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紧凑连接器的制作方法

2022-06-05 16:41:11 来源:中国专利 TAG:


1.公开了针对紧凑连接器的装置和方法,所述紧凑连接器诸如卡缘连接器,其可以将卡在印刷电路板的外周连接至该印刷电路板,而占用该印刷电路板的原本可能用于功能组件的小片面积。


背景技术:

2.电连接器在电子系统中用于将一个印刷电路板(pcb)上的电路连接至另一个pcb上的电路。对于一些系统来说,将系统的大部分电路制造在诸如pcb的单独电子组件上会是更加容易且更具成本效率的,所述电子组件可以利用电连接器连结在一起。其常见示例是插入到个人计算机主板上的电连接器之中的存储卡。
3.在服务器和其它功能强大的计算机中,可以将多个存储卡连接至同一块主板。存储卡可以包含固态存储器并且可以充当固态硬盘。例如,在一些系统中,存储卡可以与主板正交,并且沿主板边缘平行对齐。这样的构造在工业标准sff-ta-1007中有所描述。
4.卡缘连接器构造为支持该构造,因为它们可以安装至pcb并且与诸如存储卡的附加卡(add-in card)形成配合。卡缘连接器可以具有配合接口,其具有定尺寸为容纳附加卡的边缘的开槽。在一端具有配合触点并且在另一端具有尾部的导体可以从该开槽穿过连接器至安装接口。在该安装接口处,尾部可以附接至pcb。在该配合接口处,该配合触点可以暴露于该开槽中,它们在那里可以与插入到开槽中的附加卡的边缘上的垫形成电接触。
5.常规的卡缘连接器具有两列配合接触部,开槽的每一侧上有一列。导体的尾部以类似方式沿pcb排成两行。


技术实现要素:

6.本实施例涉及可以用来将附加卡连接至pcb的连接器。在一些情况下,本实施例的连接器可以将附加卡以正交取向连接至pcb,并且可以构造为正交连接器。该连接器可以构造为多行连接器,与在该连接器的另一侧或另一端的连接至该插入卡的配合接触部的列相比,所述多行连接器在该连接器的一侧或一端具有连接至pcb的更多行的尾端。
7.一些实施例涉及一种用于安装至印刷电路板的外周区域的连接器。该连接器可以包括多个导体,每个导体包括构造用于在该连接器附接至印刷电路板时连接至该印刷电路板的尾部以及配合接触部。该多个导体的配合接触部可以排列成m列,构造为在该连接器附接至印刷电路板时从该印刷电路板的表面垂直延伸,并且该多个导体的尾部可以排列成n行,定位为用于连接至该印刷电路板上的配合特征部,其中n和m是整数并且n大于m。
8.一些实施例涉及一种电子系统,包括印刷电路板、在一个或多个表面具有接触垫的卡、以及连接器,所述连接器安装至该印刷电路板的外周区域并且构造为将该卡上的电路与该印刷电路板上的电路电连接。该连接器可以包括多个导体,每个导体包括构造用于连接至该印刷电路板的尾部以及配合接触部。该多个导体的配合接触部可以排列成m列,构造为从该印刷电路板的表面垂直延伸,并且该多个导体的尾部可以排列成n行,并且连接至
该印刷电路板上的配合特征部,其中n和m是整数并且n》m。
9.一些实施例涉及一种组装安装到印刷电路板的外周区域的连接器的方法。该方法可以包括动作:将第一片状件的第一行尾部定位在第二片状件的第二行尾部旁边;将第一片状件的连接至第一行尾部的第一配合接触部与第二片状件的连接至第二行尾部的第二配合接触部沿相同的列对齐,其中该第一片状件具有第一形状并且该第二片状件具有不同于该第一形状的第二形状;并且利用该连接器的外壳保持该第一片状件和第二片状件。
10.一些实施例涉及一种用于将卡连接至印刷电路板的外周区域的连接器。该连接器可以包括第一片状件和第二片状件,第一片状件具有第一形状以及在该连接器附接至印刷电路板时从该印刷电路板的表面垂直延伸的第一多个导体,第二片状件具有不同于该第一形状的第二形状以及在该连接器附接至印刷电路板时设置为从该印刷电路板的表面垂直延伸的第二多个导体。该第一片状件和第二片状件的导体可以包括构造用于连接至该印刷电路板的尾部以及配合接触部,其中连接至第一多个导体的至少一部分的第一多个配合接触部在该连接器的前壳中与连接至第二多个导体的至少一部分的第二多个配合接触部对齐。
11.一些实施例涉及一种用于安装至印刷电路板的外周区域的连接器的片状件。该片状件可以包括多个导体,每个导体包括构造用于在该连接器附接至印刷电路板时连接至该印刷电路板的尾部以及配合接触部。该配合接触部可以布置在第一平面内并且设置为在该连接器附接至印刷电路板时从该印刷电路板的表面垂直延伸。该尾部可以布置在与该第一平面平行且相对于所述第一平面偏移的第二平面内。
12.一些实施例涉及一种连接器,所述连接器包括多个导体,其中每个导体包括构造为在该连接器附接至印刷电路板时连接至该印刷电路板的尾部以及配合接触部。该配合接触部在该连接器附接至印刷电路板时可以沿从该印刷电路板的表面垂直延伸的第一直线布置。第一多个尾部可以构造用于沿第二直线连接至该印刷电路板的表面,并且第二多个尾部可以构造用于沿不同于该第二直线的第三直线连接至该印刷电路板的表面。
13.一些实施例涉及一种连接器,所述连接器包括多个导体,所述导体具有在相对端的尾部和配合接触部,尾部的两行或更多行并排排列。该两行或更多行的尾部可以构造用于连接至印刷电路板。配合接触部在连接器附接至印刷电路板时排列成从印刷电路板的表面竖直延伸的一列。
14.根据以下结合附图的描述,可以更加全面地理解本教导的以上和其它方面、实施例和特征。
附图说明
15.本文所描述的附图仅是出于说明的目的。所要理解的是,在某些情况下,本发明的各个方面可能有所夸张或放大地示出以促进对本发明的理解。在附图中,同样的附图标记总体上贯穿各图指代同样的特征、功能上相似和/或结构上相似的元件。附图并不一定依照比例,而是将重点放在图示出教导的原理上。附图无意以任何方式限制本教导的范围。
16.图1a是卡缘连接器的示例应用的俯视平面图,其中根据一些实施例的卡缘连接器安装在pcb的外周分区中以用于将多个附加卡连接至该pcb。
17.图1b是图1a中图示的系统的部分的前侧视图。
18.图2a是根据一些实施例的示例性卡缘连接器的侧视图。
19.图2b是图2a的卡缘连接器的仰视平面图。
20.图3是图2a的卡缘连接器的分解图。
21.图4a是示例性的具有多个导体的引线框的前侧视图,所述引线框可以在制造诸如图2a的卡缘连接器的卡缘连接器时使用。
22.图4b是二次成型有绝缘材料的图4a的示例性引线框的前侧视图。
23.图4c是根据一些实施例的可以包含在片状件中的示例性金属保护件的前侧视图。
24.图4d是根据一些实施例的安装在图4b的绝缘材料中的图4c的金属保护件的前侧视图。
25.图4e是根据一些实施例的、通过在图4c的金属保护件上模制损耗材料所形成的片状件的前侧视图。
26.图5图示了根据一些实施例的与用于制作卡缘连接器的方法相关联的动作。
27.本发明的特征和优势将从下文结合附图理解给出的详细描述中变得更加明显。
具体实施方式
28.发明人已经认识并意识到一种连接器的设计,其能够使需要具有大量互连的连接器的系统进行经济化实施。这样的连接器可以具有配合接口,所述配合接口具有大量配合接触部,但是该连接器在安装至印刷电路板(pcb)时可能仅占据从该pcb的边缘延伸相对小的距离的面积。这样的连接器可以具有配合接口,该配合接口具有一个或多个列,每一列都具有大量的导体的配合接触部。一个或多个列中的每个的导体的接触尾部可以排列成多行,其中每行都从边缘朝向该pcb的外周延伸小于该配合接触部的列的长度的距离。与用于相同间距(pitch)的类似数量的导体的常规占板区相比,这样的连接器可以具有占据距边缘更小距离的占板区。作为结果,该连接器占板区占据pcb上可以安装功能部件的更少面积,这使得能够使用更小且因此更低成本的pcb。
29.当构造为卡缘连接器时,这样的连接器可以支持用于将功能强大的附加卡结合在服务器或其它计算机系统中的经济型系统架构。在一些实施例中,连接器可以构造为卡缘连接器,并且一个或多个这样的连接器可以沿服务器或其它计算机系统的pcb的边缘安装在相对小的外周区域中。这样的连接器可以具有配合接口,所述配合接口具有设计为与附加卡的表面上的垫相配合的至少一列配合触点。由于可以提供相对大量的配合接触部,所以大的存储器阵列可以连接至pcb,同时使得能够使用相对小型且低成本的pcb。
30.在一些实施例中,多个这样的连接器可以沿着pcb的边缘安装。例如,系统可以具有充当主板的pcb,其具有多个附加卡,每个附加卡保持有大量非易失性存储器芯片。该连接器可以使得相对大的存储器阵列能够连接至主板上的部件。该存储器阵列例如可以充当固态硬盘。
31.存储卡可以沿着该pcb的边缘的方向互相间隔开来以确保冷却空气在系统中充分流动。由于连接器在常规上是以与存储卡相同的间距间隔开,所以在利用常规连接器实施的系统中,连接器可能由pcb的区域所隔开。pcb的那些区域可能很大程度上未被使用,因为它们既没有被连接器占板区所占据,也没有用于安装至pcb的功能部件。然而,利用如本文所描述的连接器设计,pcb的连接器之间的未使用区域的面积会较小,因为每列配合接触部
的多行接触尾部导致了较宽的连接器占板区。以这种方式,连接器之间的未使用空间用来减小连接器占板区延伸到pcb之中的距离,这使得能够使用更小且成本更低的pcb。
32.该连接器自身也具有经济型设计。在一些实施例中,该连接器可以利用片状件实施。每个片状件可以包含多个导体。那些导体的接触部和尾部均可以呈直线固定。在常规的连接器设计中,配合接触部的直线可以在配合接口处形成列,并且接触尾部的直线可以在安装接口处形成行。在一些实施例中,每个片状件的配合接触部的直线可以在配合接口处形成列的一部分。例如,两个片状件可以使它们的配合接触部共线对齐,从而两个片状件的配合接触部在配合接口处共同形成一列配合接触部。那两个片状件的接触尾部可以是非共线的。而是,接触尾部可以排列成两条直线,这两条直线平行但是沿着pcb边缘的方向有所偏移,从而两个片状件在连接器的安装接口处提供了两行接触尾部。
33.在一些实施例中,组成配合接触部的列的一部分的第一片状件可以构造用于形成具有较短列的配合接触部的连接器。组成配合接触部的该列的一部分的第二片状件可以构造为符合该第一片状件的外周。以这种方式,该第一片状件既可以在具有较短列的配合接触部的连接器中使用,又可以在具有较长列的配合接触部的连接器中使用。使得相同构造的片状件能够在两种不同长度的连接器中使用,降低了较长和较短连接器的工具的总成本,这使得两种连接器的制造都更加经济。
34.例如,随着电子系统变得更加先进,可能增加更多的通道和/或处理功能,这可以导致pcb之间的附加的互连路径。例如,系统的中板、背板或主板上的电路数量和电路密度会有所增加,并且可能要求附加的板外互连。在一些情况下,虽然附加卡的尺寸可能会增加,但是中板、背板或主板的尺寸可能有限(例如,为了装配到标准化的服务器机柜或其它包装中)。在本文所描述的连接器的一些实施例中,用于一种尺寸的附加卡的片状件可以在与更大附加卡配合的连接器中重复使用。
35.互联网服务器和路由器是可以支持多个高数据速率通道的数据处理系统的示例。这样的系统中的每条通道的数据传输速率可能高达且远超10千兆比特/秒(gb/s)。在一些实施中,例如,数据速率可能高至150gb/s。在一些实施例中,如本文所描述的实施例可能能够用于多个这样的高速数据通道传输数据。
36.图1a和1b中描绘了可以使用这样的多行连接器的示例系统100。例如,图示的系统100示出了五个pcb并且可以是服务器的一部分。pcb 101之一(其一部分被示出)可以是服务器的主板并且可以包括在pcb的一个或多个平面上的电路和图案化导体。系统100还可以包括接收附加卡120a

120d的一个或多个卡缘连接器110a

110d。连接器110a

110d可以位于pcb 101的外周区域130,并且在pcb 101和附加卡120a

120d之间提供多条互连路径。对于图1a和1b所示的构造,因为所连接的附加卡120a

120d使得它们的电路平面或板表面与pcb 101的(多个)电路平面正交定向,所以连接器可以被称作“正交”连接器。根据一些实施,pcb 101和附加卡120a

120d可以组装在支撑框架或壳体中,以便适应信息技术(it)设备机架的一个标准单位(1u)(对于19英寸宽或23英寸宽的设备机架而言大约为1.75英寸高)。附加卡可以含有非易失性存储器芯片并且可以在系统中用作固态硬盘(ssd)。
37.在一些实施中,这样的多行连接器110在一些情况下可以符合工业标准或规范,诸如小尺寸(small form factor,sff)规范。仅作为一个示例,卡缘连接器可以接收符合sff-ta-1007规范的卡。该规范可以规定附加卡上电连接至多行连接器上的触点的接触垫的数
量、排列和间隔。在一些实施例中,附加卡120上的接触垫之间的中心至中心间隔可以基本上或精确地为0.6毫米(mm),但是在其它实施例中可以使用其它间隔。针对sff-ta-1007规范,可能有在附加卡的两侧之间分配的处于56个和84个之间的接触垫(或者大致在那些端点数值之间)。在一些情况下,卡上可能有连接器必须为其提供配合触点的更多接触垫。
38.根据一些实施例,规范还可以规定附加卡120之间的间隔,所述间隔可以用于卡之间的空气流动。在一些实施中,在pcb上可能存在使得空气在附加卡120之间运动的风扇。在一些实施例中,可能在卡之间规定多于一种的间隔。例如,风扇可以定向为在图1a和1b中从右向左或从左向右吹动空气。不同间隔可以用于不同附加卡所获取的不同功率水平(例如,至少9.5mm的中心至中心间隔用到25瓦特,并且至少18mm的中心至中心间隔用到40瓦特)。
39.发明人已经进一步认识且意识到,使得连接器与不同类型的卡(例如不同版本的附加卡120,这些附加卡120具有更多或更少的接触垫,接触垫在卡120a

120d插入到连接器110a

110d中时连接至连接器110a

110d中的配合触点)相兼容会是有利的。此外,如果连接器的长度并不超过先前版本的连接器的最大长度(沿着垂直于连接器所安装的pcb边缘的方向)则会是有利的,从而连接器110a

110d可以紧固到pcb 101的与先前版本的连接器相同的外周区域中。在一些实施例中,如果连接器110a

110d朝向pcb 101的中心比先前版本的连接器延伸更小的距离则会是有利的。
40.图2a描绘了可以用作连接器110a

110d中的任一个的卡缘连接器200的侧视图。卡缘连接器200可以构造为容纳pcb之间的大量互连路径并且延伸距离d,在一些实施例中,其可以从pcb的边缘延伸不超过35mm,或者大约延伸该数值。根据一些实施例,尾部220可以处于从pcb的边缘延伸不超过32mm的区域内。在一些情况下,该距离等于或小于先前版本的连接器所延伸的距离,该先前版本包含较少的互连路径。
41.例如,卡缘连接器可以在配合接口处提供排列成两列的总共84个配合接触部。该尾部可以占据从pcb的边缘延伸等于或小于32mm的区域。这样的连接器可以具有比每毫米板长度2.5个触点大的触点密度。用于与具有相同间距的触点的附加卡进行正交连接的常规直角连接器仅可以适应每32毫米56个触点,这导致了小于每毫米2个触点的触点密度。此外,常规设计的触点密度对于相同间距而言是相同的,而在如本文所描述的多行连接器中,触点密度可以随着行数增加而增大,并且可以是每毫米2个或更多触点。
42.连接器200可以包括多个导体穿过其的连接器主体210。连接器主体210可以由多个片状件形成。在该示例中,主体210由四个片状件250a、250b、250c和250d所形成(图2中所示)。片状件250a

250d均可以包括多个导体,每个导体在一端具有形成安装接口的尾部220,并且在相对端具有形成配合接口242的一个或多个配合接触部230(能够在图4a中看到)。在该示例中,配合接口242包括两列配合接触部,两列配合接触部位于附加卡——诸如附加卡120a

120d之一——的边缘可以插入其中的开槽的相对侧上。该配合接触部可以定位为使得附加卡上的垫与连接器的配合接触部形成配合。
43.配合接口242可以处于外壳240内。例如,外壳240可以是金属的,诸如压铸铝或加工件。外壳240可以为连接器主体210提供机械支撑。根据一些实施例,连接器的总高度h可以小于40mm,或者大致为该数值。根据一些实施,该总高度h可以处于30mm和42mm之间,或者大致处于这些数值之间,从而该连接器可以与适应it设备机架的一个标准单位的组件一起使用。在可替换实施例中,该高度可以大于42mm。
44.图2a中所示的尾部220是压入到pcb中的导电通孔之中的压配合尾部。在可替换实施例中,该尾部可以是焊接到pcb上的接触垫的表面安装尾部。可以有从连接器200延伸的40到150个之间的尾部220,排列成两个或更多行。在一些情况下,可能存在从符合标准的连接器延伸的诸如56个、84个或140个的多个尾端。
45.图2b描绘了图2a的连接器200的仰视图。根据一些实施例,可以有多个片状件来形成连接器主体210。对于所图示的示例,有四个片状件250a

250d,但是在可替换实施例中可以有比四个更少或更多的片状件。在该示例中,每个片状件的尾部对齐成一行,从而四个片状件250a

250d提供了四行尾部252a、252b、252c和252d。这些行互相平行并且沿着连接器200可以安装到其的pcb的边缘的方向有所偏移。在该示例中,行252a和252b为相同长度。行252c和252d为相同长度,该长度比行252a和252b的长度短。
46.在该示例中,四行252a、252b、252c和252d形成了用于大量连接——诸如84个连接——的连接器占板区。行252a和252b具有可以与构造用于较少连接——诸如56个连接——的常规连接器的占板区相匹配的占板区。在一些实施例中,片状件250a和250b可以是在制造支持较少数量的连接的常规连接器时所使用的片状件。片状件250c和250d可以构造为抵靠片状件250a和250b安装,从而产生支持更大数量的连接的连接器,而并不延长连接器的安装接口的长度。
47.片状件中的一个或多个可以与其它片状件中的一个或多个互锁或者以其它方式与之固定,从而提供在机械上稳固的连接器主体210。例如,一个片状件的柱、锁或其它突出部可以延伸到另一个片状件的孔洞之中。这样的特征部可以协作以形成过盈配合、卡扣配合,或者以其它方式将片状件固定在一起。可替换地或除此之外,夹具或其它紧固件可以应用于两个或更多片状件以将它们固定在一起。在该示例中,片状件250a和250b可以紧固至彼此。片状件250c和250d也可以紧固至彼此,其中片状件250c紧固至片状件250a并且片状件250d紧固至片状件250d。
48.连接器200还可以包括允许该连接器紧固至pcb的一个或多个安装特征部260。在该示例中,该安装特征部形成为外壳240的一部分。安装特征部的示例包括但并不局限于用于螺钉、螺栓或卡入(snap-in)销的间隙或螺纹孔、用于卡入结构的开口、用于压配合到pcb上的接收孔之中的柔性销、卡入销或卡入结构。连接器的总宽度w可以在8mm和12mm之间,或者大致在这些数值之间。连接器的总长度l可以在40mm和48mm之间,或者大致在这些数值之间。
49.图3中图示了示出卡缘连接器200的示例部件的分解图。在该示例中,连接器200包括在这里被示为片状件250a、250b、250c和250d的多个片状件、前壳330、保持器352、354、以及外壳240。一些片状件可以具有基本上相同的整体尺寸和形状,但是与连接器200中的其它片状件具有不同的尺寸和形状。片状件可以是不同尺寸的,从而导体的配合接触部和尾部在配合和安装接口处处于不同数量的排之中。可以存在具有第一尺寸和形状的多个第一片状件250a、250b,以及具有不同于第一尺寸和形状的第二尺寸和形状的多个第二片状件250c、250d。在一些实施中,相同尺寸和形状的片状件可以具有偏手性(例如左偏手性或右偏手性)或者基本上包括彼此的两个镜像版本。互为镜像的片状件可以组装到连接器主体210中,使得它们的配合接触部的接触表面相互面对。以这种方式,配合接触部可以在配合接口242中的开槽的相对两侧排成直线,以便与插入到该开槽中的附加卡的两侧上的垫形
成接触。
50.在该示例中,外片状件250c、250d更高并且位于堆叠片状件的外侧边缘,具有被暴露以供用户手触并且用户可见的平坦和/或光滑的表面311。片状件250a和250b更矮并且位于在该堆叠片状件的内部。根据一些实施例,在引线框上二次成型绝缘材料时,可以形成该平坦或光滑的表面。
51.在一些实施例中,片状件250c、250d中的一些可以具有比相邻片状件250a、250b更高的高度。较高片状件的配合接触部从其延伸的部分317可以相对于相同片状件的尾部从其延伸的部分有所偏移。当片状件在连接器200中组装在一起时,偏移部分317在相邻片状件250a上方延伸。例如,偏移部分317可以直接位于相邻片状件上方。较高片状件250c和250d中的每一个的配合接触部可以与相应的较矮片状件250a和250b的配合接触部对齐。以这种方式,较高片状件和较矮片状件的配合接触部可以各自在连接器的配合接口处形成配合接触部的列的一部分。在一些实施例中,在第一片状件上可以有在相邻片状件上方延伸或者在其周围至少部分地适配的一个或多个部分,从而第一片状件至少部分地包裹(cradle)相邻片状件。
52.根据一些实施,片状件中的一些可以具有用于包含较少互连的连接器版本的尺寸和形状。例如,两个片状件250a、250b可以在具有比包含附加片状件250c、250d的连接器更少的尾部222和配合接触部的连接器中组装在一起。例如,这样的连接器可以是适用于具有56个接触垫的附加卡。含有较少尾部和配合接触部的连接器可以与已有的附加卡和印刷电路板相兼容。在一些情况下,已有片状件可以用于片状件250a、250b中的一些,从而这些片状件并不需要利用新的工具进行设计和开发或者制造,以构建更大的连接器。无论是否使用已有设计的片状件,通过将不同数量的片状件组装到连接器中,可以使得用于附加卡的卡缘连接器具有不同数量的互连。此外,片状件可以构造为限制安装接口从pcb的边缘延伸的距离d。在一些实施例中,即使互连的数量有所增加,尾部延伸到pcb之中的距离d也可以不发生变化。根据卡缘连接器200的成组组装的片状件的数量,可以使用不同尺寸的前壳330、外壳240和保持器352、354。
53.片状件250a、250b、250c、250d中的每一个可以包括由一层或多层材料所支撑的多个导体(如下文进一步描述)。导体可以包括在一端处构造为连接至pcb的尾部220、222,以及在相对端处接触附加卡的接触垫的配合接触部322、324、326、328。片状件250b的尾部222可以沿直线布置并且形成卡缘连接器220中的一行尾部。虽然一些实施例可以在每个片状件上具有相同数量的尾部,但是从片状件250a延伸的尾部222的数量与另一个片状件250c中的尾部220的数量相比可以有所不同。在片状件组装到连接器200中时,可以有并排布置的两行或更多行的尾部。
54.虽然一些实施例在每个片状件上可以具有相同数量的配合接触部,但是从一个片状件250a或250b延伸的配合接触部324或322的数量与从另一个片状件250c或250d延伸的配合接触部326或328的数量相比可以有所不同。配合接触部可以定形状的、柔性的且具有偏手性,从而它们在附加卡的相对侧面上方滑动并压靠附加卡的相对侧面。
55.配合接触部可以从片状件的前部延伸,沿直线布置,并且形成配合接触部的列的至少一部分。可以有从片状件250c的偏移部分317延伸的配合接触部326,从而当片状件组装在连接器200中时,这些配合接触部与相邻片状件250a的配合接触部324沿相同的列对
齐。根据一些实施例,片状件250c的配合接触部326可以沿第一直线布置并且相同片状件250c的尾部可以沿第二直线布置。第一直线和第二直线的延长线可以交叉,但是在它们最接近处相对于彼此偏移一定距离。该偏移距离可以在1mm和8mm之间,或者在一些情况下可以在1mm和4mm之间。在一些实施例中,可以使用更大的偏移距离。
56.片状件250b和250d可以具有相似的构造。配合接触部328可以与配合接触部322对齐,在连接器的配合接口处形成配合接触部的列。
57.根据一些实施例,在连接器200中可以存在比尾部的行更少列的配合接触部。例如,即使在连接器中可以有三个或更多片状件,但是来自片状件的配合接触部可以对齐成两列配合接触部,两列配合接触部在附加卡的相对的表面上滑动并压靠附加卡的相对的表面。然而,每个片状件的尾部可以在连接器的安装接口处位于单独的行中。
58.连接器200可以包括将片状件在连接器中保持在一起的一个或多个部件。这样的部件的示例包括但并不局限于诸如夹具352、354的保持器。可替换地或除此之外,其它部件可以将片状件固定在一起。这样的部件可以包含前壳330和外壳240。金属或塑料的夹具352、354可以适配在两个或更多片状件上的突出特征部319上,以将两个或更多片状件固定在一起。根据一些实施例,金属或塑料夹具可以夹持在一些或全部片状件的周围,以将两个或更多片状件固定在一起。在一些实施例中,耐腐蚀金属或者具有耐腐蚀涂层的金属可以用于该夹具和/或保持器。例如,金属可以包括不锈钢、钢合金、镀铬钢、铝、镀铬铝、铝合金、铜、镀铬铜、铜合金,等等。在一些情况下,任何合适的塑料或增强塑料都可以用于该夹具或保持器。在一些情况下,塑料可以利用玻璃、碳或金属纤维而增强。在一些实施例中,夹具352、354可以是冲压的、切割的或模制的。
59.前壳330可以由塑料或增强塑料形成。合适的材料的示例包括但并不局限于液晶聚合物(lcp)、聚苯硫(pps)、高温尼龙或聚对苯氧化物(ppo)或者聚丙烯(pp)。也可以采用其它合适的材料。在一些情况下,塑料可以利用玻璃、碳或金属纤维进行增强。根据一些实施例,前壳330模制并且包括片状件的前端和配合接触部可以插入其中的一个或多个中心空腔332a或332b。该一个或多个空腔可以对齐和/或延长,以形成附加卡的边缘可以插入其中的开槽。
60.一个或多个肋334可以横跨该开槽,将该插槽划分为诸如空腔332a和332b的子区域。在该示例中,较短片状件的配合接触部插入到前壳330中,以便暴露于前壳330的形成空腔332b的边界的表面中。较长片状件的配合接触部插入到前壳330中,以便暴露于前壳330的形成空腔332a的边界的表面中。
61.可以有将片状件250在前壳内对齐并固定的对齐和/或保持特征部。例如,可以有两个或更多片状件滑入其中并且通过过盈配合牢固固定的两个或更多开槽。作为卡扣配合特征部、过盈配合特征部或其它固位特征部的结果,在连接器组装时,前壳可以保持在外壳240中。
62.根据一些实施例,外壳240可以由任何(多种)合适的材料所形成,诸如不锈钢、钢合金、镀铬钢、铝、镀铬铝、铝合金、铜、镀铬铜、铜合金,等等。也可以使用其它金属或金属化合物。在一些实施例中,外壳240可以由压铸金属所形成。当由金属形成时,外壳可以包括一个或多个冲压、机器加工和/或压铸工件。在一些情况下,外壳240可以由塑料、导电塑料或者已经做得通过诸如碳、碳纤维、玻璃纤维或金属纤维之类的添加物而增强和/或导电的塑
料所形成。在一些实施中,外壳240可以包括绝缘塑料以及该绝缘塑料上的导电涂层。根据一些实施例,安装特征部260可以位于外壳240上。
63.图4a至4e的图示示出了可以包括在卡缘连接器200的片状件250中的示例部件的进一步细节。片状件可以通过在具有多个导体的引线框周围嵌件成型一种或多种类型的材料来形成,从而在导体的中间部分周围形成壳。在所图示的实施例中,片状件壳由绝缘塑料和损耗塑料所形成。一般来说,平的保护件可以附接至该壳。
64.图4a描绘了包括多个导体405的引线框410。导体在pcb之间提供了由卡缘连接器200所连接的多条电路径。导体405可以包括一端的尾部220以及相对端的配合接触部230。引线框410具有导体,导体的数量和形状适于在制造片状件250a时使用。在制造片状件250b时可以使用相似的、但是镜像的引线框。
65.引线框410内可以有不同类型的导体405。例如,可以有基准导体412,其可以比一些其它导体更宽。在一些情况下,基准导体412可以包括允许在嵌件成型操作期间材料穿过基准导体412的开口413。基准导体412可以设计为连接至诸如接地端的基准电位。一些导体可以是差分对415。例如,该对415可以定位在紧邻的两个基准导体412之间。根据一些实施,差分对415可以构造为传输高数据速率信号(例如,在pam4编码的情况下传输数据速率超过25gb/秒的信号)或高频信号(例如,超过56或112gb/秒)。还可以有一个或多个单迹线导体416以及一个或多个公共导体407。根据一些实施例,单迹线导体416可以传输低频信号(例如,频率小于500mhz)、较低数据速率的信号(例如,小于100mb/s)、逻辑控制信号、偏置电位或基准电位。公共导体407可以具有多于一个的尾部220以及多于一个的配合接触部230。公共导体407可以传输直流电。除此之外或可替换地,公共导体407可以传输其它高电流和低频信号。
66.根据一些实施例,引线框410可以由金属板冲压或切割而成。用于引线框的金属可以包括但并不局限于铜或铜合金,诸如磷青铜、镀铬铜或铍铜,或者铝、镀铬铝、铝合金,等等。在冲压或切割时,可以存在连接条409,连接条409将以固定的间隔关系分开的导体405固定。连接条409可以是连接在相邻导体405之间的小块金属。在后续的二次成型步骤期间或之后,可以切割和/或移除一个或多个连接条409的至少一部分,以便将多个导体405中的一个或多个电隔离。
67.图4b中描绘了二次成型的引线框420的示例。根据一些实施例,可以执行一个或多个二次成型工艺,以在引线框410的一侧或两侧上形成绝缘的塑料二次成型件422。作为示例,引线框410可以置于模具中或抵靠该模具并且将塑料注入该模具,从而使得塑料流动而与引线框410的一侧或两侧形成接触。可以使用各种类型的塑料,诸如但并不局限于液晶聚合物(lcp)、聚苯硫(pps)、高温尼龙或聚对苯氧化物(ppo)或者聚丙烯(pp)。也可以采用其它材料。在一些情况下,塑料可以是热固性塑料。在一些情况下,绝缘塑料可以包含绝缘增强材料,诸如玻璃纤维。绝缘塑料二次成型件422的电导率可能非常低,诸如0.01西门子(siemen)/米或更低。
68.根据一些实施例,二次成型件可以包括一个或多个对位特征部424、426。该对位特征部可以帮助将引线框410和绝缘二次成型件422与片状件250c内的其它部件对齐,和/或帮助将片状件250c与一个或多个相邻片状件250d、250b对齐。对位特征部424、426中的一些可以远离引线框延伸和/或延伸到引线框的平面之外且超出绝缘二次成型件422的平表面
425。一些对位特征部可以包括绝缘二次成型件422中的孔洞或凹陷部,相邻片状件上的配合的对位特征部可以插入到所述孔洞或凹陷部之中。一些对位特征部426可以辅助金属保护件(图4c中所示的)与二次成型件422和引线框410对齐。绝缘二次成型件422还可以包括延伸到引线框410的孔洞或开口428。一些开口428可以与引线框410的基准导体412中的开口413对齐。例如,这样的开口428可以使得损耗材料能够流过开口413,以经由该损耗材料电连接基准导体412。绝缘二次成型件422中的一些开口可以与引线框410上的连接条409对齐并且允许连接条中的至少一部分被移除或断开。
69.卡缘连接器200的片状件250可以包括一个或多个金属保护件430,该金属保护件430相邻引线框的导体405定位并且通过绝缘二次成型件422中的绝缘材料的层435而与该导体隔开。图4c中描绘了金属保护件430的示例,并且图4d中示出了其安装在片状件组件440的一部分中。在一些情况下,该金属保护件可以电连接至诸如接地端的基准电位。根据一些实施例,金属保护件430可以由金属片冲压或切割而成。可以用于金属保护件430的示例金属包括但并不局限于铜或铜合金,诸如磷青铜、镀铬铜或铍铜,或者不锈钢、铝、镀铬铝、铝合金,等等。根据一些实施例,金属保护件430可以包括装配到绝缘二次成型件422上的对位特征部426上的对位孔洞或开口436。金属保护件430还可以包括与基准导体412中的开口413以及绝缘二次成型件422中的开口428对齐的开口438。这些对齐的开口可以允许导电或允许损耗材料从金属保护件430流动至基准导体412。
70.根据一些实施例,金属保护件430定尺寸为使得其仅相邻多行连接器中的高速差分对415定位,如图4d中所描绘。在其它实施例中,金属保护件430可以相邻于卡缘连接器200中的附加导体405定位,诸如单迹线导体416和/或公共导体407。
71.卡缘连接器200的一个或多个片状件250还可以包括导电且损耗材料450,如图4e中所示。根据一些实施例,可以使用二次成型工艺(例如,使用注射成型技术)将损耗材料450应用于更高导电性的金属保护件430上。在一些情况下,可以应用损耗材料450以形成肋或条带或者具有条带452的网状图案。该条带可以定位于导体的差分对415之间,并且例如可以与基准导体412对齐。在某些位置包括导电性金属保护件430和损耗材料450可以使得连接器200中的差分对415能够以非常高的数据速率进行操作(例如,在一些情况下利用pam4编码时高达56gb/s,在一些情况下高达112gb/s,或者在一些情况下高达160gb/s)。金属保护件430和损耗材料450可以在非常高的频率和数据速率下提供对信号导体的有效隔离。例如,耦合至基准导体412和金属保护件430的损耗材料450可以有助于减少原本可能发生的共振,并且因此减少差分对415之间的串扰。
72.任何合适的损耗材料可以用于卡缘连接器200的损耗材料450。导电但是具有一些损耗的材料或者通过另一种物理机制在感兴趣的频率范围上吸收电磁能的材料在本文被总的称作“损耗”材料。感兴趣的频率范围可以在500mhz和160ghz之间,但是在一些情况下,更低频率(例如,低至50mhz)和更高频率可以是感兴趣的。
73.电损耗材料可以由损耗介电材料和/或不良导电材料和/或损耗磁性材料所形成。磁损耗材料例如可以由传统上被认为是铁磁材料——诸如在感兴趣的频率范围内的磁损耗因数大于大约0.05的那些材料——的材料所形成。磁损耗因数是该材料的复电渗透性的虚部与实部的比率。实际的损耗磁性材料或者包含损耗磁性材料的混合物也可以在感兴趣的频率范围的部分上表现出有用量的介电损耗或导电损耗效应。
74.电损耗材料可以由传统上被认为是介电材料的材料所形成,诸如在感兴趣的频率范围中具有大于大约0.05的电损耗因数的那些材料。电损耗因数是该材料的复电渗透性的虚部与实部的比率。电损耗材料也可以由一般被认为是导体的材料所形成,但是所述材料在感兴趣的频率范围上也是相对不良的导体,包含充分散布的、并未提供高电导率的导电颗粒或区域,或者以其它方式制备为具有导致在感兴趣的频率范围上与诸如铜的良好导体相比相对弱的体电导性的属性。
75.电损耗材料通常具有大约1siemen/米至大约10000siemen/米的体电导率(或者确切地处于这些端点数值之间),并且优选地为大约1siemen/米至大约5000siemen/米(或者确切地处于这些端点数值之间)。在一些实施例中,可以使用具有大约10siemen/米至大约200siemen/米之间(或者确切地处于这些端点数值之间)的体电导率的材料。作为具体示例,具有40siemen/米和60siemen/米之间的电导率的材料可以针对感兴趣的频率范围提供明显有所改善的结果。然而,应当意识到的是,材料的电导率可以依据经验来选择,或者使用已知仿真工具通过电仿真来选择,从而确定提供具有适当的低信号路径衰减或插入损耗的适当的低串扰的合适的电导率。
76.电损耗材料可以是部分导电材料,诸如那些具有1ω/平方和100000ω/平方之间(或者大致这些数值之间)的表面电阻率的材料。在一些实施例中,电损耗材料具有在10ω/平方至1000ω/平方之间(或者大致这些数值之间)的表面电阻率。作为具体示例,该材料具有在20ω/平方至80ω/平方之间的表面电阻率,并且可以针对感兴趣的频率范围提供明显有所改善的结果。
77.在一些实施例中,损耗材料450通过向聚合物黏着剂添加包含导电颗粒的填充物而形成。在这样的实施例中,通过将黏着剂-填充物混合物模制或者以其它方式成形为所期望形式可以应用和形成损耗材料450。可以用作填充物以形成电损耗材料的导电颗粒的示例包括形成为纤维、薄片、纳米颗粒或其它类型的颗粒的碳或石墨。粉末、薄片、纤维或其它颗粒形式的金属也可以用来提供合适的电损耗属性。可替换地,可以使用填充物的组合。例如,可以使用镀有金属的碳颗粒。银和镍对于纤维来说是合适的金属镀覆物。涂层颗粒可以单独使用或者与诸如碳片的其它填充物组合使用。
78.该黏着剂可以是将会固定、固化、浸渍有或者可以以其它方式用来保持该填充物材料的任何材料。该黏着剂可以被认为是一种基体材料,该填充物在其中被散布从而产生电和/或磁损耗材料。在一些实施例中,该黏着剂可以是传统上用于制造电连接器的热塑材料,以作为电连接器制造的一部分来促进将电损耗材料模塑为所期望的形状和位置。这样的材料的示例包括液晶聚合物(lcp)和尼龙。然而,可以使用许多可替换形式的黏着剂材料。诸如环氧树脂或树脂的可固化材料可以充当黏着剂。也可以使用诸如热固树脂或粘合剂之类的材料。
79.而且,虽然上文所描述的黏着剂材料可以用来通过在导电颗粒填充物周围形成黏着剂而生成电和/或磁损耗材料,但是本发明并不局限于此。例如,导电颗粒可以浸渍在所形成的基体材料中,或者可以诸如通过向塑料、陶瓷或金属部件施加导电涂层而涂覆到所形成的基体材料上。在一些情况下,损耗材料450可以通过将诸如扩散金属涂层的损耗涂层镀覆到塑料或其它绝缘材料上而形成。如本文所使用的,术语“黏着剂”包含了封装填充物、浸渍有填充物或者以其它方式充当保持填充物的基底的材料。
80.优选地,填充物可以以充分的体积百分比存在,从而允许生成从颗粒到颗粒的导电路径。例如,在使用金属纤维时,该纤维可以按照体积以3%和40%之间的数值存在。在一些情况下,导电性填充物可以按照重量包括所形成的损耗材料450的5%和70%之间的任意数值。填充物的量可以影响该材料的导电属性。
81.在一些实施例中,可以用作损耗材料450的填充材料可以商业购买,诸如celanese公司以商标名出售的材料,其可以填充有碳纤维或不锈钢细丝。这样的预制件可以包括填充有碳纤维和/或其它碳颗粒的环氧黏着剂。该黏着剂包围充当该预制件的增强物的碳颗粒。在一些实施例中,该预制件可以通过该预制件中的粘合部件而粘合(例如,粘合至金属保护件430和基准导体412),所述粘合部件可以在热处理工艺中固化。在一些实施例中,可以使用单独的导电或非导电粘合层来将损耗材料450粘合至卡缘连接器200的一个或多个部件。在一些实施例中,该预制件中的粘合剂可以用来将诸如箔条的一个或多个连接器部件固定至损耗材料。
82.可以使用各种形式的增强纤维——织造或非织造形式、带涂层或无涂层——作为损耗材料450的填充物。非织造碳纤维是一种合适的材料。可以采用诸如rtp公司所出售的定制共混物的其它合适的材料,因为本发明在这方面并无限制。
83.在一些实施例中,卡缘连接器200的损耗材料450可以通过冲压损耗材料的预制件或片而形成。例如,用于连接器的损耗材料450的所期望图案可以通过利用适当拓扑图案(topographical pattern)来如上文所描述地冲压预制件或填充的黏着剂而形成。然而,除了这样的预制件之外或者作为其替代,可以使用其它材料。例如,可以使用铁磁材料的片。
84.可以以其它方式来形成损耗材料450。在一些实施例中,可以通过将诸如金属箔片的损耗和传导材料的层与绝缘黏着剂的层交替而形成损耗材料。这些层可以诸如通过环氧树脂或存在于该黏着剂中的其它粘合剂相互粘合,或者可以以任何其它合适的方式保持在一起。在一些情况下,交替的层可以在相互固定之前具有所期望的形状,或者可以在它们保持在一起之后进行冲压或以其它方式成形。
85.图4a

4e图示了制造片状件250a的步骤。可以采用类似的步骤来制造片状件250b,除了片状件250b的引线框可以具有其接触表面朝向相反方向的配合接触部。进一步地,在模制片状件250b的壳时,其可以具有与片状件250a所示出的那些互补的特征部。例如,在突出部454的位置,片状件250b可以具有容纳突出部454的孔洞,从而片状件250a和250b可以互锁。在该示例中,突出部454由损耗材料所形成,从而两个片状件250a和250b的损耗材料相互连接。
86.可以使用类似的制造步骤来形成外片状件,诸如片状件250c和250d。用于这样的片状件的引线框可以具有相对于引线框410不同数量和/或形状的导体。例如,那些引线框的尾部220可以构造为处于片状件250a和250b的行252a和252b之外的行252c和252d中。用于外片状件250c和250d的引线框的配合接触部可以与相应的较矮片状件250a和250b的配合接触部成直线。
87.这样的构造可以源自于在制造外片状件250c和250d时所使用的引线框中的凸出部(jog)。与通常为平的引线框410相比,外片状件250c和250d的引线框可以沿着配合接触部的配合表面所面对的方向凸出。这样的凸出部可以在金属成型操作中引入。凸出部分可以延伸通过诸如偏移部分317的偏移部分。
88.用于外片状件250c和250d的引线框可以并入到片状件壳中。该操作可以使用所描述的适用于制造矮片状件250a和250b的任何技术来执行。例如,该引线框可以二次成型有绝缘外壳。外片状件250c和250d的壳可以定形状为使得两个互锁的矮片状件可以保持在外片状件之间。为了支持该构造,外片状件250c和250d中的任一个或其二者的片状件壳可以形成有侧壁254(图3),该侧壁254作为将矮片状件250a和250b接收在其中的空腔的边界。
89.类似地,保护件256可以并入到外部片状件250c和250d之中。如同保护件430,保护件256可以在模制操作中与第二模制件(shot)258(图3)固定。该第二模制件可以是绝缘材料的。可替换地,该第二模制件可以是损耗材料的,并且可以将保护件机械地保持就位而且在保护件256和该连接器内被设计为在使用时接地的其它结构之间提供损耗连接。例如,损耗插件可以接触和/或穿过引线框中的基准导体。
90.图5中图示了具有与组装卡缘连接器的方法相关联的动作的示例流程图。一种实施的方法可以包括与所示出的那些相比更多或更少的动作。在一些实施例中,所示出的动作可以以不同顺序来执行,而并不局限于图5所图示的顺序。
91.一些组装卡缘连接器200的方法可以包括接收第一形状的第一片状件(动作505)。例如,该第一片状件可以是正交卡缘连接器的具有第一形状的片状件250a,如图3中所描绘。方法可以进一步包括接收具有不同于第一形状的第二形状的第二片状件(动作510)。继续图3的示例,该第二片状件可以是具有不同于第一片状件250a的形状的外片状件250c。方法可以接着包括将第一片状件和第二片状件的配合接触部在相同的列中对齐(动作515)。例如,第一片状件250a和第二片状件250c的配合接触部324、326可以在这两个片状件并排定位时在单个列中对齐。于是,配合接触部324、326可以在该连接器中沿单个直线布置。此外,一种方法可以包括在第一片状件的尾部的行的旁边定位第二片状件的尾部的行(动作520)。例如并且再次参考图3,在第一片状件250a和第二片状件250c并排定位时,第二片状件250c的尾部的行可以在第一片状件的尾部的行的旁边布置。根据一些实施例,第一片状件和第二片状件可以至少部分由该连接器的前壳保持在片状件组中(动作525)。在一些情况下,该片状件组中可以保持有附加片状件。
92.以这种方式,可以将一组导电元件进行设置为使得单列的配合接触部连接至安装接口处的多行接触尾部。
93.本技术中所引用的所有文献和类似资料,包括但并不局限于专利、专利申请、文章、图书、论文和网页,无论这些文献和类似资料的格式如何,都明确地通过引用的方式将其整体并入。在所并入的文献和类似资料中的一个或多个与本技术有所不同或矛盾的情况下,包括但并不局限于所定义的术语、术语使用、所描述的技术等,均以本技术为准。
94.在本文所使用的分段标题仅是出于组织的目的,而并不应理解为以任何方式对所描述主题有所限制。
95.虽然已经结合各种实施例和示例描述了本教导,但是并非意在局限于这样的实施例或示例。与之相反,如本领域技术人员将会意识到的,本教导包含各种的替换、修改和等同形式。
96.例如,连接器设计技术示出为应用于直角、卡缘连接器。类似技术可以应用于其它构造的连接器,诸如竖直连接器和/或两件式连接器(two-piece connector)。
97.作为另一种变型的示例,片状件设计为通过双模制件的二次成型操作来制造,其
中绝缘塑料在一次模制件中进行二次成型,并且损耗塑料则二次成型为第二模制件。应当意识到的是,可以使用多于或少于两个模制件,或者在一些实施例中,可以不用二次成型来制作片状件。在一些实施例中,例如,可以省略损耗材料,从而单模制件的二次成型操作可以是合适的。可替换地,损耗材料可以单独模制为随后插入到绝缘二次成型件中的开口之中的独立构件。作为变型的又一个示例,片状件的绝缘壳可以模制为单独构件,并且导体可以插入该绝缘壳的开口之中。
98.进一步地,描述了内片状件可以构造为在常规连接器中使用或者与外片状件相结合在如本文所描述的多行连接器中使用。无论内片状件是否在常规设计的连接器中使用,多行连接器都可以由内片状件和外片状件形成。
99.此外,描述了两个片状件——内片状件和外片状件——协作以在连接器的配合接口处的形成一列导电元件。其它实施例每列可以用3个或更多个片状件来形成。
100.可替换地,单列可以用单个子组件来形成。这样的子组件例如可以通过在形成一行的导体周围嵌件成型绝缘壳、并且将形成第二行的导体插入该绝缘壳内来形成。作为又一变型,一行的导体可以插入壳的一侧,并且第二行的导体可以插入该壳的相对侧。
101.还应当意识到的是,连接器特征部的位置和取向是相对于印刷电路板描述的。本领域技术人员可以意识到,连接器并不需要为了待辨识的位置或定向而安装到印刷电路板。相反,位置和取向可以相对于连接器的配合和安装接口来确定,配合和安装接口可以构造为相对于印刷电路板以预定取向进行安装。
102.除非有所指出,否则权利要求并不应当被理解为局限于所描述的顺序或要素。应当理解的是,本领域技术人员不背离所附权利要求的精神和范围的情况下可以在形式和细节上做出各种变化。落入所附权利要求及其等同形式的精神和范围之内的所有实施例都要求保护。
再多了解一些

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