具有阻抗控制体的电气装置的制作方法

在此的主题大体上涉及用于电气装置的阻抗控制。

背景技术：

通信电缆电耦合到各种类型的电气装置以传输差分信号，例如连接器和电路板。例如，电气装置可以是插座连接器，其具有插座和布置在该插座中的触头，用于与配合电气装置配合。电气装置可以是插头连接器，其具有被构造为插入配合电气装置中的触头或导体。电缆电连接到这些触头或导体。一些已知电气装置的电气性能会是不足的，例如对于高速电气装置。例如，电屏蔽会是困难的。对于高速信号导线，阻抗控制会是困难的。

因此，需要一种具有阻抗控制的电气装置。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种电气装置，包括具有信号导线的电缆和具有电介质体的组织器，该电介质体包括上表面和下表面，组织器支撑电缆的端部在上表面上和在下表面上。组织器具有在上表面和下表面之间延伸的空隙。导体设置在上表面和下表面上并具有配合端，该配合端构造成与配合电气装置配合并且电连接到相应的信号导线。电气装置包括耦合到组织器的电介质体的阻抗控制体。阻抗控制体具有在上表面上的上垫，该上垫覆盖上表面上的每个导体的至少一部分并且覆盖由上表面支撑的电缆的每个信号导线的至少一部分。阻抗控制体具有在下表面上的下垫，该下垫覆盖下表面上的每个导体的至少一部分并且覆盖由下表面支撑的电缆的每个信号导线的至少一部分。阻抗控制体具有穿过上垫和下垫之间的空隙的连接突片。阻抗控制体与组织器的电介质体是分离的且分立的。

附图说明

图1是具有用于提供数据通信的电气装置102，104的电气系统100的透视图；

图2是根据一个实施例形成的电气装置102的一部分的透视图；

图3是根据示例性实施例的组织器200的透视图；

图4是根据示例性实施例的电气装置102的透视图，其中移除阻抗控制体230(图2中示出)以示出电气装置102的其他部件；

图5是电气装置102的一部分的透视图，其中阻抗控制体230的一部分被移除以示出电气装置102的其他部件；

图6是根据示例性实施例的电气装置102的截面图；

图7是根据示例性实施例的电气装置102的截面图；

图8是根据一个实施例形成的电气装置104的一部分的透视图。

具体实施方式

图1是具有用于提供数据通信的电气装置102，104的电气系统100的透视图。第一电气装置102设置在电缆106的一端处。第二电气装置104设置在电缆108的一端处。在示例性实施例中，电气装置102，104是通信装置，例如串行附连scsi(sas)连接器、串行ata(sata)连接器等。然而，在替代实施例中，电气装置102，104可以是其他类型的电连接器。在所示实施例中，电气装置102是插座连接器，电气装置104是插头连接器。插座和插头连接器限定用于彼此的配合连接器，其具有构造成电配合的互补配合接口。电气装置102可以是具有卡槽的插口连接器，并且电气装置104可以是具有电路卡的卡缘连接器，该电路卡被构造为接收在由插口连接器限定的卡槽中。

电气装置102包括壳体120和布置在壳体120中的导体122，用于与配合电气装置104配合。导体122电连接到电缆106。在示例性实施例中，导体122包括信号导体和接地导体。在替代实施例中可以提供其他类型的导体，例如电力导体。壳体120具有用于与配合电气装置104配合的配合端124和与配合端124相反的电缆端126。电缆106从电缆端126延伸。壳体120具有腔128。导体122布置成在腔128内。导体122端接于腔128中的电缆106。

在示例性实施例中，电气装置102包括在配合端124处的卡槽130。卡槽130提供到腔128的入口。卡槽130构造成接收配合电气装置104的一部分，例如配合电气装置104的电路卡。

电气装置104包括壳体140和布置在壳体140中的导体142，用于与配合电气装置102配合。导体142电连接到电缆108。在示例性实施例中，导体142包括信号导体和接地导体。在替代实施例中可以提供其他类型的导体，例如电力导体。壳体140具有用于与配合电气装置102配合的配合端144和与配合端144相反的电缆端146。电缆108从电缆端146延伸。壳体140具有腔148。导体142布置在腔148内。导体142端接于腔148中的电缆108。

在示例性实施例中，电气装置102包括在配合端144处的电路卡150。导体142设置在电路卡150上。电路卡150被构造为插入到配合电气装置102的卡槽130中。

图2是根据一个实施例形成的电气装置102的一部分的透视图。电气装置102包括接收电缆106并支撑导体122的组织器200。组织器200包括具有上表面204和下表面206的电介质体202。组织器200将电缆106的端部支撑在上表面204上和在下表面206上。组织器200将导体122支撑在上表面204和下表面206上。

在所示实施例中，导体122是触头210。触头210布置成上触头阵列212和下触头阵列214。上触头阵列212的触头210设置在组织器200的上表面204上。下触头阵列214的触头210设置在组织器200的下表面206上。在示例性实施例中，触头210包括信号触头216和接地触头218。接地触头218提供相应的信号触头216之间的电屏蔽。例如，信号触头216可以成对布置，并且接地触头218可以分开每对信号触头216。

电气装置102包括在上表面204和下表面206上的接地汇流条220。接地汇流条220电接地到电缆106。接地汇流条220电连接到相应的接地触头218。

电气装置102包括耦合到组织器200的电介质体202的阻抗控制体230。阻抗控制体230包括上垫232、下垫234和一个或更多个连接突片236(在下面的图6中以横截面示出)。上垫232设置在组织器200的上表面204上。上垫232覆盖上触头阵列212的每个触头210的至少一部分。上垫232覆盖由上表面204支撑的每个电缆106的至少一部分。下垫234设置在组织器200的下表面206上。下垫234覆盖下触头阵列214的每个触头210的至少一部分。下垫234覆盖由下表面206支撑的每个电缆106的至少一部分。在示例性实施例中，阻抗控制体230注射模制在组织器200上的合适位置。上垫232模制在上表面204上的合适位置，下垫234模制在下表面206上的合适位置，并且连接突片236穿过组织器200以将上垫232连接到下垫234，形成坚固的结构，组织器200围绕触头210和电缆106。阻抗控制体230可以模制在电缆106上，以将电缆106固定到组织器200，并为电缆106提供应变消除。

上垫232和下垫234围绕部分的信号导线，用于沿着这样的传输线进行阻抗控制。阻抗控制体230与信号导线的重叠量(例如，沿着触头210和/或沿着电缆106的信号导线)影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。另外，与由阻抗控制体230的材料覆盖相反，暴露于空气的信号导线的量影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。可以基于信号导线的总长度来选择沿着触头210和/或沿着电缆106的信号导线的阻抗控制体230的覆盖量或长度，从而控制被覆盖的信号导线的长度以及暴露在空气中的信号导线的长度。为阻抗控制体230选择的材料影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。可以精确且可重复地控制阻抗控制体230相对于触头210和电缆106的信号导线的定位，从而为电气装置102提供更好的阻抗控制。例如，阻抗控制体230相对于组织器200的位置可以在制造期间被可重复且精确地控制。

图3是根据示例性实施例的组织器200的透视图。在示例性实施例中，组织器200是由电介质材料制成的模制部件。组织器200在前部250和后部252之间延伸。组织器200包括第一侧254和第二侧256。

在示例性实施例中，组织器200包括在上表面204和下表面206之间穿过组织器200的一个或更多个空隙258。空隙258接收连接突片236(图2中以虚线示出)。例如，在用于形成阻抗控制体230的注射模制工艺期间，空隙258为形成阻抗控制体230(图2中所示)的材料提供空间以在上表面204和下表面206之间流动。当连接突片236穿过空隙258时，阻抗控制体230与组织器200一起被锁定。例如，电介质体202完全围绕空隙258，从而锁定连接突片236和相应的空隙258。可以提供任何数量的空隙258。空隙258可以设置成靠近后部252和/或靠近前部250。

组织器200包括靠近前部250的前部焊接岛260、前部焊接岛260后面的导线焊接岛262和导线焊接岛262后面的电缆焊接岛264。前部焊接岛260被构造为支撑上部和下部触头阵列212，214(如图2所示)。电缆焊接岛264构造成支撑电缆106(图2中所示)。导线焊接岛262被构造为支撑电缆106的导线。在示例性实施例中，导线焊接岛262包括支架266，该支架266被构造为接收相应的导线。支架266的尺寸和形状设计成支撑导线并定位导线以与上下触头阵列212，214配合。

在示例性实施例中，组织器200包括前部焊接岛260中的开口270。开口270被构造为接收部分的上下触头阵列212和，214以将上触头阵列212和下触头阵列214相对于组织器200定位。开口270可以具有任何形状，取决于具体应用和相应的上下触头阵列212，214。在所示实施例中，开口270是六边形的；然而，在替代实施例中，开口270可以具有其他形状，例如圆柱形。

在示例性实施例中，组织器200包括沿第一和第二侧254，256的闩锁特征272。闩锁特征272用于将组织器200定位和固定在壳体120中(如图1所示)。

在示例性实施例中，组织器200包括沿着上表面204和下表面206的侧壁274，在上表面204和下表面206上限定凹部276。凹部276可以沿着电缆焊接岛264限定。凹部276构造成接收上下垫232，234(如图2所示)。组织器200包括位于侧壁274之间的凹部276中的分隔壁278。分隔壁278将凹部276细分为电缆凹部。分隔壁278构造成将电缆106彼此分开。在示例性实施例中，组织器200包括锁定柱280。例如，锁定柱280可以从分隔壁278延伸。锁定柱280被构造为嵌入阻抗控制体230的材料中以锁定阻抗控制体230到组织器200。

图4是根据示例性实施例的电气装置102的透视图，其中移除了阻抗控制体230(图2中示出)以示出电气装置102的其他部件。在组装期间，电缆106的端部剥离以暴露电缆106的导线。例如，电缆106可包括信号导线290和/或接地导线292(例如，排扰线)。电缆106包括外护套294。在示例性实施例中，电缆106包括接地屏蔽296，例如电缆编织物，以及信号导线290和接地屏蔽296之间的绝缘体298。电缆106可以是具有单个信号导线290的同轴电缆或在外护套294内具有一对信号导线290的双轴电缆。在所示实施例中，电气装置102包括不同类型的电缆106，例如同轴电缆形式的低速电缆和双轴电缆形式的高速电缆。在替代实施例中，其他布置是可能的。

在组装期间，电缆106沿着上表面204和/或下表面206耦合到组织器200。例如，电缆106沿着电缆焊接岛264布线，并且信号导线290沿着导线焊接岛262延伸。上下触头阵列212，214可以耦合到组织器200，以将触头210电连接到信号导线290和接地汇流条220。上下触头阵列212，214包括保持触头210的电介质保持器300。电介质保持器300可以包覆模制在触头210上。电介质保持器300在前部分焊接岛260处耦合到组织器200。定位柱被构造为从电介质保持器300延伸到开口270和组织器200中。可选地，上触头阵列212可以与分开制造且分开耦合到组织器200的下触头阵列214是分开的或分立的。或者，上触头阵列212和下触头阵列214可以与电介质保持器300是集成的，模制为围绕相应触头210的单片结构。

触头210可以是冲压和形成的触头。触头210在配合端302和端接端304之间延伸。端接端304构造成电连接到相应的信号导线290或接地导线292和/或接地汇流条220。端接端304可以是焊接到信号导线290或接地导线292；然而，在替代实施例中，端接端304可以通过其他装置端接。配合端302在电介质保持器300的前方延伸，以与配合电气装置104(图1中所示)配合。可选地，触头210可以包括在配合端302处的可偏转弹簧梁。配合端302从电介质保持器300悬臂伸出。触头210的远端可以向外弯曲，用于将电路卡或其他配合部件装载在上下触头阵列212，214的触头210之间。配合端302包括靠近远端的配合接口。该配合接口可以是弯曲的。配合接口限定可分离的配合接口。

接地汇流条220在上表面204和下表面206上耦合到组织器200。每个接地汇流条220包括基部320和从基部320向前延伸的接地触头322。接地触头322被构造为与相应的接地触头218电连接。例如，接地触头322可以被弹簧偏压抵靠接地触头218的端接端304。接地触头322可以焊接到接地触头218。在替代实施例中，接地触头322可以通过其他方式端接于接地触头218。在示例性实施例中，接地汇流条220包括将所有接地触头322连接在一起的系条324。系条324位于接地触头322的前端。可选地，系条324可以定位成邻接抵靠电介质保持器300。在示例性实施例中，基部320被构造为电连接到电缆106的接地屏蔽296。例如，可以移除部分的外护套294，暴露接地屏蔽296。基部320可以与接地屏蔽296直接电接触。基部320可以压接到接地屏蔽296。基部320可以焊接到接地屏蔽296。可选地，基部320可以电连接到电缆106的相应接地导线292。例如，基部320可以包括绝缘位移触头，其构造成与相应的接地导线292电连接。替代地，基部320可以包括弹簧梁或构造成电连接到接地导线292的其他特征。

一旦组装，电气装置102被构造为接收阻抗控制体230。例如，阻抗控制体230可以模制在部分的电缆106、部分的接地汇流条220、部分的信号导线290、部分的接地导线292、部分的触头210和/或部分的组织器200之上。阻抗控制体230被构造为嵌入部分的导体122和部分的电缆106。阻抗控制体230通过流过空隙258(图3中所示)被固定到组织器200。阻抗控制体230通过围绕相应的锁定柱280被固定到组织器200。阻抗控制体230通过接合组织器200的壁、表面、肩部等被固定到组织器200以锁定阻抗控制体230相对于组织器200的位置。

图5是电气装置102的一部分的透视图，其中阻抗控制体230的一部分被移除以示出电气装置102的其他部件。阻抗控制体230围绕导体122和电缆106被模制在组织器200上的合适位置。阻抗控制体230的材料围绕电缆106流动并在电缆106之间流动并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料围绕信号导线290并在信号导线290之间流动并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料围绕接地汇流条220的部分的接地触头322并且在接地汇流条220的部分的接地触头322之间流动，并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料围绕接地汇流条220的基部320流动并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料围绕部分的触头210并且在部分的触头210之间流动并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料围绕锁定柱280流动并固化或硬化就位。阻抗控制体230的材料流过空隙258并固化或硬化就位。

阻抗控制体230包括前边缘330和后边缘332。后边缘332可以设置在组织器200的后部252处或附近。电缆106在阻抗控制体230的后边缘332的后方延伸。阻抗控制体230的前边缘330位于触头210和信号导线290之间的端接接口处，使得阻抗控制体至少部分地覆盖信号导线290并至少部分地覆盖触头210。可选地，前边缘330可以在系条324和电介质保持器300的后方与其隔开。可选地，前边缘330可以与电介质保持器300间隔开预定距离340以控制由阻抗控制体230覆盖的触头210的量(例如，长度)。通过控制距离340，可以控制传输线的阻抗。例如，触头210的预定长度可以被阻抗控制体230覆盖，并且预定长度的触头210可以暴露于阻抗控制体230和电介质保持器300之间的空气中。通过控制被覆盖的触头210的长度，与暴露于空气的触头210的长度相比，可以控制传输线的阻抗。

图6是根据示例性实施例的电气装置102的截面图。图6示出了阻抗控制体230相对于组织器200和电缆106。图6中所示的横截面是通过空隙258，示出了阻抗控制体230的连接突片236位于上垫232和下垫234之间。阻抗控制体230通过连接突片236被固定到组织器200。例如，上垫232通过连接突片236被固定到下垫234，组织器200的电介质体202位于上下垫232，234之间。阻抗控制体230的材料至少部分地围绕电缆106以将电缆106固定到组织器200。阻抗控制体230为电缆106提供应变消除。

图7是根据示例性实施例的电气装置102的截面图。图7示出了阻抗控制体230相对于组织器200和导体122。图7中所示的横截面是通过触头210和接地触头322。阻抗控制体230的材料至少部分地围绕着信号导线290和触头210。

图8是根据一个实施例形成的电气装置104的一部分的透视图。电气装置104是包括电路卡150的卡缘连接器。电路卡150包括接收电缆108并支撑导体142的组织器400。组织器400包括由具有上表面404和下表面406的电介质体402限定的基板或板。电介质体402可以是分层结构，例如分层电路板。电介质体402可以由fr-4或其他电路板材料制成。导体142与板形成为电路，例如迹线、垫、通孔等。导体142设置在板的上表面404上、下表面406上和/或一个或更多个其他层上。组织器400支撑上表面404和下表面406上的电缆108的端部。

在所示实施例中，导体142是迹线410。导体142包括信号导体416和接地导体418。接地导体418在相应的信号导体416之间提供电屏蔽。例如，信号导体416可以成对地布置并且接地导体418可以分离每对信号导体416。接地导体418可以电连接到电路卡150的接地平面。

电气装置104包括在上表面404和下表面406上的接地汇流条420。接地汇流条420电接地到电缆108。接地汇流条420电连接到相应的接地导体418。

电气装置104包括耦合到组织器400的电介质体402的阻抗控制体430(其一部分被移除以示出其他部件)。阻抗控制体430包括上下垫432和一个或更多个连接突片436。上垫432设置在组织器400的上表面404上。上垫432覆盖上表面404上的每个导体142的至少一部分。上垫432覆盖由上表面404支撑的每个电缆108的至少一部分。下垫432设置在组织器400的下表面406上。下垫432覆盖下表面406上的每个导体142的至少一部分。下垫432覆盖由下表面406支撑的每个电缆108的至少一部分。在示例性实施例中，阻抗控制体430在组织器400上原位注射模制。上垫432被模制在上表面404上的合适位置，下垫432被模制在下表面406上的合适位置，并且连接突片436穿过组织器400以将上垫432系到下垫432，从而形成坚固结构，使组织器400围绕导体142和电缆108。阻抗控制体430可以模制在电缆108之上，以将电缆108固定到组织器400，并为电缆108提供应变消除。

上下垫432，432围绕部分的信号导线，用于沿着这样的传输线进行阻抗控制。阻抗控制体430与信号导线(例如，沿着导体142和/或沿着电缆108的信号导线)的重叠量影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。另外，与被阻抗控制体430的材料覆盖相反，暴露于空气的信号导线的量影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。可以基于信号导线的总长度来选择沿着导体142和/或沿着电缆108的信号导线的阻抗控制体430的覆盖量或长度，从而控制被覆盖的信号导线的长度以及信号导线暴露在空气中的长度。为阻抗控制体430选择的材料影响沿信号导线传输的信号的阻抗特性。可以精确且可重复地控制阻抗控制体430相对于导体142和电缆108的信号导线的定位，从而为电气装置104提供更好的阻抗控制。例如，阻抗控制体430相对于组织器400的位置可以在制造期间，例如使用模具或工具，被可重复且精确地控制。

组织器400在前部450和后部452之间延伸。组织器400包括第一侧454和第二侧456。在示例性实施例中，组织器400包括一个或更多个空隙458，其在上表面404和下表面406之间穿过组织器400。在所示实施例中，组织器包括在后部452处的单个空隙，其接收每个电缆108。空隙458接收连接突片436。例如，空隙458为形成阻抗控制体430的材料提供一空间，以在用于形成阻抗控制体430的注射模制过程期间在上表面404和下表面406之间流动。当连接突片436穿过空隙458时，阻抗控制体430与组织器400锁定在一起。例如，上垫432位于电介质体402上方，下垫432位于电介质体402下方，从而锁定阻抗控制体430到组织器400。

在组装期间，剥离电缆108的端部以暴露电缆108的导线。例如，电缆108可包括信号导线490和/或接地导线(例如，排扰线)。电缆108包括外护套494。在示例性实施例中，电缆108包括接地屏蔽496，例如电缆编织物，以及信号导线490和接地屏蔽496之间的绝缘体498。电缆108可以是具有单个信号导线490的同轴电缆或在外护套494内具有一对信号导线490的双轴电缆。在组装期间，电缆108沿着上表面404和下表面406耦合到组织器400。

接地汇流条420在上表面404和下表面406上耦合到组织器400。每个接地汇流条420包括基部520和从基部520向前延伸的接地触头522。接地触头522被构造为与相应的接触触头418电连接。例如，接地触头522可以弹簧偏压在接地导体418上。接地触头522可以焊接到接地导体418。在替代实施例中，接地触头522可以通过其他方式端接到接地导体418。在示例性实施例中，基部520被构造为电连接到电缆108的接地屏蔽496。例如，部分的外部护套494可以被移除，暴露接地屏蔽496。

一旦组装，电气装置104被构造为接收阻抗控制体430。例如，阻抗控制体430可以模制在部分的电缆108、部分的接地汇流条420、部分的信号导线490、部分的接地导线、部分的导体142和/或部分的组织器400之上。阻抗控制体430被构造为嵌入部分的电缆108。阻抗控制体430通过流过空隙458被固定到组织器400。