板连接器组件、连接器和旁路线缆组件制造技术

提供了一种线对板连接器，用于将线缆旁路组件的线缆连接于安装于一电路板上的电路。所述连接器具有保持穿过所述连接器的线缆的几何结构的一结构。所述连接器包括一对边缘耦合的导电的信号端子以及所述信号端子宽侧耦合的一接地屏蔽体。所述连接器包括与所述一对信号端子对齐的一对接地端子且两组端子均具有当所述连接器插入一插座时线性挠曲的J型接触部。在另一实施例中，所述一对信号端子的接触部由一顺从元件支撑，当所述连接器接合一基板上的接触垫时，所述顺从元件可挠曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适合用于旁路路由组件的线对板连接器相关申请的援引本申请主张于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“具有顺从接触件(compliantcontact)以及结合顺从接触件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。
本专利技术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传输系统，且更具体而言涉及一种旁路线缆组件，所述旁路线缆组件具有在连接于一电子器件的电路板的接触件的过程中提供可靠的刮擦动作的连接器。
技术介绍
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。这些传输线目前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及更高的速率传输数据的高速信号传输线中将产生损耗。这些损耗随着速率增加而增大，且由此使得FR4材料用于约10Gbps及以上的高速数据传输应用是不令人满意的(undesirable)。这种衰减(dropoff)在6Gbps时开始并随着数据速率增加而增大。为了将FR4用作用于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。芯片是这些路由器、交换机以及其它设备的心脏。这些芯片典型地包括一处理器(诸如一ASIC(专用集成电路)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。母板包括形成于其内的多条迹线，所述多条迹线限定包括用于高速数据信号传输的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。这些迹线可包括从所述设备的ASIC路由至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使用所述ASIC的另一电路板上的器件和电路或迹线。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。为了跨越(traverse)长的迹线长度，传输这些信号所需的功率(power)也增加。由此，设计者发现难于提供用于这种设备的“绿色”设计，因为低功率的芯片不能有效地驱动针对这种及更长的长度下的信号。驱动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化。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。由此，变得难于在电路板和背板中充分地设计信号传输线，以满足用于高速应用所需的串扰和损耗要求。虽然希望采用经济的板材料(诸如FR4)，但是FR4性能随着数据传输速率接近10Gbps而急剧掉落(falloff)，这驱使设计者采用更贵的板材料且增加了采用这种电路板的设备的总体成本。相应地，本专利技术由此面向具有合适的点对点电互连件的多个旁路线缆组件，所述多个旁路线缆组件一起限定用于以10Gbps及以上传输数据信号的高速传输线，且所述多个组件具有低损耗特性。
技术实现思路
相应地，本文提供改进的高速旁路组件，所述高速旁路组件不采用电路板而采用线缆，以限定适于在10Gbps及以上的高速数据应用且具有低损耗特性的信号传输线。根据本专利技术，一种旁路线缆组件用于在一芯片或芯片封装与背板或电路板之间路由高速数据传输线。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)的一一致的几何形状及结构。在本专利技术的应用中，具有一芯片(诸如一ASIC或FPGA)形式的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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板连接器组件，用于连接到一芯片封装，包括：一线缆包括一对信号导线以及一接地线；一连接器基座，支撑一对信号端子，各个信号端子具有一接触部和一端接部以及延伸于其间的一本体部，所述连接器基座具有一对接端，所述端接部被包围在所述连接器基座内，且所述接触部设置于所述连接器基座外并与所述连接器基座的对接端间隔开；一接地元件，由所述连接器基座支撑并沿着所述端子的本体部的至少一部分延伸，所述接地元件包括用于连接到所述接地线的一端接部且电连接到一接地接触部，所述接地接触部从所述连接器基座延伸；以及所述信号接触部以及所述接地接触部包括位于远端处的弧形接触面，从而当所述连接器基座被压向一电路板的一对接表面时，成对的所述端子的接触部沿与所述连接器基座的纵轴线垂直的所述电路板的公共对接表面横向运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.11 US 62/102,045;2015.01.11 US 62/102,046;1.一种板连接器组件，用于连接到一芯片封装，包括：一线缆包括一对信号导线以及一接地线；一连接器基座，支撑一对信号端子，各个信号端子具有一接触部和一端接部以及延伸于其间的一本体部，所述连接器基座具有一对接端，所述端接部被包围在所述连接器基座内，且所述接触部设置于所述连接器基座外并与所述连接器基座的对接端间隔开；一接地元件，由所述连接器基座支撑并沿着所述端子的本体部的至少一部分延伸，所述接地元件包括用于连接到所述接地线的一端接部且电连接到一接地接触部，所述接地接触部从所述连接器基座延伸；以及所述信号接触部以及所述接地接触部包括位于远端处的弧形接触面，从而当所述连接器基座被压向一电路板的一对接表面时，成对的所述端子的接触部沿与所述连接器基座的纵轴线垂直的所述电路板的公共对接表面横向运动。2.如权利要求1所述的连接器，其中，所述接地接触部是一对接地接触部，所述信号接触部与所述接地接触部沿一第一方向是成对地布置，并且所述信号接触部与所述接地接触部沿一第二方向也是成对地布置。3.如权利要求2所述的连接器，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。4.如权利要求2所述的连接器，其中，所有的信号端子的接触部的弧形接触面和所有的接地元件的端子的接触部的弧形接触面均沿所述第二方向延伸。5.如权利要求1所述的连接器，其中，所述连接器基座包括至少一个接合面，所述接合面设置成垂直于所述连接器基座的纵轴线，并设置成接合可以插入到所述连接器基座中的一对应的连接器引导块的一止挡面。6.如权利要求1所述的连接器，其中，所述连接器基座具有四个侧壁，且其中的两个侧壁包括设置在其上的所述接合面。7.如权利要求1所述的连接器，其中，所述连接器基座的接地元件完整地围绕所述信号端子延伸。8.如权利要求1所述的连接器，其中，当所述连接器基座的对接端被压靠在电路板的一表面上时，所述信号端子及所述接地元件的端子沿与所述连接器基座的纵轴线垂直的且远离所述连接器基座的一中心线的一方向运动。9.如权利要求7所述的连接器，其中，所述端子的接触面垂直于所述连接器基座的接地元件延伸。10.如权利要求1所述的连接器，其中，所述信号端子的接触部和所述接地端子的接触部具有一J型形状，而且其中，所述J型由组合曲线形成。11.如权利要求10所述的连接器，其中，所述信号端子和所述接地端子分别包括设置在所述信号端子的本体部与接触部之间的拐点和设置在所述接地端子的本体部和接触部之间的拐点。12.如权利要求9所述的连接器，其中，所述信号端子的接触面和所述接地端子的接触面具有大体C型或U型的形状。13.如权利要求1至12所述的连接器，其中，所述信号端子的接触部相互边缘耦合且宽侧耦合于所述接地元件。14.一种连接器，用于将一线缆的一信号对连接于一基板的接触件，所述线缆的信号对包括位于一绝缘本体内的一对间隔开的信号导线以及与所述一对信号导线间隔开的一关联的接地件，所述一对信号导线和所述接地件纵向延伸穿过所述线缆，所述连接器包括：一连接器基座，支撑在其内纵向延伸的一对导电的信号端子，各个信号端子具有一自由端，所述自由端具有设置在其上的一接触部，所述连接器基座具有一对接端，所述信号端子的接触部延伸到所述连接器基座外并远离所述连接器基座的对接端；一接地元件，由所述连接器基座支撑并围绕所述一对信号端子的自由端的至少一部分延伸，所述接地元件包括一对接地端子，所述一对接地端子分别包括延伸到所述连接器基座外且远离所述连接器基座的对接端的一接触部；以及所述信号接触部和所述接地接触部包括由一顺从元件支撑的弯曲的接触面，从而当所述连接器基座被压向一电路板的一对接表面时，所述信号端子的接触部压靠在所述顺从元件和所述电路板的安装表面上。15.如权利要求14所述的连接器，其中，所述信号端子的接触部和所述接地元件的端子的接触部布置成所述两个信号端子的接触部和所述两个接地元件的端子的接触部均沿一第一方向成对对齐，而一个信号端子的接触部与一个接地元件的端子的接触部沿一第二方向成对对齐布置。16.如权利要求15所述的连接器，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。17.如权利要求15所述的连接器，其中，所有的信号端子的接触部和所有的接地元件的端子的接触部的弯曲的接触面均沿所述第二方向延伸。18.如权利要求15所述的连接器，其中，所述连接器基座包括一偏移的脊部，所述脊部限定位于其上的至少一个接合面，所述接合面设置成接合可以插入到所述连接器基座的一对应的插座连接器的一卡扣元件。19.如权利要求18所述的连接器，其中，所述连接器基座的接地元件沿所述连接器基座的三个侧壁延伸，且所述脊部设置于所述连接器基座的接地元件上。20.如权利要求15所述的连接器，其中，所述信号导线的导体包括弯折在自身上以限定所述信号端子的接触部的自由端。21.如权利要求15所述的连接器，其中，所述信号端子的接触面和所述接地端子的接触面具有C型或U型形状。22.如权利要求14所述的连接器，其中，所述信号端子包括所述线缆的信号导线的自由端，且所述信号导线的自由端围绕所述顺从元件的一外表面的至少一部分弯折。23.如权利要求14所述的连接器，其中，所述信号端子的接触部在所述连接器基座上设置成沿一第一方向接合相对的信号用接触面，而所述接地端子的接触部在所述连接器基座上设置成沿与所述第一方向不同的一第二方向接合相对的接地用接触面。24.如权利要求20所述的连接器，其中，所述信号导线的导体的自由端形成圈，且所述顺从元件被支撑于所述圈内。25.一种旁路线缆组件，用于将一主设备的一芯片封装的电路连接于所述主设备的外部连接器接口，包括：一芯片封装，包括支撑至少一个集成电路的一基板，所述基板包括在所述集成电路的引线与所述基板的接触件之间延伸的电路；至少一条旁路线缆，所述旁路线缆包括纵向延伸穿过一绝缘本体部的一对的信号导线，所述一对信号导线在所述绝缘本体部内以一第一间隔分离开，且一接地线纵向延伸穿过所述旁路线缆，各个信号导线和接地线具有相对的近自由端和远自由端；所述信号导线的远自由端和所述接地线的远自由端端...

【专利技术属性】
技术研发人员：布瑞恩·基斯·劳埃德，格雷戈里·B·沃兹，布鲁斯·里德，格雷戈里·菲茨杰拉德，艾曼·伊萨克，肯特·E·雷尼尔，布兰顿·加诺维亚克，达利安·R·舒尔茨，穆纳瓦尔·艾哈迈德，埃伦·J·琼斯，哈维尔·雷森迪，迈克尔·罗斯特，
申请(专利权)人：莫列斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US