具有触头模块堆叠体的通信连接器的制作方法

本发明涉及具有触头模块堆叠体的通信连接器。

背景技术：

一些电连接器系统利用通信连接器来互连系统的各种部件，以进行数据通信。一些已知的通信连接器具有性能问题，特别是当以高数据速率进行传输时。例如，通信连接器通常利用差分对信号导体来传送高速信号。接地导体改善了信号完整性。然而，当传输高数据速率时，已知的通信连接器的电性能被来自串扰和回波损耗的噪声抑制。这些问题对于小节距高速数据连接器而言更成问题，所述小节距高速数据连接器由于信号触头和接地触头非常接近，其具有噪声，并且表现出高于期望的回波损耗。来自信号对的任一侧上的接地触头的能量可能接地触头之间的空间中反射，并且这种噪声导致连接器性能和吞吐量降低。。

需要改善高密度、高速电连接器的电性能。

技术实现要素：

根据本发明，触头模块堆叠体包括第一信号触头模块和第二信号触头模块，其每一个包含相对应的第一信号引线框架和第二信号引线框架、以及保持相对应的第一信号引线框架和第二信号引线框架的相对应的第一信号介电本体和第二信号介电本体。第一信号引线框架和第二信号引线框架中的每一个具有在配合端和端接端之间延伸的多个信号触头，其在配合端和端接端之间具有过渡部分。第一信号介电本体和第二信号介电本体基本上包封过渡部分。第一接地触头模块和第二接地触头模块侧接第一信号触头模块和第二信号触头模块，使得触头模块堆叠体具有接地-信号-信号-接地的触头模块布置。第一接地触头模块和第二接地触头模块中的每一个包含相对应的第一接地引线框架和第二接地引线框架、以及保持相对应的第一接地引线框架和第二接地引线框架的相对应的第一接地介电本体和第二接地介电本体。第一接地引线框架和第二接地引线框架中的每一个具有在相对应的配合端和端接端之间延伸的至少一个接地触头，其在配合端和端接端之间具有过渡部分。第一接地介电本体具有在第一接地引线框架的第一侧上的低损耗层，以及在第一接地引线框架的第二侧上的损耗层。第一接地介电本体的损耗层和低损耗层基本上包封第一接地引线框架的至少一个接地触头的过渡部分。第二接地介电本体具有在第二接地引线框架的第一侧上的低损耗层，以及在第二接地引线框架的第二侧上的损耗层。第二接地介电本体的损耗层和低损耗层基本上包封第二接地引线框架的至少一个接地触头的过渡部分。损耗层由在介电粘合剂材料中具有导电颗粒的损耗材料制造。损耗层吸收通过触头模块堆叠体传播的电谐振。

附图说明

图1是根据实施例形成的电连接器系统的示意图。

图2是根据示范性实施例形成的电连接器组件的正视透视图。

图3是图2所示的且根据示范性实施例形成的电连接器组件的通信连接器的正视透视图。

图4是用于通信连接器的且根据示范性实施例形成的接地触头模块的透视图。

图5是图4所示的接地触头模块的分解图。

图6是触头模块堆叠体的一部分的透视图，其示出了接地触头模块和信号触头模块。

图7是触头模块堆叠体的分解图，其示出了接地触头模块和信号触头模块。

图8是根据示范性实施例形成的接地触头模块的透视图。

图9是图8所示的接地触头模块的分解图。

具体实施方式

图1是根据实施例形成的电连接器系统10的示意图。电连接器系统10包含配置为直接地配合在一起的第一通信连接器12和第二通信连接器14。电连接器系统10可以设置在电气部件上或电气部件中，例如服务器、计算机、路由器等。

在示范性实施例中，第一通信连接器12和第二通信连接器14配置为电连接至相应的第一电路板16和第二电路板18。第一通信连接器12和第二通信连接器14用于提供信号传输通路，以在可分离的配合接口处将电路板16、18彼此电连接。

通信连接器12包含保持触头模块堆叠体22的外壳20，触头模块堆叠体22包括堆叠布置的多个信号触头模块24和多个接地触头模块26。触头模块24、26可以是晶片。在示范性实施例中，信号触头模块24和接地触头模块26布置为接地-信号-信号-接地的布置，使成对的信号触头模块24由接地触头模块26侧接。信号触头模块24具有触头对(例如，布置为差分对)，且接地触头模块26为信号触头模块24提供屏蔽。可选地，信号触头模块24是传输高速数据信号的高速信号触头模块。可选地，信号触头模块24中的至少一些可以是传输低速信号(例如控制信号)的低速信号触头模块。外壳20包含限定腔30的多个壁，腔30接收触头模块堆叠体22。外壳20在配合端32和安装端34之间延伸，安装端34被安装至电路板16。腔30在载入端35处敞开，以接收触头模块堆叠体22。

在示范性实施例中，触头模块堆叠体22包含损耗材料，其配置为吸收沿着由信号触头和/或接地触头限定的通过通信连接器12的电流通路传播的至少一些电谐振。例如，损耗材料可以设置在接地触头模块26中。损耗材料通过通信连接器12的一部分提供损耗电导率和/或磁损耗。损耗材料能够传导电能，但至少有一些损耗。损耗材料的导电性小于导电材料(例如触头的导电材料)。损耗材料可以设计为在某个目标频率范围内提供电损耗。损耗材料可以包含分散在介电(粘合剂)材料内的导电颗粒(或填料)。介电材料(例如聚合物或环氧树脂)用作粘合剂，以将导电颗粒填料元素保持在位。这些导电颗粒填料元素则施加损耗，将介电材料转换为损耗材料。在一些实施例中，通过将粘合剂与包含导电颗粒的填料混合来形成损耗材料。可用作填料以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包含，形成为纤维、薄片或其他颗粒的碳或石墨。粉末、薄片、纤维或其他导电颗粒形式的金属也可以用于提供合适的损耗性能。替代地，可以使用填料的组合。例如，可以使用金属镀覆(或涂覆)的颗粒。也可以使用银和镍来镀覆颗粒。镀覆(或涂覆)的颗粒可以单独使用，或结合其他填料(例如碳薄片)使用。在一些实施例中，填料可以以足够的体积百分比存在，以允许从颗粒到颗粒形成导电通路。例如，当使用金属纤维时，纤维可以以高达40％或更多的体积百分比存在。损耗材料可以是磁损耗和/或电损耗。例如，损耗材料可以由其中分散有磁性颗粒的粘合剂材料形成，以提供磁特性。磁性颗粒可以是薄片、纤维等形式。例如镁铁氧体、镍铁氧体、锂铁氧、钇石榴石和/或铝石榴石的材料可以用作磁性颗粒。在一些实施例中，损耗材料可以同时是电损耗材料和磁损耗材料。这样的损耗材料可以例如通过以下方式形成：通过使用部分导电的磁损耗填料颗粒，或通过使用磁损耗和电损耗填料颗粒的组合。

如本文所使用的，术语“粘合剂”包括囊封填料的材料，或浸渍有填料的材料。粘合剂材料可以是能够凝固、固化或以其他方式用于定位填料材料的任何材料。在一些实施例中，粘合剂可以是热塑性材料，例如传统上用于制造通信连接器的那些热塑性材料。热塑性材料可以被模制，例如将接地触头模块26模制成所需形状和/或位置。然而，可以使用许多替代形式的粘合剂材料。可固化材料(例如环氧树脂)可以用作粘合剂。替代地，可以使用例如热固性树脂或胶黏剂的材料。

可选地，通信连接器14可以类似于通信连接器12。例如，通信连接器14可以包含类似于触头模块堆叠体22的触头模块堆叠体，且可以包含具有损耗材料的接地触头模块。在其他各种实施例中，通信连接器14可以是另一类型的连接器。例如，通信连接器14可以是高速收发器模块，其具有配置为与通信连接器12配合的电路卡。在这样的实施例中，通信连接器14不包含触头模块堆叠体。

图2是根据示范性实施例形成的电连接器组件100的正视透视图。电连接器组件100包含笼构件102，以及接收在笼构件102中的通信连接器104(在图2中示意性地示出，也在图3中示出)。可插拔模块106载入笼构件102中，以与通信连接器104配合。笼构件102和通信连接器104旨在放置在电路板107(例如主板)上并且电连接至电路板107。通信连接器104布置在笼构件102内，以与可插拔模块106配合接合。在示范性实施例中，可插拔模块106包含配置为插接至通信连接器104中的电路卡(未示出)。

笼构件102是屏蔽的、冲压并成形的笼构件，其包含多个屏蔽壁108，屏蔽壁108限定用于接收可插拔模块106的多个端口110、112。在示出的实施例中，笼构件102构成堆叠的笼构件，其具有堆叠配置的端口110、112。在替代实施例中，可以设置任意数量的端口。在示出的实施例中，笼构件102包含布置为单个列的端口110、112，然而，在替代实施例中，笼构件102可以包含成多个列的成组端口110、112(例如，2x2，3x2，4x2，4x3，等等)。通信连接器104配置为在堆叠的端口110、112两者中与可插拔模块106配合。可选地，多个通信连接器104可以布置在笼构件102内，例如当设置多个端口时。

图3是根据示范性实施例的通信连接器104的正视透视图。通信连接器104包含保持触头模块堆叠体150的外壳120。外壳120由直立本体部分122限定，其具有顶部123、侧面124、载入端126、配置为安装至电路板107(在图2中示出)的安装端128、以及配合端130。在示出的实施例中，配合端130位于前部，载入端126位于与配合端130相反的后部，且安装端128位于外壳120的底部；然而，在替代实施例中，可以是其他配置。本体部分122可以由介电材料(例如塑料材料)模制，以形成外壳120。外壳120具有在载入端126处敞开的腔131，其配置为接收触头模块堆叠体150。

上部延伸部分132和下部延伸部分134从本体部分122延伸，以限定阶梯式配合面。凹面136设置在延伸部分132、134之间。对于单端口笼构件，通信连接器104可以仅包含单个延伸部分。电路卡接收槽140和142从相应的上部延伸部分132和下部延伸部分134中的每一个的配合面向内延伸，并向内延伸至本体部分122。电路卡接收槽140、142配置为接收相对应的可插拔模块106(在图2中示出)的电路卡的卡边缘。触头模块堆叠体150的多个触头164、174在电路卡接收槽140、142内暴露，以与相对应的可插拔模块106的电路卡上的接触垫配合。触头164、174具有从安装端128延伸以端接至电路板107的尾部。例如，触头164、174的尾部可以构成接收在主板的镀覆通孔中的针脚。替代地，触头164、174的尾部可以以另一种方式端接至电路板107，例如通过表面安装至电路板107。

触头模块堆叠体150包含信号触头模块152(在图6和图7中示出)，以及为信号触头模块152提供电屏蔽的接地触头模块154。可选地，接地触头模块154可以侧接并定位在信号触头模块152的对之间，例如以接地-信号-信号-接地的触头模块布置。可以在触头模块堆叠体150中设置任意数量的信号触头模块152和接地触头模块154，可以以任意顺序来定位。每个信号触头模块152可以包含信号引线框架160(在图7中示出)和信号介电本体162(在图7中示出)。每个接地触头模块154包含接地引线框架170(在图5中示出)和接地介电本体172(在图5中示出)。

在示范性实施例中，每个接地介电本体172包含损耗材料，其配置为吸收沿着信号引线框架160和/或接地引线框架170传播的至少一些电谐振。例如，损耗材料可以形成接地介电本体172的部分。可以使用损耗材料来模制接地介电本体172的至少一部分。损耗材料通过接地触头模块154的一部分提供损耗导电率和/或磁损耗。损耗材料能够传导电能，但至少有一些损耗。损耗材料的导电性小于导电材料(例如接地引线框架170的导电材料)。损耗材料可以设计为在某个目标频率范围内提供电损耗。损耗材料可以包含分散在介电(粘合剂)材料内的导电颗粒(或填料)。介电材料(例如聚合物或环氧树脂)用作粘合剂，以将导电颗粒填料元素保持在位。这些导电颗粒填料元素则施加损耗，将介电材料转换为损耗材料。在一些实施例中，通过将粘合剂与包含导电颗粒的填料混合来形成损耗材料。可用作填料以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包含，形成为纤维、薄片或其他颗粒的碳或石墨。粉末、薄片、纤维或其他导电颗粒形式的金属也可以用于提供合适的损耗性能。替代地，可以使用填料的组合。例如，可以使用金属镀覆(或涂覆)的颗粒。也可以使用银和镍来镀覆颗粒。镀覆(或涂覆)的颗粒可以单独使用，或结合其他填料(例如碳薄片)使用。在一些实施例中，填料可以以足够的体积百分比存在，以允许从颗粒到颗粒形成导电通路。例如，当使用金属纤维时，纤维可以以高达40％或更多的体积百分比存在。

图4是根据示范性实施例的接地触头模块154的透视图。图5是接地触头模块154的分解图。接地引线框架170包含在配合端176和端接端178之间延伸的至少一个接地触头174，其在配合端176和端接端178之间具有过渡部分179。在示出的实施例中，配合端176在接地触头模块154的前部，且端接端178在触头模块154的底部。过渡部分179在配合端176和端接端178之间过渡90°。在替代实施例中，可以是其他配置。配合端176配置为与可插拔模块106(在图2中示出)配合，例如与可插拔模块106的电路卡。端接端178配置为端接至电路板107(在图2中示出)，例如使用顺应针脚压配合到电路板107的镀覆通孔中，或使用表面尾部表面安装至电路板107。在替代实施例中，端接端178可以以其他方式端接至电路板或另一部件，例如电线或电缆的端部。

接地介电本体172包封接地引线框架170，例如过渡部分179。在示范性实施例中，配合端176向接地介电本体172的前方延伸，端接端178在接地介电本体172的下方延伸。接地介电本体172可以是在接地引线框架170上包覆模制的包覆模制介电本体。替代地，接地介电本体172可以是围绕接地引线框架170联接在一起的预模制件。

在示范性实施例中，接地介电本体172包含损耗材料。例如，接地介电本体172包含至少一个低损耗层180和至少一个损耗层182。损耗层182由损耗材料制造，例如在介电粘合剂材料中具有导电颗粒的损耗材料，其吸收并耗散通过接地触头模块154传播的电谐振。低损耗材料具有随频率变化的介电特性。低损耗层180由低损耗介电材料(例如塑料材料)制造。低损耗介电材料具有相对较小的随频率变化的介电特性。(一个或多个)损耗层182和(一个或多个)低损耗层180基本上包封接地触头174的过渡部分179。在示出的实施例中，接地介电本体172包含在第一侧184上的单个低损耗层180和在第二侧186上的单个损耗层182；然而，其他实施例可以包含定位在第一侧184和第二侧186上的两个低损耗层180，和/或定位在第一侧184和第二侧186上的两个损耗层182。

在示范性实施例中，低损耗层180直接接合接地触头174的过渡部分179，例如在第一侧184，且损耗层182直接接合接地触头174的过渡部分179，例如在第二侧186。低损耗层180和/或损耗层182可以直接接合侧面184、186之间的过渡部分179的边缘。低损耗层180和损耗层182可以形成接地介电本体172的包覆模制层。例如，低损耗层180和损耗层182可以在多级包覆模制过程中包覆模制在接地引线框架170上。可选地，损耗层182可以首先包覆模制在接地引线框架170上，然后低损耗层180可以包覆模制在接地引线框架170上和/或损耗层182上。替代地，低损耗层180可以首先包覆模制在接地引线框架170上，然后损耗层182可以在另一侧包覆模制在接地引线框架170上。包覆模制是多次(multi-shot)包覆模制，例如两阶段模制。如果使用其他的层，则包覆模制可以在更多的阶段中进行。在其他各种实施例中，并非一起包覆模制，损耗层182和低损耗层180可以单独地模制，例如损耗层182包覆模制在接地引线框架170上，且低损耗层180单独地模制，然后损耗层182和低损耗层180可以层压或以其他方式联接在一起。

通过在接地触头模块154中包含损耗材料，通信连接器104的电性能被增强。例如，在各种数据速率(包含高数据速率)下，损耗层182抑制回波损耗。例如，由于信号触头164和接地触头174非常接近而引起的触头模块堆叠体150的小节距、高数据速率的回波损耗通过损耗层182减小。例如，来自接地触头174的在信号对的任一侧上在接地触头174之间的空间中反射的能量被吸收，从而增强了连接器性能和吞吐量。

图6是触头模块堆叠体150的一部分的透视图，其示出了侧接第一信号触头模块和第二信号触头模块152的第一接地触头模块和第二接地触头模块154。图7是触头模块堆叠体150的分解图，其示出了接地触头模块154和信号触头模块152。任意数量的信号触头模块152和接地触头模块154可以堆叠在一起。

信号引线框架160包含在配合端166和端接端168之间延伸的至少一个信号触头164，至少一个信号触头在配合端166和端接端168之间具有过渡部分。在示出的实施例中，配合端166在信号触头模块152的前部，且端接端168在信号触头模块152的底部。过渡部分在配合端166和端接端168之间过渡90°。在替代实施例中，可以是其他配置。配合端166配置为与可插拔模块106(在图2中示出)配合，例如与可插拔模块106的电路卡。端接端168配置为端接至电路板107(在图2中示出)，例如使用顺应针脚压配合到电路板107的镀覆通孔中，或使用表面尾部表面安装至电路板107。在替代实施例中，端接端178可以以其他方式端接至电路板或另一部件，例如电线或电缆的端部。

信号介电本体162包封信号引线框架160的过渡部分。信号介电本体162可以是包覆模制在信号引线框架160上的包覆模制介电本体。替代地，信号介电本体162可以是围绕信号引线框架160联接在一起的预模制件。

在示出的实施例中，接地触头模块154的低损耗层180面向信号触头模块152。替代地，接地触头模块154的损耗层182可以面向信号触头模块152。在其他各种实施例中，低损耗层180可以设置在接地触头模块154的两个外部侧面上，使得低损耗层180包封损耗层182，并限定接地触头模块154的外部侧面。

接地引线框架170包含从接地介电本体172的前边缘向前延伸的倒钩190。倒钩190可以载入到外壳120(在图3中示出)中的相对应的槽中，以将接地触头模块154对准和/或固定在外壳120中。

信号触头模块152和接地触头模块154分别包含保持特征192、194，两者协作，以将信号触头模块152和接地触头模块154固定在一起。例如，保持特征192和/或194可以是柱、开口或其他特征，其将信号介电本体162对准和/或固定在一起，并且将接地介电本体172对准和/或固定至信号介电本体162。

当触头模块堆叠体150被组装时，接地触头模块154为信号触头模块152提供电屏蔽。导电接地触头174提供电屏蔽，以使信号触头164的对与信号触头164的其他对屏蔽，例如在触头模块堆叠体150的另一部分中的信号触头(例如，在一个或两个接地触头模块154的相反的侧面上)。电屏蔽改善通信连接器104(在图3中示出)的电性能。损耗层182的损耗材料还通过吸收通过触头模块堆叠体150传播的电谐振来改善通信连接器104的电性能。损耗材料降低沿着信号触头174和/或接地触头164反射的能量，从而改善性能。

图8是根据示范性实施例形成的接地触头模块254的透视图。图9是接地触头模块254的分解图。接地触头模块254可以用于替代接地触头模块154(在图6中示出)。接地触头模块254包含接地引线框架270和接地介电本体272。接地引线框架270包含在配合端276和端接端278之间延伸的至少一个接地触头274，其在配合端276和端接端278之间具有过渡部分279。在示范性实施例中，每个接地介电本体272包含损耗材料，其配置为吸收沿着接地引线框架270传播的至少一些电谐振。

接地介电本体272包封接地引线框架270，例如过渡部分279。接地介电本体272可以是包覆模制在接地引线框架270上的包覆模制介电本体。替代地，接地介电本体272可以是围绕接地引线框架270联接在一起的预模制件。

在示范性实施例中，接地介电本体272包含损耗材料。例如，接地介电本体272包含设置在损耗层282的两个侧面上的一对低损耗层280；然而，可以设置多个损耗层282，例如在接地引线框架270的相反的侧面上。在示出的实施例中，损耗层282包封接地引线框架270的过渡部分279，并设置的它的两个侧面上。低损耗层280在其两侧上的损耗层282外侧。损耗层282由损耗材料制造，例如在介电粘合剂材料中具有导电颗粒的损耗材料，其吸收并耗散沿着接地触头模块254传播的电谐振。低损耗层280由低损耗介电材料制造，例如塑料材料。损耗层282和低损耗层280基本上包封接地触头274的过渡部分279。

损耗层282包覆模制在接地引线框架270上，并直接接合接地触头274的过渡部分279，例如在第一侧284和第二侧286。低损耗层280可以随后包覆模制在损耗层282上。包覆模制是多次包覆模制。在其他各种实施例中，并非一起包覆模制，损耗层282和低损耗层280可以单独地模制，例如损耗层282包覆模制在接地引线框架270上，然后低损耗层280层压或以其他方式联接至损耗层282。