶片445熱連接於製冷基部441a。
參閱圖22及圖26,如上所述的晶片445能為一ASIC、DSP和/或控制器和處理器的任何所需的組合,由此晶片445透過一信號板410經由一非常短的路徑連接於第一連接器421和第二連接器431。因為信號損耗與沿該信號板410的延伸(traveled)距離相關,所以如圖所示地使得距離縮短允許比常規系統的損耗低得多,同時允許使用常規的電路板材料和構造方法。
圖28A和圖28B示出一信號板連接器和第一板連接器的一替代實 施例。具體地,一第一板連接器523包括一基座523a,基座523a支撐一排或多排線纜522。第一板連接器523的基座523a對接一信號板連接器526,信號板連接器526包括處於一殼體527b內的一基座527a,殼體527b具有腿部527c,在操作時,腿部527c有助將殼體527b固定相應的信號電路板。一施壓元件528a將第一板連接器523固定於信號板連接器526中且包括一致動元件528b,當被致動時,致動元件528b使得第一板連接器523從信號板連接器526上移出。
當然,第一板連接器和信號板連接器的其它結構也是可行的,且由此除非另有說明,所示出的實施例不意欲是限制。另外,第一板連接器和第二板連接器可以相同或者能夠不同,以確保正確的連接器不能安裝在錯誤的位置。為了進一步免受潛在的安裝問題,第一板連接器和第二板連接器各能不同地進行防呆(keyed),從而僅所需的結構能被安裝。
圖29示出一晶片封裝640的一替代實施例。一支撐層614設置成支撐一柔性電路690,柔性電路690繼而支撐一基板646,而基板646支撐一晶片645。晶片645和基板646能如上所述的那樣。支撐層614可為一電路板或一些其它材料。儘管支撐層614示出為在尺寸上可與晶片645和基板646相比擬,實際上,預計支撐層614將大於晶片645和基板646,以提供額外的支撐。如能認識到的,不是採用一電路板來將晶片連接於一連接器,而是所示出的實施例採用一柔性電路將信號板連接器626連接於晶片645。整個晶片封裝640能由一框架(未示出)或由支撐層614支撐,這依賴於所需的結構,且整個晶片封裝640可包括散熱器,以有助將熱從晶片645散出。在這樣一種系統中,支撐層614可為 散熱器提供與上述類似的安裝位。
柔性電路690能採用一錯綜複雜的圖案作出,因為它們可為多層厚且柔性電路690能端接於多個信號板連接器626(信號板連接器626可構造成連接於相應的第一板連接器,從而系統的其餘部分基本相同)。由此,柔性電路690與基板646或晶片645之間的焊接連接是可行的。而且,如能認識到的,一柔性電路690相對一電路板能提供高性能。應注意的是,儘管基板646示出為一獨立的部件,但是在一實施例中,柔性電路690可替代基板646,且因此,採用基板646在晶片封裝640中是可選的。因此,如能認識到的,一信號板連接器626能夠但不是必須安裝在一電路板上。
還應注意的是,常由KAPTON形成但也能為一剛性-柔性電路的柔性電路能由聚醯亞胺、丙烯酸酯粘接劑、環氧樹脂粘接劑(epoxy adhesive)、含氟聚合物粘接劑的溶液(solution)來形成。由此,材料的選擇不意欲是限制,因為系統的設計允許甚至像FR4一樣的相對差的材料來有效地被使用。預計的是,能由本系統提供比因電路板導致的2dB的損耗低的損耗,且在某些情況下,晶片與信號板連接器之間的損耗能低於1dB。
本文提供的說明書借助其優選且示例性的實施例說明了各個特徵。本領域普通技術人員透過閱讀本說明書,將可在隨附權利要求的範圍和精神內做出許多其它的實施例、修改和變形。

Claims (6)

  1. 一種計算設備,包括:一外殼,具有一第一壁;一晶片封裝,包括電連接於一第一信號板連接器的一晶片;一第一連接器,支撐於所述第一壁附近,所述第一連接器包括具有一對接接口的一殼體以及一基座,所述基座支撐一第一對端子,所述第一對端子的各端子各具有一位於所述對接接口中的接觸部,所述第一連接器由一托盤支撐;一第一線纜,具有一對導體,所述第一線纜包括一第一端以及一第二端,所述第一線纜的第一端端接於所述第一對端子;一第一板連接器,所述第一板連接器端接於所述第一線纜的第二端且構造成對接所述第一信號板連接器;以及一電子元件電路,其提供電源給所述晶片。
  2. 如請求項1所述的計算設備,其中,所述晶片由一信號板支撐,而所述第一信號板連接器安裝在所述信號板上。
  3. 如請求項2所述的計算設備,其中,所述外殼包括一第二壁,所述計算設備包括支撐於所述第二壁附近的一第二連接器,所述第二連接器端接於一第二線纜的一第一端,所述第二線纜具有端接於一第二板連接器的一第二端,其中,所述信號板支撐一第二信號板連接器,所述第二信號板連接器電連接於所述晶片,所述第二板連接器構造成對接所述第二信號板連接器。
  4. 如請求項1所述的計算設備,其中,所述晶片封裝包括支撐所述晶片的一基板。
  5. 如請求項4所述的計算設備,其中,所述基板由一信號板支撐,所述 信號板不延伸至所述第一連接器。
  6. 如請求項1所述的計算設備,其中,所述晶片電連接於多個第一信號板連接器,且所述多個第一信號板連接器各經由一相應的第一板連接器對接於一不同的第一連接器。
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