薄型连接器组件和方法

文档序号:6921494阅读:177来源:国知局
专利名称:薄型连接器组件和方法
技术领域
本发明一般涉及电或电子连接器系统,并且在一个示例性方面中,涉及用 于诸如用于高速光纤和铜缆通信的收发器模块之类的可插拔电子模块的薄型 (low-profile)连接器系统及其制造方法。
背景技术
以紧凑封装形式组合发射器和接收器功能的小封装可插拔("SFP")光收发器模块在本领域中是公知的。这种SFP模块尤其是用于支持具有lGbps 和4Gbps之间的数据速率和高达8Gbps及以上的计划工作速度的光纤信道和 千兆以太网(GBE)应用。可将SFP模块插拔于其中的SFP连接器组件也是 公知的。能够在诸如于2001年8月21日发布的授予Avery等人的名称为 "Adapter frame assembly for electrical connectors"的美国专利号6276963之类 的公开内容中找到这些可插拔型连接器组件的例子,所述文献全部结合于此作9为参考。所述Avery的963专利公开了一种适配器框架组件(adapter frame assembly),其以其中一个连接器位于另一个连接器之上且彼此之间具有不同 间距的叠层阵列的方式接收至少一对连接器。该组件包括一对框架结构,包括 顶架结构和底架结构,每一结构包括用于分别接收所述叠层连接器之一的插 座。可以将所述顶架结构直接安装在底架结构的上方,并由此以第一间距放置 插座和相应的连接器。可选择性地在所述框架结构之间安装间隔物,以便以增 大的第二间距间隔开插座和相应的连接器。现有技术中还提供了其他可插拔连接器和/或插座作为例证。例如,于2003 年2月11日发布的授予Flickinger等人的名称为"Pluggable module and receptacle"的美国专利号6517382公开了一种用于可插拔模块的插座,其包括 具有前壁、后壁、顶壁、底壁以及侧壁、并且限定了用于接收模块的腔体的壳 体。所述底壁具有用于接收插座连接器的底开口,前壁具有用于接收模块的前 开口。所述壳体的壁是由传导材料制成的。多个拉长部件从壳体向下延伸穿过 底壁。所述该拉长部件被适配用于与主电路板的电连接,以使得所述壳体的各 壁电连接到主电路板。于2006年7月4日发布的授予Henry等人的名称为"Stacked SFP connector and cage assembly"的美国专利号7070446公开了一种具有冲压成形的屏蔽笼 的电连接器组件,该笼具有用于接收SFP模块的多个端口。该笼具有延伸通 过其下部表面以接收头部连接器的开口 ,所述头部连接器具有与所述笼内的第 一和第二柱状端口对准的第一和第二延伸部。因此,SFP模块可被插拔到单个 的端口中,从而两个模块被互连到与母板互联的单个头部连接器。于2002年2月28日公开的属于Bright等人的名称为"Stacked transceiver receptacle assembly"的美国专利公开文献号20020025720公开了安装于中间电 路板两侧的收发器插座。每一收发器插座包括布置在屏蔽笼内的主连接器。该 主连接器电连接到所述中间电路板,并且被配置为与相应的收发器模块电气配 接,而所述屏蔽笼被配置为接收相应的收发器模块并将其引导到与主连接器配 对接合。电传导框体(bezel)间隔物被布置在屏蔽笼之间的间隙中,以减少电 磁干扰的传播。配接的连接器将所述中间电路板电连接到主电路板。于2002年10月10日公布的属于Fogg等人的名称为"Conncetor interface and retention system for hight-desity connector " 的美国专禾廿公幵文献号20020146926公开了一种插头和插座组件,其包括用于数据电缆的高密度互连 的插头连接器和插座连接器。两个连接器被屏蔽,并且包括配接的外形,该配 接的外形包括改良的D形配置,其中屏蔽罩的一端包括凹陷的辐射状部分, 并且两个起重螺丝或者螺套被设置在由该凹陷的辐射状部分所形成的区域内。 于2002年12月26日公布的属于Hwang的名称为"Stacked GBIC guide rail assembly"的美国专利公开文献号20020197043公开了一种用于可拆卸的光电 模块的多层千兆接口转换器(GBIC)导轨组件,其包括安装在电路板上的提 升器、固定在提升器的多个导轨以及将导轨彼此间隔幵的多个间隔物。该导轨 接收并在其中容纳收发器以形成紧凑的收发器布局。最下部的导轨被安装和支 撑在电路板上。尽管以前的传统可插拔设计已经在过去得到成功使用,但是他们往往不适 合于进一步的小型化,而这是电信工业中始终不变的目标。随着SFP光学收 发器模块技术的进步,愈加希望将收发器以及容纳收发器的组件小型化,以便 尤其是增加与网络连接相关联的端口密度,比如开关盒、线缆接插板、配线柜 以及计算机I/0。除了使得模块小型化之外,还希望增加其工作频率(并由此 增加数据速率)。例如,应用正快速地从低于千兆每秒的范围向远远超过千兆 每秒的范围发展。在维持或增加其工作速度的同时使模块小型化带来了许多设计问题。尤其 受到关注的问题是减少电磁干扰(EMI)发射。由于FCC规定,不仅需要使 得模块的EMI发射最小化,而且需要抑制其中安装有该模块的主系统的EMI 发射,而不管是否将模块插入到插座中。所以,需要一种连接系统设计,能够将其制造成符合现有标准(比如SFP 标准),同时还最小化EMI发射,增加端口密度以及提供便利的操作。发明内容本发明通过特别提供一种薄型连接器(与现有技术设计相比较),同时呈 现出改善连接器组件的EMI性能的新颖性特征。在本发明的第一方面,公开一种电连接器。在一个实施例中,电连接器安 装在诸如电信装置的印刷电路板上,并且包括绝缘壳体,该壳体具有上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口。该电连接器进一 包括至少部分包围ii所述绝缘壳体的屏蔽元件组件,该屏蔽元件组件包括顶部表面和底部表面。该 电连接器被进一步适配以使得所述屏蔽元件组件的顶部表面驻留在印刷电路 板的上方,底部表面驻留在印刷电路板的下方。在一变型中,绝缘壳体包括下表面,该下表面具有从其突出的多个端子, 并且驻留在屏蔽元件的顶部表面和底部表面之间。在又一变型中,所述屏蔽元件包括多个接头,该多个接头基本上驻留在与 绝缘壳体的所述下表面一致的平面中。在又一变型中,所述多个接头至少包括第一接头和第二接头,其中屏蔽元 件的前部表面与所述第一接头和第二接头之间的距离不同。在又一变型中,电连接器进一步包括弹射屏蔽罩,其驻留在屏蔽罩元件的 上收发器接收槽口或下收发器接收槽口的至少一个中。在又一变型中,弹射屏蔽罩的至少一部分被接收到绝缘壳体内。在又一变型中,绝缘壳体进一步包括多个对准槽口,并且屏蔽元件包括多 个对准特征,多个对准特征适合于被接收到在多个对准槽口的相应对准槽口 内。在又一变型中,多个对准特征包括在绝缘壳体的侧表面上的至少两个对准 特征,其中对准特征驻留在屏蔽元件组件的顶部表面和底部表面的水平面之间 的两个不同平面上。在又一变型中,屏蔽元件组件包括上收发器接收空腔和下收发器接收空 腔,所述下收发器接收空腔的至少一部分驻留在印刷电路板的下方。在本发明的第二方面中,公开一种制造电连接器的方法。在一实施例中, 该方法包括模制绝缘壳体,该绝缘壳体包括上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口;形成屏蔽元件组件,该屏蔽元件组件包括顶部表面和底部表面; 将绝缘壳体至少部分地插入到屏蔽元件组件内部,从而制成电连接器;以及将电连接器布置在印刷电路板上,以使得顶部表面驻留在印刷电路板的上方,并 且底部表面驻留在印刷电路板的下方。在一变型中,该方法进一步包括在屏蔽罩元件的顶部表面和底部表面之间 的绝缘壳体的下表面的下方布置多个端子。在又一变型中,形成屏蔽罩元件组件的动作进一步包括形成多个接头,该 多个接头基本上驻留在与绝缘壳体的下表面一致的平面中。12方法进一步包括形成弹射屏蔽罩以及将弹射屏蔽罩放 置在屏蔽罩元件的上收发器接收槽口或下收发器接收槽口的至少一个内。在又一变型中,放置弹射屏蔽罩的动作进一步包括将弹射屏蔽罩的至少一 部分插入到绝缘壳体内。在又一变型中,该方法进一步包括模制绝缘壳体上的多个对准槽口并且 在屏蔽罩元件组件上形成多个对准特征,该多个对准特征适合于被接收到多 个对准槽口的相应对准槽口内。在又一变型中,多个对准特征包括在绝缘壳体的侧表面上的至少两个对准 特征,该至少两个对准特征驻留在屏蔽元件组件的所述顶部表面和底部表面之 间的两个不同平面上。在本发明的第三方面中,公开一种使用可安装在电信装置的印刷电路板上 的电连接器的方法。该方法包括形成包括顶部表面和底部表面的印刷电路板 基板;将一切口插入到印刷电路板基板;在印刷电路板基板上电镀多个信号路 径;以及将电连接器放置在印刷电路板基板上,以至于电连接器具有在底部表 面的下方布置的第一表面和在顶部表面的上方布置的第二表面。在一变型中,切口的形状基本为矩形,并且包括长和宽,长在尺寸上大于 宽;以及其中切口驻留在印刷电路板基板的边缘上,切口的长延伸以远离边缘。在又一变型中,多个信号路径包括多个电镀通孔和多个表面可安装电镀区域。在又一变型中,与多个电镀通孔相比,所述多个表面可安装电镀区域的至 少一部分更靠近于所述边缘。在又一变型中,以距离底部表面的第一距离来布置电连接器的第一表面, 并且以距离顶部表面的第二距离来布置电连接器的第二表面,第一距离和第二 距离不相等。在发明的第四方面中,公开一种连接器组件。在一实施例中,连接器组件 包括SFP类型连接器和相关的笼。在发明的第五方面中,公开一种连接器组件。在一实施例中,连接器组件 笼包括由金属材料形成的多槽口笼。在发明的第六方面中,公开一种操作连接器组件的方法。在发明的第七方面中,公开一种改变连接器组件的配置的方法。


当结合附图而进行的以下详细描述,将使得本发明的特征、目的、以及优 点变得更加显而易见,其中图1是示出了笼组件和连接器组件的电连接器组件的内侧透视图;图2是图1组件的底部正视图;图3是图1的笼的前部透视图;图4是图3的笼组件内侧透视图;图4A是图3和4所示顶部笼元件的前部透视图;图4B是附着在图3和4所示顶部笼元件上的分隔部笼元件的前部透视图;图4C是附着在图3和4所示顶部笼元件上的底部笼元件的前部透视图;图5是现有技术的连接器的透视图;图6是图1所示连接器组件的透视图;图6A是图6所示连接器组件的分解透视图;图7是图6和6A所示连接器的侧面正视图;图8是图6和6A所示连接器组件的后部正视图;图9是图6和6A所示连接器组件的前部正视图;图10是示出了在印刷电路板上以并排阵列方式安装的两个连接器组件的 顶部正视图;图11是安装在印刷电路板上的现有技术中连接器组件的前部正视图;以及图IIA是安装在印刷电路板上的图1连接器组件的前部正视图。 图11B是进一步包括用于指示连接器端口状态的多个光源的连接器组件 实施例的前部正视图。图12是说明用于制造图1的电连接器组件的第一示例性方法的逻辑流程图。在此公开的所有图形都是O版权2006-2007美商 帕斯脉冲工程有限公 司。所有的权利被保留。
具体实施方式
14现在参考附图,其中相同的数字自始至终表示相同的部分。 如在此使用的那样,术语"集成电路(IC)"表示而不限于任何种类的器
件,而无论其是单片或多片,具有任何等级的集成度(包括但不限于ULSI, VLSI以及LSI)而不管工艺或基础材料(包括但不限于Si, SiGe, CMOS, 以及GaAs) 。 IC例如可以包括存储设备(例如DRAM, SRAM, DDRAM, EEPROM/闪存,ROM),数字处理器,SoC器件,FPGA, ASIC, ADC, DAC, 收发器,存储器控制器,和其他器件,以及它们的任意组合。
如在此使用的那样,术语"存储器"包括任意类型的集成电路或者适于存 储数字数据的其他存储设备,包括但不限于ROM, PROM, EEPROM, DRAM, SDRAM, DDR/2 SDRAM, EDO/FPMS, PLDRAM, SRAM,"闪速"存储 器(例如NAND/NOR)以及PSRAM。
如在此使用的那样,术语"微处理器"和"数字处理器"通常意图包括所 有类型的数字处理设备,包括但不限于数字信号处理器(DSP),精简指令集 计算机(RISC),通用(CISC)处理器,微处理器,门阵列(例如FPGA), PLD,可重新配置计算架构(RCF),阵列处理器,安全微处理器,以及专用 集成电路(ASIC)。这样的数字处理器可以被包含在单个的单元式IC芯片上, 或者在多个部件之间分布。
如在此使用的那样,术语"信号调节"或者"调节"应被理解为包括但不 限于信号电压变换,滤波和降噪,信号分路,阻抗控制和校正,限流,电容控 制以及时间延迟。
如在此使用的那样,术语"电气部件"和"电子部件"可被交换地使用, 并且表示适合于提供某些电气和/或信号调节功能的部件,包括但不限于电感 电抗器("扼流圈"),变压器,滤波器,晶体管,气隙环形铁芯,电感器(耦 合或其他方式),电容器,电阻器,运算放大器,以及二极管,无论是分立部
件或是集成电路,也无论是单独的或组合的。
应注意的是,虽然以下描述主要就单个或多层SFP型连接器组件和相关 的SFP模块而言,但是本发明可以与任意数量的不同连接器类型结合使用。 例如,本发明可容易地适用于在所谓的"SFP+"标准中使用,在该标准中设 计SFP+收发器,以便以高达10千兆/秒的速度在高速串行互连应用中使用。
此外,本发明的发明人认识到在本公开内容中讨论的原理可被等效地应用到其他连接器类型和/或标准,包括但不限于小封装(SFF);方块小封装插拔
收发器(QSFP);以及10千兆小封装插拔(XFP)标准。因此,有关SFP类
型连接器和模块的以下讨论仅仅举例说明了本发明更为广泛的概念。
本发明还可以与其他类型的技术和能力相组合,比如在连接器组件内或与 连接器组件结合使用一个或多个集成电路。
教縱細
参考图1和2,在2处一般性地示出根据本发明原理制造的电笼和连接器 组件的第一实施例。电组件2包括笼组件4,以及设置于其中的连接器组件6。 笼元件组件4包括具有多种整合特征的冲压成型的金属结构,其增强了组件的 制造工艺,不过应当理解的是也可以与本发明相符地使用其他材料和配置。根 据图1应该认识到,意图是将连接器组件2放置在外部母板上(本文将在图 10和11-11B中对其进行更加完整的描述),并且该连接器组件2包括用于接 收可插拔模块(未示出)的多个端口8,不过夜可以使用其他的位置和配置。
笼元件组件4包括底部屏蔽元件12和顶部笼元件13,该顶部笼元件13 一般由侧壁14和16以及顶壁10来限定,而侧壁14、 16经由薄片金属弯头 15来与顶壁10结合。笼元件组件4还包括经由多个弯曲接头34紧固到侧壁 14、 16上的分隔部元件20。该分隔部元件20为多个端口 8限定了内部边界。
应当注意的是,在此使用的术语"顶部"和"底部"以及"上部"和"下 部"不是专用于任何相对的或绝对的方位也就是,当倒置安装时,设备的"顶 部"表面可能实际包括"底部"表面。因此,这些术语仅仅是为了说明和便利 的目的而使用,而绝不是对本发明的各种实施例作出限制。
现在参考图3和4,示出了去掉电连接器6 (图1和2中所示)的笼元件 组件4。同样,笼元件组件4 一般由顶壁10、底壁元件12和侧壁14和16组 成,这些部件一起限定了用于笼元件组件4的全部封装体。如先前所讨论的那 样,通过中心分隔部元件20将所示出的笼元件组件4再划分为多排,所述中 心分隔部元件20具有前面部分22,前面部分22具有上壁24 (图3)和下壁 26 (图4)。应该理解的是,正如图l和3最佳地示出那样,中心分隔部元件 20被接头34和40保持在其位置上,所述接头34和30从上壁24和下壁26 的侧边缘上伸出、并且延伸穿过顶笼元件13的侧壁14、 16。然而,可以以同样的效果替换成包括表面安装焊接技术、定位器特征(也就是凸块等等)的其 他方法。
笼元件组件4具有允许将笼组件接地到母板和/或面板的多种特征。正如
大概如图4所最佳地显示的那样,笼组件4的端部周界包括多个印刷电路板尖 端44,这些印刷电路板尖端被配置为既将笼组件4机械地保持在母板上,又 将笼组件4接地到母板。围绕着朝向笼组件4的前边缘的周界(也就是,其中 设置了笼组件4的两(2)个端口8的笼组件4端部),笼元件组件4包括多 个EMI接头50,这些接头50的外形被设置为与电子面板中的开口的边缘接合, 其中笼组件4经由该面板中的开口插入。分隔部元件20的壁24和26包括与 其前边缘相邻的接地接头52,用于将应当插入其中的内部安装模块(为了清 楚起见而没有示出)接地。
现在返回来再参考图3,笼元件组件4还包括通信开口 60,该通信开口是 通过延伸经过下屏蔽元件12 (图4C)、经过位于分隔部元件20上的划分壁 24 (图4B)、以及经过与延伸经过分隔部元件20的壁26的开口相似的对应 开口而形成的。该通信开口60延伸经过下屏蔽元件12、并经过位于其后侧的 分隔部元件20的中间壁24、 26,以接近连接器组件6。
现在参考图4A,示出并详细描述顶部笼元件13。顶部笼元件13包括两 个侧壁14、 16,顶壁10以及折向下的后壁17。顶部笼元件13优选的是由单 个金属基础材料薄片形成,其顺序地受到冲压和成型。侧壁14、 16具有便于 顶部笼元件13与其他部件组装形成图1的连接器组件2的多个特征。例如, 使用了对准特征89,以将顶部笼元件13与连接器6对准。以下将参考图7更 加完全地讨论这些对准特征89。
多个窗孔特征39被形成(例如,被冲压)到顶部笼元件13的底部外围中, 并被适用于与底部笼元件12 (图4C)上的相应特征43相配接,从而允许快 速地将底部笼元件12与顶部笼元件13组装起来。能够在窗孔特征39和它们 的配接特征43之间的接口处增加附加的操作(例如焊接、导电环氧树脂等等), 以便增强两个部件之间的电气和机械连接性。外部接头35被适用于提供顶部 笼元件13的前部部分和外部印刷电路板之间的机械/电气连接性。因为连接器 组件2的薄型特性需要连接器组件2驻留在位于外部印刷电路板上的切口部分 上(例如参见图10和11A),所以外部接头35为连接器组件2的前部部分提
17供支撑。如先前所讨论的那样,EMI接头50被设置为环绕着顶部笼元件13
的前部外围,并被适用于利用外部面板(未示出)上的相应开口来安装,从而
在连接器组件2和外部面板之间提供额外的的接地连接性。多个分隔部元件接 收槽口37被适用于接收分隔部元件20上的各个接头34、 40 (参见图4B)。 印刷电路板尖端44被适用于经由印刷电路板上的相应孔来得到馈送,然后可 选地受到焊接。
现在参考图4B,详细的示出并描述了连接器组件2的分隔部元件20。该 分隔部元件20包括顶壁24和底壁26以及前壁22。壁24和26包括与其前部 边缘邻近的接地接头52,用于将应被插入其中的内部安装模块接地,还包括 帮助拆卸模块的闩锁开口 54。如以上参考图4A所讨论的那样,分隔部元件 20包括适用于将分隔部元件20连接到顶部笼元件13的多个上接头34和下接 头40。可选地,可以(借助于低熔点焊料,导电环氧树脂等)紧固这些接头 34、 40以增强笼组件4的电气性能。在分隔部元件20的顶壁24和底壁26上 还设置了多个槽口 41。当两(2)个分隔部元件彼此邻近的时候,为2XNSFP 实施例保留这些槽口 41。这些槽口 41被适用于容纳来自于2XN实施例中的 邻近的分隔部元件20的接头34、 40。
现在参考图4C,详细地示出并描述了笼组件4的底部屏蔽元件12。该底 部屏蔽元件12包括多个闩锁特征43,这些闩锁特征被适用于与位于顶部屏蔽 元件13上的相应窗孔特征39 (参见图4A)相对接。在底部部分12的后壁47 上驻留有多个EMI接头45。这些EMI接头45主要用于以下两(2)种目的。
其中的第一个目的是与插入的收发器模块相互作用,将模块接地以改善组件 (诸如图1所示的组件2)的EMI性能。EMI接头45的第二个目的是方便在 插入之后弹出可插拔模块。具体来讲,在示例性实施例中,EMI接头45起到 弹簧的作用,其能够在期望的时候方便抽出可插拔模块。当可插拔模块被插入 时,后壁49起到该可插拔模块的挡块的作用。由于后壁49包含用于EM接 头45的余隙,所以当可插拔模块被完全插入的时候,它将抵靠住后壁49,从 而防止可插拔模块插入过多(以及插入不足)。现有技术的SFP类型连接器 模块之中没有出现过这一特征。与顶部屏蔽元件13上的EMI接头类似,底部 屏蔽元件12也包括位于底部屏蔽元件12的前端处的多个EMI接头50,以使 得连接器组件端口 8的外围具有多个EMI接头50。图5示出了一种典型的现有技术的连接器,其主要是示出了对本文随后将 相对于图6显示并讨论的薄型连接器6所做出的各种改进。
现在详细地描述图6中的示例性壳体80和薄型连接器6。如图6所示, 薄型连接器6的当前实施例包括壳体80、用于接收外部印刷电路板的下表面 88、以及配接的前部表面90,所述壳体由主体部分82进行限定以及由侧壁84、 86来限定。上延伸部分92和下延伸部分94从主体部分82延伸出,并且限定 了用于可插入模块的配接表面90。在主体部分82的前部表面处的上延伸92 和下延伸94之间限定了凹陷部分96。该凹陷部分96包括多个固位特征103, 其用于紧固壳体8 0内的端子模块140。尽管一些上述结构特征通常与图5所 示的现有技术的连接器结构相关,但是现在详细讨论多个显著的区别。
首先,现在下表面88的位置与下延伸部分94的底部表面非常接近。这种 配置通过降低连接器6的整体高度而增加了端口密度,从而有助于连接器6 的整个薄型特性。下文将相对于图10-llB进一步讨论笼/连接器组件2的位置。 将这一特征与图5所示的现有技术的连接器进行对比;现有技术的连接器没有 将下表面维持在非常接近于下延伸部分的底部表面的位置处,而是必须保留偏 移量以便容纳插入的模块。还应该注意的是,还对连接器6的内部引线架结构 进行了改进,以容纳图6的薄型连接器6。也应该相信,由于模块(也就是印 刷电路板接收槽口 100, 102)之间的接口与附着到端子210的外部印刷电路 板之间的信号路径縮短,所以这种改进的内部引线架结构呈现出优越于现有技 术连接器的改善的电气性能。
现在参考图6A,多个EMI接收槽口 95b被整合到薄型连接器6的壳体80 的上面部分。这些EMI接收槽口 95b被适用于接受来自于EMI配接屏蔽罩93 的相应接头95a。 EMI配接屏蔽罩93包括前部表面101,前部表面101具有从 其突出的一对弹簧接头97。该弹簧接头97以参考图4C论述的EMI接头45 相同的方式来工作。EMI配接屏蔽罩93的侧接头99适用于与先前讨论的笼屏 蔽罩4接合。
同样值得注意的是,EMI配接屏蔽罩93的模块化。虽然当前实施例示出 了适合于在多层2X1 SFP连接器组件中使用的EMI配接屏蔽罩93,但是由于 与笼组件4分开冲压来制造该EMI配接屏蔽罩93,所以也能够容易地将其包 含到2XN SFP连接器或单个SFP连接器组件中。现在参考图7,详细示出并描述了连接器6的其他有利特征。具体来讲,
在连接器6的壳体80上示出了多个对准槽口 87。这些对准槽口 87位于连接器壳体80的侧壁84上。在本实施例中,这些槽口 87均包括斜切入口 91,并且适合于与位于笼元件4的侧壁14、 16上的相应对准特征89 (例如参见图4)相接口。这些槽口 87实现了优越于现有技术期间的显著改善,因为它们确保笼元件4与连接器壳体80之间的正确对准,从而确保将模块插入到笼元件端口 8以及它们随后与相应印刷电路板接收槽口 100、 102的连接的正确对准。己经证实这些特征在2XN实施例中特别重要,在所述2XN实施例中,被插入模块的不正确对准的附加效果可能被放大。然而,在1 X 1和2X 1连接器实施例中,这些对准槽口 87也已经被证实为有用的。
现在参考图8-9,更加详细地示出并描述了壳体80的其他部分。在图8中更为详细地示出了后侧空腔83。应该理解,该空腔83被定义为接收端子模块140,在一个实施例中,该端子模块140包括被容纳在绝缘壳体中的引线架210。这些模块140经由它们的引线架端子210与外部印刷电路板接口。图8还示出壳体80包括设置在壳体80内的多个燕尾槽口 152。连接器壳体80还包括对准柱154,其用于机械地对准壳体80并将其支撑在外部印刷电路板上。
如图9所示,电路卡接收槽口 100和102从相应的上延伸部92和下延伸部94中的每一个的前部表面90开始向内延伸,并且向内延伸到壳体主体80。这些电路卡接收槽口 100、 102在被插入模块和它们各自的端子管脚210之间提供终端。
现在参考图10,更为详细地示出并描述了本发明的笼/连接器组件2的一个显著优点。具体来讲,图10详述了在外部印刷电路板200上彼此邻近放置的两(2)个笼/连接器组件2。笼/连接器组件2的薄型特征需要大部分组件被设置在位于印刷电路板200上的切口 250上。由于连接器组件2的正向部分240不再被支撑在它们的印刷电路板200上的底部表面12上(如稍后所论述的现有技术设计中的情况那样),所以连接器2需要受到外部接头35支撑,该外部接头35既用于将连接器组件2的前部部分240机械地紧固在印刷电路板200上,又用作接地到印刷电路板200的附加接地接头。也需要指出的是,外部接头35a与外部接头35b存在偏移量,从而能够以彼此之间非常接近的方式放置连接器组件2。因此,与这些外部接头35彼此之间没有偏移量的情形相比,连接器组件2能够以更加接近或更小的间距"P"来间隔开。
现在参考图11,示出了现有技术的2XNSFP连接器组件被安装在外部印刷电路板200上的。如能够从图11中所看到的,现有技术的SFP连接器组件比印刷电路板200突出超过第一距离("b2")。然而,用于包围SFP连接器组件的现有技术的封装体通常在印刷电路板200的底部表面和该封装体的底部内表面300之间存在第一浪费距离("al")。
图11A示出了根据本发明的一个实施例的薄型连接器组件2的优点。已被认识到的是,可以由连接器组件2利用上述的浪费空间("al"),由此来降低封装体的整体高度。如所能看到的那样,连接器组件2尤其是经由外部接头35而驻留在外部印刷电路板200上的。因此,连接器组件2的底部部分占据了封装体(未示出)中的这一原本未被使用的空间。因此,印刷电路板200之上的由连接器组件2占据的空间量现在是第二尺寸("bl")。因此,能够减少封装体(未示出)的整体高度,因为尺寸"bl"显著地低于图11的现有技术设计中所示的尺寸"b2"。
作为替换,如从图11B所看到的那样,能够扩展连接器组件2的上半部分,以使得其在印刷板200上方的高度驻留在b2的高度(与图11的现有技术连接器中所示的高度相同)。这一高度可以通过扩展连接器组件2的分隔部元件20的前部表面22的高度"h"来实现。随后可以将可选的光源1102整合到分隔部元件20的前部表面22中,以使得连接器组件2能够具有指示连接器组件2的各个端口状态的指示灯。在一实施例中,该光源1102将包括电子领域中普遍使用的发光二极管(LED)。
鰣滩
以下将详细描述上文讨论的连接器组件2的示例性实施例的制造方法。
现在参看图12,示出并描述了用于制造连接器组件2的第一示例性方法1200。在步骤1202,使用标准制造技术形成连接器壳体80。在一实施例中,通过标准喷射模制工艺来形成连接器壳体80,不过也可以使用诸如转印模制之类的其他工艺。连接器壳体80由热固性或热塑性聚合材料制成。
在步骤1204,形成在连接器壳体80内使用的端子壳体140。由金属薄片冲压出端子壳体140的金属引线210。金属薄片包括铜或铜合金,并且随后利用基于镍和/或锡的电镀来进行电镀。然后通过连接器领域中公知的标准嵌件
射出成型工艺,在金属引线210的周围形成端子壳体140的绝缘部分。端子壳体140的绝缘部分是由热固性或热塑性聚合材料制成的。
在步骤1206,将所形成的端子壳体140插入到连接器壳体80中。在图1的连接器实施例中,将十(10)个端子壳体140插入到单个连接器壳体80中(例如参见图7)。通过免焊压接将端子壳体140紧固到连接器壳体内,或者作为代替,也可使用其他已知的制造工艺(即,热熔、粘附、机械锁扣等等)进行紧固。
在步骤1208,用金属薄片来制成顶部13、分隔部20和底部屏蔽元件12。该金属薄片有利的是包括铜或铜合金,随后利用基于镍和/或锡的电镀对其进行电镀。作为替换,屏蔽元件也可以通过不需要额外电镀的金属基础材料制成,比如镀锡的钢或镍银合金。同样有利的是,使用级进冲压工艺来冲压形成屏蔽罩元件,从而进一步最小化制造成本。
在步骤1210,连接器壳体80 (其中已插入端子壳体140)被插入到顶部屏蔽元件13中。回想我们在图7中的讨论,在壳体80上使用了对准槽口 87,以将连接器壳体80与位于顶部屏蔽元件13上的相应特征89对准。
在步骤1212,顶部13、分隔部20和底部屏蔽元件13被组装在一起,并且使用机械特征(即,锁扣、形成的接头等等)保持在一起。而且,还可以使用低熔点焊料以进一步增强各个屏蔽元件之间的机械(和电气)连接。
应该理解,虽然按照方法的特定步骤序列描述了发明的某些方面,但是这些描述仅仅是举例说明本发明的更为广泛的方法,并且可以按照特定应用的需要,对其进行修改。在某些环境中,可以不需要提供或者选择性地提供某些步骤。另外,可以将某些步骤或功能添加到公开的实施例中,或者将两个或多个步骤的执行顺序交换。所有的此类变化都被认为是已经包含在此处公开和请求保护的发明中。
尽管以上的详细描述已经示出、描述以及指出应用于各种实施例的本发明的新颖性特征,但是应该懂得,在不脱离发明的情况下,本领域技术人员能够对所示出的器件和工艺在形式上和细节上进行各种省略、替换以及改变。先前的描述是当前所构思的实现发明的最好方式。然而该描述绝不意图进行限
制,而应当被视为本发明的一般性原理的举例说明。发明的范围应当参考权利要求来确定。
权利要求
1.一种可安装在包括上表面和下表面的印刷电路板上的电连接器装置,包括绝缘壳体,所述绝缘壳体包括上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口;以及屏蔽元件组件,所述屏蔽元件组件包括顶部表面和底部表面以及上收发器接收空腔和下收发器接收空腔;其中所述绝缘壳体至少部分地驻留在所述屏蔽元件组件内部;以及其中所述电连接器的至少一部分被布置在所述印刷电路板的所述上表面的水平面之上并在所述印刷电路板的所述下表面的水平面之下。
2. 权利要求1的电连接器装置,其中所述屏蔽元件组件的所述顶部表面 被布置在所述印刷电路板的所述上表面的水平面之上,而所述屏蔽罩元件组件 的所述底部表面被布置在所述印刷电路板的所述下表面的水平面之下。
3. 权利要求2的电连接器装置,其中所述下收发器接收空腔的至少一部 分被布置在所述印刷电路板的所述下表面的水平面之下。
4. 权利要求3的电连接器装置,其中所述绝缘壳体被布置在所述印刷电 路板的所述上表面的水平面之上。
5. 权利要求4的电连接器装置,其中所述绝缘壳体进一步包括在所述绝 缘壳体的下表面的水平面之下布置的多个端子;其中所述绝缘壳体的所述下表面驻留在所述屏蔽元件组件的所述顶部表 面和底部表面的水平面之间。
6. 权利要求5的电连接器装置,其中所述屏蔽元件组件进一步包括多个 接头,所述多个接头基本上驻留在与所述绝缘壳体的所述下表面一致的平面中。
7. 权利要求35的电连接器装置,进一步包括弹射屏蔽罩,所述弹射屏蔽罩驻留在所述屏蔽罩元件组件的所述上收发器 接收空腔或所述下收发器接收空腔的至少一个内。
8. 权利要求7的电连接器装置,其中所述弹射屏蔽罩进一步包括被布置 在所述绝缘壳体内的至少一部分。
9. 权利要求8的电连接器装置,进一步包括所述绝缘壳体内的多个对准槽口;以及所述屏蔽元件组件中的多个对准特征,所述多个对准特征适合于被接收到 所述多个对准槽口的相应对准槽口内。
10. 权利要求9的电连接器装置,其中所述多个对准特征包括在所述绝缘 壳体的侧表面上的至少两个对准特征,其中所述至少两个对准零件驻留在所述 屏蔽元件组件的所述顶部表面和底部表面的水平面之间的两个不同平面上。
11. 一种可安装在电信装置中的印刷电路板上的电连接器,包括绝缘壳体,具有上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口;和 至少部分包围所述绝缘壳体的屏蔽元件组件,所述屏蔽元件组件包括顶部表面和底部表面;以及其中所述顶部表面驻留在所述印刷电路板的水平面的上方,并且所述底部 表面驻留在所述印刷电路板的水平面的下方。
12. 权利要求11的电连接器,其中所述绝缘壳体包括下表面,所述下表 面具有从其突出的多个端子,所述绝缘壳体的所述下表面驻留在所述屏蔽元件的所述顶部表面和底部表面的水平面之间。
13. 权利要求12的电连接器,其中所述屏蔽罩元件包括多个接头,所述多个接头基本上驻留在与所述绝缘壳体的所述下表面一致的平面中。
14. 权利要求13的电连接器,其中所述多个接头至少包括第一接头和第 二接头,其中所述屏蔽元件的前部表面与所述第一接头和第二接头之间的距离 不同。
15. 权利要求11的电连接器,其中进一步包括弹射屏蔽罩,所述弹射屏 蔽罩驻留在所述屏蔽元件的上收发器接收槽口或下收发器接收槽口的至少一 个内。
16. 权利要求15的电连接器,其中所述弹射屏蔽罩的至少一部分被接收 到所述绝缘壳体内。
17. 权利要求11的电连接器,其中所述绝缘壳体进一步包括多个对准槽 口,并且所述屏蔽元件包括多个对准特征,所述多个对准特征适合于被接收到 所述多个对准槽口的相应对准槽内。
18. 权利要求17的电连接器,其中所述多个对准特征包括在所述绝缘壳 体的侧表面上的至少两个对准特征,其中所述至少两个对准特征驻留在所述屏 蔽元件的所述顶部表面和底部表面之间的两个不同平面上。
19. 一种制造可安装在印刷电路板上的电连接器的方法,包括-模制绝缘壳体,所述绝缘壳体包括上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口;形成屏蔽元件组件,所述屏蔽元件组件包括顶部表面和底部表面;将所述绝缘壳体至少部分地插入到所述屏蔽元件组件内部,从而制成所述 电连接器;以及将所述电连接器布置在所述印刷电路板上,其中所述顶部表面驻留在所述 印刷电路板的水平面的上方,并且所述底部表面驻留在所述印刷电路板的水平 面的下方。
20. 权利要求19的方法,其中所述方法进一步包括在所述绝缘壳体的下表面的水平面的下方布置多个端子;其中所述绝缘壳体的所述下表面驻留在所述屏蔽元件组件的所述顶部表 面和底部表面的水平面之间。
21. 权利要求19的方法,其中所述形成所述屏蔽元件组件的动作进一步包括形成多个接头,所述多个接头基本上驻留在与所述绝缘壳体的所述下表面 一致的平面上。
22. 权利要求19的方法,进一步包括 形成弹射屏蔽罩;以及将所述弹射屏蔽罩放置在所述屏蔽罩元件的上收发器接收槽口或下收发 器接收槽口的至少一个内。
23. 权利要求22的方法,其中所述放置所述弹射屏蔽罩的动作进一步包 括将所述弹射屏蔽罩的至少一部分插入到所述绝缘壳体内。
24. 权利要求19的方法,进一步包括 在所述绝缘壳体上模制多个对准槽口;以及在所述屏蔽元件组件中形成多个对准特征,所述多个对准特征适合于被接 收到所述多个对准槽口的相应对准槽口内。
25. 权利要求24的方法,其中所述多个对准特征包括在所述绝缘壳体的 侧表面上的至少两个对准特征,其中所述至少两个对准特征驻留在所述屏蔽元件组件的所述顶部表面和底部表面的水平面之间的两个不同平面上。
26. —种使用可安装在电信装置的印刷电路板上的电连接器的方法,包括形成包括顶部表面和底部表面的印刷电路板基板;在所述印刷电路板基板中插入切口 ;在所述印刷电路板基板上电镀多个信号路径;以及将所述电连接器放置在所述印刷电路板基板上,所述电连接器具有在所述 底部表面的水平面的下方布置的第一表面和在所述顶部表面的水平面的上方 布置的第二表面。
27. 权利要求26的方法,其中所述切口的形状基本为矩形,所述切口包 括长和宽,所述长在尺寸上大于所述宽;以及其中所述切口驻留在所述印刷电路板基板的边缘上,所述切口的所述长延 伸以远离所述边缘。
28. 权利要求27的方法,其中所述多个信号路径包括多个电镀通孔和多 个表面可安装电镀区域。
29. 权利要求28的方法,其中与所述多个电镀通孔相比,所述多个表面 可安装电镀区域中的至少一部分更靠近于所述边缘。
30. 权利要求26的方法,其中以距离所述底部表面的第一距离来布置所 述电连接器的所述第一表面,并且以距离所述顶部表面的第二距离来布置所述 电连接器的所述第二表面,所述第一距离和第二距离不相等。
31. —种可安装在电信装置的印刷电路板上的电连接器,包括 具有上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口的绝缘壳体;和 屏蔽元件组件,其至少部分地包围所述绝缘壳体并且包括上收发器接收空腔和下收发器接收空腔;以及其中所述下收发器接收空腔的至少一部分驻留在所述印刷电路板的下方。
32. 权利要求31的电连接器,其中所诉绝缘壳体包括底部表面,所述底 部表面具有从其突出的多个端子,所述绝缘壳体的所述底部表面驻留在所述屏 蔽元件的顶部表面和底部表面之间。
33. 权利要求32的电连接器,其中所述屏蔽元件包括多个接头,所述多个接头基本上驻留在与所述绝缘壳体的所述底部表面一致的平面中。
34. 权利要求31的电连接器,其中所述绝缘壳体进一步包括多个对准槽 口,并且所述屏蔽元件包括多个对准特征,所述多个对准特征适合于被接收到 所述多个对准槽口的相应对准槽内。
35. 权利要求34的电连接器,其中所述多个对准特征包括在所述绝缘壳 体的侧表面上的至少两个对准特征,其中所述至少两个对准特征驻留在所述屏 蔽元件的所述顶部表面和底部表面之间的两个不同平面上。
36. —种可安装在电信装置的印刷电路板上的电连接器,包括具有上印刷电路卡接收槽口和下印刷电路卡接收槽口的绝缘壳体,所述壳 体包括下表面;和屏蔽元件组件,其至少部分地包围所述绝缘壳体并且包括底部表面;以及 其中所述屏蔽元件组件的所述底部表面驻留在所述印刷电路板的水平面的下方,并且所述绝缘壳体的所述底部表面驻留在所述印刷电路板的水平面的上方。
37. 权利要求36的电连接器,其中所诉绝缘壳体下表面包括从其突出的 多个端子,所述绝缘壳体的所述下表面驻留在所述屏蔽元件的顶部表面和所述 底部表面的水平面之间。
38. 权利要求37的电连接器,其中所述屏蔽元件包括多个接头,所述多个接头基本上驻留在与所述绝缘壳体的所述下表面一致的平面中。
39. 权利要求36的电连接器,其中所述绝缘壳体进一步包括多个对准槽 口,并且所述屏蔽元件包括多个对准特征,所述多个对准特征适合于被接收到 所述多个对准槽口的相应对准槽口内。
40.权利要求39的电连接器,其中所述多个对准特征包括在所述绝缘壳体的侧表面上的至少两个对准特征,其中所述至少两个对准特征驻留在所述屏 蔽罩元件的所述顶部表面和底部表面的水平面之间的两个不同平面上。
全文摘要
一种具有屏蔽笼组件的电连接器组件,所述屏蔽笼组件具有用于接收模块的多个端口。在一实施例中,所述模块包括SFP(小封装可插拔)模块,并且该电连接器组件适合于薄型应用,从而优化由SFP组件占据的面积和体积量。在一变型中,SFP模块可插拔到各个端口中,从而两个模块被互连到与母板互连的单个头部连接器。也公开了制造该连接器组件的方法。
文档编号H01R13/648GK101669256SQ200880005503
公开日2010年3月10日 申请日期2008年1月30日 优先权日2007年1月30日
发明者伊坎·程, 杰克·周, 马克·杰克森 申请人:美商·帕斯脉冲工程有限公司
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