高频电连接器的制造方法
【专利说明】高频电连接器
【背景技术】
[0001] 本公开内容总体上设及电互连系统，更具体地，设及互连系统，特别是高速电连接 器的改进的信号完整性。
[0002] 电连接器用于许多电子系统中。将系统制造在通过电连接器彼此连接的若干印刷 电路板（PCB)上通常比将系统制造为单个组件更容易并且更节省成本。用于使若干PCB互 连的传统的布置为使一个PCB用作底板。然后，称为子板或子卡的其他PCB由电连接器通 过底板连接。
[0003] 电子系统总体上已经变得更小、更快速并且功能上更复杂。该些变化意味着，电子 系统的给定面积中的电路的数目连同电路操作的频率在近些年中已经显著地增大。当前系 统在印刷电路板之间传输更多的数据并且需要比甚至几年前的连接器在电气上能够W更 高的速度处理更多的数据的电连接器。
[0004] 制造高密度、高速连接器的困难之一是连接器中的电导体可能非常靠近W致在相 邻的信号导体之间存在电气干扰。为了减少干扰，并且另外地为了提供期望的电气性质，通 常在相邻的信号导体之间或围绕相邻的信号导体放置屏蔽构件。屏蔽防止一个导体上承载 的信号在另一导体上产生"串扰"。屏蔽也影响每个导体的阻抗，其可W进一步有助于期望 的电气性质。屏蔽可W具有接地金属结构的形式或可W具有电损耗材料的形式。
[0005] 其他技术可W用来控制连接器的性能。差分地传输信号也可W降低串扰。差分信 号承载在被称为"差分对"的一对导电路径上。导电路径之间的电压差表示信号。通常，差 分对被设计成在成对的导电路径之间具有优先禪合。例如，差分对的两个导电路径可W布 置成与连接器中的相邻信号路径相比彼此更靠近。在成对的导电路径之间不期望屏蔽，但 屏蔽可W用在差分对之间。电连接器可W针对差分信号W及单端信号来设计。
[0006] 差分连接器通常被认为"边缘禪合"或"宽边禪合"。在两种类型的连接器中，承载 信号的导电构件的横截面通常是矩形的。该矩形的两个对边比形成导电构件的宽边的其他 边宽。当导电构件对被定位成成对的构件的宽边与相邻导电构件相比彼此更靠近时，连接 器被认为是宽边禪合的。相反，如果导电构件对被定位成接合宽边的较窄边缘与相邻导电 构件相比彼此更靠近，则连接器被认为是边缘禪合的。
[0007] 保持信号完整性可能是在连接器的配合接口方面的特别挑战。在配合接口处，必 须生成力W将来自可分离的连接器的导电元件压到一起，使得在两个导电元件之间进行可 靠的电连接。通常，该力由连接器之一中的配合接触部的弹黃特性生成。例如，一个连接器 的配合接触部可W包括整形为梁部的一个或更多个构件。在连接器被压到一起时，每个梁 部通过另一连接器中的整形为柱或销的配合触头偏转。在梁部偏转时由梁部生成的弹黃力 提供接触力。
[000引为了机械可靠性，触头可W具有多个梁部。在一些实现方案中，梁部是相对的，压 在来自另一连接器的导电元件的配合接触部的相对侧。在一些替选实现中，梁部可W是平 行的，压在配合接触部的相同侧。
[0009] 不管具体的接触结构如何，生成机械力的需要提出了对配合接触部的形状的要 求。例如，配合接触部必须足够大，w生成足w进行可靠的电连接的力。该些机械要求会排 除屏蔽的使用，或会规定在改变导电元件在配合接口附近的阻抗的位置使用导电材料。由 于阻抗的突然改变会改变信号导体的信号完整性，所W配合接触部通常被接受作为连接器 的噪声较大的部分。
【发明内容】
[0010] 本公开内容的各方面设及改进的高速、高密度互连系统。本发明人已经认识并且 理解用于配置连接器配合接口和其他的连接器部件W改进信号完整性的技术。该些技术可 W-起、单独地或者W任何适合的组合进行使用。
[0011] 在一些实施方式中，设及提供支承沿着连接器的导电元件的伸长尺寸分布的多个 接触点的配合接触结构。针对信号导体和接地导体可W使用不同的接触结构，然而在一些 实施方式中，针对信号导体和接地导体中的每个可W提供多个接触点。
[0012] 因此，在一些方面，本发明可W实施为一种电连接器，其包括设置成列的多个导电 元件，多个导电构件中的每个导电构件包括配合接触部、接触尾部和在配合接触部与接触 尾部之间的中间部。电连接器可W是第一电连接器。多个导电元件中的第一导电元件的第 一配合接触部可W包括第一梁部、第二梁部和第=梁部，第一梁部比第二梁部和第=梁部 短。第一配合接触部的第一梁部可W包括第一接触区域，第一接触区域适于在第一接触点 处与第二电连接器的第二导电元件的第二配合接触部进行电接触。第一配合接触部的第二 梁部可W包括第二接触区域，第二接触区域适于在第二接触点处与第二电连接器的第二导 电元件的第二配合接触部进行电接触，第二接触点与第一接触点相比距第二配合接触部的 远端更远。第一配合接触部的第=梁部可W包括第=接触区域，第=接触区域适于在第= 接触点处与第二电连接器的第二导电元件的第二配合接触部进行电接触，第=接触点与第 一接触点相比距第二配合接触部的远端更远。
[0013] 在一些实施方式中，导电元件可W是接地导体，接地导体可W隔开列内的信号导 体。
[0014] 在一些实施方式中，第一梁部可W设置在第二梁部与第=梁部之间。
[0015] 在一些实施方式中，第一接触区域可W包括第一突出部，并且第二接触区域包括 第二突出部，第二突出部与第一突出部相比在更大程度上突出。
[0016] 在一些实施方式中，第一导电元件的第一配合接触部可W适于在第一电连接器与 第二电连接器配合时向第二导电元件的第二配合接触部施加弹黃力。在一些实施方式中， 第一导电元件的第一配合接触部可W适于在第一电连接器与第二电连接器配合时被第二 导电元件的第二配合接触部偏转约1/1000英寸。
[0017] 在一些实施方式中，第二梁部的长度可W约为第一梁部的两倍。
[0018] 在一些实施方式中，多个导电元件可W包括设置成与第一导电元件相邻的第S导 电元件，并且第=导电元件的第=配合接触部可W包括第四梁部和第五梁部，第四梁部和 第五梁部在长度上大致相等。在一些实施方式中，第一梁部、第二梁部与第=梁部的第一组 合宽度可W大于第四梁部与第五梁部的第二组合宽度。在一些实施方式中，第=配合接触 部的第四梁部可W包括第四接触区域，第四接触区域适于与第二电连接器的第四导电元件 的第四配合接触部进行电接触，并且第=配合接触部的第五梁部可W包括第五接触区域， 第五接触区域适于与第二电连接器的第四导电元件的第四配合接触部进行电接触。在一些 实施方式中，第=配合接触部的第四梁部可W被设置成与第=配合接触部的第五梁部相比 更靠近第一配合接触部，并且第四梁部还可W包括第六接触区域，第六接触区域适于与第 二电连接器的第四导电元件的第四配合接触部进行电接触，第六接触区域与第四接触区域 相比距第四配合接触部的远端更远。
[0019] 在另一方面，一种电连接器可W包括设置成导电元件列的多个导电元件。多个导 电元件中的每个导电元件可W包括至少一个梁部。多个导电元件可W被布置成多个导电元 件对，每个对中的每个导电元件具有第一宽度。多个导电元件可W包括多个宽导电元件，每 个宽导电元件设置在多个对中的相邻对之间。每个宽导电元件可W包括多个梁部，多个梁 部包括至少一个较长梁部和至少一个较短梁部，较短梁部被设置成与较长梁部隔开，并且 较短梁部被定位成使得当电连接器与配合电连接器相配合并且宽导电元件与配合连接器 中的相应导电元件进行接触时，较短梁部终止相应导电元件的线端，线端包括相应导电元 件上的用于较长梁部的拭接区域。
[0020] 在一些实施方式中，设置在列上的多个导电元件可W形成多个共面波导，每个共 面波导包括一个对或多个对W及多个宽导电元件中的至少一个相邻宽导电元件。
[0021] 在一些实施方式中，电连接器可W包括针座，针座包括壳体，多个导电元件至少部 分地封闭在壳体中。在一些实施方式中，壳体可W包括绝缘材料和损耗材料。
[0022] 在一些实施方式中，多个梁部中的每个梁部可W包括在梁部的远端部上的接触区 域，并且多个对中的每个对的梁部的接触区域和宽导电元件的每个较长梁部的接触区域可 W与连接器的配合面相邻地成排设置。
[0023] 在一些实施方式中，用于每个宽导电元件的多个梁部可W包括两个较长梁部和设 置在两个较长梁部之间的一个较短梁部，两个较长梁部沿着宽导电元件的相邻边缘设置。 在一些实施方式中，多个对中的每个对中的多个导电元件中的每个导电元件可W包括两个 梁部。在一些实施方式中，电连接器可W包括壳体，多个导电元件中的每个导电元件可W 包括在壳体内的中间部和从壳体延伸的接触部，接触部包括相应的梁部，多个导电元件的 中间部可W被配置成在宽导电元件的边缘与相邻的导电元件对的导电元件的边缘之间具 有第一间隔，并且多个导电元件的梁部可W被配置成使得成对的导电元件的梁部具有第一 区域和第二区域，第一区域提供成对的导电元件与相邻的宽导电元件之间的近似第一间隔 的间隔，并且第二区域提供成对的导电元件与相邻的宽导电元件之间的大于第一间隔的间 隔。在一些实施方式中，大于第一间隔的间隔可W沿着连接器的配合接口提供接触区域的 均匀间隔。在一些实施方式中，每个对的至少一个梁部中的每个可W包括两个梁部。
[0024] 在其他方面，连接器中的导电元件可W被整形W提供期望的电气和机械性质。因 此，在一些实施方式中，一种电连接器可W包括壳体和设置成列的多个导电元件。多个导电 构件中的每个导电构件可W包括配合接触部、接触尾部和在配合接触部与接触尾部之间的 中间部。多个导电元件的中间部可W设置在壳体内，并且多个导电元件的配合接触部可W 从壳体延伸。多个导电元件可W包括第一导电元件和设置成与第一导电元件相邻的第二导 电元件。第一导电元件的第一配合接触部的第一近端可W与第二导电元件的第二配合接触 部的第二近端间隔开第一距离。第一导电元件的第一配合接触部的第一远端可W与第二导 电元件的第二配合接触部的第二远端间隔开第二距离，第二距离大于第一距离。
[0025] 在一些实施方式中，第一导电元件和第二导电元件可W形成适于承载差分信号的 导电元件的边缘禪合对。
[0026] 在一些实施方式中，电连接器可W是第一电连接器，第一配合接触部可W包括第 一接触区域，第一接触区域适于在第一接触点处与第二电连接器的第=导电元件的第=配 合接触部进行电接触，并且第一配合接触部还可W包括第二接触区域，第二接触区域适于 在第二接触点处与第二电连接器的第=导电元件的第=配合接触部进行电接触，第二接触 点与第一接触点相比更靠近第=配合接触部的第=远端。在一些实施方式中，第一接触区 域可W接近第一配合接触部的第一远端，并且第二接触区域可W接近第一配合接触部的第 一近端与第一远端之间的中点。
[0027] 在一些实施方式中，第一导电元件的第一配合接触部可W包括第一梁部和第二梁 部，并且第二导电元件的第二配合接触部可W包括第=梁部和第四梁部。在一些实施方式 中，第一梁部、第二梁部、第=梁部和第四梁部可W被设置成彼此依次相邻，第一梁部可W 包括接近第一远端的第一接触区域，第二梁部可W包括接近第一远端的第二接触区域，第 =梁部可W包括接近第二远端的第=接触区域，第四梁部可W包括接近第二远端的第四接 触区域，第一梁部还可W包括第五接触区域，第五接触区域与第一接触区域相比距第一远 端更远，第四梁部还可W包括第六接触区域，第六接触区域与第四接触区域相比距第二远 端更远，并且每个配合接触部可W包括两个梁部。
[002引在另一方面，一种电连接器可W包括壳体和设置成多个列的多个导电元件，多个 导电构件中的每个导电构件包括配合接触部、接触尾部和在配合接触部与接触尾部之间的 中间部。多个导电元件的中间部可W设置在壳体内，并且多个导电元件的配合接触部可W 从壳体延伸。在多个列中的每个列中，导电元件的中间部可W包括多个导电元件对，成对的 导电元件具有第一宽度。中间部还可W包括多个较宽导电元件，较宽导电元件具有第二宽 度，第二宽度比第一宽度宽。多个对中的相邻对可W被较宽导电元件隔开。每个对可W具 有距相邻的较宽导体的第一边缘-边缘间隔。每个对的导电元件的配合接触部可W相嵌 合，W相邻于壳体提供距相邻的较宽导体的第一边缘-边缘间隔并且在配合接触部的远端 处提供第二边缘-边缘间隔。
[0029] 在一些实施方式中，多个导电元件对可W包括差分信号对，并且多个较宽导电元 件可W包括接地导体。
[0030] 在一些实施方式中，每个对的导电元件的配合接触部可W包括至少一个第一梁部 和至少一个第二梁部；并且至少一个第一梁部和至少一个第二梁部二者可W远离至少一个 第一梁部与至少一个第二梁部之间的中屯、线相嵌合。在一些实施方式中，至少一个第一梁 部可W包括两个梁部并且至少一个第二梁部可W包括两个梁部。
[0031] 在一些方面，可W提供改进的接地结构。该结构可W包括对连接器内的电磁能量 和/或从连接器福射的电磁能量进行控制的特征。
[0032] 在一些实施方式中，一种电连接器可W包括设置成多个平行列的多个导电元件， 多个导电构件中的每个导电构件包括配合接触部、接触尾部和在配合接触部与接触尾部之 间的中间部。多个导电元件可W至少包括第一导电元件和第二导电元件。连接器还可W包 括导电插头，导电插头适于在导电插头被设置在横越第一导电元件和第二导电元件中的每 个导电元件伸长的方向的平面中时，与至少第一导电元件和第二导电元件进行电连接。该 样的插头可w在任何适合的时间集成到连接器中，包括作为在连接器被制造后作为改进性 能的改型而添加的可分离构件或者作为在连接器制造期间形成的另一部件的整体部分。
[0033] 在一些实施方式中，第一导电元件和第二导电元件可W适于作为接地导体，多个 导电元件还可W包括适于作为信号导体的至少一个第S导电元件，并且导电插头可W适于 在导电插头被设置在横越第一导电元件和第二导电元件中的每个导电元件伸长的方向的 平面中时，避免与第=导电元件进行电连接。在一些实施方式中，导电插头可W包括具有至 少一个切口的导电材料板，使得在导电插头被设置在横越第一导电元件和第二导电元件中 的每个导电元件伸长的方向的平面中时，第S导电元件延伸穿过至少一个切口而不与导电 插头进行电接触。
[0034] 在一些实施方式中，第一导电元件和第二导电元件可W具有第一宽度，多个导电 元件还可W包括具有第二宽度的至少一个第=导电元件，第二宽度小于第一宽度，并且导 电插头可W包括开口，开口在导电插头被设置在横越第一导电元件和第二导电元件中的每 个导电元件伸长的方向的平面中时，提供围绕第S导电元件的间隙。
[0035] 在一些实施方式中，电连接器可W是第一电连接器，并且导电插头可W被设置在 第一电连接器与第二电连接器之间的配合接口处，并且导电插头与第一导电元件和第二导 电元件的配合接触部物理接触。
[0036] 在一些实施方式中，电连接器还可W包括导电支承构件，第一导电元件可W被设 置在电连接器的第一针座中，并且第一导电元件可W包括第一接合特征，第一接合特征从 第一针座延伸W能够接合导电支承构件，第二导电元件可W被设置在电连接器的第二针座 中，并且第二导电元件可W包括第二接合特征，第二接合特征从第二针座延伸W能够接合 导电支承构件，并且当第一接合特征和第二接合特征接合导电支承构件时，第一导电元件 和第二导电元件可W经由导电支承构件彼此电连接。
[0037] 在又一其他的方面，导电元件在不同列内的定位可W是不同的。
[003引在一些实施方式中，一种电连接器可W包括；多个针座，其包括具有第一边缘和第 二边缘的壳体。针座还可W包括多个导电元件，每个导电元件包括延伸穿过第一边缘的接 触尾部、延伸穿过第二边缘的配合接触部W及将接触尾部和配合接触部接合的中间部。导 电元件可W按顺序布置，使得接触尾部从第一边缘W与第一边缘的第一端相距根据顺序而 增大的距离来延伸，并且配合接触部从第二边缘W与第二边缘的第一端相距根据顺序而增 大的距离来延伸。多个针座可W包括第一类型针座和第二类型针座，第一类型针座和第二 类型针座被布置成第一类型针座与第二类型针座的交替式样。多个第一类型针座中的每个 第一类型针座中的多个导电元件可W被布置为形成至少一个对。多个第二类型针座中的每 个第二类型针座中的多个导电元件可W被布置为形成与第一类型针座的至少一个对相对 应的至少一个对。第一类型针座的每个对的接触尾部可W与第二类型针座的相应对的接触 尾部相比更靠近第一边缘的第一端；并且第一类型针座的每个对的配合接触部可W与第二 类型针座的相应对的配合接触部相比距第二边缘的第一端更远。
[0039] 在一些实施方式中，多个第一类型针座中的每个第一类型针座中的多个导电元件 可W被布置为形成多个对，并且多个第一类型针座中的每个第一类型针座中的多个导电元 件还可W包括设置在多个对中的相邻对之间的接地导体。
[0040] 在一些实施方式中，第二边缘可W垂直于第一边缘。
[0041] 在一些实施方式中，多个导电元件包括第一多个导电元件，连接器还可W包括第 二多个导电