非接触式通信单元连接器组件的制作方法
【专利说明】非接触式通信单元连接器组件
[0001 ]相关申请
[0002]本申请要求于2013年8月13日提交的美国临时专利申请N0.61 /865，542的权益，其全部公开内容通过引用被结合于此，用于所有目的。
技术领域
[0003]本公开内容涉及非接触式连接器组件并且更具体而言涉及控制极高频信号的信令通路的非接触式连接器组件。
【背景技术】
[0004]半导体制造和电路设计技术的进步已使集成电路(1C)的开发和生产具有越来越高的工作频率。反过来，结合这种集成电路的电子产品和系统能够提供比上几代产品更高级的功能。这种附加功能一般已经包括以越来越高的速度处理日益大量的数据。
【发明内容】
[0005]本文公开了非接触式极高频(EHF)连接器组件、无源线缆连接器组件以及有源线缆连接器组件。在一种实施例中，非接触式连接器组件可以包括若干可操作来选择性发送和接收EHF信号的极高频(EHF)非接触式通信单元(CCU)，以及若干耦合到EHF CCU的信号引导结构。信号引导结构可以沿多条EHF信号通路引导EHF信号。
[0006]无源线缆连接器组件可以体现在介电耦合结构中，供与连接器组件的至少一个信号引导结构接口。耦合结构可以包括布置在捆绑阵列中的若干波导。捆绑阵列可以包括与至少一个信号引导结构接口的接口部分、锥形部分和延伸部分，其中接口部分的横截面超过延伸部分的横截面。捆绑阵列可以作为多行多列阵列或作为单行多列阵列存在。
[0007]有源线缆连接器组件可以体现在非接触式连接器组件中，其包括包含第一表面和第一轴的衬底，安装到衬底的第一表面并沿着第一轴的多个EHF非接触式通信单元(CCU)，其中每个EHF (XU选择性地发送和接收EHF信号。连接器组件可以包括耦合到多个EHF (XU的信号引导结构。信号引导结构可以包括每个都构造为至少部分地覆盖其中一个EHF CCU并沿EHF信号通路引导与那一个EHF CCU关联的EHF信号的若干信号整形密封剂。
[0008]紧凑的多行多列非接触式连接器组件可以包括包含第一和第二表面和第一轴的衬底，安装到衬底的第一表面并沿着第一轴的第一多个EHF非接触式通信单元(CCU)，其中每个EHF CCU选择性地发送和接收EHF信号，以及安装到衬底的第二表面并沿着第一轴的第二多个EHF非接触式通信单元(CCU)，其中每个EHF CCU选择性地发送和接收EHF信号。连接器组件还可以至少包括耦合到第一多个EHF (XU的第一信号引导结构，以及至少包括耦合到第二多个EHF CCU的第二信号引导结构。第一和第二信号引导结构可以沿EHF信号通路引导与每个EHF (XU关联的EHF信号。
【附图说明】
[0009]在一般性地描述了设备之间的通信之后，现在参考附图，附图不一定是按比例绘制的，并且其中:
[0010]图1示出了通信系统的实施例；
[0011 ]图2是在图1的系统中可用的EHF通信单元的第一例的侧视图；
[0012]图3是EHF通信单元的第二例的等距视图；
[0013]图4示出了根据实施例、安装到衬底的说明性EHF(XU;
[0014]图5示出了根据实施例、图4的CCUEHF，但是增加了说明性信号引导结构；
[0015]图6示出了根据实施例的非接触式连接器组件的说明性分解图；
[0016]图7示出了根据实施例的说明性EHF信号通路；
[0017]图8A-8J示出了根据实施例、处于不同构造阶段的非接触式连接器组件；
[0018]图9示出了根据实施例的说明性四通道捆绑波导；
[0019]图10示出了根据实施例的说明性连接器组件的透视图；
[0020]图11A和11B示出了根据各种实施例、可以利用连接器组件连接在一起的两个设备的说明性视图；
[0021]图12A和12B示出了根据实施例、连接在一起的两个连接器组件的说明性顶视图和侧视图；
[0022]图13A-13D示出了根据实施例的连接器组件的不同视图；
[0023]图14A-14G示出了根据实施例的另一连接器组件的不同视图；
[0024]图15示出了用于第一和第二设备的若干磁体对准实施例；
[0025]图16A-16C示出了用于将两个连接器组件选择性配对在一起的若干不同对准结构实施例;及
[0026]图17A-17E示出了根据各种实施例的各种连接器组件的若干不同表面纹理。
【具体实施方式】
[0027]现在在下文中参照附图更充分地描述说明性实施例，附图中示出了代表示例。所公开的通信系统和方法可以体现为许多不同形式并且不应当被认为局限于本文所述的实施例。相同的标号贯穿全文指相同的元件。
[0028]在下面的详细描述中，为了解释，阐述了许多具体的细节，以提供对各种实施例的透彻理解。本领域普通技术人员将认识到，这些各种实施例仅仅是说明性的并且不是要以任何方式进行限制。其它实施例将很容易让受益于本公开内容的技术人员想到。
[0029]此外，为了清楚，不是本文所述的实施例的所有常规特征都被示出或进行描述。本领域普通技术人员将容易认识到，在任何这种实际实施例的开发中，可以要求众多特定于实施例的决定来实现特定的设计目标。这些设计目标将从一个实施例到另一个并从一个开发者到另一个变化。而且，应当认识到，这种开发努力可能是复杂和费时的，但仍然是受益于本公开内容的本领域普通技术人员采用的常规工程设计。
[0030]在当今社会和无处不在的计算环境中，高带宽模块化和便携式电子设备正在越来越多地被使用。这些设备之间以及其中通信的安全性和稳定性对于它们的操作是重要的。为了提供改进的安全高带宽通信，电子设备之间以及每个设备中的子电路之间的非接触式通信的独特能力可以在新颖和有用的布置中被利用。
[0031]这种通信可以在射频通信单元之间发生，并且处于非常近距离的通信可以在EHF通信单元中利用EHF频率(通常是30-300GHz)实现。EHF通信单元的例子是EHF通信链路芯片。贯穿本公开内容，术语“通信链路芯片”和“通信链路芯片包装”被用来指嵌在1C芯片或包装中的EHF天线。这种通信链路芯片的例子可以在，例如，美国专利申请公开N0.2012/0263244和2012/0307932中找到。通信链路芯片是通信设备的例子，也被称为通信单元，无论它们是否提供无线通信并且无论它们是否在EHF频带中工作。
[0032]缩写“EHF”代表极高频，并指在30GHz至300GHz(千兆赫)范围内的电磁(EM)频谱的一部分。术语“收发器”可以指诸如包括发送器(Tx)和接收器(Rx)的1C(集成电路)的设备，以使集成电路可以被用来既发送又接收信息(数据)。一般而言，收发器可以以半双工模式(在发送和接收之间交替)、全双工模式(同时发送和接收)操作，或配置为发送器或接收器。收发器可以包括用于发送和接收功能的独立的集成电路。如本文所使用的，术语“非接触式”、“親合对”和“紧密接近耦合”是指实体(诸如设备)之间的电磁(EM)而不是电(有线，基于接触的)连接和信号传输。如本文所使用的，术语“非接触式”可以指载波辅助的介电耦合系统。连接可以由一个设备到另一设备的接近度来验证。多个非接触式发送器和接收器可以占用小的空间。与通常广播到多个点的无线链路形成对比，利用电磁(EM)建立的非接触式链路可以是点到点的。
[0033]由本文所述的EHF收发器输出的RF能量可能低于用于认证或用于发送标识(ID)码的FCC需求，这在其它情况下将在数据传输过程中中断数据流。
[0034]图1示出了通信系统100。如图所示，系统100可以包括被配置为耦合到第二设备120的第一设备110。第一设备110可以被配置为与第二设备120通信和/或连接到其，并且反之亦然。另外，第一设备110和第二设备120可以是能够彼此连接和通信的电子设备。第一设备110可以经由它们各自的接口 119和129直接耦合到设备120，或者线缆设备(未显示)或其它设备(未示出)可以将两个设备耦合到一起。例如，设备110可以是诸如移动设备或计算机的设备，并且设备120可以是被设计成与设备110接口的有线设备。第一设备110可以包括一个或多个EHF非接触式通信单元(CCU) 112、信号引导结构114、一个或多个信令面116、一个或多个对准结构117、可选的波导118，以及接口 119。接口 119可以代表信号引导结构114、信令面116、一个或多个对准结构117和波导118当中一个或多个的组合。类似地，第二设备120可以包括一个或多个EHF非接触式通信单元(CCU) 122、信号引导结构124、一个或多个信令面126、一个或多个对准结构127、可选的波导128以及接口 129。接口 129可以代表信号引导结构124、信令面126、一个或多个对准结构127和波导128当中一个或多个的组合。
[0035]EHF CCU 112和122可以是能够选择性地发送和接收EHF信号的EHF收发器。当作为发送器工作时，EHF (XU可以发送电磁EHF信号，并且当作为接收器工作时，EHF (XU可以接收电磁EHF信号。例如，在一种实施例中，设备110可以包括两个EHF (XU并且设备120可以包括两个EHF CCU。在设备110中，第一EHF (XU可以作为发送器工作并且第二EHF (XU可以作为接收器工作。类似地，设备120可以包括分别作为发送器和接收器工作的第一和第二 EHF(XU。设备110的发送器EHF (XU可以向设备120的接收器EHF (XU发送EHF信号，并且设备120的发送器EHF (XU可以向设备110的接收器EHF (XU发送EHF信号。
[0036]信号引导结构114和124可以被用来将EHF信号指引到EHFCCU和从其引导。每个EHF (XU可以在发送和/或接收EHF信号时呈现辐射场。与第一EHF (XU关联的辐射场的维度可以潜在地重叠一个或多个其它EHF CCU的辐射场。这种重叠会引起与EHF信令的串扰或干扰。信号引导结构114和124可以将EHF信号能量引导或聚焦到比EHF CCU的辐射场的横向尺寸更小的横截面面积中。因此，EHF信号可以聚焦到沿期望的信号路径行进并远离不期望的路径。信号引导结构114和124可以被构造为呈现任何合适的形状。例如，该结构可以包括部分或完全