用于差动和单端传输的高速、高密互连系统及电接插件技术方案

本发明专利技术涉及一种高密度的电接插件，对于２０毫米间隔的卡槽，该电接插件可以在每英寸线性长度具有８０或更多对双屏蔽馈线。在标准的电子系统封装中，相邻的平行子板卡中心线之间的间隔为２０毫米。双屏蔽馈线是一种同轴电缆，其包括两条内部导线，而不是一条。这两条内导线形成了两条物理线路。同轴电缆之所以称为“同轴”是因为其包括两条物理线路，其中一条载送信号的线路被另一条物理线路包裹着（中间隔着一层绝缘），这两条线路沿同一轴线延伸，外线路作为接地线。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于差动和单端传输的高速、高密互连系统相关申请本申请要求享有下列专利申请的优先权：2001年1月12日提交的、名称为“用于差动和单端传输的高速、高密互连系统”的第60/260983号美国临时专利申请；以及在2001年10月12日提交的、名称为“用于差动和单端传输的高速、高密互连系统”的第60/328396号临时专利申请，这两个申请所公开的内容作为整体引入到本申请文件中。
本专利技术总体上涉及一种电接插件，更具体来讲，本专利技术涉及一种用在单端传输和差动传输应用中的高速、高密度互连系统。本专利技术涉及一种用在压装型电接插件上的锁卡机构。本专利技术还涉及一种高速、高密度的电接插件，其具有一个中央双屏蔽馈线或同轴电缆部分、以及在中央双屏蔽馈线或同轴电缆部分相对两端上的微毛钮触点。本专利技术还涉及一种装置，该装置无需在微毛钮的相对两端设置管套就能安装微毛钮。
技术介绍
背面板系统是由一块综合印刷电路板和几块较小的印刷电路板构成的，其中的综合电路板被称作背面板或母板，而小电路板被称为子板卡，它们插入到背面板上。每块子板卡都包括一个被称为驱动器/接收器的芯片。该驱动电路/接收电路向其它子板卡上的驱动/接收器发送信号或从它们那儿接收信号。一个第一子板卡上的驱动/接收器与第二子板卡上的驱动/接收器之间就形成了一条信号通路。该信号通路包括一个将第一子板卡连接到背面板上的电接插件、背面板、一个将第二子板卡连接到背面板上的第二电接插件、以及具有驱动/接收器的第二子板卡，其中的驱动/接收器接收所传送的信号。目前所使用的许多种驱动/接收器能以5-10Gb/秒的数据率传输信号。信号通路的限制因素(对于数据传输率而言)是将每块子板卡连接到背面板上的电接插件。因而，在现有技术-->中存在这样的需求：希望有一种高速电接插件，其能应对所需的高速数据传输。另外，接收器能接收到强度仅为驱动器原始发送时强度5％的信号。信号强度的减弱增加了要将各条信号通路之间的串馈减到最小的重要性，以避免信号降级或在数字数据流中引入误差。对于高速、高密度的电接插件，消除或减弱串馈是尤为重要的。因而，在现有技术中，需要一种能处理高速信号的高速电接插件，其能减少在各条信号通路之间的串馈。目前有多种类型的电接插件。一种是通孔型接插件，其或者是一个柔性销、或者是通孔焊脚。背面板系统通常使用由多个触点组成的接插件，这些触点具有多个销针，销针被插入到所要连接的印刷电路板上的通孔中。所述的销针可以是贴接，或者也可以用锡焊固定。这都需要在印刷电路板上具有直径相对较大的孔，以用来容纳接插件的销针。孔的直径越大，镀板时出现缺陷的几率越大、电容也越大，而电容的增加会减小这些接插件所能实现的信号速度。例如，镀板后的通孔可能并没有被适当地覆镀，因而，由电接插件上插入的销针会造成开路、短路等故障。覆镀后的通孔会产生电容效应，电容效应会降低由销针和插孔所能实现的数据传输率。另外，许多种接触型接插件是由冲压部件制成的，它们几何形状并不恒定，这就会增加信号反射，并降低信号速度。因而，采用一种借助弹簧与背面板上的焊盘进行接触的压装型接插件能减小覆镀后通孔的直径，这将是有利的。这些问题中的许多问题可通过采用一种压装型电接插件得到解决。这种接插件克服了通孔型接插件的许多不足之处，但这种压装型接插件需要笨重而又昂贵的硬件来将压装型接插件固定到印刷电路板上。人们需要在不采用诸如支柱螺丝等另外紧固件的情况下，也能保持压装型触点和PC板表面之间的紧密接触。另外，不论是那种类型的电接插件，它们都应该能被配借接/拆拔至少250次，且可能还要超过1000次。如果触点磨损，则接触电阻就会增大，触点的磨损是由于金属触点之间的点接触或者是线接触而产生的。例如，当接插件插拔时，某一区域就会不断地受到刮擦，这样触点就趋于发生-->磨损，金属滑动运动也会造成磨损。同样，某些压装型接插件在柔性印刷电路上采用了枝突形触点。对于枝突形触点，困难在于这些触点易于磨损，并只能在六次插装循环中保持状态良好，之后，枝突就开始发生疲劳，触点上的多个点消失，这样就降低了可靠性。因而，需要压装型接插件能消除或减少触点的磨损。现有电接插件的另一个问题是：阻抗沿信号通路的长度发生变化，这会降低能够达到的信号速度。对于电接插件存在一个需求：电接插件中的阻抗可被控制到一个特定的数值，且在信号通路的整个长度上该特定值能保持相对恒定。总之，现有用来将背面板等电路板与子板卡进行电路连接的电接插件存在许多不足之处，这些不足包括屏蔽不良导致的电噪声、阻抗的变化、以及不能在不损坏电接插件的前提下进行多次连接或脱开。这些不足之处限制了本应能通过接插件实现的数据传输率。因而，在现有技术中一直需要能有一种高密度的电接插件，其能在很大程度上解决上述的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电路互连系统，其能以5-10Gb/秒或更高的数据率载送信号。本专利技术的另一个目的是设计一种压装型接插件，其具有一个简单而又精致的锁卡机构，用来保持电接插件与每块PC板(印刷电路板)的接触。本专利技术又一个目的是设计一种电接插件，其所具有的差动对沿整个信号通路具有恒定的阻抗，并能以5-10Gb/秒或更高的数据率载送信号。本专利技术更进一步的目的是设计一种同轴电缆接插件，其在整个信号通路上具有恒定的阻抗，并能以5-10Gb/秒或更高的数据率载送信号。本专利技术的又一个目的是设计一种电接插件，在该电接插件中，能减小和/或消除相邻双股电缆或相邻同轴电缆的信号通路之间的串馈。本专利技术的另一个目的是设计一种压装型电接插件，其采用了微毛钮或其它的导电弹簧结构。-->本专利技术的又一个目的是设计一种当电接插件未插接时，能保护微毛钮的装置。本专利技术致力于设计一种高密度的电接插件，该接插件可在20毫米间隔的卡槽结构中、在每英寸线性长度上设置80或更多对接线。在一种标准的电子系统封装中，20毫米是相邻的平行板卡中心线之间的间距。双股电缆是一种同轴电缆，其包括两条内部导电线，而不是一条。这两条内导电线形成了两条物理通路。同轴电缆之所以称为“同轴”是因为其具有一条载送信号的物理通路，而该物理通路被另一条物理通路缠卷着(隔着一层绝缘)，两条物理通路都沿同一轴线延伸。外层的通路作为一个接地。在一个第一实施例中，根据本专利技术的电接插件采用了微毛钮，它们布置在一个子板卡插入器和一个背面板插入器中，以将两条内信号载送线电路连接到印刷电路板的导电焊盘上。微毛钮构成的屏蔽构件用来包围双股电缆的剥开段(非屏蔽段)，并将外护套与子板卡上的接地层进行电路连接，从而在相互靠近的导线之间形成屏蔽。有利之处在于：本专利技术可通过改变介电厚度和介电常数来控制接插件的阻抗。本专利技术这些目的以及其它目的可通过一种互连系统而得以实现，其包括一个第一插入器壳体，该壳体上包括第一组屏蔽构件，这些构件为第一插入器厚度范围中的线路提供屏蔽；一个第二插入器壳体，其具有第二组屏蔽构件，它们为第二插入器厚度范围中的线路提供屏蔽；至少一条电缆，其具有芯线、一个导电的外护套、以及一个介电层，介电层用来将芯线与导电的外护套隔开。外护套与第一插入器壳体和第二插入器壳体中的、多个屏蔽构件中的至少部分构件实现电路连接。在第一插入器和第二插入器上连接一个电缆壳体，用来固定所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互连系统，其包括：一个第一插入器壳体，其包括第一组屏蔽构件，这些构件为第一插入器厚度范围内的线路提供屏蔽；一个第二插入器壳体，其包括第二组屏蔽构件，这些构件为第二插入器厚度范围内的线路提供屏蔽；至少一条电缆，其具有一芯线、一 导电的外护套、以及一个介电层，介电层用来将所述芯线与所述导电外护套隔开，所述外护套与所述第一插入器壳体和所述第二插入器壳体的所述屏蔽构件中的至少部分构件实现电路连接；一个电缆壳体，其连接到所述第一插入器和所述第二插入器上，用来固定所述的 至少一条电缆；所述的至少一条电缆具有裸露部分，这部分延伸到所述电缆壳体之外，而分别进入到所述第一插入器和所述第二插入器中；至少一个导电元件，其与所述至少一条电缆的芯线相接触。

【技术特征摘要】
US 2001-1-12 60/260,893;US 2001-10-12 60/328,3961.一种互连系统，其包括：一个第一插入器壳体，其包括第一组屏蔽构件，这些构件为第一插入器厚度范围内的线路提供屏蔽；一个第二插入器壳体，其包括第二组屏蔽构件，这些构件为第二插入器厚度范围内的线路提供屏蔽；至少一条电缆，其具有一芯线、一导电的外护套、以及一个介电层，介电层用来将所述芯线与所述导电外护套隔开，所述外护套与所述第一插入器壳体和所述第二插入器壳体的所述屏蔽构件中的至少部分构件实现电路连接；一个电缆壳体，其连接到所述第一插入器和所述第二插入器上，用来固定所述的至少一条电缆；所述的至少一条电缆具有裸露部分，这部分延伸到所述电缆壳体之外，而分别进入到所述第一插入器和所述第二插入器中；至少一个导电元件，其与所述至少一条电缆的芯线相接触。2.一种电接插件，其包括：一条由介电层和导电护套包裹起来的芯缆，所述芯缆具有裸露的相对两端；一第一组屏蔽构件，所述导电护套的一端与其保持电接触；一第二组屏蔽构件，所述导电护套的另一端与其实现电接触；一个第一导电元件，其与芯缆两相对裸露端中的一端相接触；以及一个第二导电元件，其与芯缆的另一裸露端相接触。3.根据权利要求2所述的电接插件，其特征在于：所述第一和第二导电元件是微毛钮。4.根据权利要求2所述的电接插件，其特征在于：所述屏蔽构件为微毛钮。5.根据权利要求2所述的电接插件，其特征在于：所述导电弹簧和所述芯缆具有大致相同的直径。-->6.根据权利要求2所述的电接插件，其特征在于：所述第二组屏蔽构件对所述芯缆提供360°的屏蔽。7.根据权利要求2所述的电接插件，其特征在于：所述第二组屏蔽构件对所述芯缆提供小于360°的屏蔽。8.一种双屏蔽馈线的电接插件，其包括：一条双股电缆，该电缆具有两条相互隔开的导电线，在这两条导电线上包裹了一层介电物，且所述介电物外包裹了一导电层，所述两条导电线的两相对端裸露；一第一组屏蔽构件，所述导电护套的一端与其保持电接触；一第二组屏蔽构件，所述导电护套的另一端与其实现电接触；一组第一导电元件，它们都与所述两条导电线对应的那一裸露端相接触；以及一组第二导电元件，它们都与所述两条导电线对应的第二裸露端相接触。9.根据权利要求8所述的双屏蔽馈线电接插件，其特征在于还包括：一个第一插入器壳体，其用来容纳所述第一组屏蔽构件的一部分；一个第二插入器壳体，其用来容纳所述第二组屏蔽构件的一部分；一个第一固定片，其用来固定所述第一组屏蔽构件和所述第一导电元件；一个第二固定片，其用来固定所述第二组屏蔽构件和所述第二导电元件；一个第一可动插入器滑片，其用来容纳所述第一组屏蔽构件的另一部分；一个第二可动插入器滑片，其用来容纳所述第二组屏蔽构件的另一部分。10.根据权利要求8所述的双屏蔽馈线电接插件，其特征在于：所述导电元件是导电弹簧。11.根据权利要求8所述的双屏蔽馈线电接插件，其特征在于：所述第二组屏蔽构件对所述芯缆提供小于360°的屏蔽。-->12.一种用电屏蔽的双股电缆传输差动信号的方法，其包括步骤：在该双股电缆两条单独的导线上载送第一信号和第二信号，并将这两条单独导线与相邻的导线屏蔽开，但不将这两条单导线相互屏蔽开，并在一个接收器端测量第一信号和第二信号之间的差别，由此得出一个真实的信号脉冲。13.一种用在压装型接插件上的锁卡机构，所述的压装型接插件可安装到一块印刷电路板上，其包括：一个安装在该印刷电路板上的导引销，所述导引销的周面上具有一个沟槽；一个导引块，其具有一个被偏压的锁卡装置，当该导引块与所述导引销接合时，该锁卡装置和所述沟槽卡接；该电接插件具有一些触点，在接插件处于插接状态时，它们在远离接插件的方向上向电路板上的触点施加一个力，且所述的锁卡机构能抵抗该作用力的作用，这样就能保持电接插件上的触点与电路板上触点的接触关系。14.一种电接插件，其具有多条以...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔P德里斯科尔，斯蒂芬维特尔，罗伯特M布拉德利，
申请(专利权)人：诺思罗普格鲁曼公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]