专利名称：可插入电子模块组件和带散热器的插座的制作方法
技术领域：
本发明总的说来涉及一种电子收发器组件，尤其是涉及一种安装在电路板上的插座以及一种可插入该插座内的收发器模块。
背景技术：
已知基于光纤和铜的各种收发器，该收发器能够在电子主机设备和外部装置之间进行通信。这些收发器可以包含于可插入连接到主机设备内的模块中，以便使系统构型具有柔性。模块根据各种尺寸和相容性标准而构成，一种标准是Small Form-factor Pluggable(SFP)模块标准。
SFP模块插入插座内，该插座安装在主机设备内的电路板上。插座包括细长导承架或框，该细长导承架或框的前部开口于内部空间；以及电连接器，该电连接器布置在框的后面，并在内部空间内。连接器和导承架都与电路板电连接和机械连接，且当SFP模块插入插座内时，它也与电路板电连接和机械连接。普通的SFP模块和插座能够以2.5千兆位每秒(Gbps)的速率令人满意地传送数据信号。
对于下一代SFP模块的发展标准(称为XFP标准)要求收发器模块能够以10Gbps的速率传送数据。收发器模块在增加数据速率时将遇到多个以前没有经历过的问题。一个问题是收发器模块和周围电路将产生更大量的热，因此要去除这些热量，以便使电子部件能够使用较长时间。另一问题是收发器模块将产生更大量的、非常短波长的电磁(EM)能。当短波长的EM能增加时，更多EM能可能通过在插座或导承架的屏蔽中的间隙。当更多EM能由插座接收时，由邻近收发器模块传送的数据信号将有更多EM干扰(EMI)。因此希望将数据信号与EMI屏蔽或隔离至实用水平。
而且，普通收发器模块组件包括闩锁结构，以便将收发器模块固定在插座中和将收发器模块从插座中推出。希望使闩锁结构可靠、安全和坚固。
因此需要改进可插入电子模块和插座的设计，以便克服由于更高数据速率引起的目前存在的缺陷和预计到的问题，等。
发明内容
根据本发明的示例实施例，提供了一种电模块组件。该模块组件构造成与插座组件闩锁啮合，该插座组件用于安装在印刷电路板上。电模块组件包括顶推器机构，该顶推器机构包括第一和第二基本平行的促动器臂，用于沿插座组件的相对侧壁中的相应一个纵向延伸。各臂包括顶推器凸片，该顶推器凸片与该臂一起纵向延伸；以及偏置元件，该偏置元件与各促动器臂一起纵向延伸，并与各促动器臂接触。
在本发明的另一示例实施例中，提供了一种电模块组件。该模块组件构造成与插座组件闩锁啮合，该插座组件用于安装在印刷电路板上。电模块组件包括第一和第二侧壁。各第一和第二侧壁包括保持空腔，且各第一和第二侧壁设置成可滑动地插入插座组件的导承架中。顶推器机构包括第一和第二促动器臂，该第一和第二促动器臂用于靠近导承架的相对侧壁中的相应一个而纵向延伸。各臂包括顶推器凸片，该顶推器凸片与该臂一起纵向延伸，并设置成使得形成于导承架的各侧壁中的闩锁凸片偏转。纵向延伸的偏置元件抵靠各促动器臂。
在本发明的另一示例实施例中，提供了一种电模块组件。该模块组件包括插座组件，该插座组件包括导承架，该导承架有顶壁、底壁和相对的侧壁。各侧壁中包括闩锁凸片，且收发器模块组件构造成插入该导承架内。收发器模块组件包括相对的侧表面，当模块组件插入导承架内时，该侧表面邻近导承架的侧壁延伸。模块组件的各侧壁包括保持空腔，用于与插座组件的相应一个闩锁凸片啮合。顶推器机构包括第一和第二基本平行的促动器臂，用于与模块组件的保持空腔滑动啮合。促动器臂可纵向布置成靠近导承架的相应一个侧壁，且各臂包括顶推器凸片，该顶推器凸片与该臂一起纵向延伸，并设置成使得导承架的相应一个闩锁凸片偏转。偏转元件与各促动器臂一起纵向延伸。
在示例实施例中，可枢轴转动地安装的提环包括脚部分，该脚部分定向成钝角，且该脚部分与处于闩锁位置和处于开锁位置的提环接触。保持空腔的形状与接触臂的外部轮廓互补，且各保持空腔包括凸肩。该凸肩提供了用于相应一个偏置元件的支座。各促动器臂包括内表面，且该内表面有用于保持偏置元件的狭槽。促动器臂包括台阶形表面，该台阶形表面容纳于各保持空腔中。
图1是根据本发明实施例形成的模块组件和插座组件的分解透视图。
图2是图1中所示的散热器的仰视透视图。
图3是图1中所示的组件的一部分的装配透视图，表示了处于插座组件内的闩锁位置处的模块组件。
图4是图3中所示的组件沿线4-4的剖视图。
图5是图2中所示的组件处于开锁位置时的透视图。
图6是图1和3-5中的插座组件的局部剖透视图。
图7是图1中所示的夹子的透视图。
图8是根据本发明实施例形成的散热器组件的透视图。
图9是图8所示的散热器组件在安装有插座组件上时的局部剖透视图。
图10表示了安装在根据本发明可选实施例形成的插座组件上的另一散热器组件。
图11表示了插座组件的模块接口，该插座组件包括根据本发明实施例形成的电磁干扰屏蔽衬垫组件。
图12是用于图12中所示的衬垫组件的套环的透视图。
图13是安装在插座组件上的、图11中所示的衬垫组件的剖视图。
图14是插座组件的模块接口的可选实施例的透视图。
图15是插座组件的电路板接口的底部透视装配图，该插座组件包括根据本发明实施例形成的电磁干扰屏蔽衬垫组件。
图16是图1和3-5中所示的模块组件的前部透视图，表示了根据本发明实施例形成的顶推器机构。
图17是模块组件的侧视图，表示了处于闩锁位置处的顶推器机构。
图18是模块组件的侧视图，表示了处于第一中间位置处的顶推器机构。
图19是模块组件的透视图，表示了处于第二中间位置处的顶推器机构。
图20是模块组件的侧视图，表示了处于开锁位置处的顶推器机构。
图21是用于模块组件的顶推器机构的第二实施例的分解装配图。
具体实施例方式
图1表示了根据本发明示例实施例形成的模块组件和插座组件100。由于下面将详细介绍的原因，组件100还用于解决以高速(例如数据传输速率为10千兆位每秒，Gbs)传送数据信号的部件的散热和电磁屏蔽。不过，应当知道，本发明的益处和优点同样可以用于其它数据传送速率以及各种系统和标准。因此，尽管在上下文中通过组件100介绍和表示了本发明，但是本发明并不局限于组件100，因此，组件100是用于举例说明目的，而不是用于限制。
如图1所示，组件100大体上包括模块组件102，该模块组件102设置成可插入插座组件104内，该插座组件104安装在主机电路板106上，该主机电路板106再安装在主机系统例如路由器或计算机(未示出)上。主机系统通常包括导电机壳，该导电机壳有挡板(bezel)108，该挡板108包括穿过的开口109，该开口109与相应插座组件104基本对齐。模块组件102通过挡板开口109插入插座组件104内，且该插座组件104与挡板108电连接。
在所示实施例中，模块组件102包括壳体110，该壳体110包括基座112和盖体114，该基座112和盖体114固定在一起，以便形成用于布置在壳体110内的电路板(图1中未示出)的保护壳。电路板装有以已知方式执行收发器功能的电子电路和装置。电路板的边缘通过壳体110的后部116而暴露，且电路板边缘可插入插座组件104中，如下面所述。模块组件102能够安装在插座组件104中，使模块组件102的前端118从该插座组件104中露出。
模块组件102设置成插入插座组件104内。通常，模块组件102和插座组件104可以用于在主机系统和电信号或光信号之间需要接口的任意用途。模块组件102通过插座组件104而由插座连接器120与主机系统对接，该插座连接器120位于插座导承架122(也称为框)内。模块组件102通过在模块组件102的前端118处的连接器接口124而与光纤或电缆(未示出)对接。优选是，连接器接口124包括与光纤或电缆组件配合的机构，以便将光纤或电缆组件固定在模块组件102上。合适的连接器接口124为公知，并包括用于由Tyco Electronics Corporation(Harrisburg，Pa)提供的LC型连接器以及HSSDC2铜连接器的适配器。
模块组件102和插座组件104通过几个EMI降低特征中的一个或多个来降低EMI发射，这些EMI降低特征包括导承架122；衬垫组件125，该衬垫组件125与导承架122的、与挡板108对接的前端连接；以及中间和后部衬垫组件123、125，它们都将在后面更详细介绍。
如图1所示，导承架122包括冲压成形的金属体126，该金属体126确定了具有顶壁128、底壁130和侧壁132、134的壳。各顶壁、底壁和侧壁128-134的前边缘形成为凸缘，该凸缘环绕进入导承架122的前部开口136。顶壁128、底壁130和侧壁132、134确定了在它们之间的空腔138，该空腔138用于通过导承架122前端的开口来接收模块组件102。底壁130有底部开口，用于接收插座连接器120。导承架122有限位挡块140，该限位挡块140与模块组件102接合，以便防止模块组件通过导承架122向后进入太远。当模块组件102插入插座组件104中时，导承架122提供了在它的各侧的导电壁。导承架122的底壁130包括相应插针引线142，该插针引线142容纳于主机板106的通孔144中，并当插座组件104装入时提供通向设备机壳的地线的导电通路。主机板106上包括导电表面146，该导电表面146形成为用于支承插座组件104的板，以便提高电磁干扰屏蔽。
插座连接器120与导承架122一起安装在主机设备的电路板106上，但是与主机板106的导电表面146分开。插座连接器120例如可以是由TycoElectronics Corporation出售的788862-1(部件号)。插座连接器120包括狭槽，当模块组件102完全安装在导承架122中时，该狭槽接收安装在模块组件102上的电路板的边缘，从而使得模块组件102与主机设备电连接。
导承架122的顶壁128有在空腔138上面的较大开口194，用来装散热器150。散热器150布置成当模块组件102安装在插座组件104中时与该模块组件102进行物理接触。夹子152安装在散热器150上，并固定在导承架122上。夹子152保证使散热器150安装成抵靠模块组件102，以便于从模块组件102向散热器150的传热。散热器150包括接合表面(后面将介绍)，该接合表面对着导承架122的内部空腔138，并位于该内部空腔138附近。散热器150的接合表面设置成当装入内部空腔138内时与模块组件102物理接触，并抵靠该模块组件102。
保持凸片154形成于导承架122的各侧壁132、134上。保持凸片154与夹子152啮合，该夹子152再将散热器150保持在导承架122上。夹子152与导承架122牢固啮合，以便将散热器150保持在导承架122上。夹子152包括固定在散热器150上的弹性的弹簧部件155。当安装模块组件102时，弹簧部件155弯曲，以便使散热器150能够向外离开导承架122。弹簧部件155对散热器150施加合适力，以便保持合适的抵靠交界面，从而有利于模块组件102的传热和散热。夹子152还包括侧导轨(rail)156，该侧导轨156通过弹簧部件155而彼此连接，该侧导轨在散热器150上延伸，并与该散热器150柔性啮合。
图2表示了散热器150的底部透视图，该散热器150包括外周边表面160和模块接合表面162，该模块接合表面162相对周边表面160为台阶形，以便伸入导承架122的内部空腔138中。周边表面160在接合表面162的外周或周边163上环绕该接合表面162，且周边表面160相对于穿过接合表面162延伸的平面凹入。在一个实施例中，接合表面162近似与外周表面160同心，且倾斜过渡部分164在接合表面162的各前缘168、170上伸出。凹入或切除部分170形成于散热器150的纵向侧壁中，以便当安装散热器150时容纳夹子152(见图1)。
散热器150的接合表面布置在导承架122的内部空腔138内并处于与模块组件102的安装通路干涉的高度处。当安装模块组件102时，散热器150通过模块组件102而向外运动(如后面进一步介绍)，以便在散热器150和模块组件102之间提供抵靠交界面。
参考图1，当模块组件102拆下时，散热器150的接合表面布置在导承架122的内部空腔138内并处于与模块组件102的安装通路干涉的高度处。当安装模块组件102时，散热器150可通过模块组件102而向外运动，以便在散热器150和模块组件102之间提供抵靠交界面。散热器150的接合表面162为扁平光滑，以便当安装模块组件102时沿该模块组件102的配合表面滑动。
在还一和/或可选实施例中，热界面材料(未示出)布置在散热器150的接合表面162上以及模块组件102的盖体114上。当安装模块组件102时，热材料被压在散热器150的接合表面162以及盖体114之间。在该实施例中，为了避免在将模块组件102装入导承架122内时磨损和损坏热界面材料，散热器150的底侧包括一排凸台，这些凸台与模块组件102的顶表面中的一排孔配合。当模块组件102安装到导承架122内时，凸台可以沿模块组件102的顶表面滑动，并作为支座来使热界面材料保持在模块组件102上面的特定高度处。当模块组件102完全插入导承架122中时，凸台与孔对齐，并与孔啮合，从而挤压模块组件102和散热器150之间的热界面材料，这促进传热。
图3是安装在主机板106上并接收模块组件102的插座组件104的透视图，其中，为了清楚而除去了散热器150和夹子152。还有，在图3中没有表示挡板108。
模块组件102表示为处于闩锁位置，在该位置处将防止从导承架122中拆卸。当闩锁时，沿箭头A方向作用在模块组件102前端119上的轴向拉力不能使模块组件102拆下。在闩锁位置，模块组件102的前端118从EMI衬垫套环231向外伸出或凸出特定距离，在使用时，该EMI衬垫套环231布置成与挡板108(如图1中所示)的内表面抵靠接触。挡板108包括衬垫233(后面将参考图4介绍)，该衬垫233永久性固定在挡板108上，且套环231布置成与用于EMI屏蔽的衬垫233接触。参考图3，模块组件102穿过套环231和导承架122延伸。顶推器机构180布置在模块组件102的前端118上，并包括可旋转地安装的提环182以及弹簧加载的促动器臂184，该促动器臂184沿基本平行于导承架122的侧壁132、134的方向在导承架的相对侧延伸。顶推器机构180的结构和操作将在后面介绍。
导承架122包括导电体126，在示例实施例中，该导电体126由镀锡/铅的金属板形成。导电体126形成具有顶壁128、底壁130和侧壁132、134的壳。该顶壁128、底壁130和侧壁132、134确定了空腔138(如图1所示)，模块组件102装入该空腔138中。
导承架122的顶壁128包括前部186、后部188和相对的侧部190、192，它们确定了开口194的周边。顶壁128的部分186-192还确定了散热器150(如图1和2中所示)伸入内部空腔138(如图1中所示)内的最大距离，模块组件102装入该内部空腔138中。当散热器150安装在开口194上面时，顶壁128支承散热器150。保持凸片154由各相应侧壁冲压形成，并向外弯曲。当散热器150安装在导承架122上时，凸片154与夹子152(见图1)的侧导轨156(见图1)中的匹配开口198进行啮合。在示例实施例中，凸片154为三带斜度形状，它限制夹子相对于导承架122沿垂直方向和水平方向的运动，不过凸片154也可以采用别的形状。
顶壁128的后部188包括限位挡块140，该限位挡块140成稍微向内凸出到开口194中和向下凸出到空腔138中的向下延伸凸片的形状。挡块140与模块组件102的后表面啮合，以便防止模块组件102通过导承架122向后运动超过特定距离。导承架122的各侧壁132、134包括闩锁元件196，该闩锁元件196与顶推器机构180的相应促动器臂184啮合。在所示实施例中，闩锁元件196为矩形凸片，该矩形凸片由相应侧壁132、134冲压形成，并向内弯入导承架122的空腔138内。当模块组件102插入导承架122中时，闩锁元件196与模块组件102的壳体110(见图1)的外侧表面接触，并弹性向外偏转，以便能够插入模块组件102。当模块组件102插入导承架122内预定距离时，闩锁元件196返回与促动器臂184啮合的、如图3所示的闩锁位置。
图4是与插座组件104连接的模块组件102的剖视图，其中模块组件102处于闩锁位置。模块组件102中包括印刷电路板220。印刷电路板220的端部222容纳于插座连接器120的狭槽224内，该插座连接器120机械和电安装在主机板106上。插座连接器120包括电触点226，该电触点226与印刷电路板220端部的导电端子接触，以便形成与主机板106上的导电通路的电连接。当模块组件102插入导承架122内时，印刷电路板220的端部222插入连接器狭槽122中，且当模块组件102完全插入导承架122内时，模块组件102闩锁在闩锁位置，同时印刷电路板220完全与插座连接器120啮合。
图4和11-13表示了弹性的金属弹簧衬垫228、230，该弹性金属弹簧衬垫228、230布置在导承架122前端，并在下面介绍的导电套环231附近。当安装模块组件102时，衬垫228、230和套环231提供了与模块组件102外表面的接地接触，以便于电磁屏蔽。为了进一步防止EMI通过导承架122的前部开口136而泄漏，衬垫233(如图4中所示)布置在套环231和挡板108的内表面之间。衬垫233环绕挡板108中的开口109，并在装配过程中由导承架122的前端挤压。在示例实施例中，衬垫233由导电泡沫材料垫(例如由Laird Technologies of Delaware Water Gap，Pennsylvania购得)制造。该垫包括穿过的孔或开口，当衬垫233例如通过已知的粘接剂安装和固定在挡板108的后表面上时，该孔或开口与挡板开口109对齐。套环231直接与衬垫233压力接合，并提供在导承架122和挡板108之间的连续EMI屏蔽界面。
另外，参考图4，中间EMI衬垫123位于插座连接器120的前面，也提供了与模块组件102的外表面的接地接触，以便提供在模块组件102中部的EMI屏蔽。衬垫123还与主机电路板106的接地表面146(如图1中所示)接触。EMI衬垫232、234还布置在导承架122的后部，用于附加EMI屏蔽。前述EMI衬垫特征将在后面进一步介绍。
图5是部分插入插座组件104内并处于开锁或释放位置的模块组件102的透视图。提环182位于开锁位置，如后面所述，这使得促动器臂184与导承架122的侧壁132、134中闩锁元件196脱开。插座连接器120位于导承架122的空腔138的后部，且插座连接器120钎焊到主机板106上。导承架122与主机板106的导电表面146(如图1中所示)电连接，以便当模块组件102在闩锁位置与插座连接器120连接时提供在模块组件102之外的电磁屏蔽框。中间EMI衬垫123位于插座连接器120前部的空腔138底部位置处。后部EMI衬垫232布置在导承架122的后端外周周围并邻近主机板106。
图6是插座组件104的局部剖透视图，其中拆下了模块组件102。插座连接器120位于空腔138的后端，以便接收模块组件102(如图4中所示)的印刷电路板220(如图4所示)。当模块组件102插入导承架122的空腔138中时，中间EMI衬垫123从导承架122的底壁130向上伸入模块组件102的通路中。闩锁元件196从导承架122的侧壁132、134向内伸入空腔138内，并伸入模块组件102的通路内。导承架122的前端包括如后面所述的EMI衬垫组件125。
图7是夹子152的透视图，该夹子使散热器150与导承架122(如图1-5中所示)连接。夹子152包括相对的侧导轨156，该侧导轨通过从上边缘280伸出的弹簧部件155来连接，且各侧导轨156包括啮合开口198，用于与导承架122的侧壁132、134中的凸片154(如图1和2中所示)连接啮合。各侧导轨156还包括释放孔284，该释放孔284便于插入工具例如螺丝刀，以便从导承架122的侧壁132、134上拆卸夹子152。螺丝刀或其它工具可以插入释放孔284中，以便能够将侧导轨156从导承架上撬开，从而将导轨156从凸片154下面释放，并能够将夹子152从导承架122上拆卸。侧导轨156还包括向外扩口的底边缘286，以便于将夹子152插入到散热器150的侧部和导承架122的侧壁132、134上。
在示例实施例中，弹簧部件155从侧导轨156的上边缘280基本垂直向上伸出。各弹簧部件155包括相对的升高部分288，该升高部分288基本垂直于相应侧导轨156延伸；以及凹入部分290，该凹入部分290在升高部分288之间延伸。因此，当侧导轨156分开以便安装在导承架122上时，弹簧部件155可以弹性弯曲，同时提供了与导承架122的紧密和牢固配合。
图8表示了散热器组件300，该散热器组件300包括安装在散热器150上的夹子152。散热器150包括多个传热销302，这些传热销302布置成行和成列，并从大致矩形的基座304向上延伸。夹子152的弹簧部件155在间开间隙303的选定销302行之间延伸。弹簧部件155的凹入部分290与散热器基座304接触。
在所示实施例中，提供了四个销302区，每个区包括54个基本为柱形的销302，这些销302从基座304向上延伸。相邻的销302区由夹子152的三个弹簧部件155中的一个来分开。不过，应当知道，在本发明的可选实施例中，可以采用更多或更少数目的销、销区和弹簧部件。另外，应当知道，在本发明的可选实施例中，可以采用其它形状和结构的销302、翅片和/或基座304。
图9表示了与导承架122连接的散热器组件350，模块组件102插入该导承架122中。散热器组件350安装在导承架122中的空腔138的上面，且在导承架122的侧壁132、134中的凸片154装入夹子152的侧导轨156的孔198中。夹子152使得散热器150的底部接合表面162位于模块组件102的通路中。如图9的剖开部分所示(也如图2中所示)，在示例实施例中，基座304包括底部周边表面160，该底部周边表面160环绕接合表面162。周边表面160相对于包含接合表面162的平面凹入，换句话说，接合表面162从周边表面160朝着模块组件102的顶表面384向外伸出。当没有安装模块组件102时，导承架122的顶壁128的相对侧部186、188、190、192支承散热器150的周边表面160。
当模块组件102插入导承架122的空腔138中时，该模块组件102的顶表面384使得散热器150的接合表面162克服夹子152施加的力向上移动。因此，夹子152通过弹簧部件155而提供了向下的偏置力或压力，以便使两个表面162、384保持接触，从而使它们之间有最佳传热。倾斜过渡部分164在散热器的接合表面162和周边表面160之间延伸，以便于在模块组件102安装到插座组件104中和从插座组件104中拆卸时使得散热器接合表面162和模块组件102的顶表面384平滑啮合。此外，接合表面162为扁平和光滑，以便于模块组件102的滑动插入。尽管在散热器150和模块组件102之间的传热通过模块顶表面384和散热器接合表面162的金属与金属接触来提供，但是应当知道，在还一和/或可选实施例中，可以包括热界面材料，以便提高或改变传热关系。
图10表示了另一实施例，其中，散热器150的周边表面160上有凸片400、402，该凸片400、402沿导承架122的各侧壁132、134的顶边缘形成。散热器150通过与侧壁132、134成一体的弹簧部件404而固定在导承架122上。弹簧部件404在散热器150上施加向下的偏置力。与弹簧部件155(图1、6和8中所示)不同，弹簧部件404并不横越导承架122的宽度延伸，而是只横过散热器150足够距离延伸，以便使散热器150保持就位。
在还一可选实施例中，导承架122包括在导承架122的侧壁132、134和/或顶壁128的侧部188-192中的凹槽部分406(如图10中的假想线所示)。在该实施例中，散热器150置于侧壁132、134和/或顶壁128的侧部188-192的边缘上并在凹槽部分406中。
图11-13表示了EMI屏蔽衬垫组件125，它用于在挡板108(图1和3中所示)附近屏蔽导承架122的前部或前端422，以便防止不希望的电磁干扰通过前端422泄漏。前端422包括顶边缘424、底边缘426和侧边缘428、430，它们形成环绕开口136并确定该开口136的外周的凸缘。开口136使得能够进入由导承架122的壁确定的空腔138内。导电衬垫228、230、434、436安装在前端422的各相应边缘424、426、428、430上。在图11中，衬垫228表示为处于顶边缘424上面的安装位置中，图13表示了安装在前边缘422上的衬垫组件125。
各衬垫228、230、434、436弯曲，这样，当安装衬垫时，它穿过开口136延伸，并部分伸入导承架122的内部空腔138中，最好如图13所示。各衬垫228、230、434、436有弓形结构的弹性条带438，该条带438在模块组件102的顶壁、底壁和侧壁中与该模块组件102接触，以便提供EMI的屏蔽。上面安装了衬垫228、230、434、436的凸缘或边缘424-430抵靠电子主机设备的挡板108。也就是，衬垫228、230、434、436夹在相应凸缘424-430和挡板108之间，同时导承架122的前部开口136与挡板108中的开口109(如图1和4所示)对齐，以便使模块组件102能够插入导承架122中。
衬垫228、230、434和436用于减少在凸缘424-430和挡板108之间的任何间隙，还减少在模块组件102和导承架122之间的任何间隙，以便防止EMI泄漏。该EMI可能通过模块组件102而在内部产生，或者通过装置和主机设备而在外部产生。衬垫228、230、434、436首先通过与挡板108(该挡板108与主机机壳接地连接)且还通过导承架122而与地线电连接，该导承架122有与主机板106上的地线连接的销或引线142，导承架122安装在该主机板106上(最好如图1所示)。因此，影响导承架112或衬垫228、230、434、436的EMI都有效引向地线。
特别是，在示例实施例中，衬垫228、230、434和436由导电材料例如铜合金片制成。顶部和底部衬垫228、230分别在导承架122前端422的顶边缘和底边缘424、426的基本整个长度上延伸。当安装在前端422上时，顶部和底部衬垫228、230彼此成镜像图像，且各顶部和底部衬垫228、230包括桥440，该桥440叠加在各边缘424、426上；夹子部分442，该夹子部分442钩在相应边缘424、426上；以及条带438，该条带438在挂钩部分442的相对侧从桥440上伸出。夹子部分442形成槽，该槽钩在导承架122的前端422的外表面上。最好如图13所示，条带438弯曲并向内伸入开口136中，而它的远端相对于该开口向外扩口，并与导承架122的相应一个侧壁132、134接触。尽管在所示实施例中，在各顶部和底部衬垫228、230上提供有8个条带438，但是应当知道，在还一和/和可选实施例中，可以提供有更多或更少条带438。通过用衬垫228、230基本覆盖大部分的顶边缘和底边缘424、426，因此沿顶边缘和底边缘440、442提供了屏蔽的EMI界面。
同样，当安装在前端422上时，左侧和右侧衬垫434、436彼此成镜像图像，且各左侧和右侧衬垫434、436包括桥444，该桥444叠加在前端422的左侧和右侧边缘428、430上；夹子部分446，该夹子部分446钩在相应的左侧和右侧边缘428、430上；以及条带438，该条带438如上所述在挂钩部分446的相对侧从桥444上伸出。夹子部分446形成槽，该槽钩在导承架122的前端422的外表面上。尽管在所示实施例中，在各左侧和右侧衬垫434、436上提供有3个条带438，但是应当知道，在还一和/和可选实施例中，可以提供有更多或更少条带438。通过用衬垫434、436基本覆盖大部分的左侧边缘和右侧边缘428、430，因此沿左侧边缘和右侧边缘428、430提供了屏蔽的EMI界面。
在特定实施例中，衬垫228、230、434、436的相邻条带438彼此分开大约1mm或更小的狭缝，且条带438的宽度远远大于狭缝的宽度，以便提供足够用于10Gbs的数据传输速率的EMI屏蔽。不过，应当知道，在可选实施例中，狭缝的相对尺寸和条带的宽度可以变化。
衬垫228、230、434、436分别固定在导承架122的、形成开口136的前端422上。特别是，衬垫228、230、434、436通过啮合开口446而安装在前端422上，该啮合开口446与导承架122前端422中的开口448对齐。套环231接收衬垫228、230、434、436的桥440、444，并包括保持销或凸片450，该保持销或凸片450穿过开口446、448延伸，并使衬垫228、230、434、436与前端422连接。套环231固定在导承架122的前端422上，且套环231包围前端422的边缘、桥440、444和夹子部分442、446的一部分，以便将EMI衬垫228、230、434、436固定在导承架122上。
套环231包括平滑的外表面452，该外表面与挡板108一起提供了不间断和连续的EMI屏蔽界面。此外，套环231的外表面与固定在挡板108(如图1和4所示)内表面上的衬垫233(如图4所示)压力啮合。
在示例实施例中，套环231在已知的模铸操作中由导电材料例如铝或锌来制造。在可选实施例中，套环231可以由其它已知材料以及根据与现有技术类似的处理和技术来制造。如图11和12所示，套环231形成与导承架122的前端422互补的形状，因此，在所示实施例中基本为矩形。保持销450从扁平内部槽460向内伸出，该扁平内部槽460接收该前端422。保持销450从接收前端422的扁平内部槽460向内延伸。销450通过套环231稍微伸入开口462中。唇缘464形成于开口462的周边附近，当安装套环231时，该唇缘464抵靠衬垫228、230、434、436的相应部分，如图13所示。
图14表示了可选实施例，其中，导承架122的前端422包括单独提供的衬垫468，该衬垫468与前端422的各边缘连接。衬垫468包括以基本垂直方式从前端422的边缘向外伸出的凸缘469。该凸缘469设置成抵靠固定在挡板108(如图1和4中所示)上的衬垫233(如图4中所示)，以便提供用于前端422的EMI屏蔽。多个凹槽470形成于导承架122的、靠近衬垫468的壁中。凹槽470接收衬垫468的条带，该条带伸入导承架122的内部，并以前述方式提供与模块组件102的接地接触。
图15是插座组件104在插座连接器120(如图1中所示)附近与主机板106(如图1中所示)连接时的底部透视装配图。如图4所示，在模块组件102中的印刷电路板220(如图4中所示)与在导承架122的底侧后部的插座连接器120啮合。参考图15，因此在导承架122的底侧后部提供了电磁干扰屏蔽衬垫组件480。
后部帽482安装在导承架122的后部，以便关闭通过导承架122底壁130的开口484。中间EMI衬垫123沿开口484的前部或前边缘485布置，且中间衬垫123包括接触条带486，该接触条带486以与前述类似的方式伸入空腔138内。当模块组件102插入导承架122内时，接触条带486沿开口484的前边缘485延伸，也如图4和5所示。条带486的宽度足以基本覆盖大部分前边缘485，以便沿前边缘485形成屏蔽界面。当模块组件102插入导承架122内时，条带486刷过模块组件102的底表面。条带486通过模块组件102而偏转，并提供从模块组件102至主机设备的机壳地线的导电通路。在示例实施例中，条带486形成通向主机板106的导电表面146(如图1中所示)的电通路，该导电表面146再与地线电连接。
底侧后部EMI衬垫232布置成沿后部帽482以及开口484的侧部492、494延伸，以便进一步提供EMI屏蔽。在示例实施例中，衬垫232由包含导电颗粒材料的橡胶弹性体制成，并形成与导承架122的后端配合的U形裙边。槽488形成于衬垫232中，该衬垫232接收导承架122的边缘，也如图4中所示。衬垫232截面包括台阶形轮廓，该台阶形轮廓沿槽488两侧的不同平行平面延伸。衬垫232可压缩，并压靠主机板106(如图1中所示)的导电表面146(如图1中所示)，以便当导承架122安装在主机板106(如图1中所示)上时形成沿底部开口484的侧边缘和后部边缘的连续和不间断的屏蔽界面。
在示例实施例中，EMI衬垫232包括柔性基座部分490，该柔性基座部分490沿底部开口484的侧边缘492、494安装，并设置成抵靠在布置于主机板106(图1)上的导电层146(图1)上。基座部分490在它的内表面上成一体形成有一系列柔性锯齿496。这些齿496通过底部开口484向上凸出到导承架122的内部空腔138中。锯齿496布置在导承架122的各侧壁132、134附近并在导承架122的空腔138内部。锯齿496从底部开口484伸入内部空腔138内。因此，当模块组件102安装在导承架122内时，锯齿496定位成与该模块组件102啮合。
上部EMI衬垫234布置在导承架122的空腔138内部并靠近导承架122的后端。在所示实施例中，衬垫234是导电泡沫材料垫，它粘附在导承架122的后部帽482上，并抵靠底部EMI衬垫232。适于制造衬垫234的导电泡沫材料例如可由Laird Technologies of Delaware Water Gap Pennsylvania购得。
通过在底部开口484的前边缘485、侧部边缘492和494以及后部帽482上分别提供EMI衬垫123、232、234，可以在插座连接器120和模块组件102之间的交界面周围提供有效的EMI屏蔽。
图16是图1和3-5中所示的模块组件102的正透视装配图，表示了根据本发明实施例形成的顶推器机构180。
模块组件102包括一对促动器臂184，该对促动器臂184彼此成镜像图像，并与提环182配合，以便使模块组件102从闩锁位置释放，并将该模块组件102从插座组件104(如图1中所示)中推出。提环182为大致矩形体，有确定开口508的顶侧500、底侧502以及左侧和右侧504、506，该开口508的尺寸设置成接收模块组件102的连接器接口。连接器接口124包括形成于它的底端的狭槽510，提环182的底侧502容纳于该狭槽510中，以便将该提环182可枢轴转动地安装在模块组件102上。带斜度脚部分512在底侧502与左侧和右侧504、508相交处从提环182的各底部拐角伸出。
促动器臂184包括主体部分514，该主体部分514包括轴向伸出的顶推器凸片516；以及脚部分520，该脚部分520基本垂直于主体部分514而延伸。闩锁接触挡块部分522在主体514的、与顶推器凸片516相反的端部上延伸，并从脚部分520的前端524向外延伸。主体部分514包括在其内表面527上的台阶形轮廓526以及在其外表面529上的楔形前端528。该楔形前端528的厚度逐渐减小，以便形成伸向顶推器凸片516的坡面。顶推器凸片516的宽度相对于主体部分514减小，并包括伸向隆起凸台532的坡面530。
顶推器凸片516的坡面530的倾斜方向与促动器臂14的楔形前端528相反。也就是，当楔形前端528的厚度沿主体514的轴向或纵向方向减小时，顶推器凸片516的坡面530的厚度从主体514的前边缘528朝着顶推器凸片516的凸台532增加。因此，沿给定方向，当楔形端528为正斜度时，坡面530为负斜度，或者相反。如图16中所示，楔形端528和坡面530并排布置成沟谷形状，因此彼此相向倾斜。还有，坡面530的倾斜角比楔形端528的倾斜角陡得多。各促动器臂184的内表面527包括纵向狭槽534，该纵向狭槽534容纳偏置元件536例如线圈弹簧。当用户操纵提环182时，偏置元件536进行模块组件102的弹簧加载释放驱动。
模块组件102包括在它的各个侧壁538、539上的保持空腔540，且该保持空腔540的形状基本与相应促动器臂184的外部轮廓互补。因此，各保持空腔540包括第一部分542、第二部分544和第三部分546。该第一部分542的宽度稍微大于促动器臂184的主体部分514的宽度，深度基本等于主体部分514的完全深度(即促动器臂184的台阶形轮廓527的更厚部分的深度)。第二部分544的宽度基本等于第一部分的宽度，但是深度基本等于主体部分514的、靠近楔形前端528的减小深度(即促动器臂184的台阶形轮廓527的更薄部分的深度)。第三部分546的深度基本等于第二部分544的深度，但是宽度减小，该减小宽度稍微大于顶推器凸片516的宽度。保持空腔540的第一和第二部分542、544设置成接收促动器臂184的主体部分514的台阶形轮廓527，而第三部分546设置成滑动啮合地接收顶推器凸片516。凸肩548使第一部分542与第二部分544分开，并提供了用于促动器臂184的偏置元件536的抵靠件或支座。
当促动器臂184容纳于模块组件102的相应模块保持空腔540中，且提环182安装在连接器接口124上并向上旋转，以便使提环182的脚部分512与促动器臂的脚部分520接触时，顶推器机构180进行啮合，并准备使用。
图17是模块组件102的侧视图，其中促动器臂184容纳于保持空腔540内，且提环182处于闩锁位置。当模块组件102插入插座组件104中时，保持凸片516与导承架122(如图4和5中所示)的闩锁元件196(如图4和5中所示)接触，并使闩锁元件196向外偏转，以便使模块组件102能够插入导承架122(图4和5)内。当模块组件102完全插入时，保持凸片516越过闩锁元件196，且闩锁元件196向内偏转，并抵靠在促动器臂184的楔形前端528上。因此，当模块组件102完全插入导承架122中时，保持凸片516闩锁在导承架122的闩锁元件196的后面。
在闩锁位置，提环182基本竖直，且提环182的脚部分512与促动器臂的脚部分520接触。促动器臂184的闩锁接触挡块部分522与提环182的侧部504、506(如图16中所示)接触。偏置元件536(如图16中所示)压缩承载，并使提环182保持在闩锁位置。提环182的脚部分512相对于提环182的侧部504、596以钝角延伸，并在与促动器臂182的脚部分520接触的点处进行圆角。
图18是模块组件102的侧视图，表示了当提环182绕它的底端502枢轴转动，以便驱动该机构，并使模块组件102从插座组件104上释放时处于第一中间位置的顶推器机构。提环182绕它的底端枢轴转动离开接口连接器124，且提环182的脚部分512抵靠促动器臂184的脚部分向上滑动。带斜度脚部分512使得促动器臂184纵向向内进入保持空腔540，从而进一步使促动器臂184中的偏置元件536负载。
图19是模块组件102的侧视图，表示了枢轴转动至第二中间位置处的提环182，其中，提环的脚部分512相对于促动器臂的脚部分520定位成这样，即偏置元件536压缩至最大负载。使提环182从该位置进一步枢轴转动将使得偏置元件536放松，并将促动器臂196向前推向连接器接口124。这时，导承架122的闩锁元件196与促动器臂184的顶推器凸片516的坡面530接触。当偏置元件536沿向前方向(图19中向右)推压促动器臂184时，坡面530使得闩锁元件向外偏转，直到凸台532跳过闩锁元件196。
图20是模块组件102的侧视图，表示了处于开锁位置的提环，其中，提环脚部分512的扁平底表面560平齐抵靠促动器臂184的脚部分520。促动器臂184通过偏置元件536而向前移动，保持凸片516从导承架122的闩锁元件196上释放。在开锁位置，模块组件102可以通过拉动提环182以便使模块组件102滑出插座组件104。偏置元件536使提环182保持在闩锁位置，直到提环182驱动至上述闩锁位置。
提环182朝着连接器接口124往回枢轴转动，以便使促动器臂184的位置返回至闩锁位置(如图17中所示)，其中，保持凸片516可以与插座组件104的闩锁元件196(图4和5)啮合。
图21表示了用于如上所述使模块组件602从上述插座组件104释放的顶推器机构。模块组件602包括基座604、印刷电路板606和盖体608，该盖体608有安装的连接器接口610。印刷电路板606设置成用于收发器功能，并能够以10Gbs数据信号速率传输，且模块组件602与插座组件104的插座连接器120连接，如上所述。
盖体608包括扁平底壁612和相对的侧壁614、616，该侧壁614、616基本垂直于底壁612延伸。凹槽或切口形成于侧壁614、616的、接收促动器620的前边缘中。促动器620包括两个纵向部件或促动器臂622、624，该纵向部件或促动器臂622、624包括从它上面伸出的相应向外伸出顶推器凸片626、628以及轴向伸出并与促动器臂622、624成一体的相应弹性重置偏置元件630、632。促动器620包括在促动器臂622、624之间延伸的横杆640，且当安装促动器620时，横杆640在连接器接口610下面延伸。夹子642、644从横杆640向前伸出，并提供托架，用于接收提环636的脚部分646，以便将提环636可枢轴转动地安装在模块602上。
在所示实施例中，促动器620是形成为单件单元的冲压金属部件，这样，偏置元件630、632基本与促动器臂622、624共面，并为蛇形结构。不过，应当知道，在可选实施例中，促动器620可以根据已知的方法和技术而由多个零件和各种材料制成。
当模块组件602进行装配并完全插入导承架122(图4和5)内时，在导承架122上的保持凸片196(图4和5)进入模块组件盖体608中的相应空腔634，从而防止模块组件602从导承架122中退出。拉动提环636使偏置元件630、632伸长，并由顶推器凸片626、628上的带角度表面使得闩锁元件196(图4和5)向外偏转，从而使闩锁元件196从模块组件空腔634中移出，并使得模块组件602从导承架122中退出。当提环636释放时，偏置元件626、632卸载，并使顶推器凸片622返回它的、与盖体608的凹槽部分618的后边缘638啮合的正常位置。
尽管已经通过多个特定实施例介绍了本发明，但是本领域技术人员应当知道，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，本发明可以进行变化。
权利要求
1.一种插座组件，包括导承架，其具有连接形成为内部空腔的顶壁、底壁和侧壁，该空腔构造为接纳电子模块，所述顶壁、底壁和侧壁中的一个具有穿过其中的开口；和散热器，其安装在所述顶壁、底壁和侧壁之一的所述开口上，所述散热器具有一位于所述导承架内部空腔附近的接合表面，当一模块被安装到所述内部空腔时，所述散热器的接合表面构造为与该模块物理接触。
2.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述开口位于所述顶壁上，所述底壁构造为能够安装到一电路板上。
3.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述开口设置在所述顶壁上，所述顶壁包括前面、后面及相对的侧部，这些部分限定所述开口的周边并且当所述散热器安装到所述开口时，支撑所述散热器。
4.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述开口包括所述侧壁上的凹槽部分，所述散热器在所述凹槽部分中依靠在所述侧壁的边缘上。
5.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括形成在所述侧壁之一上的保持凸片，所述保持凸片与用于将所述散热器保持在所述导承架上的散热器夹子接合。
6.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括设置在所述散热器上的夹子，所述夹子牢固地接合所述导承架以将所述散热器保持在所述导承架上。
7.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括一固定在所述散热器上的弹簧部件，当插入一模块时，所述弹簧部件弯曲以容许所述散热器向外移动而远离所述导承架，所述弹簧部件向所述散热器施加一预定的力以促进热传递。
8.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括一夹子，该夹子具有用于咬合所述导承架侧壁的侧轨，这些侧轨通过在所述散热器上延伸并与所述散热器接合的弹簧部件而相结合。
9.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述散热器的接合表面是台阶状的，能够延伸到所述导承架的内部空腔。
10.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述散热器包括围绕所述接合表面的外周表面，所述外周表面相对于包含所述接合表面的一平面凹下。
11.如权利要求1所述的插座组件，其中，当模块被取下时，所述散热器的接合表面停留在所述导承架的所述内部空腔内位于与该模块的安装通路相干涉的高度，当安装该模块而在该散热器和该模块之间提供一抵靠界面时，所述散热器能够通过该模块向外移动。
12.如权利要求1所述的插座组件，其中，所述散热器的接合表面是扁平、光滑的，当模块被安装时，该接合表面能够沿着该模块的配合表面滑动。
13.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括一设置在所述散热器接合表面上的热界面材料，当模块被安装时，所述热界面材料构造为被压在所述接合表面和该模块的结合表面之间。
14.如权利要求1所述的插座组件，进一步包括一形成在所述侧壁之一上的三角形保持凸片，所述保持凸片接合一散热器夹子，从而防止所述散热器相对于所述导承架水平和垂直移动。
15.一种收发器插座组件，包括导承架，其具有连接形成为内部空腔的顶壁、底壁和侧壁，该空腔构造为接纳收发器，所述顶壁、底壁和侧壁中的一个具有穿过其中的开口；和散热器，其安装在所述顶壁、底壁和侧壁之一的所述开口上，所述散热器具有一位于所述导承架内部空腔附近的接合表面，当收发器被安装到所述内部空腔时，所述散热器的接合表面构造为与该收发器物理接触。
16.如权利要求15所述的收发器插座组件，其中，所述开口被所述顶壁、底壁和侧壁其中之一的前面、后面及相对的侧部围绕，所述前面、后面及侧部限定所述开口的周边并且限定所述散热器延伸到所述内部空腔的最大距离。
17.如权利要求15所述的收发器插座组件，进一步包括一夹子，该夹子具有固定到所述散热器的弹簧部件，当插入收发器时，所述弹簧部件弯曲以容许所述散热器向外移动而远离所述导承架，所述夹子具有咬合所述导承架侧壁的侧轨。
18.如权利要求15所述的收发器插座组件，其中，所述散热器的接合表面为台阶状，延伸进所述导承架的内部空腔。
19.如权利要求15所述的收发器插座组件，其中，所述散热器包括一围绕所述接合表面的外周表面，所述外周表面相对于包含所述接合表面的一平面凹下。
20.如权利要求15所述的收发器插座组件，其中，当收发器被取下时，所述散热器的接合表面停留在所述导承架的所述内部空腔内位于与该模块的安装通路相干涉的高度，当安装收发器而在该散热器和该收发器之间提供一抵靠界面时，所述散热器能够通过该收发器向外移动。
21.如权利要求15所述的收发器插座组件，其中，所述散热器的接合表面是扁平、光滑的，当一收发器被安装时，该接合表面能够沿着该收发器的配合表面滑动。
全文摘要
一种插座组件，其包括导承架，该导承架具有连接形成为内部空腔的顶壁、底壁和侧壁，该空腔配置为接纳电子模块。所述顶壁、底壁和侧壁中的一个具有穿过其中的开口，以及安装在该开口上的散热器。该散热器具有一位于该导承架内部空腔附近的接合表面，当一模块被安装到所述空腔时，该散热器的接合表面构造为与该模块物理接触。该散热器散去产生于模块内的热量并使得该组件中的数据传输率容易地达到10Gbs。
文档编号H01R13/658GK1647599SQ03808431
公开日2005年7月27日 申请日期2003年3月5日 优先权日2002年3月6日
发明者爱德华·J·布赖特, 布赖恩·P·科斯特洛, 詹姆斯·C·希夫勒, 丹尼尔·E·斯塔尔 申请人:蒂科电子公司