專利名稱:具有提高性能的電路元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請(qǐng)一般涉及一種電路元件布圖,尤其涉及一種具有提高性能的電路元件布圖。
背景技術(shù):
眾所周知,在通信工業(yè)中,多個(gè)模塊化插座(modjack)連接器安裝于多個(gè)印刷電路板(PCB)上。這些連接器經(jīng)常用于兩個(gè)電氣通信裝置間的電連接。隨著數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)的工作頻率和數(shù)據(jù)傳輸速率的不斷增加以及用于傳輸信息的編碼階數(shù)(levels ofencoding)的提高,這些連接器的電氣特性的重要性在日益提高。尤其是,希望這些模塊化插座連接器不會(huì)對(duì)所傳輸?shù)男盘?hào)產(chǎn)生負(fù)面影響,并且盡可能地將噪聲從系統(tǒng)中去除。模塊化插座在用作以太網(wǎng)連接器時(shí),一般從一個(gè)電氣裝置接收一輸入信號(hào),然后將一相應(yīng)的輸出信號(hào)傳送到與其連接的一第二裝置。當(dāng)信號(hào)經(jīng)由所述第一裝置到達(dá)所述第二裝置時(shí),可以使用磁性電路來提供所述信號(hào)的調(diào)節(jié)(conditioning)和隔離,并且這種電路典型地采用諸如一變壓器和一扼流器之類的元件。所述變壓器通常在形狀上為環(huán)形(toroid)并包括稱合在一起且纏繞在一環(huán)狀體上的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈,以在所述初級(jí)線圈和所述次級(jí)線圈之間提供一磁性耦合且同時(shí)確保電隔離。扼流器也經(jīng)常用來濾除不需要的噪聲(例如共模噪聲),且所述扼流器可以是在差分信號(hào)的應(yīng)用中使用的環(huán)形鐵氧體。在商業(yè)上具有這種磁性電路的模塊化插座典型地稱為磁性插座。在一些情況下,來自一個(gè)變壓器及扼流器子組件的線纜可能影響相鄰子組件的性能。隨著系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率增加,系統(tǒng)對(duì)多個(gè)端口之間甚至一端口內(nèi)的多通道之間的串?dāng)_越來越敏感。在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸速率(例如IGbps)下工作在一預(yù)定范圍電氣容錯(cuò)率內(nèi)的磁性組件可能在一更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(例如IOGbps)下超出所述容錯(cuò)率或不能工作。為允許相應(yīng)地增加通過該系統(tǒng)的信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸速率,因此需要改進(jìn)磁性插座的通道間的隔離。隨著系統(tǒng)速度和數(shù)據(jù)傳輸速率增加,通道間的串?dāng)_和電磁輻射及干擾會(huì)影響通道(以及整個(gè)系統(tǒng))的性能。因此,希望改進(jìn)通道間的屏蔽和隔離并簡(jiǎn)化所述磁性插座的制造過程。
發(fā)明內(nèi)容
—種電連接器,包括一絕緣外殼,所述絕緣外殼具有一對(duì)接面和一模塊容納面。所述對(duì)接面包括多個(gè)開口,每個(gè)開口設(shè)置成沿一對(duì)接方向容納一對(duì)接連接器容納于其內(nèi)。所 述模塊容納面設(shè)置成用于容納多個(gè)濾波模塊。每個(gè)濾波模塊具有一殼體、一磁性元件組件、以及多個(gè)導(dǎo)電接觸件。所述磁性元件組件包括一第一變壓器芯體、一第二變壓器芯體、一第三變壓器芯體和一第四變壓器芯體,每個(gè)變壓器芯體具有纏繞在其上的多條線纜以限定各自相應(yīng)的所述第一變壓器、所述第二變壓器、所述第三變壓器和所述第四變壓器。每個(gè)變壓器的所述多條線纜中的兩條線纜限定一第一信號(hào)導(dǎo)體和一第二信號(hào)導(dǎo)體,而每個(gè)變壓器的所述多條線纜中的兩條線纜電連接并限定該變壓器的一中心抽頭。所述殼體包括自其下表面延伸的一第一組導(dǎo)電插針,所述第一組導(dǎo)電插針設(shè)置成互連于一電路板,所述電連接器能夠安裝于所述電路板。所述第一組導(dǎo)電插針以平行錯(cuò)位的一第一排和一第二排布置,以限定一交錯(cuò)插針陣列。每個(gè)變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體和第二信號(hào)導(dǎo)體連接于所述錯(cuò)位的第一排和第二排中的插針。第一變壓器的中心抽頭電連接于所述第一排中的一預(yù)定插針,第二變壓器的中心抽頭電連接于所述第二排中的一預(yù)定插針,第三變壓器的中心抽頭電連接于所述第一排的一預(yù)定插針,以及第四變壓器的中心抽頭電連接于所述第二排的一預(yù)定插針。還可提供一種具有一改進(jìn)布圖的電路元件,這種連接器可安裝在所述電路元件上?!N電連接器,可包括一絕緣外殼,所述絕緣外殼具有一對(duì)接面和一模塊容納面。所述對(duì)接面包括多個(gè)開口,每個(gè)開口設(shè)置成沿一對(duì)接方向容納一對(duì)接連接器。所述模塊容納面設(shè)置成用于容納多個(gè)濾波模塊。每個(gè)濾波模塊具有一殼體和一磁性元件組件。所述磁性元件組件包括多個(gè)變壓器芯體,每個(gè)變壓器芯體具有纏繞于其上的多條線纜,以限定一 個(gè)變壓器。每個(gè)變壓器的多條線纜中的兩條線纜限定一第一信號(hào)導(dǎo)體及一第二信號(hào)導(dǎo)體,而所述多條線纜中的兩條線纜電連接并限定所述變壓器的一中心抽頭。所述殼體包括一第一組導(dǎo)電插針,其從所述殼體的一表面延伸且布置成一線性陣列,并限定一第一導(dǎo)電插針、一第二導(dǎo)電插針和一第三導(dǎo)電插針的一重復(fù)圖案。每個(gè)變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體連接于所述第一導(dǎo)電插針之一,每個(gè)變壓器的第二信號(hào)導(dǎo)體連接于所述第二導(dǎo)電插針之一,以及每個(gè)變壓器的中心抽頭連接于所述第三導(dǎo)電插針之一。—種電連接器,可包括一絕緣外殼,所述絕緣外殼具有一對(duì)接面和一模塊容納面。所述對(duì)接面包括多個(gè)開口,每個(gè)開口設(shè)置成沿一對(duì)接方向容納一對(duì)接連接器。所述模塊容納面設(shè)置成用于容納多個(gè)濾波模塊。每個(gè)濾波模塊具有一殼體、一磁性元件組件、多個(gè)導(dǎo)電接觸件、以及一模塊電路板。所述磁性元件組件包括至少一個(gè)變壓器芯體,該變壓器芯體具有纏繞在其上的多條線纜,以限定一變壓器。所述多條線纜中的部分線纜電連接所述導(dǎo)電接觸件,而且每個(gè)導(dǎo)電接觸件的一部分延伸到所述多個(gè)開口的一個(gè)開口中,以用于接合對(duì)接連接器的接觸件。所述殼體包括一第一組導(dǎo)電插針和一第二組導(dǎo)電插針,所述第一組導(dǎo)電插針機(jī)械和電連接于所述磁性元件組件的所述多條線纜,以及所述第二組插針設(shè)置成互連于可安裝電連接器的一電路板。所述模塊電路板包括多個(gè)電路元件,所述多個(gè)電路元件電連接并對(duì)在第一插針中的預(yù)定插針和第二插針中的預(yù)定插針之間通過的信號(hào)進(jìn)行修正。
當(dāng)結(jié)合附圖一起考慮時(shí),更能全面地認(rèn)識(shí)并同樣能更好地理解本發(fā)明的各種其它目的、特征以及帶來的優(yōu)點(diǎn),在整個(gè)附圖中,類似的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件,在附圖中圖I是一多端口磁性插座組件的一正視立體圖;圖2是圖I中的磁性插座組件的一部分分解的后部立體圖,該磁性插座組件具有處于各個(gè)不同插入在外殼內(nèi)的階段的內(nèi)部的子組件模塊和模塊間屏蔽,同時(shí)為了清楚起見去掉外屏蔽;圖3是圖2中的多個(gè)內(nèi)部的子組件模塊其中之一的一立體圖;圖4是圖3中的內(nèi)部的子組件模塊的一立體圖,同時(shí)為了清楚起見去除了繞組;圖5是圖3的內(nèi)部的子組件模塊的底部的立體圖;圖6是圖3的內(nèi)部的子組件模塊的一仰視圖;圖7是與圖5類似的一立體圖,但是下電路板與組件分離開;圖8是內(nèi)部的子組件模塊的殼體組件的元件的一立體圖,同時(shí)為了清楚起見,去除了變壓器及扼流器組件的繞組且僅某些插針安裝在殼體上;圖9是圖8的殼體組件的一側(cè)視圖,同時(shí)帶有所示出的繞組; 圖10是內(nèi)部的子組件模塊的下電路板的一立體圖;圖11是沿圖10的線11-11作出的下電路板的部分立體圖;圖12是內(nèi)部的子組件模塊的下電路板的示意圖,同時(shí)為了清楚起見去除了某些孔和插針;圖13是絞線的一側(cè)向正視圖,其可用于所公開的實(shí)施例的變壓器和噪聲降低構(gòu)件;圖14是可用在所公開的實(shí)施例中的一變壓器及扼流器組件的側(cè)向正視圖;圖15是內(nèi)部的子組件模塊的上電路板的多個(gè)導(dǎo)電層的一分解立體圖。
具體實(shí)施例方式以下說明旨在向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)示范性實(shí)施例的操作。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是,這些說明是旨在幫助讀者理解而非限制本發(fā)明。正因如此,對(duì)一特征或方面(aspect)的提及旨在說明一實(shí)施例的一特征或一方面,而非暗示每個(gè)實(shí)施例必須具有所描述的特性。而且,應(yīng)注意的是,所給出的詳細(xì)說明示出了多個(gè)特征。雖然某些特征己組合在一起以說明潛在的系統(tǒng)設(shè)計(jì),然而那些特征也可用于未明確公開的其他組合。因此,除非另有說明,所述的多個(gè)組合并非用于限制。圖I示出一個(gè)多輸入、磁性的、堆疊式的插座30的前側(cè),插座30具有一外殼32,外殼32由諸如合成樹脂(例如,PBT)的絕緣材料制成,且插座30包括多個(gè)前側(cè)開口或端口33,所述多個(gè)前側(cè)開口或端口 33設(shè)置成多個(gè)豎直對(duì)齊對(duì)33’,且各個(gè)端口 33設(shè)置為容納一以太網(wǎng)或RJ-45式插頭(未示出)。依據(jù)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),各端口 33具有八個(gè)端子,所述八個(gè)端子耦接成多個(gè)差分對(duì),其中第一端子和第二端子形成第一對(duì),第三端子和第六端子形成另一對(duì),第四端子和第五端子形成再一對(duì),而第七端子和第八端子形成最后一對(duì)。磁性插座30設(shè)置成安裝于一電路板100上。一金屬或其它導(dǎo)電屏蔽組件50環(huán)繞在磁性插座30的外殼32周圍,以用于射頻(RF)和電磁干擾(EMI)屏蔽的目的,也用于提供一接地參考(groundreference)。應(yīng)當(dāng)注意的是,在本說明書中,用于解釋所公開的實(shí)施例的每個(gè)部件的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的例如上、下、左、右、前、后等的方向表示并非是絕對(duì)的,而是相對(duì)的。這些表示在所公開的實(shí)施例的每一部件處在如圖所示的位置時(shí)是適當(dāng)?shù)摹H欢?,如果所公開的實(shí)施例的參考位置或參考構(gòu)架發(fā)生變化,這些表示將根據(jù)所公開的實(shí)施例的參考位置或參考構(gòu)架的變化而變化。
除了與端口 33對(duì)齊的多個(gè)開口以及外殼32的底表面或下表面外,屏蔽組件50完全封閉外殼32且包括一前屏蔽構(gòu)件52和一后屏蔽構(gòu)件53。附加的屏蔽構(gòu)件54相鄰布置且大致環(huán)繞在所述多個(gè)端口 33周圍,以完全構(gòu)成屏蔽組件50。可連接的前、后屏蔽構(gòu)件形成有多個(gè)互鎖片55以及多個(gè)開口 56,用于在屏蔽組件50放置到磁性插座外殼32四周的位置中時(shí)接合各元件及確保各元件固定在一起。各個(gè)屏蔽構(gòu)件52、53分別包括多個(gè)接地腿
57、58,所述多個(gè)接地腿57、58在安裝到電路板100上時(shí)分別伸進(jìn)到電路板100上的多個(gè)接地通孔102中。如圖2所示,磁性插座外殼32的后部包括大的一開口或插口(receptacle)34,插口 34具有位于其內(nèi)的三個(gè)均勻間隔開的金屬模塊間屏蔽60,以限定出四個(gè)子組件模塊容納腔35。各個(gè)容納腔35的尺寸和形狀設(shè)置成容納一個(gè)內(nèi)部的子組件模塊70。雖然示出三個(gè)模塊間屏蔽60,但是也可以使用不同數(shù)目的屏蔽來限定不同數(shù)目的容納腔。更具體而言,為在各個(gè)內(nèi)部的子組件模塊70間提供豎直電絕緣或屏蔽,使用比所想要的內(nèi)部的子組 件模塊數(shù)目少一個(gè)的屏蔽。所不模塊間屏蔽60由一金屬片材沖壓形成,但也可由其它導(dǎo)電材料例如模鑄金屬或鍍塑材料形成。參考圖3-圖8,各個(gè)內(nèi)部的子組件模塊70包括一構(gòu)件殼體75,構(gòu)件殼體75將變壓器電路和濾波器件容納于其內(nèi)。一上電路板74安裝在大致鄰近于構(gòu)件殼體75的一上表面,并包括與其電性和機(jī)械連接的上接觸件組件76和下接觸件組件77。一下電路板78大致鄰近于構(gòu)件殼體75的一下表面安裝。上電路板74包括電阻、電容、以及其它與位于構(gòu)件殼體75中的變壓器和扼流器相關(guān)聯(lián)的器件。子組件模塊70包括上接觸件組件76和下接觸件組件77,用于提供疊置插座或雙插座的功能。上接觸件組件76安裝于上電路板74的上表面并提供物理和電氣接口,上接觸件組件76包括向上延伸的多個(gè)接觸端子79,所述多個(gè)接觸端子79用于連接插入到上排端口中的端口 33內(nèi)的一以太網(wǎng)插頭。下接觸件組件77安裝于上電路板74的下表面并包括向下延伸的多個(gè)導(dǎo)電接觸端子81,所述多個(gè)導(dǎo)電接觸端子81用于連接插入到下排端口的端口 33內(nèi)的一以太網(wǎng)插頭。上接觸件組件76通過引線電連接于上電路板74,所述引線錫焊于(soldering)或通過諸如焊接(welding)或?qū)щ娬辰又惖钠渌绞诫娺B接于一排電路板焊盤82,所述電路板焊盤82沿著大體鄰近構(gòu)件殼體75的前緣的上電路板74的頂面設(shè)置。下接觸件組件77類似地安裝于上電路板74的下表面,并連接于類似的在上電路板74的下表面上的第二排電路板焊盤83。參照?qǐng)D4,構(gòu)件殼體75是具有一左半殼體75a和一右半殼體75b的一兩片式組件,其中一個(gè)用于固持每對(duì)豎直對(duì)齊端口的上端口的磁性元件120a,另一個(gè)用于固持每對(duì)豎直對(duì)齊端口的下端口的磁性元件120b。左半邊殼體75a、右半邊殼體75b由諸如LCP之類的合成樹脂或其它類似材料形成并且二者可在物理結(jié)構(gòu)上相同,以用于降低制造成本和簡(jiǎn)化組裝。一扣合(latch)突起84自每個(gè)半殼體的左側(cè)壁(如圖4所示)延伸。一扣合凹部85位于每個(gè)半殼體的右側(cè)壁并且將扣合突起84鎖定容納于其內(nèi)。各個(gè)半殼體75a、75b形成有一個(gè)大的盒形插口或開口 86,插口 86將濾波磁性元件120容納于其內(nèi)。兩個(gè)半殼體75a、75b的插口 86面向相反方向,以及內(nèi)部的細(xì)長(zhǎng)形的一屏蔽兀件190位于兩個(gè)半殼體75a、75b之間,以電隔離所述兩個(gè)插口 86。各個(gè)面向細(xì)長(zhǎng)屏蔽元件190的半殼體75a、75b的表面包括一突起87以及類似大小的一插孔(socket) 88,該插孔88設(shè)置成使得在兩個(gè)半殼體75a、75b組裝在一起時(shí)各個(gè)半殼體的突起87可插入到另一半殼體的插孔88中。細(xì)長(zhǎng)屏蔽元件190包括一對(duì)與突起87和插孔88對(duì)齊的孔192,從而在組裝半殼體75a、75b和屏蔽元件190時(shí),各個(gè)突起87將延伸穿過相應(yīng)的孔192并進(jìn)入它的插孔88中,以將屏蔽元件190相對(duì)于兩個(gè)半殼體75a、75b固定就位。在變壓器及扼流器組件121插入到插口 86中且多條線纜焊接于插針92、93之后,將用于吸收振動(dòng)的、絕緣的一泡沫插件94插入到每個(gè)插口 86中并處于變壓器及扼流器組件121上方,以將它們固定就位。一絕緣蓋95固定于每個(gè)半殼體75a、75b上,以封住插口86并將泡沫插件94固定在其內(nèi)并提供插針93和相鄰的模塊間屏蔽60之間的絕緣或屏蔽。如圖5-圖7最佳所示的,一第一組導(dǎo)電插針或尾部(tail)91從各個(gè)半殼體75a、 75b的下表面延伸出并設(shè)置成插入穿過下電路板78中的多個(gè)孔78a、并焊接于所述多個(gè)孔78a。插針91的長(zhǎng)度足以延伸穿過下電路板78,并且插針91設(shè)置為隨后插入到電路板100中的多個(gè)孔(未示出)并焊接于所述多個(gè)孔。更短的一第二組插針92也從各個(gè)半殼體75a、75b的下表面延伸出并延伸到下電路板78的多個(gè)孔78b中,且隨后焊接于下電路板78的多個(gè)孔78b中。一第三組導(dǎo)電插針93 (圖8)從各個(gè)半殼體75a、75b的上表面延伸出并插入到上電路板74的多個(gè)孔74a中、并焊接于所述多個(gè)孔74a。從各個(gè)半殼體75a、75b延伸的多個(gè)尾部91以兩個(gè)線性陣列或兩排201、202設(shè)置,所述兩個(gè)線性陣列或兩排201、202以相鄰尾部之間的距離或間距對(duì)半分的方式相對(duì)彼此交錯(cuò)。在組裝時(shí),這兩排形成交錯(cuò)尾部91陣列,其可被看作一系列的三角形插針陣列。因?yàn)楦鱾€(gè)半殼體75a、75b包括一交錯(cuò)尾部陣列,所以可看到兩組交錯(cuò)尾部91從殼體75的底部延伸,在屏蔽元件190的多個(gè)尾部193的各個(gè)側(cè)上有一組尾部91。交錯(cuò)尾部91延伸穿過下電路板78中的多個(gè)孔78a,如圖5-圖6最佳所示。半殼體75a、75b包括間隔開的線纜對(duì)位的多個(gè)指部86a、86b(圖8)的線性陣列,所述多個(gè)指部86a、86b從插口 86的上下邊緣附近向外延伸。上插針93與每個(gè)上指部86a之間的插槽對(duì)齊并以一線性陣列布置,而下插針92與位于自殼體延伸的下指部86b之間的插槽對(duì)齊。來自磁性元件120的線纜饋入到指部86a、86b之間,然后纏繞在四周且焊接于它們各自的插針92、93。每排的插針92、93的數(shù)量等于或超過變壓器及扼流器子組件121 (圖14)的數(shù)量的三倍。各個(gè)子組件121包括兩對(duì)差分信號(hào)線纜和兩對(duì)電連接線纜,其起到如下所述的變壓器的連接于插針92、93的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的中心抽頭的作用。磁性元件120提供阻抗匹配、信號(hào)整形與調(diào)節(jié)、高壓隔離、以及共模噪聲降低。這對(duì)于采用具有未屏蔽雙絞(UTP)傳輸線的線纜的以太網(wǎng)系統(tǒng)而言是特別有利的,因?yàn)檫@些線比屏蔽傳輸線更易于拾取噪聲。磁性元件120有助于濾除噪聲并提供良好的信號(hào)完整性和電隔離。磁性元件120包括與各個(gè)端口 33相關(guān)聯(lián)的四個(gè)變壓器及扼流器子組件121。所述扼流器設(shè)置為對(duì)共模噪聲呈現(xiàn)高阻抗但對(duì)差模信號(hào)呈現(xiàn)低阻抗。每個(gè)發(fā)送及接收通道設(shè)置有一個(gè)扼流器且各個(gè)扼流器可直接線纜連接于RJ45連接器。細(xì)長(zhǎng)屏蔽元件190 —般是一矩形金屬板且包括七個(gè)向下懸垂(depending)的焊接尾部193,焊接尾部193設(shè)置為插入并焊接于下電路板78的孔78c中。尾部193的長(zhǎng)度足以延伸穿過下電路板78并接著插入到電路板100上的多個(gè)孔(未示出)并焊接于所述多個(gè)孔。兩個(gè)向上延伸的焊接尾部194、195從屏蔽元件190的頂面或頂緣196延伸出,并設(shè)置為插入且焊接于上電路板74的通孔74a中。屏蔽元件190設(shè)置為將各個(gè)半殼體中的變壓器130和扼流器140以及其它電路元件與其相鄰的半殼體中的那些元件相屏蔽,以將下端口的電路與其豎直對(duì)齊的上端口的電路屏蔽。如上所述,與連接器的各個(gè)端口 33相關(guān)聯(lián)的磁性元件120包括四個(gè)變壓器及扼流器子組件121。參見圖14,可看到,一變壓器及扼流器子組件121的一實(shí)施例包括一磁鐵氧體變壓器芯體130、一磁鐵氧體扼流器芯體140、一變壓器繞組160、以及一扼流器繞組170。變壓器芯體130為一環(huán)形或圈餅形,其可包括基本上為平的頂面132和底面133,限定一平滑的圓柱形內(nèi)表面的中心開孔或開口 134,以及一平滑的圓柱形外表面135。所述環(huán)形關(guān)于穿過其中心開孔134的中心軸線對(duì)稱。扼流器140的形狀可類似。如果需要,也可以采用其他形式的磁性及濾波組件。圖13示出了一組四根線纜150,四根線纜150先絞合在一起然后纏繞在變壓器環(huán)形芯體130上。每根線纜150包覆有一彩色配線標(biāo)志的薄的絕緣體,以有助于組裝過程。如本文所示出的,四根線纜150以重復(fù)方式將一紅色線纜150r、一自然或銅色線纜150n、一綠 色線纜150g和一藍(lán)色線纜150b絞合在一起。單位長(zhǎng)度的絞合次數(shù)、每根線纜的直徑、絕緣體的厚度、以及環(huán)形芯體130和140的尺寸和磁性品質(zhì)、線纜纏繞在芯體130和140上的圈數(shù)、以及磁性元件120周圍的材料的絕緣常數(shù)都是為了獲得所述系統(tǒng)的磁性元件120的所期望的電氣性能所使用的設(shè)計(jì)參數(shù)。如圖14所示,絞合的四根線纜150插入到芯體130的中心開孔或開口 134中并纏繞在芯體130的外表面135。絞合的四根線纜150再次穿過中心開孔134,重復(fù)該過程直到絞合的線纜組150己經(jīng)穿過中心開孔134 —預(yù)定次數(shù)。絞合線纜與芯體130的下表面133相鄰的一端沿芯體130的外表面135向上彎曲并纏繞在絞合線纜的另一端,以使得到單絞線152,所述單絞線152包括纏繞在第一端所有線纜的第二端的所有線纜。從第一端和第二端出來的每根線纜在過了單絞線152后(或如圖13所示的在單絞線152上面)就立即拆開。從一組絞線的第一端出來的一根線纜與從該組絞線的另一端出來的一根線纜絞接而形成絞線部153rg、153bn、153nb。扼流器的絞線部154gr滑入扼流器環(huán)形芯體140的中心開口 142中,并環(huán)繞扼流器環(huán)形芯體期望次數(shù)。絞線部153bn的端部被分開,以重新形成單根線纜150b、150n,并且扼流器的絞線部154gr的端部被分開,以重新形成單根線纜150g、150r。剩余絞線部153rg、153nb的端部上的絕緣體被去除,以在變壓器130的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)形成中心抽頭。如圖8和圖9所示,四個(gè)變壓器及扼流器組件121插入到每個(gè)插口 86中,然后所述線纜焊接于或以其他方式連接于插針92、93。更具體地,變壓器及扼流器組件121插入到插口 86中,同時(shí)扼流器140位于變壓器芯體130上方。從扼流器140延伸出的一條紅色線纜1501■插入到上對(duì)齊指部86a之間的一個(gè)插槽中,并纏繞且焊接在一第一上插針93-1(圖9)上。從扼流器140延伸出的一條綠色線纜150g插入到上對(duì)齊指部86a之間的下一插槽中,并纏繞且焊接于一第二上插針93-2上。已絞合在一起且被電性連接以作為中心抽頭153rg的紅色線纜及綠色線纜插入到上對(duì)齊指部86a之間的下一插槽中,并纏繞且焊接于一第三上插針93-3上。自變壓器及扼流器子組件121延伸出的一條藍(lán)色線纜150b插入到下對(duì)齊指部86b之間的一個(gè)插槽中,并纏繞在且焊接于一第一下插針92-1上。一條自然線纜150n插入到下對(duì)齊指部86b之間的下一凹槽中,且纏繞并焊接于一第二下插針92-2上。已絞合在一起并被電性連接以形成中心抽頭153nb的一對(duì)自然線纜和藍(lán)色線纜插入到下對(duì)齊指部86b之間的下一凹槽中,并纏繞在且焊接于一第三下插針92-3。對(duì)于插入到各個(gè)半殼體75a、75b的插口 86中的各個(gè)變壓器及扼流器組件121,重復(fù)該過程。結(jié)果,各條線纜150r、150n、150g、150b連接于與各自的變壓器及扼流器子組件121相鄰的插針92、93。各個(gè)中心抽頭153nb、153rg連接于各自的插針92-3、93-3,其中插針92-3、93-3位于與相鄰變壓器及扼流器次組合連接的信號(hào)插針之間。對(duì)于其余的子組件121和插針92、93,重復(fù)這個(gè)將變壓器及扼流器次組合121互連于下插針92和上插針93的模式。
應(yīng)當(dāng)注意的是,圖9所示的變壓器及扼流器子組件采用與圖14a所示的和上述的纏繞方案稍有不同的纏繞方案。另外,圖9所示的子組件用絞合在一起的兩條線纜替代圖14的單條線纜。下電路板78包括沿其縱向軸線L (圖10)排列的多個(gè)鍍覆通孔78c的一線性陣列203,所述通孔78c用于將從細(xì)長(zhǎng)屏蔽元件190延伸的向下懸垂的焊接尾部193容納于其內(nèi)。通孔78c電連接于下電路板78內(nèi)的參考面或接地平面。多個(gè)通孔78a在下電路板78的通孔78c的線性陣列203的相對(duì)側(cè)上以錯(cuò)位的兩排201、202 (圖6)設(shè)置。通孔78a數(shù)量上至少等于且對(duì)齊于從半殼體75a、75b延伸出的尾部91。一旦尾部91位于通孔78a中,則尾部91可被焊接于通孔78a。一線性陣列的通孔78b基本上沿下電路板78的各個(gè)縱向側(cè)78d設(shè)置,并在數(shù)量上至少等于從半殼體75a、75b的下表面延伸出的插針92的數(shù)量。這些插針92延伸到通孔78b中并可焊接于通孔78b中,以將插針92(且由此將變壓器及扼流器子組件121)連接于下電路板78。通孔78a的外排和內(nèi)排之間的距離dl小于內(nèi)排通孔202與通孔78c的線性陣列203之間的距離d2。參照?qǐng)D10和圖11,下電路板78包括多個(gè)電路204,各個(gè)電路204包括位于通孔78a和通孔78b之間并連接于通孔78a和通孔78b的電感205、206和電容207??煽吹降氖牵€性組230的三個(gè)通孔78b連接于三角形組231、232的三個(gè)通孔78。如所示出的,第一組的三個(gè)線性通孔78b-l、78b-2和78b-3連接于三角形組231的三個(gè)通孔78a_l、78a_2和78a-3。更具體地,通孔78b-l (用于連接來自第一變壓器及扼流器子組件121的信號(hào)線纜之一)經(jīng)由一跡線(trace)221-l連接于與通孔78b_l關(guān)聯(lián)的一第一電感205_1。第一電感205-1的相對(duì)端連接于電容207-1的一側(cè)并經(jīng)由一跡線222-1連接于第二電感206-1的一偵U。第二電感206-1的相對(duì)端經(jīng)由一跡線223-1連接于通孔78a-l。通孔78b_2 (其也連接于來自第一變壓器及扼流器子組件121的信號(hào)線纜之一)經(jīng)由一跡線221-2連接于與通孔78b-2關(guān)聯(lián)的一第一電感205-2。第一電感205-2的相對(duì)端連接于電容207-1的相對(duì)側(cè)并經(jīng)由跡線222-2連接于一第二電感206-2。第二電感206-2相對(duì)端經(jīng)由一跡線223-2連接于通孔78a-2。通孔78b-3 (其連接于第一變壓器及扼流器子組件121的中心抽頭)經(jīng)由延伸穿過下電路板78的一導(dǎo)電跡線(未示出)直接連接于通孔78a-3。第二組的三個(gè)線性通孔78b-4、78b_5和78b_6連接于倒三角形組232的三個(gè)通孔78a-4、78a-5和78a_6。因?yàn)槿切谓M232相比于三角形組231被倒置以保持基本類似的功能,所以用于與倒三角形組232的通孔78a連接的電路類似于但不完全相同于用于將組230連接于組231的電路。一旦尾部91和插針92焊接于下電路板78,尾部91通過包括電路跡線、電感和電容的電路電連接于插針92。電感和電容在尺寸上被設(shè)定為且被配置成對(duì)在尾部91和插針92之間通過的信號(hào)提供濾波。如果需要,其它的功能也可被包括在下電路板78中,以對(duì)在尾部91和插針92之間經(jīng)過的信號(hào)進(jìn)行另外或其他的修正。
應(yīng)當(dāng)注意的是,以來自變壓器及扼流器子組件121的一第一信號(hào)SI、來自同一變壓器及扼流器子組件121的第二信號(hào)S2、以及來自同一變壓器及扼流器子組件121的中心抽頭CT的重復(fù)陣列設(shè)置通孔78b。沿兩排通孔78b的長(zhǎng)度重復(fù)這種布置。通孔78a經(jīng)由下電路板78的電路互連于通孔78b,但是對(duì)于各個(gè)相鄰變壓器及扼流器次組合而言,各個(gè)變壓器及扼流器子組件121的第一信號(hào)SI、第二信號(hào)S2、以及中心抽頭CT的位置交錯(cuò)。更具體地,來自第一變壓器及扼流器子組件的第一信號(hào)SI連接于通孔78b-l并行進(jìn)穿過,下電路板78進(jìn)入到外排201的通孔78a的通孔78a_l中。來自同一第一變壓器及扼流器子組件的第二信號(hào)S2連接于通孔78b-2,并行進(jìn)穿過下電路板78進(jìn)入到內(nèi)排202的通孔78a的通孔78a_2中。來自同一第一變壓器及扼流器子組件的中心抽頭CT連接于通孔78b-3,并行進(jìn)穿過下電路板78進(jìn)入到外排201的通孔78a的通孔78a_3中。
來自一第二變壓器及扼流器子組件的第一信號(hào)SI連接于通孔78b-4,并行進(jìn)穿過下電路板78進(jìn)入到內(nèi)排202的通孔78a的通孔78a_4中。來自同一(第二)變壓器及扼流器子組件的第二信號(hào)S2連接于通孔78b-5,并行進(jìn)穿過下電路板進(jìn)入到外排201的通孔78a的通孔78a-5中。來自同一(第二)變壓器及扼流器子組件的中心抽頭CT連接于通孔78b-6,并行進(jìn)穿過下電路板78進(jìn)入到內(nèi)排201的通孔78a的通孔78a_6中。通過將各個(gè)插針92、93連接于各自的中心抽頭而不是使中心抽頭共用插針,所公開的結(jié)構(gòu)提高了各個(gè)變壓器的電氣性能和電隔離。通過使中心抽頭位于與所述信號(hào)對(duì)連接的插針之間,提高信號(hào)對(duì)之間的隔離,這也減少了任何線纜(諸如中心抽頭)與其他變壓器及扼流器子組件121的線纜進(jìn)行交叉的數(shù)量。最后,尾部91與插針92和下電路板78 —起使用允許沿著位于尾部91和插針92之間的電路增加濾波和其他信號(hào)修正。參照?qǐng)D12,可以看到信號(hào)導(dǎo)體和中心抽頭以多個(gè)三角形陣列231、232布置,三角形陣列231、232各包括兩個(gè)信號(hào)導(dǎo)體S1、S2,形成與一個(gè)變壓器及扼流器子組件121連接的一差分對(duì);以及從這個(gè)變壓器及扼流器子組件延伸出的一中心抽頭CT。所述多個(gè)三角形陣列設(shè)置成使朝向一第一方向的第一三角形231與相對(duì)所述第一方向倒置的第二三角形232交替變換。由此,可以看到各個(gè)三角形陣列包括兩個(gè)信號(hào)端子SI、S2和一個(gè)中心抽頭CT,使得各個(gè)中心抽頭CT具有用于與電路板100連接的一個(gè)專用尾部91。各個(gè)三角形陣列具有一底邊,由信號(hào)端子SI和中心抽頭CT形成;以及一頂點(diǎn),對(duì)應(yīng)于信號(hào)端子S2。因?yàn)樗龆鄠€(gè)三角形陣列的方向交替變換,所以頂點(diǎn)的位置也自內(nèi)排202的通孔78a至外排201的通孔78b交替。另外,可看到的是,相鄰變壓器及扼流器子組件121的信號(hào)端子不被設(shè)置為緊密相鄰,而是最接近各個(gè)子組件的信號(hào)尾部的尾部是相鄰子組件的中心抽頭。這種結(jié)構(gòu)能夠有助于增加各個(gè)變壓器及扼流器子組件121之間的電隔離,從而能夠有助于提高插座30的性能。圖12的針腳排布(footprint)說明了自模塊電路板78延伸的一些尾部91、193的位置以及可安裝插座30的部分電路板100的的針腳排布。模塊電路板78和電路板100上使用的實(shí)際針腳排布可依賴于與各個(gè)模塊電路板78和電路板100相關(guān)聯(lián)的模塊70的數(shù)量。通過尾部91、插針92、93的配置和電路板78的電路,可簡(jiǎn)化制造并提高性能。即使希望采用一交錯(cuò)陣列的尾部91,所給出的實(shí)施例也可采用線性插針陣列,以通過避免使導(dǎo)線延伸一較長(zhǎng)距離以及與相鄰子組件交叉,來簡(jiǎn)化來自變壓器及扼流器子組件121的導(dǎo)線的纏繞或端接并改善隔離性。
參照?qǐng)D15,上電路板74包括六個(gè)導(dǎo)電層74-1、74-2、74-3、74-4、74-5、74-6。各個(gè)導(dǎo)電層與相鄰的導(dǎo)電層通過一介質(zhì)材料或絕緣材料層隔開,因此,上電路板74通常由介質(zhì)材料201形成,且該介質(zhì)材料帶有位于其中或其上的導(dǎo)電層。導(dǎo)電層74-1和74-6分別包括主信號(hào)導(dǎo)體,導(dǎo)電層74-3和74-4僅包括參考導(dǎo)體或接地導(dǎo)體,而導(dǎo)電層74-2和74_5既包括信號(hào)導(dǎo)體又包括參考導(dǎo)體。一旦組裝,參考導(dǎo)體通過多個(gè)鍍覆通孔或穿孔202相互連接。頂層導(dǎo)電層74-1包括各種信號(hào)電路以及多個(gè)電路板焊盤82,所述多個(gè)電路板焊盤82通過錫焊或例如焊接或?qū)щ娬辰觿┑钠渌绞竭B接于上接觸件組件76的引線。底層導(dǎo)電層74-6也包括導(dǎo)電電路以及一排電路板焊盤83,其中下接觸件組件77焊接于或采用其它方式(諸如錫焊或?qū)щ娬辰觿?電連接于電路板焊盤83。頂層導(dǎo)電層74-1和底層導(dǎo)電層74-6均包括大體與上電路板74的一前端相鄰的L形導(dǎo)電接地焊盤73。導(dǎo)電接地焊盤73通過導(dǎo)電孔202與導(dǎo)電層74-2、74-3、74-4、74-5的接地參考電路相互連接。電路板74的各種導(dǎo)電層提供同樣的功能給上接觸件組件76和下
接觸件組件77,從而模塊化插座30的上端口和下端口的電氣性能相同。盡管公開的內(nèi)容以所示出的實(shí)施例來說明,應(yīng)當(dāng)理解的是,該公開不能解釋為限制本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀過上述公開內(nèi)容以后,各種替換和修改毫無疑問將變得顯而易見。例如,模塊化插座被示為直角型連接器,但也可具有垂直方向。因此,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,從本公開內(nèi)容的閱讀中,也可作出在隨附權(quán)利要求的范圍和構(gòu)思內(nèi)的各種其它實(shí)施、修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種電連接器,包括 一絕緣外殼,具有一對(duì)接面和一模塊容納面,所述對(duì)接面包括位于其上的多個(gè)開口,每個(gè)開口設(shè)置成沿一對(duì)接方向?qū)⒁粚?duì)接連接器容納于其內(nèi),所述模塊容納面設(shè)置成用于將多個(gè)濾波模塊容納于其內(nèi);以及 多個(gè)濾波模塊,位于所述外殼內(nèi),每個(gè)濾波模塊具有一殼體、一磁性兀件組件、以及多個(gè)導(dǎo)電接觸件; 所述磁性元件組件包括一第一變壓器芯體、一第二變壓器芯體、一第三變壓器芯體和一第四變壓器芯體,每個(gè)變壓器芯體具有纏繞在其上的多條線纜以限定各自相應(yīng)的所述第一變壓器、所述第二變壓器、所述第三變壓器和所述第四變壓器,每個(gè)變壓器的所述多條線纜中的兩條線纜限定一第一信號(hào)導(dǎo)體和一第二信號(hào)導(dǎo)體,以及每個(gè)變壓器的所述多條線纜中的兩條線纜被電性連接并限定該變壓器的一中心抽頭; 所述多條線纜中的一部分線纜電連接于所述導(dǎo)電接觸件,每個(gè)導(dǎo)電接觸件的一部分延伸到所述多個(gè)開口之一中,以用于在對(duì)接連接器插入到所述殼體的所述多個(gè)開口之一中時(shí)接合所述對(duì)接連接器的接觸件; 所述殼體包括自其下表面延伸出的一第一組導(dǎo)電插針,且所述第一組導(dǎo)電插針設(shè)置成互連于安裝所述電連接器的一電路板,所述第一組導(dǎo)電插針以平行錯(cuò)位的一第一排和一第二排布置,以限定一交錯(cuò)插針陣列;以及 每個(gè)變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體和第二信號(hào)導(dǎo)體連接于錯(cuò)位的所述第一排和所述第二排的插針,所述第一變壓器的中心抽頭電連接于所述第一排中的一預(yù)定插針,所述第二變壓器的中心抽頭電連接于所述第二排中的一預(yù)定插針,所述第三變壓器的中心抽頭電連接于所述第一排的一預(yù)定插針,以及所述第四變壓器的中心抽頭電連接于所述第二排的一預(yù)定插針。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電連接器,其中,所述多個(gè)插針均為焊接尾部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電連接器,其中,所述多個(gè)插針以一系列的第一三角形陣列、第二三角形陣列、第三三角形陣列和第四三角形陣列布置,每個(gè)三角形陣列連接于其各自變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體、第二信號(hào)導(dǎo)體以及中心抽頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電連接器,其中,所述多個(gè)三角形陣列以所述第二三角形陣列和所述第四三角形陣列以相對(duì)于所述第一三角形陣列和所述第三三角形陣列倒置的交替方式布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電連接器,其中,所述殼體包括一第二磁性元件組件以及一第二組導(dǎo)電插針,所述第二組導(dǎo)電插針從與所述第二磁性元件組件連接的下表面延伸出,且設(shè)置成互連于安裝所述電連接器的一電路板,所述第二組導(dǎo)電插針以平行錯(cuò)位的第三排和第四排布置,以限定與所述交錯(cuò)插針陣列間隔開的附加交錯(cuò)插針陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接器,其中,所述殼體包括位于所述磁性元件組件和所述第二磁性元件組件之間的一導(dǎo)電屏蔽元件,所述導(dǎo)電屏蔽元件包括自所述殼體的下表面延伸出的多個(gè)尾部,且所述多個(gè)尾部設(shè)置成互連于安裝所述電連接器的一電路板,所述多個(gè)尾部大致位于所述交錯(cuò)插針陣列和所述附加交錯(cuò)插針陣列之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電連接器,其中,所述多個(gè)插針以一系列的第一三角形陣列、第二三角形陣列、第三三角形陣列和第四三角形陣列設(shè)置,每個(gè)三角形陣列連接于其各自變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體、第二信號(hào)導(dǎo)體以及中心抽頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電連接器,其中,所述第一變壓器和所述第三變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體和中心抽頭連接于所述第一排中的插針,以及所述第二變壓器和所述第四變壓器的第一信號(hào)導(dǎo)體和中心抽頭連接于所述第二排中的插針。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電連接器,其中,第一信號(hào)導(dǎo)體和第二信號(hào)導(dǎo)體限定一差分對(duì)的信號(hào)導(dǎo)體。
10.一種多層電路兀件,包括 一導(dǎo)電參考平面; 一參考通孔線性陣列,互連于所述參考平面;以及 一第一通孔陣列及一第二通孔陣列,位于所述線性陣列的相對(duì)側(cè),每個(gè)所述第一通孔陣列和第二通孔陣列包括一第一排通孔和一第二排通孔,所述第一排和所述第二排沿著與所述參考通孔線性陣列基本平行的一方向呈錯(cuò)位設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層電路元件,其中,所述第一通孔陣列和所述第二通孔陣列互為鏡像。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層電路元件,其中,每個(gè)所述第一通孔陣列和所述第二通孔陣列以一系列通孔的第一三角形陣列、第二三角形陣列、第三三角形陣列和第四三角形陣列布置,所述多個(gè)三角形陣列以第二三角形陣列和第四三角形陣列相對(duì)于第一三角形陣列和第三三角形陣列倒置的交替方式布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多層電路元件,其中,每個(gè)三角形陣列包括一差分對(duì)的信號(hào)導(dǎo)體和一中心抽頭導(dǎo)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多層電路元件,其中,所述通孔的三角形陣列包括由第一通孔和第二通孔限定的底邊以及由第三通孔限定的頂點(diǎn),每個(gè)三角形陣列的頂點(diǎn)具有基本相同的電氣功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多層電路元件,其中,所述第一通孔陣列和所述第二通孔陣列互為鏡像。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多層電路元件,其中,從所述第一三角形陣列和所述第三三角形陣列的頂點(diǎn)至所述參考通孔線性陣列的一第一距離小于從所述第一三角形陣列和所述第三三角形陣列的底邊至所述參考通孔線性陣列的一第二距離;而自第二三角形陣列和所述第四三角形陣列的頂點(diǎn)至所述參考通孔線性陣列的一第三距離大于從所述第二三角形陣列和所述第四三角形陣列的底邊至所述參考通孔線性陣列的一第四距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多層電路元件,還包括第一附加通孔線性陣列和第二附加通孔線性陣列,所述第一通孔陣列位于所述第一附加通孔線性陣列和所述參考通孔線性陣列之間,以及所述第二通孔陣列位于所述第二附加通孔線性陣列和所述參考通孔線性陣列之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多層電路元件,還包括一電路,將所述第一附加通孔線性陣列中的每個(gè)通孔電連接于所述第一通孔陣列中的多個(gè)通孔之一,并將所述第二附加通孔線性陣列中的每個(gè)通孔電連接于所述第二通孔陣列中的多個(gè)通孔之一。
19.一種濾波模塊,包括 一絕緣外殼;一磁性元件組件,安裝于所述外殼,包括多個(gè)濾波變壓器,每個(gè)濾波變壓器具有一第一信號(hào)導(dǎo)體、一第二信號(hào)導(dǎo)體以及一中心抽頭導(dǎo)體;以及 一多層電路元件,安裝于所述外殼上,所述電路元件包括一導(dǎo)電參考平面,互連于所述參考平面的一參考通孔線性陣列,位于所述線性陣列的相對(duì)側(cè)的一第一通孔陣列和一第二通孔陣列,每個(gè)所述第一通孔陣列和所述第二通孔陣列包括一第一排通孔和一第二排通孔,所述第一排和第二排沿著與所述參考通孔線性陣列基本平行的一方向呈錯(cuò)位設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濾波模塊,其中,所述第一通孔陣列和所述第二通孔陣列中的每個(gè)陣列的多個(gè)通孔被布置成通孔的多個(gè)三角形陣列,所述多個(gè)三角形陣列以交替方式布置成相鄰三角形陣列互為倒置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的濾波模塊,其中,各個(gè)三角形陣列電連接于一濾波變壓器的一第一信號(hào)導(dǎo)體、一第二信號(hào)導(dǎo)體和一中心抽頭。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的濾波模塊,其中,所述通孔的多個(gè)三角形陣列各包括由所述第一通孔和所述第二通孔限定的底邊,以及由一第三通孔所限定的一頂點(diǎn);每個(gè)三角形陣列的頂點(diǎn)電連接于每個(gè)濾波變壓器的第二信號(hào)導(dǎo)體。
全文摘要
一種電連接器,包括一絕緣外殼,多個(gè)濾波模塊位于所述絕緣外殼內(nèi)。各個(gè)濾波模塊具有一殼體以及一磁性元件組件,所述磁性元件組件包括纏繞有多條線纜的多個(gè)變壓器芯體。一插針陣列從所述濾波模塊的所述殼體延伸,以用于連接于所述多條線纜。多個(gè)尾部自所述濾波模塊的殼體延伸,以用于互連于可安裝連接器的一電路板。在所述插針和所述尾部之間設(shè)置的互連可包括一濾波或其他信號(hào)修正電路。還提供了一種具有一改進(jìn)布圖的電路元件,所述連接器能夠安裝使用于所述電路元件上或其中。
文檔編號(hào)H01R12/71GK102725922SQ201080060887
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者布賴恩·P·奧馬利, 約翰尼·陳, 肯特·E·雷尼爾, 艾瑪努埃爾·G·巴納克伊斯, 蒂莫西·R·麥克萊蘭德, 邁克爾·R·卡馬拉烏斯卡斯 申請(qǐng)人:莫列斯公司