帶有具有分離接地面的晶片的電連接器的製作方法

2023-07-11 06:52:16

專利名稱：帶有具有分離接地面的晶片的電連接器的製作方法
技術領域：
本發明涉及在電連接器內使用的電晶片或電路板。
背景技術：
作為板對板型連接器的電連接器可以包括多個電路板或晶片，該電路板或晶片具有與相鄰連接器內相應觸點的邊緣相嚙合的邊緣。
圖7是傳統的電晶片100的部分截面圖。電晶片100包括由介電材料如模製塑料構成的主體112。信號軌道(signal tracks)114位於電晶片114的一個側面102上，並且可以通過間隙彼此分離。電晶片的第二側面104包括至少一個接地面116。正如圖7所示，接地面116被兩個信號軌道114共用。因此，電能可以從第一信號軌道傳輸到接地面116，並且進入第二信號軌道(如箭頭所示)。
美國專利申請公開US2002/0009926公開了應用晶片的電連接器的實例，該專利於2000年2月3日申請，於2002年1月24日公開(「』926申請」)。該』926申請整體上作為參考在此一併提出。』926申請公開了一種包括帶有多個電晶片或電路板的殼體的電連接器。圖9示出根據』926申請的電連接器1111。如圖9所示(』926申請的圖1)，電連接器1111包括具有前殼體1120和組織器(organizer)1130的殼體1112。具有嚙合邊緣1116的晶片1113容納並保持在殼體1112內。晶片1113以空間間隔關係彼此平行延伸。晶片1113包括信號軌道，該信號軌道提供穿過連接器的電路徑。每個電路徑從連接器一端的嚙合接口向連接器另一端的安裝接口延伸。
晶片的信號軌道被公用接地面分隔。在晶片的兩側面上可以設有接地面。晶片一側上的接地面的至少一部分直接相對於晶片的相反側上的信號軌道。因此，電晶片的第一側面上的兩個信號軌道具有公共的返回至接地面的路徑，而晶片第二側上的信號軌道通過晶片主體直接跨過相同接地面。晶片主體典型地為介電材料薄層。另外，具有代表性的是，通過分隔接地面將電晶片第二側的信號軌道與晶片第二側上的別的信號軌道分離。
由一個信號軌道或信號通道產生的電噪音、波動等可以傳輸至接地面。當接地面吸收並減輕噪音和波動時，接地面不可能完全消除噪音和波動。因此，接地面可以允許電噪音、波動等的一小部分從一個信號軌道向另一信號軌道傳輸。即，接地面可以與一個信號軌道連接，並作為通向另一信號軌道的電通道，從而允許電噪音和波動從一個信號軌道向另一信號軌道傳輸。因此，共用同一接地面的信號軌道仍經受噪音、波動等的影響，由此降低電連接器內的性能。
圖8是另一種傳統電晶片118的部分剖視圖。電晶片118包括差動信號對120，每個差動信號對120共用公用接地面122。因此，電能可以通過公用接地面122從一個差動信號對120向另一個差動信號對傳輸。
設置許多連接器系統來傳輸已設置在差動對中的信號。每個差動對包括互補信號，即如果差動對內的一個信號從邏輯零狀態轉換至邏輯一狀態，差動對內的另一信號從邏輯一狀態轉換至邏輯零狀態。如果差動對信號彼此不同步，或者如果差動對內的信號軌道的傳輸線特性不同，不會發生差動對的信號之間的抵消，並可能產生新電流(信號沒有消除的結果)，且該電流流向接地面。這個新電流通過公用接地面從一個差動對流向另一個差動對，從而引起了幹擾且降低了電連接器內的性能。
因此，對於電晶片存在著減小互相通訊的相鄰信號路徑的影響的需要。此外，對於電晶片還存在具有較少幹擾、串話、波動等的需要。

發明內容
本發明是一種容納於電連接器內的電晶片。電晶片包括由具有第一和第二側面的介電材料構成的主體。多個信號通道、間隙通道(gap route)和接地面位於每個所述側面上。所述側面之一上的每個所述信號通道位於所述一個側面上的所述接地面中的每兩個接地面之間，並且所述一個側面上的每個所述接地面位於所述一個側面上的所述信號通道之一和所述間隙通道之一之間。


圖1是依照本發明的實施例的電晶片的第一側面的正面視圖；圖2是依照本發明的實施例的電晶片的第二側面的正面視圖；
圖3是依照本發明的實施例沿圖2中的線3-3形成的電晶片的截面圖；圖4是依照本發明的備選實施例的電晶片的部分截面圖；圖5是依照本發明的第二個備選實施例的電晶片的部分截面圖；圖6是依照本發明的第三個備選實施例的電晶片的部分截面圖；圖7是傳統的電晶片的部分截面圖；圖8是使用差動信號對的另一傳統的電晶片的部分截面圖；圖9是依照申請』926所述的電連接器；具體實施方式
圖1是電晶片11的第一側面10的正面視圖。晶片11包括有安裝邊13嚙合邊14、頂邊16和後緣18限定的主體12，安裝邊13在電連接器殼體組織器內被容納和保持，嚙合邊14用於與另一個晶片的嚙合邊相嚙合。晶片11在連接器殼體，如圖9所示的殼體1112內被容納和保持。多個接地端子20和信號端子22沿安裝邊13以交替的方式彼此接近地定位。也就是說，每個信號端子22位於兩個接地端子20之間。通孔24形成在每個接地端子20和信號端子22內，並且允許電信號從電晶片11的第一側面10傳輸到電晶片11的第二側面42(圖2中所示)。
多個地線接片26和信號接片28靠近並沿著嚙合邊14以交替的方式定位。與接地端子20和信號端子22的排列類似，每個信號接片28位於兩個地線接片26之間。一些信號接片包括通孔30，該通孔30允許電信號從信號接片28傳輸到電晶片10的另一側面。
每個地線接片26通過公共接地面32機械地和電氣地連接至相應的接地端子20。每個接地面32包括地線接片26和相應的接地端子20，並且該接地面優選整體地形成為一單片材料如銅。每個接地面32有定位在主體12內的通孔34，位於地線接片26的末端。如圖1所示，電晶片11包括在第一側面10上的接地面A、C、E、G和I。
信號接片28通過信號軌道40機械地和電氣地連接至相應的信號端子22，信號軌道40與信號接片28和信號端子22形成一整體。信號接片28、信號端子22和信號軌道40優選整體形成為一單片材料如銅。如圖1所示，電晶片11包括多個信號通道，如信號通道B、D、F和H。每個信號通道可以包括信號接片28和相應的信號端子22。因此，每個信號通道從信號接片28延伸到相應的信號端子22。有源信號通道如信號通道F包括將信號接片28連接到信號端子22的信號軌道40。雖然如圖1和圖2中所示的信號通道是單一的信號通道，信號通道也可以是差動對信號通道。間隙通道如信號通道D不包括信號軌道40。但是，間隙通道包括接觸間隙38，該間隙包圍信號接片28並和中間間隙36相連，中間間隙36又連接到端子間隙41，端子間隙41包圍信號端子22。
信號通道B和F由軌道40連接到一起。相反地，由非導電材料構成的間隙36、38和41形成在間隙通道D和H的信號接片28和信號端子22之間。此外，如圖2所示，信號通道D′和H′(標識代表在電晶片10另一側面上的通道)的信號接片28通過軌道40電連接至電晶片11第二側面上與信號接片28相對應的信號端子22(如圖2所示)。參看圖1和2，當信號通道B和F的信號端子22通過軌道40連接到晶片10的第一側面上相應的信號接片28時，間隙通道B′和F′的信號接片28和信號端子22分別被接觸間隙38和41包圍，接觸間隙又通過間隙36各自依次連接。也就是說，由非導電材料構成的間隙36、38和41形成在晶片10第二側面上的間隙通道B′和F′的信號接片28和信號端子22之間。更詳細地如圖3所示，當軌道40位於電晶片10的一個側面上時，軌道40直接下方的或另一側面上的區域為間隙通道，該間隙通道包括沒有導電通道的間隙36、38和41。
間隔36′、38′和41′或間隙36、38和41形成在接地面32和信號通道之間。例如，如圖1所示，接觸間隔38′將接地面A和信號通道B分開，接觸間隔38′連接到中間間隔36′，中間間隔36′又依次連接到中間間隔41′。在晶片11的第一側面10上，間隔36′、38′和41′、連接到位於間隔36′、38′和41′之間的信號接片28和信號端子22的信號軌道40將接地面A和C彼此分隔。也就是說，接地面A和C被信號通道B分割開，該信號通道B是有源通道。另外，在電晶片11的第一側面10上，間隙36、38和41將接地面C和E彼此分隔，而沒有通過信號軌道40。也就是說，間隙通道D將接地面C和E相互分隔，這並沒有幹涉位於接地面C和E之間的信號軌道40。間隙36、38和41不包括任何導電材料。間隔36′、38′和41′不包括導電材料，並且它們各自被主體12的上表面、相鄰接地面32的外側邊、相鄰軌道40的外側邊、信號接片28和信號端子22來限定。間隙38形成為使相鄰接地面32之間的電聯通最小化或減少到可接受的水平。
間隙36、38和41以及間隔36′、38′和41′跟隨信號和接地面的輪廓。例如，信號通道B包括將信號通道B的信號接片28電連接到信號通道B的信號端子22的軌道40。信號軌道40(以及信號通道B的餘下部分)位於兩個中間間隔38′之間，這符合信號軌道40、相鄰的接地面A(在信號軌道40的一個側面上)以及相鄰的接地面C(在信號軌道40的另一個側面上)的形狀。反之，間隙36、38和41以及間隔36′、38′和41′不跟隨信號和接地面的輪廓，而可以是非均勻的。
圖2是電晶片11的第二側面42的正面視圖。如圖2所示，與電晶片11的第一側面10上的信號通道B相連的間隙通道B′，包括由接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41限定的非導電通道。與圖1類似，間隙通道的信號接片28和信號端子22分別包括通孔30和24，通孔30和24分別允許電信號傳到電晶片11的相對側面。
圖3是電晶片11沿圖2中線3-3的截面圖。間隙通道B′是信號通道B的鏡像，信號通道B直接位於間隙通道B′的對面。因而，由於信號通道B包括信號軌道40，所以間隙通道B′包括由間隙36、38和41限定的非導電通道。這同樣適用於通道D-D′、F-F′和H-H′，因為如果信號通道28包括電晶片11的一個側面上的信號軌道40，在電晶片11的另一側上的相關間隙通道不包括信號軌道40。也就是說，間隙通道的映射位置是有源信號通道，該信號通道直接位於間隙通道的對面。因此，當信號軌道40位於電晶片的第一側面10上時，與第一側面10上的信號軌道40相對應的第二側面42上的區域就是間隙38。接地面32在電晶片11的每一個側面被隔開，因此相對面上的信號軌道40並不直接相對於接地面32。由於間隙36、38和40將接地面32相互隔開，因此可以阻礙、減小或消除電信號從一個接地面32到相鄰的接地面32的傳播。
如圖3所示，在電晶片11一側上的信號軌道40與在另一側上直接與信號軌道40的一側相對的中間間隙36相對應。在電晶片10一側上的接地面以至少等於電晶片11相對面上的信號軌道40的寬度分隔開。例如，在電晶片11的第二側面上的信號通道H′的信號軌道40在第一側面10上的鏡像(也就是說，直接相對)是間隙通道H的中間間隙36映射到。而且，形成於軌道40和接地面I′和G′之間的中間間隔36′將信號通道H′與接地面I′和G′隔開。因此，信號通道H′沒有與相鄰的接地面(如接地面H′和I′)相毗鄰的部分，間隙通道H(在第一側面10上)也不包括任何接地面材料。但是，間隙通道H包括接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41，但不包括軌道40。在被線X標識出的側面方向，在信號軌道40的對面是中間間隙36。類似地，連接到信號軌道40上的信號接片28可以沿X方向位於接觸間隙38的對面。換句話講，有源的信號通道如信號通道B的鏡像可以是由介電材料製成的接觸間隙38、中間間隙36和端子間隙41限定的間隙通道，而其上沒有任何導電材料。
由於接地片32相互隔開，所以沒有通道使能量以串話、噪音和波動的形式從下面的信號通道如信號通道A傳到上面的信號通道如信號通道H′。因此，與現有的晶片相比，任何從下面的信號通道傳向上面的信號通道的能量被削弱。在信號通道H′對面(也就是間隙通道H)沒有作為用於使能量在其上傳導的傳導路徑或耦合結構的接地面材料。由於在信號通道H′的對面沒有導電路徑，所以任何從信號通道H′傳向信號通道F的能量被削弱。類似地，在其他信道如信道B、D′、F和H′中傳導的能量也被削弱、減少、降低或降到最小。
圖4是依照本發明的一個備選實施例的電晶片的部分截面圖。在這個實施例中，每個軌道40和/或信號通道36和136與一個接地面32相連接。如圖4所示，所有的信號通道36和136都在電晶片11的一個側面如第二側面42上，而相關的接地面32在電晶片11的相對的側面如第一側面10上。因此，任何來自於軌道40和/或信號通道36和136的以串話幹擾和波動等的形式存在的大部分電能從主體12中的絕緣材料如塑料傳入相連接的接地面32。從一個信號通道36傳向另一信號通道136的任何能量被削弱，或者減少。然而如果不是所有的電能、而是大部分的這樣的電能不會從一個接地面32傳到相鄰的接地面32。
圖5是根據本發明的第二個備選實施例的電晶片11的部分截面圖。除了所有的信號通道136都在電晶片11的一個側面如側面42上而相關的接地面位於第一側面10上之外，圖5所示的實施例與圖1-3所示的實施例都相同。與圖1-3所示的實施例相似，信號通道136直接沿線X指示的方向面對具有中間間隙38的間隙通道。因此，當能量可以通過兩個信號通道136之間的側面10上的接地面32從下面的信號通道136向中間信號通道136傳輸時，能量不會從下面的信號通道136向上面的信號通道136傳輸。因為沒有能量流通所憑藉的導電材料，所以大部分的並不是所有的該電能不會向相鄰接地面32傳輸，也不會從相鄰接地面32傳輸出。
圖6是本發明的第三個備選實施例的電晶片11的部分截面圖。該實施例中使用了差動信號對46。每個差動信號對46與單獨的、個別的接地面32連接。因此，來自於一個差動信號對46的以噪音、波動、串話形式存在的電能可以向連接的接地面32傳輸，但不會向另一接地面32傳輸。可選擇的，每個差動信號對46可以沿線X指示的方向面對具有間隙38的間隙通道，此時接地面32位於間隙38之間(與圖1-3和圖5所示的實施例相似)。
因此，本發明的實施例提出了一種電晶片，由於接地面彼此分離，故該電晶片減小了相互聯通的相鄰信號路徑的影響。也就是，每個接地面僅與一個信號通道或平面連接。因為接地面彼此分離，所以大部分的或者全部的任何電能不會從一個接地面向電晶片的相同側面上的另一個接地面傳輸。總的說來，本發明的實施例提出了能夠產生較少幹擾、串話、波動等的電晶片。
電晶片可以包括比這些已顯示出的多或少的接地面和信號通道。舉例說，電晶片的每個側面可以包括比顯示出的四個信號通道多或少的信號通道。電晶片可以具有包括第一和第二側面的主體，第一和第二側面互相作為一個整體形成；或者每個側面可以是分隔件，該分隔件可以嚙合地或以其它方式牢固地固定至它的配對物或連接中間元件上。本發明的實施例可以和任何應用電晶片的電連接器一起使用。此外，本發明的實施例可以和系統一起使用，從而使該系統在減少信號通道、路徑、軌道等中的串話、幹擾、波動等方面受益。
權利要求
1.一種容納於電連接器內的電晶片，該電晶片包括由具有第一和第二側面的介電材料構成的主體，其特徵在於多個信號通道、間隙通道和接地面位於每個所述側面上，所述側面之一上的每個所述信號通道位於所述一個側面上的所述接地面中的每兩個接地面之間，並且所述一個側面上的每個所述接地面位於所述一個側面上的所述信號通道之一和所述間隙通道之一之間。
2.如權利要求1所述的電晶片，其中，每個所述信號通道包括導電軌道和位於所述導電軌道的每個側面上的間隔，並且，每個所述間隙通道沒有導電軌道。
3.如權利要求1所述的電晶片，其中，所述主體的所述一個側面上的每個所述信號通道和在所述主體的另一所述側面上的所述間隙通道之一直接相對。
全文摘要
本發明公開一種容納於電連接器內的電晶片(11)，其包括由具有第一和第二側面(10、42)的介電材料構成的主體(12)。多個信號通道(B、D′、F、H′)、間隙通道(B′、D、F′、H)和接地面(A、A′、C、C′、E、E′、G、G′、I、I′)位於每個所述側面上。所述側面(10)之一上的每個所述信號通道(B、F)位於所述一個側面上的所述接地面(A、C；E、G)中的每兩個接地面之間，並且所述一個側面上的每個所述接地面(C、E、G)位於所述一個側面上的所述信號通道(B、F)之一和所述間隙通道(D、H)之一之間。
文檔編號H01R12/71GK1512628SQ20031012461
公開日2004年7月14日 申請日期2003年12月2日 優先權日2002年12月2日
發明者布倫特·R·羅瑟梅爾, 布倫特 R 羅瑟梅爾, W 摩根, 查德·W·摩根, 亞歷山大·M·沙夫, 大 M 沙夫, W 赫爾斯特, 戴維·W·赫爾斯特 申請人:蒂科電子公司