用于电连接器的串扰减小制造技术

在此公开一种轻量、低成本、高密度的电连接器，其即使在没有接头之间的屏蔽时，提供阻抗受控、高速、低干扰的通信，并且提供低插入损失。在该连接器中的信号接头（Ｓ）和接地接头（Ｇ）可以被按比例缩小并且相互相对设置，使得在第一差分对中的差分信号在形成该信号对的接头之间的间隙中产生高场（Ｈ）并且在相邻信号对附近产生低场（Ｌ）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

通常，本专利技术涉及电连接器的场。特别地，本专利技术涉及轻量、低成本、高密度的电连接器，其即使在没有接头之间的屏蔽时，提供阻抗受控、高速、低干扰的通信，并且提供在现有的连接器中没有的各种其他优点。
技术介绍
电连接器使用信号接头提供电子设备之间的信号连接。通常，该信号接头间隔如此接近，使得在相邻信号接头之间出现不希望的干扰或者“串扰”。如在此所用，当由于混合的电场导致一个信号接头在相邻的信号接头中感应电干扰时出现串扰，从而破坏信号的完整性。随着电子设备的小型化和高速度，高信号完整性的电通信变得更加普遍，该串扰的减小变为在连接器设计中的一个重要因素。一种通常使用的用于减小串扰的技术是例如以金属板的形式把分离的电屏蔽设置在信号接头之间。该屏蔽用于通过阻止接头电场的混合而阻断信号接头之间的串扰。图1A和1B示出用于使用阻断串扰的屏蔽的电连接器的示意接头结构。图1A示出一种结构，其中信号接头S和接地接头G被设置为使得该差分信号对S+、S-被沿着列101-106放置。如图所示，屏蔽112可以置于接头列101-106之间。该列101-106可以包括信号接头S+、S-以及接地接头G之间的任何组合。该接地接头用于阻断相同列中差分信号对之间的串扰。该屏蔽112用于阻断在相邻列中在差分信号对之间的串扰。图1B示出一种结构，其中信号接头S和接地接头G被设置为使得差分信号对S+、S-被沿着行111-116放置。如图所示，屏蔽122可以置于行111-116之间。一个行111-116可以信号接头S+、S-和接地接头G的任何组合来表示。该接地接头G用于阻断在相同行中的差分信号对之间的串扰。该屏蔽122用于阻断在相邻行中的差分信号对之间的串扰。由于需要更小、更轻的通信设备，希望该连接器被制作得更小和更轻，并且提供相同的性能。屏蔽占用该连接器内的有效空间，否则可以用于提供附加的信号接头，因此限制接头密度(以及连接器尺寸)。另外，制造和插入这样的屏蔽大大地增加与制造该连接器相关的整体成本。在一些应用中，已知屏蔽占据该连接器的成本的40％或更多。该屏蔽的另一个已知缺点是它们具有较低的阻抗。因此，为了使得在高接头密度中的阻抗足够高，需要使得该接头如此小，以至于它们在许多应用中不够坚固。一般用于绝缘该接头并且保持它们在该连接器中的位置的电介质还增加不希望出现的成本和重量。因此，需要一种轻量、高速的电连接器(即，工作在超过1Gb/s并且一般工作在大约10Gb/s的范围内)，这减小串扰的出现，而不需要分离屏蔽，并且提供在现有连接器中没有的各种其他优点。
技术实现思路
本专利技术提供高速连接器(工作在1Gb/s以上，并且一般在大约10Gb/s的范围内)，其中差分信号对和接地接头被设置为限制相邻差分信号对之间的串扰级别。这样一个连接器可以包括沿着第一接头列设置的第一差分信号对和沿着第二接头列与第一信号对相邻设置的第二差分信号对。该连接器可以并且最好在第一信号对和相邻信号对之间没有屏蔽。该接头被设置为使得在第一信号对中的差分信号在形成该信号对的接头之间的间隙中产生高场，并且在第二信号对附近产生低场。这种连接器还包括用于减小插入损失并且沿着接头长度基本上保持恒定阻抗的新接头结构。使用空气作为主要电介质来绝缘该接头，导致适用于作为直角球栅阵列连接器的轻量连接器。附图说明下面参照附图通过本专利技术非限制性的示意实施例进一步详细描述本专利技术，其中在附图中相同的参考标号表示相同的部件，其中图1A和1B示出用于使用屏蔽来阻止串扰的电连接器的示意接头结构；图2A为一种电连接器的示意图，其中导电和绝缘元件通常被设置为“I”形的几何结构；图2B示出在信号接头和接地接头的分布中的等势区；图3A示出用于测量偏移对多作用串扰的影响的导体分布；图3B为示出根据本专利技术一个方面在多作用串扰和相邻列端子的偏移之间的关系的曲线图；图3C示出用于在最坏情况下确定串扰的接头分布；图4A-4C示出把信号对设置在列中的导体分布；图5示出信号对被排列在行中的导体分布；图6为示出根据本专利技术一个方面而设置的6列端子的阵列的示意图；图7为示出根据本专利技术另一个实施例设置的6个列的阵列的示意图； 图8为示出根据本专利技术的示意直角电连接器的透视图；图9为图8的直角电连接器的侧视图；图10为沿着线A-A截取的直角电连接器的一部分的侧视图；图11为沿着线B-B截取的直角电连接器的一部分的侧视图；图12为沿着线B-B截取的图8的直角电连接器的导体的顶部切除视图；图13为沿着线A-A截取的图8的直角电连接器的导一部分侧面切除视图；图13A为沿着图13的线C-C截取的截面视图；图14为根据本专利技术的直角电连接器的示意导体的透视图；图15为图8的直角电连接器的另一个示意导体的透视图；图16A为具有示意直角电连接器的一个底板系统的透视图；图16B为具有具有直角电连接器的底板系统的另一个实施例的简化视图；图16C为具有垂直连接器的板靠板系统的简化视图；图17为图16A中所示的导体的连接器插塞部分的透视图；图18为图17的插塞连接器的侧视图；图19为图17的插塞连接器的引线组件的侧视图；图19B示出在配合过程中图19的引线组件；图20为根据本专利技术一个实施例的两列端子的侧视图；图21为图20的端子的正视图；图22为根据本专利技术另一个实施例的插座的透视图；图23为图22的插座的侧视图；图24为单列插座接头的透视图；图25为根据本专利技术另一个实施例的连接器的透视图；图26为根据本专利技术另一个方面的直角端子的侧视图；图27和28分别为沿着线A-A和线B-B截取的直角端子的正视图；图29示出在根据本专利技术另一个方面作为到电子设备上的通孔的电端子连接的端子的截面； 图30为根据本专利技术的示出直角电连接器的透视图；图31为根据本专利技术的示出另一种直角电连接器的透视图；图32为容器连接器的替换实施例的透视图；以及图33为用于制造根据本专利技术的连接器的方法的流程图。具体实施例方式仅仅为了方便起见，在下文的描述中使用特定术语，并且这不应当被认为是在任何方式对本专利技术的限制。例如，术语“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”和“下”表示在图中作为参考的方向。类似地，术语“向内”和“向外”分别表示向着或远离参考物体的几何中心的方向。该术语包括上文具体描述的词语及其变型和类似含义的词语。用于电连接器理论模型的I形几何结构图2A为导电和绝缘元件一般设置为“I”形几何结构的电连接器的示意图。这样的连接器体现在受让人的“I梁”技术中，并且在名称为“Low Cross And Impedance Controlled Electric Connector”的美国专利NO.5,741,144号中描述并要求保护，该专利的公开内容通过引用的方式被包含于此。已经发现由于使用这种几何结构而获得低串扰和受控阻抗。该原来设想的I形传输线几何结构可以被垂直插入两个平行电介质和接地面元件之间。作为I形的传输线几何结构的描述来自一般用数字10表示的在具有一个介电常数ε的两个水平介电层12和14之间的信号导体以及对称地置于该导体的上下边缘的接地面13和15的垂直分布。该导体的侧边20和22向着具有空气介电常数ε0的空气24。在一个连接器应用中，该导体可以包括两个部分26和28，其端到端或面到面地相邻。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电连接器，其中包括：　　　　具有第一差分信号对的第一接头列；以及　　　　具有与第一差分信号对相邻的第二差分信号对的第二接头列；　　　　其中第一列相对于第二列偏移，使得由于该偏移的结果而限制第一和第二差分信号对之间的串扰。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克利福德L文格斯，约瑟夫B舒叶，斯蒂芬瑟库，斯蒂芬B史密斯，蒂莫西A雷马克，格埋戈里S赫尔，蒂莫西W霍特兹，
申请(专利权)人：FCI公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]