用于高速电连接器的引线框的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求于2013年3月13日提交的美国临时专利申请No. 61/779, 444的权益， 其全部内容通过引用并入本文中。
[0003] 发明背景 1.
技术领域
[0004] 本发明大体上涉及电互连系统，并且更具体地涉及高密度、高速电连接器。 2.
【背景技术】
[0005] 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。
[0006] 电子系统总体上已经变得更小、更快速并且功能上更复杂。这些变化意味着电子 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递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以更 高的速度处理更多的数据的电连接器。
[0007] 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以致在相 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周围布置屏蔽构件。屏蔽件防止一个导体上承载的信号在另一 导体上产生"串扰"。屏蔽件也影响每个导体的阻抗，这可以进一步有助于期望的电气性质。 屏蔽可以具有接地金属结构的形式或可以具有电损耗材料的形式。
[0008] 其他技术可以用来控制连接器的性能。差分地传输信号也可以降低串扰。差分信 号被承载在称为"差分对"的导电路径对上。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优先耦合。例如，差分对的两个导电路径可以布置成与 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 以用在差分对之间。电连接器可以被设计用于差分信号以及单端信号。
[0009] 保持信号完整性可能对于连接器的配接接口方面而言是特别的挑战。在配接接口 处，必须生成力以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接接触部的弹簧特性生成。例如，一个 连接器的配接接触部可以包括形成为梁部的一个或更多个构件。当连接器被压到一起时， 这些梁部通过另一连接器中的形成为柱或销的配接接触部偏转。当梁部偏转时由梁部生成 的弹簧力提供接触力。
[0010] 为了机械可靠性，许多触头具有多个梁部。在一些情况下，梁部是相对的、压在来 自另一连接器的导电元件的配接接触部的相对侧上。替选地，梁部可以是平行的，压在配接 接触部的相同侧。
[0011] 无论具体的接触结构如何，生成机械力的需要导致了对配接接触部的形状的要 求。例如，配接接触部必须足够大，以生成足以进行可靠的电连接的力。
[0012] 这些机械要求可能排除对屏蔽的使用，或者可能规定在配接接口附近在改变导电 元件的阻抗的位置处使用导电材料。由于信号导体的阻抗的突然改变可能改变所述导体的 信号完整性，因此配接接触部通常被接受作为连接器的噪声部分。
【发明内容】
[0013] 根据本文中所描述的技术，性能改进的电连接器可以设置有被配置成对于制造过 程的结构的人为缺陷部进行电补偿的导电元件。
[0014] 因此，一些实施方式涉及一种电连接器，其包括：壳体；以及被保持在壳体内的引 线框。引线框可以包括多个导电构件。所述多个导电构件可以包括第一导电构件和第二导 电构件。引线框可以包括分割在第一导电构件与第二导电构件之间的结合条的人为缺陷 部。引线框还可以包括与人为缺陷部相邻的结合条补偿部。
[0015] 在另一方面，可以提供一种制造电连接器的方法。该方法可以包括在引线框周围 对壳体进行成型，引线框包括多个导电构件，所述多个导电构件包括通过结合条连接的第 一导电构件和第二导电构件。该方法可以包括在成型之后，分割结合条，从而在引线框中留 下分割的人为缺陷部。引线框可以包括与人为缺陷部相邻的结合条补偿部。
[0016] 前述是对本发明的非限制性概述，其通过所附权利要求来限定。
【附图说明】
[0017] 附图并非意在按比例绘制。在附图中，以相同的附图标记表示在各幅图中示出的 每个相同或几乎相同的部件。为了清楚的目的，可能未在每幅图中对每个部件进行标记。在 附图中：
[0018] 图1是示出了可以应用本发明的实施方式的环境的电互连系统的透视图；
[0019] 图2A和图2B是形成图1的电连接器的一部分的晶圆的第一侧和第二侧的视图；
[0020] 图2C是图2B中示出的晶圆的沿着线2C-2C截取的截面表示；
[0021] 图3是在如图1中的连接器中堆叠在一起的多个晶圆的截面表示；
[0022] 图4A是在图1的连接器的制造中所使用的引线框的平面图；
[0023] 图4B是由图4A中的箭头4B-4B围绕的区的局部放大图；
[0024] 图5A是在图1的互连系统中的底板连接器的截面表示；
[0025] 图5B是图5A中示出的底板连接器沿着线5B-5B截取的截面表示；
[0026] 图6A至图6C是在图5A的底板连接器的制造中所使用的导体的局部放大图；
[0027] 图7是具有结合条的引线框的一部分的平面图；
[0028] 图8是在分割结合条之前在电连接器的晶圆的制造阶段期间的图7的引线框的一 部分的放大图；
[0029] 图9是在分割结合条之后图8的引线框的该部分的放大图；以及
[0030] 图10是在分割结合条之后图7的引线框的第二部分的放大图。
【具体实施方式】
[0031] 本发明人已经认识并理解到，可以通过使用在电连接器中的导电元件中的特征以 对制造步骤的人为缺陷部（artifact)进行补偿来改进电互连系统的性能。特别地，本发明 人已经认识并理解到，用于电连接器的一些制造工艺产生了在引线框内的一些导电元件上 的人为缺陷部，该人为缺陷部影响相邻的导电元件的边缘之间的间隔。在对引线框中的结 合条进行分割时，因为对用于分割结合条的冲头进行定位时所需要的容差，例如可能留下 从一些导电元件突出的突出部，从而没有去除导电元件的期望部分。
[0032] 虽然突出部或其他人为缺陷部可能看起来小，但是本发明人已经认识并理解到， 在连接器内的一些位置中，即使导电元件上的小人为缺陷部也可能改变用作信号导体的导 电构件的高频阻抗。阻抗中的这些改变可能产生信号反射或者模式变换，而信号反射或者 模式变换进而在连接器中产生串扰和/或激发共振，这劣化了信号性能。
[0033] 因此，在一些实施方式中，可以使用包括在将执行制造操作的位置附近的补偿部 的引线框来制造电连接器。这些补偿部可以被形成为电抵消制造操作的人为缺陷部的效 果。
[0034] 作为特定示例，引线框可以冲压有可以确保导电元件之间的期望间隔的结合条。 在连接器被使用之前，结合条可以被分割以确保导电元件在连接器内彼此电绝缘。连接器 壳体可以形成有露出结合条的腔，使得用于分割结合条的冲头或其他工具可以到达结合条 而没有切割壳体，而切割壳体可能使工具迅速地钝化。然而，即使壳体未形成有腔，当冲头 或其他工具在分割结合条时，冲头或其他工具可能在壳体内产生这样的腔。
[0035] 本发明人已经认识并理解到，常规制造方法在相对于结合条定位冲头中具有容 差，使得冲头不能精确对准结合条并且仅分割结合条。为了对这些容差进行补偿，冲头可以 比结合条小，使得在分割结合条之后，结合条的部分将保留作为来自通过结合条在先连接 的导电元件之一或两者的边缘的突出部。导电元件的其他边缘可以具有抵消特征，例如趋 向于在高频下使沿着导电元件中的一些或全部导电元件的阻抗相等的突出部或凹部。
[0036] 在一些实施方式中，电连接器可以形成有被形成为承载具有边缘到边缘耦合的差 分信号的导电元件。当被形成为差分信号对的导电元件的一个边缘上出现人为缺陷部时， 可以在信号导体的相对边缘上形成补偿部。作为特定示例，用于差分连接器的引线框可以 具有较宽的导电元件（其可以被指定为接地导体）和较窄的导电元件（其可以被指定为信 号导体）。导电元件可以以接地、信号、信号、接地的重复模式来布置。可以在每个信号和相 邻的接地之间以及在相邻的信号之间使用结合条。然而，这些结合条可以被布置成使得在 信号导体上没有结合条彼此直接相对。确切地说，相对的每个结合条的可以是补偿部。在 下面的示例中描述了补偿部的进一步的细节和示例。
[0037] 本文中所描述的用于改进电互连系统的高频性能的技术可以应用于任何适合形 式的连接器。然而，图1至图10提供了可以使用如本文中所描述的技术来改进的连接器的 示例。参照图1，示出了具有两个连接器的电互连系统100。电互连系统100包括子卡连接 器120和底板连接器150。
[0038] 子卡连接器120被设计成与底板连接器150配接，以在底板160与子卡140之间 产生导电路径。尽管未被明确地示出，但是互连系统100可以使具有相似的子卡连接器的 多个子卡互连，所述相似的子卡连接器配接至底板160上的相似的底板连接部。因此，本发 明不限于通过互连系统连接的子组件的数目或类型。
[0039] 底板连接器150和子连接器120均包括导电元件。子卡连接器120的导电元件耦 合至子卡140内的迹线（其中的迹线142被编号）、接地板或其他导电元件。迹线承载电信 号，而接地板为子卡140上的部件提供参考电平。由于任何电压电平都可以用作参考电平， 因此接地板可以具有在大地处的电压或者相对于大地为正或为负的电压。
[0040] 类似地，底板连接器150中的导电元件耦合至底板160内的迹线（其中的迹线162 被编号）、接地板或其他导电元件。当子卡连接器120与底板连接器150配接时，这两个连 接器中的导电元件配接以实现底板160与子卡140内的导电元件之间的导电路径。
[0041] 底板连接器150包括底板罩158和多个导电元件（参见图6A至图6C)。底板连 接器150的导电元件延伸穿过底板罩158的底部514,其中所述导电元件具有位于底部514 的上方和下方的部分。在此，导电元件的在底部514上方延伸的部分形成了被共同地示出 为配接接触部154的配接触头，所述配接触头适于与子卡连接器120的相应导电元件配接。 在所示出的实施方式中，配接触头154具有叶片的形式，但是本发明在这一点上不受限制， 可以采用其他适合的接触配置。
[0042] 导电元件的在罩底部514下方延伸的尾部被共同地示出为接触尾部156,接触尾 部156适于附接至底板160。在此，尾部具有压配合式"针眼"柔性部的形式，其适配在底板 160上的被共同地示出为通孔164的通孔内。然而，本发明在这一点上不受限制，其他的配 置也是适合的，例如表面安装元件、弹簧触头、可软焊销等。
[0043] 在所示出的实施方式中，底板罩158由介电材料（例如，塑料或尼龙）成型。适合 的材料的示例是液晶聚合物（LCP)、聚苯硫醚（PPS)、高温尼龙或聚丙烯（PPO)。本发明在 这一点上不受限制，可以使用其他适合的材料。这些材料全部适于在制造根据本发明的连 接器中用作粘结剂材料。在用于形成底板罩158以控制底板罩150的电气性能或机械性能 的粘结剂材料中的一些或全部材料中，可以包括一种或更多种填料。例如，按体积计填充有 30%的玻璃纤维的热塑性PPS可以用于形成罩158。
[0044] 在所示出的实施方式中，底板连接器150通过对具有用于接纳导电元件的开口的 底板罩158进行成型来制造。导电元件可以形成有倒钩或其他保持特征，所述倒钩或其他 保持特征在导电元件被插入底板罩158的开口