电路板旁路组件及其构件的制作方法

相关申请

本申请主张于2015年1月11日提交的题为“molex通道”的在先美国临时专利申请us62/102045、2015年1月11日提交的题为“molex通道”的在先美国临时专利申请us62/102046、2015年1月11日提交的题为“molex通道”的在先美国临时专利申请us62/102047、2015年1月11日提交的题为“芯片与旁路设于电路板的外部接口之间的高速数据传输通道”的在先美国临时专利申请us62/102048、2015年5月4日提交的题为“自立式(free-standing)模块端口以及采用其的旁路组件”的在先美国临时专利申请us62/156602、2015年5月4日提交的题为“改进的线缆-直接式连接器(cable-directconnector)”的在先美国临时专利申请us62/156708、2015年5月4日提交的题为“用于模块端口的led指示用光组件以及结合其的端口”的在先美国临时专利申请us62/156587、2015年5月27日提交的题为“具有刮擦特征以及结合刮擦特征的旁路组件的线对板连接器”的在先美国临时专利申请us62/167036以及2015年6月19日提交的题为“具有顺从触点(compliantcontact)以及结合顺从触点的旁路组件的线对板连接器”的在先美国临时专利申请us62/182161的优先权，所有的这些临时专利申请通过援引合并于本文。

本发明涉及高频信号传输领域。

本发明概括而言涉及适合用于将高速信号从芯片或处理器等以低损耗传输至背板、母板以及其它电路板的高速数据信号传输线系统，而更具体而言涉及一种组件，所述组件在不采用一电路板上的迹线的情况下将一设备的芯片封装相互连接于入口/出口连接器、用于入口连接器和/或出口连接器的屏蔽的连接器端口、用于连接器端口的散热器、用于屏蔽的连接器端口的线缆-直接式连接器以及与连接器和连接器端口一起使用的指示用光组件。

背景技术：

电子设备(诸如路由器、服务器、交换机等)需要以高数据传输速度运行，以满足(serve)在许多终端用户设备中的对带宽和流式(streaming)音频及视频的传送日益提高的需求。这些设备使用在安装于所述设备的一印刷电路板(母板)上的一主芯片元件(诸如一asic、fpga等)与安装于所述电路板的连接器之间延伸的信号传输线。这些传输线以所述母板上或内的导电迹线形成并在所述芯片元件与所述设备的外部连接器或电路之间延伸。

典型的电路板通常由一便宜的材料(如公知的便宜的fr4)形成。虽然fr4便宜，但是熟知的是，fr4在以约6gbps及更高的速率(例如在高于3ghz信号传输频率下)传输数据的高速信号传输线中将产生损耗。这些损耗随着频率增加而增大，且由此使得fr4材料用于约10ghz及以上的信号传输频率下高速数据传输应用是不令人满意的(undesirable)。为了将fr4用作用于高频率信号传输线的一电路板材料，设计者可能不得不采用放大器和均衡器，这增加了所述设备的最终成本(finalcost)。

信号传输线在fr4电路板中的总体长度能超过阈值长度(thresholdlengths)(约10英寸)，且可包括能形成信号反射及噪声问题以及另外损耗的弯曲(bends)和转向(turns)。损耗有时能通过使用放大器、中继器(repeater)以及均衡器来校正(corrected)，但是这些元件也增加了制造电路板(finalcircuitboard)的最终成本。这使得电路板的布局复杂化，因为需要另外的板空间来收容这些放大器和中继器。另外，信号传输线在fr-4材料中的路由可能要求多次转向。这些转向以及沿信号传输线发生在端接点处的转变(transitions)可能负面地影响由信号传输线传送的信号的完整性(integrity)。这随后变得难于以获得穿过传输线迹线的一致的阻抗和一低信号损耗的方式路由传输线迹线。定制(custom)材料(诸如megtron)可用于电路板结构，其降低了这种损耗，但这些材料的价格使得电路板以及由此使用它们的电子设备的成本急剧增加。

集成电路(常称为芯片)是这些电子设备的心脏。这些芯片典型地包括一处理器(诸如一专用集成电路(asic)芯片)，且这个asic芯片具有一晶粒(die)，晶粒通过导电焊料凸点(solderbump)连接于一基板(基板的封装(package))。所述封装可以包括穿过基板延伸至焊料球的微导孔(micro-vias)或镀覆的通孔。这些焊料球可包括一球栅格阵列(ballgridarray)，所述封装通过球栅格阵列安装于母板。母板包括多条迹线，所述多条迹线被指定为限定包括用于差分信号对的传输线、与差分信号对相关联的接地路径以及用于电源、时钟信号以及其它功能的各种低速传输线。这些迹线可包括从asic路由至所述设备的i/o连接器(外部连接器连接于i/o连接器)的迹线、以及从asic路由至背板连接器(背板连接器允许所述设备连接于一总体系统(诸如一网络服务器等))的其它迹线、或依然还有的从所述asic路由至所述设备的母板或另一电路板上的器件和电路的其它迹线。

fr4电路板材料能处理10gbps的数据传输速率，但是这种处理带有不足。在更长的迹线长度上传输这些信号需要功率(power)增加，由此设计者发现难于提供“绿色”设计，因为低功率的芯片不能有效地驱动针对这种长度下的信号。在这种长度上驱动高速信号所需的功率越大，所消耗的电能越多，且这还使得产生的必须散出的热越多。相应地，这些不足进一步使得使用fr4作为用于电子设备的一母板材料变得复杂。采用更贵的且外来(exotic)的母板材料(诸如megtron)来以更能够接受的损耗处理高速信号使得电子设备的总体成本增加。尽管采用这些贵的材料得到(experienced)低损耗，但是它们依然并导致(incurred)要求功率增加以传输它们的信号，且在长的板迹线设计中所要求的转向和交叉(crossover)形成信号反射以及潜在的噪声增加的区域。结果，某些人群会赏识进一步的改进。

技术实现要素：

根据本发明，一种旁路线缆组件用于提供在一设备芯片或芯片组(chipset)与背板或电路板之间延伸的高速数据传输线。所述旁路线缆组件包括含有信号传输线的线缆，所述线缆避免了或回避了电路板结构上的不足而不管结构的材料如何，且所述线缆提供了独立的信号路径，该信号路径具有阻止信号损耗并保持阻抗处于能够接受的级别(levels)的一个一致的几何形状及结构。

在这样一种应用中，具有一芯片(诸如一asic或fpga)形式的一集成电路作为一总体芯片封装的一部分设置。所述芯片通过常规的焊料凸点等安装于一封装基板且可通过一密封(encapsulating)材料被包围在所述基板内并与所述基板成为一体，密封材料覆盖(overlies)所述芯片和部分所述基板。所述封装基板具有从所述芯片的底部上的所述焊料凸点延伸至所述基板上的端接区域之间的迹线或引线(leads)。在近端端接于基板的线缆用于将所述芯片的电路连接于采用所述芯片的设备的外部接口，诸如i/o连接器、背板连接器以及电路板的电路。

所述芯片封装可包括多个焊料凸点形式的触点，所述多个触点设置于芯片封装的下侧，以用于提供从逻辑器、时钟、电源以及低速器件以及高速信号电路到采用芯片封装的一设备的母板上的迹线之间的连接。与芯片的高速信号电路相关联的触点从芯片封装的底部移除，因为高速迹线不再路由设置于芯片封装的底部。芯片封装的一些迹线(诸如时钟信号、逻辑信号、低速信号和电源)可继续路由设置于芯片封装的底部。针对这些迹线的端接位置容易地路由设置在芯片封装的基板的顶部上，在顶部这些端接位置以保持所述线缆信号传输线的几何结构的方式能被容易地连接于线缆。芯片封装的高速信号迹线不再路由设置穿过镀覆的通孔、微导孔、焊料凸点或一多层电路板。这样一种旁路组件使得信号传输线从所述母板上移除(removed)，这不仅减轻了针对上述说明的损耗和噪声问题，而且释放了母板上的大量的空间(即，基板表面(realestate))，同时允许低成本的电路板材料(诸如fr4)用于其构造。

用于这种组件的线缆设计用于差分信号传输且优选地为双轴式线缆，所述双轴式线缆采用包裹(encased)在介电包覆体内的成对的信号导体(signalconductor)，以形成两条导线或一信号导线对。所述导线对可包括相关联的加蔽线且各个这样的信号导线对的三条组成导线可进一步被包围在一导电缠绕物(wrap)、编织(braided)屏蔽体等形式的一外屏蔽体内。在一些情况下，两个导体可被包裹在一单个的介电包覆体内。构成各个这样的导线对的两条导线的间隔和姿势(orientation)能以这样一种方式被容易地控制，即所述线缆提供与电路板分离并离开的且可在一芯片、芯片组、器件与电路板的一连接器位置之间或在电路板的两个位置之间延伸的一传输线。作为信号传输线构件的所述线缆的有序的几何结构极其容易地被保持且具有与电路板的信号传输线所遇到的困难相比能够接受的损耗和噪声且不管结构的材料如何。

所述导线对的第一端典型地端接于相应的芯片封装而这些导线对的第二端直接端接于入口端口连接器或出口端口连接器(诸如i/o连接器和背板连接器)的端子。在至少针对一组连接器的端接中，导线对的第二端以仿效(emulate)所述线缆的有序的几何结构的一方式及间隔端接，从而在所述连接器位置将串扰和其它负面因素保持到一最低程度，且所有的连接器端子均具有相同的长度。所述信号端子对的自由端以一所需间隔布置且包括相关联的接地件，从而与各导线对相关联的接地件可端接于连接器的相应接地体，以限定在线缆的整个长度及其连接器上延伸的一相关的接地。这种布置通过限定信号端子能够以共模耦合而成对的信号端子能以差模耦合在一起的一接地面而将提供屏蔽并减少串扰。线缆导线与连接器的端接在这样一种方式下进行，即所述线缆的信号导体及接地导体的一具体所需的几何结构尽可能地(toextentpossible)保持穿过所述线缆的端接区域直到所述连接器。

一单个的芯片封装可设置成包括安装于一基板的一集成电路。所述基板具有双轴线缆的第一端端接的端接区域。所述线缆的长度可变化，且长度将长得足以使一些线缆容易且可靠地端接于本发明的一单个或多个的i/o式连接器形式的第一外部接口(其为入口连接器和出口连接器的任一个或两者的一外部连接器端口的部分)。这些连接器优选以允许外部连接器(诸如插头连接器或可插拔模块)与其对接的方式安装于所述主设备的一面板上。本发明所述的组件可具有在所述设备的入口连接器和作为一个一体化的构件形成的芯片封装之间延伸的线缆，或者所述组件还可包括在芯片封装和所述设备的出口连接器之间延伸的另外的线缆。旁路线缆的第一端可设置成第一端可插入到芯片封装上的连接器，从而具有“插入且活动(plugandplay)”的能力。在这种方式下，外部连接器端口能以单个部件或成组的部件(各部件包含一个或多个信号传输通道)插入主设备。所述芯片封装可独自(solely)或通过针对一低成本的低速母板的托脚(standoffs)或其它类似的连接件(attachments)支撑在所述设备的基座内。

以这种方式从芯片到离开(offof)所述母板的外部连接器端口去除所述信号传输线释放了所述母板上的空间，该空间能收容另外的功能构件，以为所述设备提供附加的价值和功能，同时保持与采用母板用于信号传输线的设备相比低的成本。此外，将所述信号传输线结合到所述旁路组件的线缆中减少了从芯片封装到外部连接器传输高速信号所需的功率的量，由此增加所述旁路组件的“绿色”价值并降低采用这种旁路组件的设备的运行成本。

在本发明的连接器和芯片封装之间延伸的线缆为包围在一介电包覆体内的“双轴”式，同时两条导线各具有沿该导线的纵向延伸的一信号导体。成对导线优选在线缆的近端处端接于插座连接器而在线缆的远端处直接端接于芯片封装。插座连接器优选被包含在一端口结构(诸如一罩体、转接框架等)内且与所述端口结构配合以限定一被屏蔽的模块壳体，模块壳体设置成收容一外部连接器(诸如一可插拔模块)。线缆导线的第二端直接端接于插座连接器的端子和接地件，且线缆优选保持在薄片体状的支撑件内，以限定在插座连接器的卡收容槽的相反两侧的端子排。线缆穿过所述端口结构的后壁从所述端口结构中出来。通过采用这种线缆的导线与插座连接器之间的直接连接，设计者能避免使用直角板连接器作为连接器，已知直角板连接器产生噪声和阻抗问题。这种线缆-直接式连接器的信号端子和接地端子全部沿水平方向延伸且长度均相同。这显著地消除了与包括不同长度的端子的直角连接器相关联的信号完整性和阻抗不连续的问题。

因为插座连接器被整个包含在所述端口结构内且不直接连接于一电路板，所以壳体的底壁能在其完全密封壳体的底部的范围内连续，这极大地提高了连接器端口的emi性能。也取消了采用压配插针安装连接器端口。薄片体形式的成对的连接元件设置成装配到插座连接器的后部的一开口中。一主接地面设置在两个连接元件之间，以阻止两个连接元件的信号端子之间的信号干扰(诸如串扰)。相应地，本发明的多个连接器端口可各自独立地安装于主设备的一面板或一壁，或甚至与其它端口相互连接以形成适于多个端口竖向或水平方向叠置的一个一体化的组件。此外，如果需要，连接器端口能定位在主设备内，以作为能支撑于一电路板上、支撑于托脚或其它支撑件上或独自使用(standalone)的一内部过渡的连接器。这种结构将连接器端口限定为具有高速连接器，所述高速连接器形成适于10gbps或以上的且具有低损耗特性的高速数据应用的信号传输线，所述高速连接器绕开了主设备的电路板上的电路的迹线。

采用上述组件的设备的运行速度在高数据传输速度下运行且相应地，在数据传输过程中产生热。本发明的屏蔽的连接器端口还可包括一散热器组件，所述散热器组件延伸到所述壳体的一内部且设置成与插入所述壳体的对接模块接触。所述壳体包括多个壁，所述多个壁一起限定将一插座连接器收容于内的所述内部。因为这些壳体可经常沿主设备的一面板安装，所以一散热器组件设置成包括：一热传递部，与插入所述壳体的对接模块接触；以及一散热部，与所述热传递部连接，独特地沿一水平方向与所述热传递部间隔开。在这种方式下，散热部在所述屏蔽的壳体的后方延伸且将包括面向下的多个散热片。这种结构利用所述壳体后方的敞开空间且可提供在主设备的整体高度上的降低。

为了设置供上述相关联的采用前述散热器的连接器端口使用的光指示器，可采用具有多个led的一光指示器布置，所述多个led或自立或以一光条形式汇集在一起，光条靠近主设备的面板或边框安装于连接器端口。led通过柔性导线连接于电路板中的电路，且所述导线允许将led灵活地连接于电路，而无需辅助如采用光导管的情况下的结构支撑。光条可包括用于将散热器的热传递元件保持的一个或多个保持夹或保持臂，这通过将这两个元件集成(integrating)在一起而节省了制造成本。

这种类型的连接允许空气不受阻碍地流动穿过由所述壳体支撑的一相关联的散热器，进一步释放了电路板上的所述壳体后方的空间，并节省了路由设置母板的成本，因为led不再定位在壳体的后方、下侧或旁侧。这种结构的确取消了对安装于罩体以支撑常规光导管的需要，且由此开放了连接器端口的上方和旁侧的区域，从而多个连接器端口更容易能竖向或水平方向叠置。依然还有的是，这样一种结构允许连接器端口用作不由一电路板支撑的一自立式壳体，因为内部的插座连接器已直接连接于其端子，由此消除了通常与连接器端接于电路板相关联的阻抗不连续性。不采用光导管或任何类型的细长的光传输元件来设置led也减少串扰发生的可能性。

所有的构件能以这样一种方式组合在一起，即线缆、线缆-直接式连接器、连接器壳体、热传递元件以及指示光条全部一起形成一个一体化的组件，所述一体化的组件可直接连接于一芯片封装，以限定不在一电路板采用损耗的迹线的一高速传输通道组件。这种传输通道组件还可包括位于芯片封装内的一预定芯片，从而在一主设备的主体已制造完成之后整个组件能插入该设备。采用一体化的组件(诸如本文所述的那些)减少组装步骤的数量并降低主设备的制造成本。

附图说明

本发明通过举例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：

图1是一电子设备(诸如一交换机、路由器等)的一立体图，其中电子设备的顶盖被移除且示出该设备的构件的总体布局且一旁路线缆组件就位于该设备内；

图2是与图1相同的视图，其中为了清楚起见，旁路组件从该设备内移出；

图2a是图2的仅旁路组件的一立体图；

图2b是与图2a相同的视图，但其中为了清楚起见，芯片封装基板和/或密封体移除；

图2c是用于图1的旁路组件的一个芯片周围的端接区域的一放大细节图；

图2d是用于本发明的旁路组件的一双轴线缆的端部的一立体图；

图3a是一已知结构的一示意剖视图，该已知结构传统用于在一电子设备(诸如一路由器、交换机等)内通过路由穿过母板或路由设于母板上的迹线将一芯片封装连接于一母板；

图3b是一示意剖视图，类似于图1a，但示出如图1所示的那样的旁路组件的结构，其用于将一芯片封装连接于图1的设备的连接器端口或其它连接器，其采用线缆并由此在图1的该设备中如图所示地消除在母板上使用导电迹线作为信号传输线；

图4是根据本发明的原理构造的一线缆-直接式连接器组件的一立体图；

图4a是图4的连接器组件的沿其线a-a作出的一剖视图；

图5是一连接器壳体与图4的线缆-直接式连接器组件的一分解图；

图5a是与图5相同的视图，但其中插座连接器就位于壳体内且底部固定于壳体的侧壁；

图6是从图5的连接器壳体的下方看到的一立体图，其中底壁移除且连接器组件从壳体内移出；

图6a是与图6相同的视图，但其中连接器组件就位于连接器壳体内；

图6b是与图6a相同的视图，但其中底壁就位成将线缆直接式连接器组件密封于连接器壳体内；

图7是图4的连接器组件的一部分分解图；

图8是图7的连接器组件的一更彻底的分解图；

图8a是用于图4的连接器组件的一个端子阵列、其相关联的接地板以及一组相应的线缆及导线的一分解图；

图8b是与图8a相同的视图，但示出其构件处于一已组装状态以形成一基本的连接元件；

图8c是两个基本连接元件组装在一起以形成一插座连接器端子阵列的一立体图；

图8d是一连接元件中的多条线缆中的两条线缆的一放大细节图，示出与其一起使用的升高的(elevated)接地板结构；

图9是连接器壳体的一前视图，示出一刀片卡的接触连接器组件的端子的接触部的部分；

图10是一连接器壳体的后端处的底部的一放大细节图，其中连接器组件就位；

图11是本发明的一连接器壳体的一立体图，连接器壳体用于本发明的旁路组件；

图11a是图11的连接器端口的沿其线a-a作出的一剖开图；

图11b是图11a的一侧视图；

图12是图11的连接器端口的从相反侧的后方看到的一立体图；

图13是图6a的连接器端口的一仰视图，其中为了清楚起见，底部移除；

图13a是一空的连接器壳体的一剖开图，内部的连接器和热传递元件未就位；

图14是连接器壳体的一俯视图，其中顶壁从壳体本体上移除且一刀片卡的一部接合内部的连接器；

图14a是与图14相同的视图，但在后盖板下方的一高度处水平剖开，以示出内部的连接器以及内部的连接器接合连接器壳体的本体的方式；

图14b是壳体本体的靠近内部的连接器的前部作出的一竖向剖开图，其中，为了清楚起见，内部的连接器基座的一部分移除，以示出模块壳体的中空内部空间以及其内部的肋部，肋部接触连接元件并保持一emi吸收垫就位于模块壳体内；

图15是一对连接器壳体的一立体图，其中，热传递元件和光指示器按一竖向叠置布置在一电路板上；

图15a是图15的一分解图；

图16是三个模块壳体以一水平方向排竖向布置在一设备的三个面板(faceplates)上的一立体图；

图16a是一竖向模块壳体和面板安装组件的一分解图：

图17是一模块壳体的一立体图，其中根据本发明的原理构造的一改进的散热器组件安装于模块壳体；

图18是图17的模块壳体-散热器组件的一部分分解图，其中为了清楚起见，散热器组件构件从其和模块壳体的顶部的接合移出；

图18a是图18的分解图的一侧视图，其中在此示出的构件沿图17的线c-c剖开而给出；

图19是图17的模块壳体-散热器组件的沿其线3-3作出的一前视图；

图19a是图17的模块壳体-散热器组件的沿其右侧看到的一侧视图；

图19b是图17的模块壳体-散热器组件的一俯视图；

图19c是图17的模块壳体-散热器组件沿其线c-c作出的一纵向剖视图；

图19d是沿图17的线d-d在图17的散热器组件的热传递部作出的取自模块壳体-散热器组件的一横向剖视图；

图19e是与图19d相同的视图，但其中为了清楚起见，热管从散热器组件中移除而且其中一替代结构的一对热管以虚线示出；

图19f是沿图17的线f-f在图17的散热器组件的散热部作出的取自模块壳体-散热器组件的从后方看到的一横向剖视图；

图19g是沿图17的线g-g在图17的散热器组件的散热部作出的取自模块壳体-散热器组件的从后方看到的一横向剖视图，示出散热片与连接器的导线之间的间隙；

图20是本发明的一连接器端口的一立体图，其中，一指示用光组件支撑于连接器端口上；

图20a是图20的组件的一分解图；

图20b是图20的组件的一前视图；

图20c是图20的组件的一俯视图；

图20d是图20的组件的一侧视图；

图21是图20的指示用光组件的一立体图，指示用光组件以像将安装于一连接器端口一样定向；

图22是沿一竖向方向叠置在一起的一对连接器端口的一立体图，其中两个指示用光组件支撑于两个连接器端口上；

图23是沿一水平方向叠置在一起三个连接器端口以及相关联的指示用光组件的一立体图；

图24是一指示用光组件就位在一连接器端口上的一立体图，其中一热传递元件使其散热片位于端口的壳体部的顶部，示出光指示器的导线的路径；以及

图24a是图24的组件的一分解图。

具体实施方式

下面的具体说明描述示范性实施例且不意欲限制于这些明确公开的组合。由此，除非另有说明，本文所公开的特征可以组合在一起，以形成出于简明目的未给出的另外的组合。

相应地，本文提供了一种用于一连接器端口的改进的连接器，所述连接器不是电路板上的迹线而是直接连接于线缆或导线，以限定从连接器且直接到主设备的芯片和处理器的信号传输线，这对于在10gbps及以上时的高速数据应用是有益的且具有低损耗特性。相应地，本发明由此面向连接器以及连接器组件，其适于用在自由直立式(free-standing)的外部连接器端口且不是采用电路板上的迹线而是通过线缆直接连接于设备构件。所述连接器使端子和线缆长度相等，且端接于连接器的线缆避免使用电路板上的迹线并限定用于在10gbps及以上传输数据信号的高速传输线，所述连接器具有低损耗特性且直接连接于主设备的芯片及处理器。

由此，对一特征或方面的参考意欲说明本发明的一实施例的一特征或方面，并不暗含其每个实施例必须具有所说明的特征或方面。此外，应注意的是，说明书列出了多个特征。尽管某些特征已组合在一起以说明可能的系统设计，但是那些特征也可用于其它未明确公开的组合。因此，除非另有说明，所说明的组合不意欲为限制。

在图所示出的实施例中，用于解释本发明中各种部件的结构和运动的方向表示(诸如上、下、左、右、前和后)不是绝对的而是相对的。当部件处于图中所示的位置时，这些表示是恰当的。然而，如果部件位置的说明发生变化，那么这些表示也将相应地发生变化。

图1是一主电子设备50(诸如一交换机、路由器、服务器等)的一立体图，而且其中主电子设备50的顶盖移除。设备50由芯片52形式的一个或多个处理器或集成电路管理，芯片52可为一总的芯片封装54的一部分。设备50具有一对侧壁55、第一壁374以及第二壁57。多个外部连接器端口80设置于主电子设备50的第一壁374(其可以是一前壁)，从而可插拔模块等形式的相对的对接连接器可插入，以连接于设备50的电路。背板连接器30可设置于第二壁57(其可以是一后壁)，以用于将设备50连接于一更大的设备(诸如一服务器等，包括用于这种设备的背板)。设备50包括一电源58和制冷组件59以及其上同时具有各种电子器件(诸如电容器、开关、更小的芯片等)的一母板62。

图3a是用于常规设备的一现有技术的常规芯片封装及母板组件的一剖视图。芯片52可为一asic或任意另一类型的处理器或集成电路(诸如一fpga)且可为定位在一起的一个或多个独立的集成电路。相应地，术语芯片将在本文中用作用于任何合适的集成电路的通用(generic)术语。如图3a所示，芯片52具有位于其下侧的焊料凸点45形式的触点，焊料凸点45将芯片52连接于一支撑基板47的相关联的接触垫46。基板47典型地包括延伸穿过基板47的本体直达基板47的本体的下侧的镀覆的通孔、微导孔或迹线48。这些元件48与触点49连接，触点49设置于基板47的下侧47a且这些触点49典型地可采用一bga、pga或lga等的形式。芯片52、焊料凸点45、基板47以及触点49一起配合限定一芯片封装52-1。芯片封装52-1通过一插座(socket)(未示出)对接于一母板52-2，母板52-2由fr4材料制成且用于一设备。母板52-2具有多个长的导电迹线52a-c，导电迹线52a-c从芯片封装的触点49穿过母板52-2延伸至该设备的其它连接器、构件等。例如，一对导电迹线52a、52b被要求限定差分信号传输线，而一第三导电迹线52c提供跟随所述信号传输线的路径的一相关联的接地。各条这样的信号传输线路由穿设母板52-2或路由设于母板52-2上且这种路由具有某些不足。

fr4电路板材料损耗不断增加且在10ghz频率以上，这开始变成是个问题。另外，这些信号传输线迹线52a-c通常要求转向、弯曲以及交叉，以将传输线从芯片封装的触点49路由至安装于母板52-2上的连接器或其它构件。迹线52a-c的这些方向变化会形成信号反射及噪声问题以及另外的损耗。损耗有时能通过采用放大器、中继器以及均衡器来校正，但是这些元件也增加了制造电路板52-2的最终成本。这使得电路板52-2的布局复杂化，因为将需要另外的板空间来收容这些放大器以及中继器且这个另外的板空间在该设备的计划尺寸(intendedsize)下可能是得不到的。降低这种损耗的用于电路板的定制材料是可得到的，但是这些材料的价格急剧地增加了电路板的成本以及由此使用它们的电子设备的成本。依然还有的是，长的电路迹线要求功率增加，以驱动流经电路迹线的高速信号，且如此，它们阻碍设计者开发“绿色”(节能)设备的尝试。

图3b是图1的设备50的芯片封装54的一剖视图。芯片52含有与芯片封装的基板53连接的高速电路、低速电路、时钟电路、逻辑电路、电源电路以及其它的电路。封装54的迹线54-1通向(leadto)相关联的触点54-2，触点54-2布置在端接区域54-3内，端接区域54-3优选设置靠近或处于基板53的缘部54-4。芯片封装54还可包括一密封体(encapsulant，诸如环氧树脂)54-5，密封体54-5将芯片52固定就位于封装54内以连同相关联的线缆连接器及其构件作为一个一体组件。如图所示，芯片封装54部分通过焊料凸点49连接于母板62，但是这种连接手段不包括就位于母板62上的高速信号传输线。

线缆60通过合适的线对板连接器等端接于封装接触垫54-2，且这些线缆60优选为双轴结构，具有由一介电包覆体61-1围绕的两个信号导体61、一相关联的加蔽线61-2、一外导电包覆体61-3以及一最终的外绝缘外皮(insulativeouterjacket)61-4(图2d)。如上所述，线缆60及其信号导体对限定从芯片封装54通至第一(入口)连接器80或第二(出口)连接器30的高速信号传输线。线缆60的有序的几何结构保持作为成对的信号导体61处于一预定的间隔，以控制穿过线缆的阻抗。采用线缆60作为信号传输线消除了在母板62上铺设(laydown)迹线形式的高速信号传输线的需要，由此避免外来的板材料的高成本以及与更便宜的板材料(诸如fr4)相关联的损耗。

如图2至图2c所示，线缆60具有：相反的第一端或近端163和第二端或远端164，分别连接于芯片封装54和i/o连接器端口80或背板连接器30，以限定旁路设于母板的高速信号传输线。这些连接器可视为是主设备50的“入口”连接器和“出口”连接器，因为这些连接器为通过例如设备50的前部的i/o连接器端口80首先“进入”所述设备的信号以及为通过示出处于所述设备50的后部的背板连接器30从所述设备50中“出来”的信号提供外部接口。线缆60在信号导体的经由外部接口往来于(toandfrom)芯片的跨越(traverse)整个长度上保持信号导体的有序的几何形状。多条线缆60的有序的几何形状允许多条线缆60在其路径上被转向，被弯曲或交叉而不会在传输线中引入能发生在电路板的信号传输线中产生问题的信号反射或阻抗不连续。线缆60以第一组线缆和第二组线缆布置，其中，第一组线缆在入口连接器端口80与芯片封装54之间延伸，而第二组线缆在芯片封装54与设备的第二壁57上的出口连接器30之间延伸。线缆60的信号导体可端接于芯片基板的方式能够变化。如图2c所示，线缆60可通过线对板连接器66进行端接，线对板连接器66对接芯片封装基板54上的触点，线对板连接器66或在芯片封装54的表面上或者在对接连接器中。散热器71可如图所示地安装于芯片52的表面以进行散热，或可通过密封体一体化到所述组件中。

芯片、基板、散热器以及线缆连接器66可通过一密封体一起成为一体或通过其它手段将它们保持在一起，以作为一单个组件，如图2至图2c所示。这种结构允许一设备设计者充分利用母板62上可获得的空间，以用于另外的构件和电路，这增加了主设备50的价值而无需使得电路板的设计复杂化。这些一体化的组件能通过仅插入入口连接器和出口连接器而分别进入相应的主设备50的前壁374和后壁57上的开口中而插入设备。可设置用于将芯片封装54连接于设备的其它电路的辅助的连接器，如图3b所示。组件可也可以其它形式设置，诸如例如：1)无芯片封装，但有芯片封装的基板；2)有芯片封装且有入口连接器或出口连接器，在图2a中分别以400、401标出；以及3)具有布置成延伸至设备的前壁上的开口的入口连接器和出口连接器，在图2中以402所标示。在这种方式下，组件400、401、402均可插入一基本设备(basicdevice)，以为该设备提供其功能性，而无需将这种功能性设计到主设备50的母板62。

参照图4、图7和图8，根据本发明的原理构造的一内部的连接器70收容于连接器端口80内且包括一绝缘本体108，绝缘本体108包括一卡收容槽109，卡收容槽109开口于连接器70的前部及端口80的入口67。卡收容槽109位于一防呆(polarizing)通道110上方，防呆通道110由支撑端口80的底壁68上方的卡收容槽109的腿部110a、110b形成，并防止不正确定位的相对的对接连接器插入卡槽109。连接器本体108具有多个端子收容腔111，所述多个端子收容腔111在卡槽109的相反两侧上对齐并收容两个连接元件104a、104b的悬臂式的端子115a、115b的接触部。连接元件104a、104b支撑各自的单个排端子形式的端子115a、115b，如图4a和图8c所示。两个连接元件104a、104b各具有薄片体状结构并从后方插入连接器本体108，以完成内部的连接器的组装。各连接元件104a、104b的端子阵列由此如图所示地定位在卡收容槽109的相反两侧。

图8a示出用于本发明的连接器70的一连接元件104的基本结构。多条双轴线缆60及常规的(regular)导线121以沿连接器70的横向延伸的一阵列排列。导线121及线缆60的端部被剥开，以露出线缆60的信号导体61并限定导线及线缆的自由端121a、120a，自由端121a、120a分别用于端接于连接器端子115a、115b的相应的尾部116(图4a)。在所示出的实施例中，阵列的外侧端定位有成对的双轴线缆60，且双轴线缆120的加蔽线61-2被简单地向上弯折并随后再弯折以平躺在加蔽线61-2相关联的接地板125上。端子115a、115b通过一固持条124以它们自身间隔开的横向阵列被保持在一起。这大大地保持了线缆在连接器端接时的几何结构。

插座连接器70具有一结构，该结构提高穿过插座连接器70的数据信号的信号完整性并提供从旁路线缆导线对到一相对的对接连接器的一电路卡的电路之间的一阻抗转变(transition)。这个转变在一预定误差级别内为从85欧姆到100欧姆且以多阶段或三个区段进行，从而该转变以从一进入级别的阻抗转变到一第一转变阻抗、随后转变到一第二转变阻抗且最终转变到最终的或第三转变阻抗的一渐变(gradual)的方式进行。在这种方式下，阻抗转变以稍微渐变的方式发生在插座连接器70的整个长度上而不是阻抗转变发生在那个连接器的尾部或接触部。

这个渐变转变通过提供插座连接器的端子延伸穿过的三个不同的介电介质来设置。第一区段介质优选一热熔粘接剂，在热熔粘接剂中阻抗由约85欧姆的输入(incoming)阻抗升高约6欧姆，而第二区段介质优选包括lcp(液晶聚合物)，在lcp中阻抗升高约另一6欧姆，而最后，第三区段介质包括空气，在空气中阻抗升高至约105欧姆，由此阻抗的转变在约5％的一误差级别(tolerancelevel)下进行。在周围介质上的变化也伴随着端子的宽度的变化(宽度在不同的区段变宽或变窄)。端子与相关联的接地面之间距离也能对这个选定的阻抗调节(tuning)作出贡献。该转变发生在连接器70的从尾部到接触端的长度上，以呈现在一整体长度(unitlength)上的一渐变增加而不是仅在端子尾部或接触部处的增加。

线缆120/导线121与端子115a、115b的端接区域处于一巢体(nest)或支架(cradle)130中，巢体130横向延伸并由具有一所需介电常数的一绝缘材料形成(图8a至图8d)。端接巢体130具有一u型形状且其定位于相邻端子的固持条124。在这个区域，线缆60的加蔽线61-2结合于接地板125形式的母线条(bussbars)，接地板125位于线缆60上方并与端子的尾部116竖向上间隔开且位于端子的尾部116上方。接地板125具有一板本体125a，板本体125a具有加蔽线61-2接触的且加蔽线61-2可焊接的或以其它方式连接的至少一部分平坦的表面。

接触腿部126作为接地板125的一部分设置，以形成接地板125的接触部128，接触部128优选连接于连接器70的接地端子的尾部116。接触腿部126竖向偏移，从而接地板125与信号导体61的至少一部分间隔开且延伸在所述至少一部分上，所述至少一部分端接于与一相应的连接元件相关联的一排端子中的信号端子的尾部。如图8b至图8d所示，各接地板125优选包括三个腿部126，三个腿部126以任意两个信号端子的尾部的旁侧为两个接触腿部126的方式接触连接器70的接地端子。从一阻抗角度看，这种布置允许信号端子之间的间隔与双轴线缆60的信号导体大约一致(match)。在这种方式下，针对内部的连接器70，在卡收容槽109的相反两侧的两排端子内，保持端子115a、115b的一g-s-s-g图案。

一矩形的框架132沿各连接元件104a、104b的后部设置且包括围绕一底壁134结合在一起的四个壁133(图8)，以至少部分限定一中空内部的凹部138。框架132的前后壁133如图所示地穿设有多个开口135，所述多个开口135设置成在双轴线缆120和低功率逻辑控制导线121穿过框架132的纵向范围内收容双轴线缆120和低功率逻辑控制导线121。框架132经由填充端接区域的一包覆成型(overmolded)部分沿支架130后面结合于支架130。连接元件的框架132由一导电材料(诸如金属)形成，或者可具有一外导电覆层，从而当就位于连接器端口80内时，连接元件104a、104b与连接器端口80形成电接地接触。连接元件的框架132定位成相邻端接巢体(图8c)并位于端接巢体的后面且可如后面所述地固定于端接巢体。

框架132的侧壁133可如图所示开槽有竖向凹槽136。这些凹槽136将接合连接器端口80的后开口或出口106的侧壁106a、106b，且因为框架132是导电的，所以框架132也能减轻emi泄露出连接器端口80的后开口106。线缆及导线延伸穿过的连接元件的框架132的敞开的凹部138填充有一介电材料，诸如一液晶聚合物(“lcp”)，介电材料将线缆/导线相对连接元件的框架132和也收容lcp的一部分的端接巢体固定就位于凹部138。在这种方式下，连接元件104a、104b的薄片体状形状被限定且这个整体结构提供了双轴线缆60的应力释放(strainrelief)的一手段(measure)。

两个连接元件104a、104b的底壁134相互抵靠且可通过一柱体140与孔141接合方式如图6所示地相互接合。在这种方式下，两个连接元件104a、104b可插入连接器本体108的一后开口，从而端子的接触部相互对齐并收容于连接器本体108的端子收容腔111，以形成一个一体化的连接器组件。如图6所示，该连接器组件从下方压入连接器端口60的中空内部空间。一内部的接地面(groundplane)142以一平坦的导电板形式设置，并位于两个连接元件104a、104b之间。接地面142从连接元件的框架132的后端部延伸至端接巢体130的前缘。这个接地面142作为一主接地面用于阻止一个连接元件内的信号导体对与另一连接元件内的信号导体对之间的串扰。接地板125作为线缆120的信号导体及其与信号端子115a的端接部分的辅接地板或母线(busses)。

连接元件104a、104b的侧壁上凹槽136接合连接器端口的后开口106的侧壁106a、106b，而设置在连接器本体108的相反两外侧的两个卡扣144收容于端口80的侧壁64a、64b的开口146。卡扣144可在尺寸上大(oversized)，以当该连接器组件插入就位于壳体本体63内时变形。凹槽136可在形状上设有顶部(tip)148向内指向或相互指向的弧形部(rounded)，以确保与连接器端口80的可靠的接触(图10)。

两个emi吸收垫102a、102b可在该连接器组件从下方被压入端口80的内部61之前设置于该连接器组件的连接元件104a、104b的两相反的表面。如前所述，连接元件104a、104b竖向开凹槽，从而连接元件104a、104b能接合端口80的后壁开口106的侧壁106a、106b，且由此该接触与emi吸收垫配合提供了围绕连接元件104a、104b的四侧上的emi泄露防护。实际上，端口80的后壁和导电的连接元件104a、104b组合以形成防止emi泄露的一第五壁。垫102a、102b密封连接元件104a、104b与壳体本体63的相对的表面之间的空间。这些垫102a、102b占据连接元件104a、104b的上方和下方的敞开的空间(这两个空间在常规端口中通常是留空的)。

emi垫102a、102b优选对齐且位于连接元件的线缆导线端接于内部的连接器70的端子的尾部的区域上方。底部垫102b保持在底壁68与底部的连接元件104b之间，而顶部垫102a保持就位在顶部的连接元件104a与模块壳体的后盖体90之间。这通过肋部103来实现，肋部103形成在后盖体90的底部上并向下延伸至与垫102a接触，如图13b所示。连接元件、emi吸收垫由此夹设在壳体本体的顶壁66与底壁68之间且垫102a、102b确保减少emi沿壳体本体后壁的开口106泄露。

在双轴线缆60直接端接于连接器70的端子的情况下，端口80设置成用于离开一电路板安装并安装在一面板上或以成为一主设备内的一自立式(free-standing)连接器的方式设置。端口80无需以一端接方式安装于一电路板62，但能通过紧固件延伸穿过电路板62上的开口并进入到带螺孔凸台(screwbosses)中来安装于一电路板62。端口80的底部的密封(sealingoff)以及消除一直角连接器的需要不仅消除将连接器端口80安装在母板62上的需要，而且便于以竖向和水平布置叠置端口80。

相应地，连接器70的导线可直接连接于主设备50的构件，诸如旁路电路板上的迹线设置的一处理器或一芯片封装等。因为连接现在可为直接进行，所以连接器70不必安装于一电路板，但可包围在一结构(诸如所公开的连接器端口80以及安装的面板)内。连接器端口80可采用一转接框架(adapterframe)、一屏蔽罩体或相似类型的壳体的形式。依然还有的是，连接器端口80可用作一内部的连接套筒(connectingsleeve)，以提供定位在主设备50内并将一插头式连接器收容的一内部的连接器端口。连接器端口处的线缆在线缆的一端端接于连接元件的端子的尾部，从而线缆能在其另一端端接于主设备50的芯片封装54或处理器。诸如这样的一个一体化的旁路组件能作为一个一体件进行安装和移除或更换，其旁路设于电路板62并消除发生于fr4材料相关联的损耗问题，由此简化设计并降低电路板62的成本。

现在参照图4至图9，一连接器端口/壳体以附图标记80示出在图5和图5a中，其用作将主设备50的入口连接器收容的一外部接口。端口80设置于设备50的第一壁374并收容插头连接器形式的相对的对接连接器(诸如可插拔电子模块等)。连接器端口80包括一导电的壳体本体63，壳体本体63包括两个侧壁64a、64b、一后壁65以及顶壁66和底壁68。所有这些壁一起限定一中空内部61，中空内部61收容与一内部的连接器70对接的一相应的相对的外部对接连接器。端口80的所有的壁可以一转接框架作为一个件来一起形成或端口80的所有的壁可采用结合在一起以形成一个一体化的组件的单独的部件。连接器端口80可在本文中互换地称为“模块壳体”或“壳体”，但将理解的是，端口80在其操作上不限于仅收容可插拔模块，而是将收容任何合适的连接器。

壳体的壁64-66和壁68均导电并提供在端口80内作出的连接部分的屏蔽。就此，端口80设有一导电的底壁68，底壁68完全密封壳体本体63的底部，相反已知的罩体和框架在它们安装于电路板上的底部处是敞开的。壳体80包含一内部的线缆-直接式连接器70(图4)，内部的线缆-直接式连接器70使导线直接进行与其端子115a、115b的连接且由此不需端接于主设备50的母板62上的迹线。现有技术的由罩体或框架包围的连接器为直角类型，这意味着连接器按一直角从其对接面延伸至电路板和连接器端接的迹线。端接于电路板的直角连接器由于端子的变化的长度和端子的弯曲而在高速运行时产生信号完整性的问题，诸如电容在弯曲的拐角内增加以及系统的特征阻抗在连接器及连接器的与电路板的接口处的上跳(jumps)或跌落(dips)。类似地，线缆60从壳体80的后壁出来消除需采用压配插针(press-fitpins)作为将连接器端口安装于电路板的手段，因为普通安装孔能用于螺纹紧固件，由此简化了一主设备的母板62的整体设计。内部的连接器70端接于线缆60的导线并从壳体80的后壁65出来，由此避免了前述的问题。

如图5至图6b所示，壳体80的底壁68密封壳体80的底部。底壁68示出为由一片金属片材形成，具有一底板72以及两个侧连接翼73，两个侧连接翼73分别沿壳体的侧壁64a、64b的外表面延伸。连接翼73上的开口74接合位于侧壁64a、64b上的卡扣或片体76并保持底板72就位。另外的连接的手段可包括内翼75，两个内翼75也从底板72向上弯折但沿底板72的缘部定位成沿侧壁64a、64b的内表面延伸到内部的中空空间61。两个这样的内翼75示出在图11和图13a中且均包括接触片体75a，两个接触片体75a向内延伸，以用于接触插入内部通道61的一相反的连接器的相对侧。两个突沿或凸缘77a、77b还可分别设于底板72的相反两端，相对底板72以一角度延伸，以接合壳体80的前壁和后壁65，以在这些部位形成导电接触并提供emi屏蔽。采用一底壁68覆盖整个底部显著地减少了在这个区域的emi。如果需要，多个托脚(standoffs)69可形成于底壁68。底壁68与壳体本体63之间的多点接触为内部的连接器70提供了沿端口80的整个底部的一可靠的emi屏蔽垫片。

现在参照图5，顶壁66优选包括一进入开口81，进入开口81连通中空内部61并与内部的连接器70(主要是内部的连接器70的前部的区域)对准。示出为一带散热片的散热器的一热传递元件82可设置为具有一基部84，基部84至少部分延伸到进入开口81内。基部84具有一平坦的底部接触表面85，底部接触表面85接触插入壳体内部61的一模块的一相对的表面。两个保持件86示出为结合于顶壁66，且各保持件86具有一对预加载的接触臂88，接触臂88将一向下的保持力施加在散热器82的一顶板87上。一emi垫片89设置成围绕开口81的周边延伸且夹设在顶壁66和热传递元件82之间。

壳体80还包括一后盖体部90，后盖体部90延伸在内部61的后部上，以遮盖内部的连接器70的一部分。一凹部91可形成于后盖体90，以收容夹设在后盖体90和顶壁66的相对的表面之间的一人字型(chevron-shaped)emi垫片92。可看到，后盖体90包括一凹槽94形式的一开口。顶壁66(图13a)可包括如图所示的一接合钩部95，接合钩部95收容于凹槽94内，以顶壁66能向前滑动从而顶壁66的前缘部抵靠壳体80的前凸缘的方式使顶壁66接合于壳体本体63，壳体本体63可包括与其一起形成的一突出片体96，突出片体96接合顶壁66的一相应的凹槽97(图5a和图13a)。螺钉99或其它紧固件可用于接合形成于壳体本体63支撑的带螺孔凸台100内的螺纹孔而将顶壁66固定在壳体本体63上。在这种方式下，壳体本体63以显著减少emi泄露的方式被密封。

因为内部的连接器70直接连接于线缆60，所以本发明的壳体80无需通过直接端接而安装于母板62，但可通过延伸穿过电路板62的开口122并进入带螺孔凸台100内的紧固件120而安装。壳体80的底部的密封以及消除一直角连接器不仅消除需要将壳体80安装在母板62上而且便于以竖向和水平方向布置叠置壳体/端口80。图15和图16示出仅两个不同的叠置的形式。图15和图15a示出一对壳体80，其中它们的入口67均水平方向定向且以一竖向叠置。两个壳体80示出为通过底部的螺钉120以一向上方式穿过电路板62上的开口122以接合带螺孔凸台100而支撑于在一电路板62上。一组居间螺钉124设置成接合下方的壳体的带螺孔凸台100，且这些螺钉124具有带螺纹的公端和带螺纹的母端126。母端126接合延伸进入上方的壳体的带螺孔凸台100的顶部的螺钉99、128。由此，本发明的多个壳体80可以这样一种样式叠置，而无需形成在电路板62上的且端接于内部的连接器70的复杂的高速连接迹线。常规的叠置要求一双连接器以直角端接于电路板，这将具有上面所述的信号完整性的问题。

图16至图16a示出可布置本发明的多个壳体80的另一方式。这种布置包括沿主设备50的前部竖立的但高出于(raisedoff)电路板62上的一水平对齐排的三个壳体。图16a示出一安装巢体130，安装巢体130具有形成一凹部的一基部132以及两个延伸侧壁133，凹部收容一壳体80。安装巢体130具有两个连接凸缘134，两个连接凸缘134能利用如图所示的紧固件延伸穿过基部132上的开口135而安装于一面板136。紧固件可用于将壳体80连接于巢体130，且紧固件延伸穿过基部的开口135并进入到带螺孔凸台100内。壳体80的顶壁66可利用上述的公-母端紧固件126安装于壳体本体63，从而相邻的壳体80可组装成一个一体化的结构(arrangement)，并利用公紧固件延伸穿过巢体130的基部132进入相对的紧固件的母端126或进入壳体本体63的带螺孔凸台100。多个壳体80也可如图14至图15b所示的情况间隔紧密地设置在一起，因为热传递元件82使得其散热片如下所述地向壳体本体63的后方延伸。

相应地，一自立式连接器端口/壳体设置成能安装于一主设备的一外壁(诸如一面板或边框)或安装于一电路板，而无需任何端接迹线定位在模块壳体下方。这样的自立式端口不必安装于一电路板，但可安装于面板。连接器端口可采用一转接框架、一屏蔽罩体或类似壳体类型的形式。依然还有的是，连接器端口可用作一内部的连接套筒，以提供定位在主设备内且将一插头式连接器收容的一内部的连接器端口。连接器端口的线缆在线缆的近端处端接于连接元件的端子的尾部，且线缆能在其远端处端接于主设备的芯片封装或处理器。诸如这样的一个一体化的旁路组件能作为一个一体件进行安装和移除或更换，其旁路设于电路板并消除发生于fr4材料相关联的损耗问题，由此简化设计并降低电路板的成本。

用于连接于i/o连接器的对接连接器在运行过程中产生热，且这个热必须被移除，以保持在运行过程中信号的有效的传输和接收。高温不仅能负面影响模块的性能，而且能负面影响使用模块的设备的性能，所以将这种运行产生的热移除是重要的。这种移除典型地通过采用散热器来实现，散热器包括与模块的选定的表面(典型为顶表面)接触的实心(solid)基部。这些散热器还具有从基部向上突伸到设备的内部空间中的多个散热片。所述多个散热片相互间隔开，从而空气能以将热从散热片散出到周围的内部的大气中的方式在散热片上并围绕散热片流动。所述多个散热片安装在散热器和模块的上方并向上延伸一规定高度，以获得一所需程度的热交换。然而，采用这种散热器不允许设计者减少采用模块的设备的高度，由此消减了(eliminating)降低这种设备的整体高度的可能性。

我们已开发了一种热传递结构，其适合用于插入壳体和引导或转接框架中的电子模块和其它模块。这样一种结构也可用于在处理器以及集成电路上的热传递意图。

就此，如图17至图19g所示，一散热器组件240设置成包括一热传递部241，热传递部241具有一实心的基部242，实心的基部242下垂到模块壳体/连接器端口222的内部空间226中。热传递部的基部242在形状上与壳体222的开口232互补，从而基部242可延伸穿过开口232并进入内部空间226中，以与插入壳体222的内部舱体229的前开口230中的一模块的顶表面或上表面热接触。基部242可还包括一裙部或唇部244，裙部244围绕基部242的周边的至少一主要(substantial)部分延伸且优选围绕基部242的整个周边延伸。这个裙部244收容于一相应的凹部246，凹部246形成于壳体222的顶表面233且优选围绕开口232形成。一导电emi环形的垫片247设置成装配在凹部246内并环绕开口232。垫片247具有多个弹性指部248，所述多个弹性指部248提供了热传递部的裙部244与壳体的顶部的凹部246之间的一导电密封，以防止emi穿过开口232泄露。emi垫片247安放在凹部246内并围绕开口232，同时所述多个弹性指部248如图所示地径向向外延伸并与裙部244的底表面接触。壳体222的顶部的开口232视为一接触用开口，因为它允许热传递部241延伸进入壳体222的内部空间226中并通过一热接触表面250与插入内部空间226内的任意模块热传递接触(图19c)。

热传递部241具有一实心的基部242，基部242优选包括一平坦的热接触表面250(在基部242的底部)，热接触表面250设置成进入框架的接触用开口并以有效且可靠的热接触的方式接触插入舱体229内的一模块的顶表面。基部242可包括位于其接触表面250上的一斜引导部，以便于一模块的插入。散热器组件240还包括一明显不同的散热部252，散热部252将模块产生的且通过热接触表面250与模块的一相对的顶表面之间的接触传递至热传递部241的热散出。如图18所示，这个散热部252明显不同于热传递部241并沿一纵向或水平方向与热传递部241间隔开。

散热部252包括一基部254，基部254以一悬臂式的样式从热传递部241沿一类似(similar)的纵向轴线延伸出。多个竖向散热片256设置在基部254上并从散热部的基部254竖向向下延伸。如图所示，所述多个散热片256沿纵向(水平方向)相互间隔开，以在所述多个散热片256之间限定多个制冷通道258，所述多个制冷通道258纵向间隔远离热传递部241并相对模块进一步纵向延伸。为了保持热传递部241接触一相应的模块且还抵抗(resist)因散热部252的重量和/或长度可能发生的任何力矩(moment)，示出多个保持件260。这些保持件260通过紧固件(诸如铆钉262)的手段安装于框架的顶表面233，紧固件可作为壳体222的一部分形成、本质上为竖向柱体263，竖向柱体263收容于设置在保持件的基部265上的相应的开口264中。这些柱体263的自由端可为“死头(dead-headed)”或“蘑菇状(mushroomed)”，以形成保持件260与裙部244之间的连接。看到的是，保持件260具有与其相关联的成对的悬臂式的弹性臂267，弹性臂267从基部265纵向延伸，如图所示。弹性臂267为柔性且以具有一预先形成的向下的施压力(bias)的带弹力的弹性臂267形成。弹性臂267终止于自由端268且自由端268以一向下的角度延伸至接触热传递元件的裙部244。四个这种接触点提供给散热器组件240，如图所示，且这四个接触点当通过虚线连接时将限定一四边形图。然而，弹性臂267的这些接触点可在所示出的位置上根据散热器元件240的裙部244上可获得的空间范围变化。

弹性臂267的弹性允许设计者通过构造弹性臂267的长度、弹性臂267下垂到凹部246内的深度以及将弹性臂267结合于保持件260的根部(stub)269的高度而获得一所需的接触压力。保持件260紧固连接于裙板244消除在壳体222的侧面形成并采用连接件(attachments)，连接件将占用空间并影响壳体222之间的间隔。铆钉262也具有一低高度，从而框架226不在任何方向(包括竖向方向)上过度地加大。弹性臂267在长度上相对短且由此在靠近其四个拐角处接触热传递部241，以将一可靠的接触压力施加在热传递部241上，以保持热传递部241与任何模块的良好的热传递接触。

独特地，所述多个散热片256不与(remove)散热器组件240的热传递部241紧密(immediate)接触。而是，所述多个散热片256定位在散热部252且从散热部252向下延伸。所述多个散热片256纵向间隔远离热传递部241及其基部242。所述多个散热片256还布置在一系列平面上，所述一系列平面示出为竖向平面f，竖向平面f与水平面h1(热传递部的裙部沿水平面h1延伸)和水平面h2(热接触表面250沿水平面h2延伸)二者相交。如图19c所示，不仅竖向平面f相交两个平面h1、h2，而且所述多个散热片256自身针对高度延伸以相交这两个平面。此外，相邻的散热片256由空气可循环穿过的居间的制冷通道或空气通路隔开。所述多个散热片256和所述多个制冷通道258垂直于散热器组件240的一纵向轴线延伸。在这种方式下，所述多个散热片256可占据壳体222的后方的且位于导线272上方的空间r，导线272与支撑于壳体222内的插座连接器271端接。以这种方式定位所述多个散热片256允许采用这种壳体结构的设备的整体高度减少大约通常将从壳体向上突出的散热片的高度。希望的是使所述多个散热片256在这个姿态(orientation)上不触碰导线272。就此，散热片256的高度优选小于如图所示的壳体222的高度。

热传递部241和散热部252示出为作为一个件而一体形成，以促进从热传递部241到散热部252的热传递。然而，可构思的是，如果需要，两个部241、252可独立地形成并随后结合在一起。为了进一步提高从热传递部241的热的传递，一热传递元件274设置成沿热传递部241和散热部252并接触热传递部241和散热部252纵向延伸。这样的传递元件274在图中示出为一热管275，热管275具有一长方形的或椭圆形的横截面形状，该形状包括限定这种形状的长轴和短轴(图19d)。长方形形状的热管275增加了热管275与散热器组件240的这两个部241、252之间的接触面积的量。可采用其它非圆形结构(诸如一矩形内腔)或者均一(even)的圆筒形(cylindrical)。热管275收容于一公共的沟槽278，沟槽278也沿散热器组件240纵向延伸且跟随这两个部241、252的轮廓延伸。相应地，热管275具有一偏移的形状，该形状具有在散热器组件240的不同的高度或水平处延伸的两个明显不同的部分279、280。

热管275为具有由侧壁283限定的内腔282的一中空元件，内腔282在其端部密封且在热管275的内腔282内包含一两相(例如可蒸发的)流体。可存在于内腔282的实施例内的两相流体的例子包括净化水、氟里昂等。热管275及其壁283能由铝、铜或其它导热材料构成。内腔282优选包括：一蒸发区279，位于相邻热传递部241；以及一冷凝区280，位于相邻散热部252。热从热传递部241传递穿过热管275的底壁和侧壁283进入内腔282，在内腔282中能使得存在于蒸发区279的两相流体蒸发。由此蒸汽能随后在冷凝区280内冷凝成液体。在所示出的实施例中，蒸汽随着其冷凝而放热，且该热通过热管275的壁283传递出内腔282而进入散热部252的基部254及其相关联的散热片256。内腔282可包括一吸液芯(wick)284，以便于冷凝的液体沿吸液芯284行进返回至蒸发区280(图19d)。吸液芯284可采用内腔282的内部的表面上的沟槽状通道或一定程度(anextentof)的丝网等。

如所示出的，散热器组件240的热传递部241和散热部252纵向延伸但在不同的高度水平(level)地延伸，其中散热部252相对热传递部241高出。在高度水平上的这种差异在某种程度上便于液体的蒸汽从热传递部241向上移动到散热部252，但是它的主要目的是在壳体222的高度水平范围内收容散热部252，而不必无需修改壳体222以将散热部252收容。如果希望在与热传递部241相同的高度水平下使散热部252延伸，则靠近它们的后壁224和顶表面233的一部分将需要修改。一沟槽或凹部可形成在这两个壁224、233，以收容散热器组件240的处于热传递部241与散热部252之间的区域。此外，尽管多数是一个热管275进行了说明，但是理解的是，多个热管(诸如一对热管290，如图19e虚线所示)可路由设置在散热器组件的沟槽278内。在这种情况下，所述一对热管290可密封在一介质内，该介质便于热传递，以补偿一对热管与一如所示出的单个长方形的形状的热管之间在直接接触上损失的量。导热膏或其它化合物可设置于热管，以提高热传递。

这个散热器组件热接合模块壳体且独特地将热传递至模块壳体的后方的区域。采用这种结构及其向下垂的散热片，采用这种散热器组件的设备可具有一减少的高度，以允许另外的设备存在于箱柜(closets)和箱体(stacks)内。所述多个散热片定位成所有散热片之间的空间用于制冷，因为它们中没有任何一个具有光导管或延伸穿过它们的任何其它元件。散热器的散热部水平延伸但间隔在设备的母板的上方，从而设计者可采用这个开放的空间以用于另外的功能构件，而不增加主设备的横向尺寸和深度。具有与连接器端口一体化的散热器组件240的连接器端口的方式的例子能布置并安装用于图15至图16a所示的一主设备。

图20至图20c示出本发明的一连接器端口320，连接器端口320具有一壳体322以及一指示用光组件342。壳体322具有一中空内部空间326，中空内部空间326由多个相互连接的壁(诸如侧壁323a、323b、后壁324、顶壁327以及底壁328)形成。壳体322具有一前端325，前端325包括连通中空内部326的一入口328。底壁328优选由片材金属形成且可具有接合翼329，接合翼329形成为与形成在壳体322的侧壁323a、323b上的接合凸耳329a接触。底壁328密封壳体的底部。

壳体322独立地收容一内部的插座连接器330，插座连接器330具有一连接器壳体331，连接器壳体331包括一卡收容槽330a，多个导电的端子331a设置于收容槽330a(图20b)。槽330a收容一相应的插头连接器的一对接的刀片型卡(bladecard)或刀片卡(edgecard)。连接器端口320用于以其入口326沿一面板或边框374受支撑的方式安装在一电子设备(诸如一交换机、服务器、路由器等)中。内部的连接器330的端子331a通过包围在延伸穿过壳体322的后壁324的导线332中的导体连接于主设备的各种电路和构件。壳体322的前端325可包括夹设在壳体与面板374之间的一emi垫片。其它的emi垫片可支撑于入口328内。

一细长的热传递元件336示出为沿壳体322的纵向延伸。如上所述，热传递元件336具有一基部338以及一悬臂式的后端339，后端339延伸超过壳体322的后壁324且包含沿模块壳体322的横向且向下延伸的多个散热片340。基部338具有一平坦的底表面，该底表面将与一插入的模块的一相对的表面接触，以实现将热从模块传递至基部并通过所述多个散热片340散出到空气中。

多个壳体322及其相应的内部的连接器330被对接，以用于高速数据传输应用。各个壳体典型地当安装于一面板时限定用于一可插拔模块的用作(serves)一个或多个数据传输线或通道的一连接器端口。为了指示这些通道的运行状态，采用从前面板可视的指示光。如果一端口(及其相关联的通道)被连接、活跃中(active)、断开(down)等，则光能通过颜色或照度(illumination)进行指示。这些指示光便于安装数据传输设备并允许一安装人员来确认端口和通道的正确运行。

现有技术的指示系统，诸如背景技术部分提及的美国专利us5876239已采用塑料管作为光传输管道。这通常涉及将一发光元件(诸如一发光二极管(led))安装在设备的电路板上并使led与塑料管的一个端部接触。该管的另一端部延伸至面板并伸入面板的一孔中。采用这样的结构的问题是光导管经常必须采用一非线性路径。转向、弯曲以及偏移减少了所传输的光的量，并且当用于不同的通路的管定位成相互靠近时，一个管内的颜色光可能影响相邻管内的光的颜色，由此形成视觉干扰并可能影响设备端口的正确运行状态的指示。

图21示出根据本发明的原理构造的一指示用光组件342。在该组件342中，多个led344尽可能紧密地排列于与各连接器端口相关联的指示用开口343中，而不采用任何塑料传输材料。这通过将一阵列的led344安装在一基板346上来完成。基板346可为以在壳体322上方横向延伸的一平板形式(horizontalbar)成形的一电路板，如图20和图20c所示。led344可包括安装于基板上的基部345。当一电路板用作基板346时，led344可利用基板的一端接区域处的端点端接于电路。在图20a和图20c中，示出一连接器347，连接器347优选线对板式。为了将多个led344连接于它们相关联的运行电路，典型地在设备的电路板上设置多条导线348且导线348的远端351端接于一第二连接器353，第二连接器353能对接安装于设备的电路板上的一相应的相对的连接器。

多个led344及它们的支撑的基板346限定靠近入口328和面板可安装于模块壳体的顶壁327的一光条，从而多个led344分别收容于面板374的多个指示用开口343内(图23)。导线348在其本质上是非常柔性的，且由此设计者具有许多减少安装组件320的空间的可能的方案。取消了对在模块壳体后方或沿模块壳体旁侧从电路板延伸至前端325的塑料管的需要。此外，没有由于导线348的弯曲和转向导致的传输损耗，因为导线348仅将低功率信号传输至led344。实际上，指示光344产生的在面板374处且实际上消除了昏暗的光或减弱(muted)的光(通过光干扰)的可能性，这实现正确的运行状态指示。将光指示器定位在面板374或边框附近释放了电路板321上的壳体322后方和沿壳体322旁侧的空间且便于降低设备的设计成本。

一支撑的托架349示出为用于支撑多个led344以及它们的基板346，且托架349具有一整体l形状，l形状具有一平坦的基部350和与基部350成一角度(在图20a和图20d中示出为向上)延伸的一个或多个凸缘352。基部350可具有接合柱体357的孔356，接合柱体357作为壳体的顶壁327的一部分形成且可为死头以将托架349安装于壳体322。凸缘352可包括用于将基板346安装于托架349的铆钉。由于其接近热传递元件336，所以托架349可包括弹性形成的具有一预加载的弹性臂360形式的保持件，用于将一保持压力施加在热传递元件336上，以将热传递元件336保持就位在模块壳体322上并接触插入的模块。

托架的基部350可包括直立的片体362(图20a)，悬臂式的接触臂364结合片体362并与片体362成一锐角从片体362向下延伸。接触臂364终止于自由端366，自由端366以预先形成的向下偏置而形成，以优选至少部分延伸到进入开口334中，进入开口334连通壳体322的将内部的连接器330定位于内的中空内部。当热传递元件336接合壳体322时，热传递元件336的基部338部分突出穿过进入开口并接触一插入的模块。在这种情况下，基部338的顶表面由接触臂的自由端366接触，接触臂的自由端366施加一向下的保持力在基部338的顶表面上。

采用如图所示和上述的光条和柔性连接导线便于在电子设备上的设计。例如，如图22所示，两个或多个壳体322可均水平方向定向但在顶部相互竖向叠置在一起。因为没有与下方的壳体相关联的光导管支撑结构，所以容易将两个壳体322叠置在一起。这能通过紧固件(诸如螺钉370、371)收容于相应的作为一部分壳体322形成的凸台368来进行。一组螺钉370可接合另一组螺钉371。图23示出将壳体322叠置在一起的另一方式，其便于采用本发明的指示用光组件342。在图中，多个模块壳体322均竖向定向且水平方向叠置在一起。就此，安装巢体376设置成具有一大体u形状，u形状具有旁侧为两个侧壁380的一基部378。安装巢体376的与紧固件用凸台368对齐的开口381允许螺钉382用于保持图23所示的三个模块壳体322。led344的远端的连接器353可接合容易定位在电路板321上的其它连接器。

图24至图24a示出采用指示用光组件342，其中一壳体具有一热传递元件384，热传递元件384具有由居间的空气流动的空间386分隔开的多个纵向的散热片385。在该实施例中，与前述实施例一样，多个led344和基板346可安装于或形成有支撑托架349，以形成一个一体的单件组件。柔性连接导线348能沿所述多个散热片385的旁侧路由设置并通过支撑件(诸如导线梳齿388)保持就位。在这种方式下，散热片385之间的所有空间386用于制冷，因为没有任何空间386收容光导管或光导管的支撑件。

在此提供的说明书借助其优选且示例性的实施例说明了各个特征。本领域普通技术人员通过阅读本说明书，将可在随附权利要求的范围和精神内做出许多其它的实施例、修改和变形。