旁路线缆组件和连接器.pdf

本申请公开了一种线缆旁路组件和连接器，用于提供将安装在一电路板上的芯片或处理器连接于一背板的一高速传输线。所述旁路线缆组件具有一从所述芯片到所述连接器并随后穿过所述连接器的原位保持所述线缆的几何结构的结构。所述连接器包括多个导电端子和屏蔽元件，所述多个导电端子和屏蔽元件以靠近所述电缆的结构的方式布置在一绝缘支撑框架内，从而经过所述线缆连接区和所述连接器的所述电缆的阻抗和其它电气特性得以尽可能最佳保持。

权利要求书1.  一种旁路线缆组件，用于将一芯片连接于一背板，包括：一线缆，所述线缆包括多个导线，每个导线均具有一绝缘本体部，同时一对信号导体纵向延伸穿过所述绝缘本体部，该对信号导体以一第一间距间隔开，且一导电的屏蔽元件包围所述绝缘本体部，每个导线均具有相对的第一自由端和第二自由端；以及一连接器，所述连接器包括一绝缘的框架元件，所述框架元件支撑至少一排的多个导电的第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子中的每个端子均包括设置在相对两端处的接触部和尾部，所述接触部和所述尾部通过相应的端子本体部互相连接，所述导线的导体连接于所述第一端子的尾部中的相应尾部，且所述屏蔽元件连接于所述第二端子的尾部中的相应尾部，所述第一端子和所述第二端子还以这样一种形式布置，其中在所述一排中的成对的第一端子与其它成对的第一端子被至少一个介入的第二端子分隔开，多个所述第一端子的尾部以一间距彼此隔开，所述间距用来保持与所述多个第一端子的尾部连接的所述线缆的多个导线的自由端之间的一合适的间距。2.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器包括第一连接器薄片和第二连接器薄片，每个连接器薄片均分别支撑一排第一端子和第二端子。3.  如权利要求2所述的旁路线缆组件，其中，由所述第一连接器薄片支撑的所述排端子与由所述第二连接器薄片支撑的所述排端子偏离。4.  如权利要求2所述的旁路线缆组件，其中，所述第一端子和所述第二端子在所述第一连接器薄片和第二连接器薄片的所述排内被布置成使得相对于所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片中的一者上的任何一对第一端子而言，一个第二端子与该对第一端子相对地设置在所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片中的另一者上。5.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器由两个连接器薄片形成，所述第一端子和所述第二端子由第一连接器薄片和第二连接器薄片支撑，使得由所述第一连接器薄片支撑的第一端子与由所述第二连接器薄片支撑的第二端子相对，而且由所述第二连接器薄片支撑的第一端子与由所述第一连接器薄片支撑的第二端子相对。6.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器还包括多个导电的接地支架，每个接地支架均被设置成接触所述线缆的第一端部处的一导线导电屏蔽元件，每个接地支架包括至少两个彼此间隔开的安装脚，所述安装脚用于接合所述第二端子的尾部。7.  如权利要求6所述的旁路线缆组件，其中，所述接地支架包括大体U形的穴部。8.  如权利要求6所述的旁路线缆组件，其中，接地的线缆的所述安装脚中的两个安装脚和所述线缆的导线的信号导体的自由端在所述连接器的框架元件的连接区内彼此对齐。9.  如权利要求6所述的旁路线缆组件，其中，多个所述接地支架沿所述安装脚互相连接。10.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述第一端子的对接部具有一第一宽度，介于两个所述第一端子的对接部之间的所述第二端子的对接部具有一第二宽度，所述第二宽度比所述第一宽度大。11.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述第二端子具有一沿其长度方向从其尾部到其接触部变化的宽度。12.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器的框架元件 包括形成在其上的多个开口，所述多个开口使所述第一端子及所述第二端子的一部分暴露于空气中。13.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器的框架元件限定收容所述线缆的多个导线的自由端的一连接区以及用于接合一相对的连接器的一对接区，所述连接区由一绝缘材料填充，所述绝缘材料包围所述线缆的多个导线的自由端以及多个所述第一端子的尾部及多个所述第二端子的尾部。14.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述第一端子及所述第二端子的尾部与其各自相应的第一端子及第二端子的本体部成一角度而延伸。15.  如权利要求1所述的旁路线缆组件，其中，所述线缆的多个导线的信号导体以一第一间隔彼此间隔开，且所述线缆的屏蔽元件以一第二间隔与多个所述信号导体彼此间隔开；且多对所述第一端子的尾部以所述第一间隔彼此间隔开，且多个所述第二端子的尾部以所述第二间隔与相邻的信号端子的尾部彼此间隔开。16.  如权利要求2所述的旁路线缆组件，其中，所述连接器还包括一公共元件，所述公共元件由其中一个连接器薄片支撑，且所述公共元件具有多个齿部，所述多个齿部横向延伸穿过所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片。17.  如权利要求16所述的旁路线缆组件，其中，所述多个齿部与所述第一连接器薄片及所述第二连接器薄片内的各排端子中的第二端子接触。18.  一种连接器，用于将多个导线连接于一相对的连接器，每个导线均包括：纵向延伸穿过一绝缘本体的一对信号导体，该对信号导体以一第一间距彼此间隔开；一接地屏蔽层，所述接地屏蔽层在所述导线的绝缘本体的一 外表面上延伸且以一第二间距与所述导线的信号导体间隔开，所述连接器包括：一绝缘的连接器本体，限定一连接器对接区、本体区和连接区；以及多个导电端子，每个导电端子均包括：一对接部，位于所述连接器本体的对接区内；一本体部，位于所述连接器本体的本体区内；以及一尾部，位于所述连接器本体的连接区内，所述多个导电端子包括用于传输来自所述多个导线的信号导体的信号的多个第一端子和用于使所述导线的接地屏蔽层接地的多个第二端子，所述多个端子以分立的端子排的形式支撑于所述连接器且布置成在各排中信号端子成对且至少一个接地端子介于每对信号端子之间。19.  如权利要求18所述的导线连接器，其中，所述连接器包括第一连接器薄片和第二连接器薄片，所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片被组装在一起，使得所述第一连接器薄片支撑一第一排端子，所述第二连接器薄片支撑一第二排端子，在所述第一排端子和所述第二排端子中的每一者的所述第二端子面向相邻排内的一对信号端子。20.  如权利要求19所述的导线连接器，其中，所述连接器还包括一公共元件，所述公用元件大体平行于所述端子排延伸，所述公共元件包括多个接触臂，所述多个接触臂横向延伸穿过所述连接器本体并与所述多个第二端子接触。

说明书旁路线缆组件和连接器
技术领域
本申请概括而言涉及线缆互联系统，且尤其涉及以低损失将高速信号从芯片或处理器传输至背板的旁路线缆互联系统。
背景技术
传统的线缆互联系统存在于电子设备（诸如路由器、服务器等）内且用于形成位于一主芯片元件（安装于所述设备（诸如ASIC）的一印刷电路板上）与一连接器（安装于所述电路板）之间的信号传输线。所述传输线通常采用多条导电迹线的形式，所述多条导电迹线以蚀刻或以其它方式形成在所述印刷电路板或形成为所述印刷电路板的一部分。这些迹线在所述芯片元件和一连接器之间延伸，该连接器提供一个或多个外部插头连接器和所述芯片元件之间的连接。电路板通常由称为FR-4的便宜的材料形成。然而，已知的是FR-4使高速信号传输线中的损失加大，且这种损失使得FR-4材料用在约10Gbps或者更高的高速应用中不理想。这种性能的下降在达到6GBps时开始出现且随着数据传输率的增加而下降增大。用于电路板的定制材料可以降低这种损失，但是这些材料的价格极大地增加了所述电路板以及因此使用所述电路板的电子设备的成本。此外，当迹线用于形成所述信号传输线时，所述传输线的总长度通常在长度上可能远超过10英寸。这种长的长度需要将流经所述传输线的信号进行放大和重复（repeated），因此增加了所述电路板的成本，并且由于需要另外的电路板空间来收容这些放大器和重复器（repeater）而使得设计复杂化。此外，这样一种传输线的迹线在FR-4材料内的布线（routing）可需要多个转弯（turn）。由此出现在连接处的转弯和过渡影响了其所传输的信号的完整性。因此以一种实现阻抗一致性和低信号损失的方式布线传输线迹线变得困难。
因此，在电路板或背板中恰当地设计信号传输线来满足高速应用中所需的串扰和损失变得困难。希望采用经济的电路板材料（诸如FR4），但是当 数据传输率达到10Gbps时，FR4的性能急剧下降，这使得设计者采用更贵的电路板材料且增加了使用所述电路板的设备的总成本。因此，本申请涉及一种高速的旁路线缆组件，其限定了以10GBps或高于10GBps传输高速信号的一传输线，所述传输线使得所述电路板或背板的本体中的传输线中被移除且具有低损失的特性。
发明内容
因此，本申请提供了一种改进的高速旁路线缆组件，其限定了用于10GBps或高于10GBps的高速应用且具有低损失特性的一信号传输线。
根据本申请的一个方案，提供了一种旁路线缆组件，用于将一芯片连接于一背板，包括：一线缆，所述线缆包括多个导线，每条导线均具有一绝缘本体部，同时一对信号导体纵向延伸穿过所述绝缘本体部，该对信号导体以一第一间距间隔开，且一导电的屏蔽元件包围所述绝缘本体部，每条导线均具有相对的第一自由端和第二自由端；以及一连接器，所述连接器包括一绝缘的框架元件，所述框架元件支撑至少一排的多个导电的第一端子和第二端子，所述第一端子和所述第二端子中的每个端子均包括设置在相对两端处的接触部和尾部，所述接触部和所述尾部通过相应的端子本体部互相连接，所述导线的导体连接于所述第一端子的尾部中的相应一个，且所述屏蔽元件连接于所述第二端子的尾部中的相应一个，所述第一端子和所述第二端子还以这样一种形式布置，其中在所述一排中的成对的第一端子与其它成对的第一端子被至少一个介入的第二端子分隔开，多个所述第一端子的尾部以一间距彼此隔开，所述间距用来保持与所述多个第一端子的尾部连接的所述线缆的多个导线的自由端之间的一合适的间距。
优选地，所述连接器包括第一连接器薄片和第二连接器薄片，每个连接器薄片均分别支撑一排第一端子和第二端子。
优选地，由所述第一连接器薄片支撑的所述排端子与由所述第二连接器薄片支撑的所述排端子偏离。
优选地，所述第一端子和所述第二端子在所述第一连接器薄片和第二连接器薄片的所述排内被布置成使得相对于所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片中的一者上的任何一对第一端子而言，一个第二端子与该对第一 端子相对地设置在所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片中的另一者上。
优选地，所述连接器由两个连接器薄片形成，所述第一端子和所述第二端子由第一连接器薄片和第二连接器薄片支撑，使得由所述第一连接器薄片支撑的第一端子与由所述第二连接器薄片支撑的第二端子相对，而且由所述第二连接器薄片支撑的第一端子与由所述第一连接器薄片支撑的第二端子相对。
优选地，所述连接器还包括多个导电接地支架，每个接地支架均被设置成接触所述线缆的第一端部处的一导线导电屏蔽元件，每个接地支架包括至少两个彼此间隔开的安装脚，所述安装脚用于接合所述第二端子的尾部。
优选地，所述接地支架包括大体U形的穴部。
优选地，接地的线缆的所述安装脚中的两个安装脚和所述线缆导线的信号导体的自由端在所述连接器的框架元件的连接区内彼此对齐。
优选地，所述多个接地支架沿所述安装脚互相连接。
优选地，所述第一端子的对接部具有一第一宽度，介于两个所述第一端子的对接部之间的所述第二端子的对接部具有一第二宽度，所述第二宽度比所述第一宽度大。
优选地，所述第二端子具有一沿其长度方向从其尾部到其接触部变化的宽度。
优选地，所述连接器的框架元件包括形成在其上的多个开口，所述多个开口使所述第一端子及所述第二端子的部分暴露于空气中。
优选地，所述连接器的框架元件限定收容所述线缆导线的自由端的一连接区以及用于接合一相对的连接器的一对接区，所述连接区由一绝缘材料填充，所述绝缘材料包围所述线缆的多个导线的自由端以及多个所述第一端子的尾部及多个所述第二端子的尾部。
优选地，所述第一端子及所述第二端子的尾部与其各自相应的第一端子及第二端子的本体部成一角度而延伸。
优选地，所述线缆的多个导线的信号导体以一第一间隔彼此间隔开，且所述线缆的屏蔽元件以一第二间隔与多个所述信号导体彼此间隔开；且多对所述第一端子的尾部以所述第一间隔彼此间隔开，且多个所述第二端子的尾 部以所述第二间隔与相邻的信号端子的尾部彼此间隔开。
优选地，所述连接器还包括一公共元件，所述公共元件由其中一个连接器薄片支撑，且所述公共元件具有多个齿部，所述多个齿部横向延伸穿过所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片。
优选地，所述多个齿部与所述第一连接器薄片及所述第二连接器薄片内的各排端子中的第二端子接触。
根据本申请的另一个方案，提供了一种连接器，用于将多个导线连接于一相对的连接器，每个导线均包括：纵向延伸穿过一绝缘本体的一对信号导体，该对信号导体以一第一间距彼此间隔开；一接地屏蔽层，所述接地屏蔽层在所述导线的绝缘本体的一外表面上延伸且以一第二间距与所述导线的信号导体间隔开，所述连接器包括：一绝缘的连接器本体，限定一连接器对接区、本体区和连接区；以及多个导电端子，每个导电端子均包括：一对接部，位于所述连接器本体的对接区内；一本体部，位于所述连接器本体的本体区内；以及一尾部，位于所述连接器本体的连接区内，所述多个导电端子包括用于传输来自所述多个导线的信号导体的信号的多个第一端子和用于使所述导线的接地屏蔽层接地的多个第二端子，所述多个端子以分立的端子排的形式支撑于所述连接器且布置成在各排中信号端子成对且至少一个接地端子介于每对信号端子之间。
优选地，所述连接器包括第一连接器薄片和第二连接器薄片，所述第一连接器薄片和所述第二连接器薄片被组装在一起，使得所述第一连接器薄片支撑一第一排端子，所述第二连接器薄片支撑一第二排端子，在所述第一排端子和所述第二排端子中的每一者的所述第二端子面向相邻排内的一对信号端子。
优选地，所述连接器还包括一公共元件，所述公用元件大体平行于所述端子排延伸，所述公共元件包括多个接触臂，所述多个接触臂横向延伸穿过所述连接器本体并与所述多个第二端子接触。
根据本申请所述的一实施例，一种电线缆组件可用于限定在一电子器件（诸如芯片或芯片组）和背板上的一预定位置之间延伸的一高速传输线。因为所述芯片通常位于距离上述位置的一长的长度处，所以所述线缆组件充当的信号传输线能够避开（avoid）或旁路（bypass）电路板结构中的地形 （landscape）且提供一独立的信号路径线，所述信号路径线具有一致的几何形状和结构，所述几何形状和结构抵抗信号损失并保持所述信号路径线的阻抗处于一致的水平而无大的不连续性。
根据本申请，所述线缆可包括一条或多条线缆，所述线缆包括多对导线形式的专用的信号传输线，所述多对导线被包围在一外绝缘包覆层内且在本领域中称为“双轴线”导线。组成各双轴线对的导线之间的间距和方向能够很容易以这样一种方式来控制，即所述线缆组件提供一与电路板独立并分隔开的传输线，且所述传输线在一芯片或芯片组和所述电路板上的一连接器位置之间延伸。优选地，提供一背板式连接器（诸如针座等），其限定一不抑制信号传输的过渡部分。所述线缆双轴线导线直接连接于一对接连接器的端子尾部，从而将在所述连接器位置处的串扰和其它不利因素保持在一最小值。
所述旁路线缆的信号导线连接于所述连接器的端子尾部，所述连接器的端子尾部以一类似的间距布置，以模仿所述线缆的有序几何结构。所述线缆连接器包括多个连接器薄片，所述连接器薄片容纳多个接地端子，所述接地端子围绕所述信号端子，从而使得所述线缆的接地屏蔽层可连接于所述连接器并限定一环绕导电包围体，以用于提供屏蔽和降低串扰。所述旁路线缆组件的多条导线的连接以这样一种方式达到可能的程度，即在所述旁路线缆中的所述信号和接地导体的几何结构经由所述线缆到所述线路板连接器的连接得以保持。所述线缆导线优选连接于相应连接器薄片内的片刀式端子，所述片刀式端子与一针座相应的端子的相对的片刀型部对接。所述针座穿过中间电路板，且类似地，所述针座的多个针与该电路板的另一侧的类似的多个线缆连接器对接。在这种方式下，多个旁路线缆组件可用作多条信号传输路径。这种结构取消对穿孔或顺应针式连接器的需要，且避免了对所述电路板内的长的可能复杂的布线路径的需要。由此，设计者可使用便宜的FR4材料用于所述电路板结构，但仍可获得高速的性能而不会使损失恶化。
所述多条双轴线线缆的多个信号导体连接于它们分别相应的多个连接器薄片中的相应多个信号端子尾部。各双轴线导线对的接地屏蔽层连接于位于所述一对信号端子侧面的两个相应的接地端子尾部。在这种方式下，各对信号端子的侧面是使各对信号端子位于其中的两个接地端子。所述连接器薄 片具有一允许所述连接器薄片以一G-S-S-G形式来支撑其内的多个端子的结构。多对薄片对接在一起，以形成一线缆连接器，且当对接在一起时，一个薄片的信号端子的侧面是相邻薄片的接地端子。在这种方式下，所述线缆双轴线导线以一种适于接合一背板连接器同时屏蔽所述线缆导线信号对从而降低任何的阻抗不连续性的形式而可靠地过渡至连接器端子。
多个接地支架被设置用于相应双轴线导线对，从而各双轴线导线的接地屏蔽层可连接于位于一对内部信号端子侧面的两个相应的接地端子。在这种方式下，所述线缆信号导线的几何结构和间距可经由所述连接器连接区得以保持。所述连接器端子设置成使得经过所述连接器发生的阻抗不连续性最小化，从而所设计的阻抗公差可经由所述连接器系统得以保持。
将通过阅读下面的详细将清楚地理解本申请的这些和其它的目的、特征以及优点。
附图说明
通过参照以下结合附图的详细说明可以最佳地理解本申请的结构和工作的组成和方式以及其进一步的目的和优点，其中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
图1是一通常的背板系统的一平面图，其中一芯片组互接于一系列背板连接器；
图2是采用根据本申请设置的多个旁路线缆组件的一背板系统的一平面图；
图2A是与本申请的多个旁路线缆组件一起使用的一多导线线缆的一立体剖开图；
图3是用在图2的背板系统中的一针座的一部分分解立体图，其中一线缆连接器与针座接合且一对接背板连接器与针座脱离并隔开；
图4是图2的背板线缆连接器的一放大图；
图5是本申请的一背板连接器和一线缆连接器的一立体图；
图6是与图5相同的视图，但是其中两个连接器对接在一起；
图7是图5的线缆连接器的一分解图，其中两个框架元件彼此分离，且移除包覆成型物（overmolding）以示出连接器的线缆导线连接区；
图7A是图7的最右边连接器框架元件的一放大细节视图，示出连接器端子尾部的对齐和线缆导线信号导体自由端的排列；
图7B是图7的最左边连接器框架元件的一放大细节视图，示出采用一接地屏蔽支架，该接地屏蔽支架允许线缆导线接地屏蔽层连接于连接器的一对信号端子尾部侧面的两个接地端子尾部；
图7C是与图7相同的视图，但是其中多个公共元件位于最左边连接器框架元件的适当的位置（in place）上；
图7D是与图7相同的视图，但是其中多个连接器框架元件接连在一起；
图8是与图7相同的视图，但是其中多个连接器框架元件的连接区填充有塑料或其它合适的材料；
图8A是与图7相同的视图，但是其中多个连接器框架元件接连在一起，多个公共元件被插入且其中多个连接区被包覆成型（overmolded）；
图9是图7的两个连接器框架元件的一立体图，接合在一起作为一单个连接器且去掉它们的顶部以示出公共元件与两种类型的接地端子接合以及示出这些端子在连接器内是如何彼此间隔开；
图9A是图9的单个连接器的一俯视平面图；
图10是在图8A的连接器中采用的两个端子组的一立体图，其中为了清楚起见去掉了连接器框架元件；
图10A是图10的端子组的一俯视图；
图10B是图10的端子组的一侧视图；
图10C是图10的最左边端子组的一侧视图；
图10D是与图10相同的视图，但其中为了清楚起见去掉了最右边的端子组；
图11是图7C的最右边连接器框架元件的、沿连接器的端子尾部和对接片刀型部的方向作出的一部分剖视图，其中连接区填充有一包覆成型材料（overmolding material）；
图12是图7C的最右边连接器框架元件的、自远侧且沿端子本体部的方向作出的一部分剖视图；以及
图13是示出图3的区域“A”的一细节示意图，其示出根据本申请原理设置的且与针座形式的一背板连接器对接的一弯角线缆连接器（angled  cable connector）。
具体实施方式
尽管本申请很容易具有多种不同形式的实施例，但示出在附图中和本文将详细说明的仅仅是其中的具体实施例，同时可以理解的是，本说明书应视为本申请的原理的一个示例，且不意欲将本申请限制于本文所示出的图样。
由此，参照的一特征或方位将用于说明本申请的一实施例的一特征或方位，而不是意味着本申请的每一实施例必须具有所说明的该特征或方位。此外，应注意的是，说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
在附图所示的实施例中，方向的指示（诸如上、下、左、右、前和后）用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些指示是合适的。如果这些元件的位置的说明改变，则这些指示也相应地改变。
图1是一传统的电路板或背板组件49的平面图，所述电路板或背板组件49具有一第一（primary）电路板50，第一电路板50通过一中间电路板或背板54连接于另一第二（secondary）电路板52。第一电路板50具有布置在其上的电子器件的阵列，所述电子器件包括一芯片组56，芯片组56可包括一主（base）处理器58等以及多个辅（ancillary）芯片或处理器60。芯片58、60可采取产生一高速信号的一PHY芯片或任何其它本领域已知的表面安装的物理层设备（诸如ASIC等）。第一电路板50设置有多条电路路径，所述多条电路路径布置在所述第一电路板50的各层内且由多条导电迹线61形成。这些导电迹线61随着它们从芯片组56通过电路板50到达电路板50的另一个位置（诸如靠近电路板50的安装一系列连接器62的边缘的一连接区）而有时沿长且弯曲的路径延伸。所述多个连接器62与安装在背板54上相应的对接连接器63对接，且这些连接器63通常可为针座形式，具有绝缘本体和多个导电针或片刀型件，所述导电针或片刀型件由其向外延伸且与连接器62的相对的端子连接。所述连接器63的所述多个针延伸穿过中间电路板54，在中间电路板54处所述多个针可与位于相对侧且位于第二电路板52上的其 它多个连接器65对接。
所述电路板连接器62、65通常采用顺应安装针（未示出）来连接电路板50、52。采用所述顺应安装针时，不仅需要电路板50、52具有钻成于其上的安装孔和形成其上的镀导孔，而且还存在的风险是，所述镀导孔可固持作为不连接的传输线的线头部（stub portion），所述线头部可衰减（degrade）所传输的信号并促进阻抗不连续性和串扰。为了取消线头并消除其在高速信号传输中的有害影响，导孔需要背钻孔（back-drilled），但是这种对电路板的改进增加了整个系统的成本。电路板材料（比如FR4）中的长导电迹线61在高速下变得易产生损失（lossy），这对于低成本电路板上的高速信号传输增加了另一个负面影响。高数据传输率是指那些在约5Ghz处开始且增加至约10Ghz和约15Ghz之间的传输率以及超过其的速率。补偿这些损失存在有多种方式，诸如采用芯片时钟数据恢复系统、放大器、或重复器，但是这些系统/器件的使用增加了系统的复杂性和成本。
为了消除在FR4和其它便宜的类似的电路板材料中出现的内在损失，我们开发了一种旁路线缆系统，在所述旁路线缆系统中我们采用多条导线线缆用于高速差分信号传输。所述线缆的导线提供从所述芯片/芯片组到一连接器位置的信号传输线。这些线缆去掉电路板50、52的传输线而采用导线（主要采用双轴线结构的导线），以布线从所述芯片组到电路板50、52上另一个位置的传输线。在此应用中，所述线缆终止处（terminus）是背板式连接器62、65。如图2最佳示意所示，设置一系列旁路线缆组件66（各旁路线缆组件66包括多条双轴线导线69）且所述一系列旁路线缆组件66在其一端处连接于芯片58、60而在其相对端处连接于背板式连接器62、65。这些连接器62、65与中间电路板54上的针座连接器63对接，且提供穿过第一电路板50和第二电路板52之间的中间电路板54的通道。
旁路线缆组件66包括一柔性电路元件（图中示出为一多导线线缆68）。如图2A所示，线缆68可包括一外包覆层，所述外包覆层收容多条信号传输导线69，且各条信号传输导线69包含两个信号导体70a、70b，两个信号导体70a、70b以一间隔开的形式布置，所述间隔开的形式以一绝缘部71包围而成。各条这样的双轴线导线69通常包括一导电外屏蔽层72，导电外屏蔽层72包围绝缘部71和其信号导体70a、70b。多条线缆导线69可以由一绝 缘包覆层（如图中的虚线所示）包围成一组或可仅包括多条双轴线导线。如本领域已知的，信号导体70a、70b以一预定的间距间隔开且用于传输差分信号，即具有数值相同但极性不同的信号，如+0.5v和-0.5v。所述双轴线导线69的结构使其在整个长度内一致，从而在导线69或线缆68的全长度范围内得到一一致的阻抗曲线。本申请的所述线缆组件66可包括少至一到两个双轴线导线69或者可包括如图所示的更多数目的双轴线导线69。
图5-图12示出本申请的一线缆组件和线缆连接器的一实施例，尤其适合将线缆连接器对接于背板式连接器。从图中可以看出，线缆导线69连接于所述线缆连接器62，且线缆连接器62优选由两个以连接器薄片80的形式的配合体（halves）形成，两个连接器薄片80以一合适的形式对接在一起以形成一连接器。所述两个连接器薄片80设置成成对地与一相对的连接器63（诸如图3中示出的针座81）对接在一起，或者一直角连接器89也由两个薄片89a、89b形成，所述两个薄片89a、89b支撑多个导电信号端子和接地端子89c。所述接地端子89c在对接端部处连接，所述对接端部可采用悬臂梁（未示出）形式，所述悬臂梁保持于一外部罩89d内，外部罩89d包括多个通道89e。各通道89e设置成用于收容信号端子86a、86b以及图5-图6中示出的接地端子87a、87b中的对接部90、93的其中之一。图中所示出的这样一种连接器设置将适合用于将第一电路板50上的电路对接于第二电路板52上的电路。图3-图4示出适合用于经由一中间电路板54来连接多个电路的一连接器设置。
图5中的线缆连接器62可用于与图5所示的一直角连接器89对接，或可经过一些修改而用于与图3-4中的针座连接器81直接对接。参照图7，可看出，各薄片80具有一框架元件84，框架元件84优选由一绝缘材料成型，所述绝缘材料提供支撑所述多条线缆导线69和线缆连接器62的多个端子的一骨架。各连接器薄片80优选设置有在该连接器薄片80上以一排布置的不同的信号端子86和接地端子87。各排中的所述多个信号端子86自身布置为成对的端子86a、86b，所述成对的端子86a、86b分别连接于多个线缆导线信号导体70a、70b。为了保持合适的信号隔离且进一步反映线缆导线68的几何形状，在各连接器薄片80的每一排内，所述成对的信号端子86a、86b优选侧面是一个或多个接地端子87。如图所示，框架元件84也可具有形成 于其上的多个开口97，所述多个开口97使得信号端子86a、86b和接地端子87a、87b的一部分暴露于空气中，以用于在连接的两个薄片80的多个端子之间耦合和用于阻抗控制目的。这些开口97是细长的且沿所述两个连接器薄片80（图8）的内部面（interior faces）垂直延伸，且沿所述两个连接器薄片80的外部面（exterior faces）被框架84的多个部分分割成多个离散的开口。所述多个开口97在所述两个连接器薄片80的端子之间以及相邻连接器薄片对80之间提供被空气电介质填充的一介入空间（intervening space）。
所述两个连接器薄片80的多个端子的排列与所述多条线缆导线69中所保持的排列类似。信号端子86a、86b以一所需要的间距设置且如上所述，各对这样的信号端子86a、86b具有位于其侧面的一接地端子87。在可能的情况下，优选相邻信号端子86a、86b之间的所述间距约等于且不大于约2倍到2.5倍的线缆导线69的信号导体70a、70b之间存在的间距。即，如果信号导体70a、70b之间的间距为L，则成对的连接器信号端子86a、86b之间的间距（在图中示出为竖向）应从约L到约2.5L的范围选择。这将使多个尾部91、94设置成可收容在所述导线69中以间距L存在的各导线69的所述多个信号导体70a、70b。参照图10C，可以看出，各信号端子86a、86b具有一对接部90、一尾部91、以及一本体部92，本体部92将两个部90、91互连在一起。同样地，各接地端子87a、87b包括一对接部93、一尾部94、以及一本体部95，本体部95将对接部93和尾部94互连在一起。
如图所示，各连接器薄片80内的这些端子以G-S-S-G-S-S-G-S-S-G的形式排列，其中“S”指的是信号端子86a、86b，“G”指的是接地端子87a、87b。在图中所示的是容纳呈单排的三对双轴线导线69的一连接器薄片80的形式。这种形式在具有更多或更少数目的双轴线导线对的多个薄片80中将是一致的。为了获得更好的信号隔离，每一对信号端子86a、86b通过介入接地端子87a、87b而与相邻的信号端子对86a、86b间隔开。在各连接器薄片80的竖向排中，接地端子87a、87b布置成位于各对信号端子86a、86b的侧面。接地端子87a、87b也可横向（transversely）布置，以与一相邻连接器薄片80内的一对信号端子86a、86b相对（图7C）。
各薄片80的接地端子87a、87b可为两种不同的类型。第一接地端子87a位于一阵列的端部（示出在图10C的端子排的顶部）且可在本文中称为 “外面的”或“外部的”接地端子，因为它在该连接器薄片80内布置在一竖向端子排的端部。这些端子87a交错位于相邻两个连接器薄片80内的端子阵列的顶部和底部，因为所述端子排在相邻的两个连接器薄片80之间彼此偏离。第二种类型的接地端子87b位于所述成对信号端子对86a、86b之间且不处于所述端子阵列的端部，并因此在本文中称为“里面的”或“内部的”接地端子87b。在这方面，两个接地端子87a、87b之间的不同在于“里面的”接地端子87b具有更宽的尾部、本体部和对接部。具体地，优选里面的接地端子87b的本体部比外面的接地端子87a的本体部宽且比里面的接地端子87b相对的相应的一对信号端子86a、86b（即，一相邻薄片80的一信号端子对86a、86b中的那些信号端子）的本体部92宽（或大）得多。各连接器薄片80的成排的端子在多个连接器薄片80之间不同，从而当两个连接器薄片80如图5所示组装在一起时，在连接器薄片80的一排端子中的宽的接地端子87b位于一对信号端子86a、86b的侧面或与之相对。这种结构为各信号端子对86a、86b的信号端子提供了良好的信号隔离。如果从它们的整体对接端部看这些连接器薄片80的堆叠时，可容易地看到这种隔离。这降低了一个信号端子对和其它信号端子对之间的串扰。
第二接地端子87b优选包括设置于其本体部95的、便于所述端子87b固定于连接器框架本体部85b上的开口或窗口98、99。所述开口98、99允许在所述连接器62注塑成型（insert molding）时塑料流经或围绕接地端子87a、87b流动。类似地，多个凹部100、102设置于信号端子本体部92以及与信号端子本体部92相对的所述接地端子87b的本体部95的边缘处。这些凹部100、102成对地布置从而它们共同形成位于相邻端子86a、86b之间的比所述端子间隔大的开口。这些凹部100、102类似于开口98、99，允许在注塑成型过程中塑料流动包围并经过这些端子，从而所述外面的接地端子87b和信号端子86a、86b固定就位于连接器薄片80中。如图10C所示，所述开口98、99和凹部100、102彼此竖向对齐。
为了提供另外的信号隔离，连接器薄片80还可包括一个或多个公共元件（图7-9），公共元件采取杆件或梳子105的形式，其中每个这样的公共元件均具有一个细长的脊部106以及与脊部106成一角度地从脊部106上向外延伸的多个齿部（tine）或接触臂107。梳子105收容在通道110内，该通 道110在连接器薄片80内并且优选沿一竖直方向形成。齿部107收容于横向延伸穿过连接器薄片80的通道112内，从而齿部107可接触接地端子87a、87b。如图10D所示，齿部107延伸穿过所述两个对接的连接器薄片80并且与所述对连接器薄片80左侧和右侧上的接地端子87a、87b均接触，这进一步增强了信号端子86a、86b的隔离（图9）。
为了进一步保持线缆导线68的几何结构，覆盖每一条双轴线导线69的外绝缘部71和接地屏蔽层72被切开并向后剥，以露出信号导体70a、70b的自由端114。这些导体自由端114连接于信号端子尾部91的平坦表面。各条双轴线导线69的接地屏蔽层72通过一接地支架120连接于接地端子87a、87b。支架120具有可被视为在形状上与线缆导线69的外部形状互补的一杯部或穴部121，且支架120设置有一对接触臂122a、122b，所述一对接触臂122a、122b向外延伸且设置成用于接触相对的关联的接器薄片80的接地端子尾部94。
所述两个接触臂122a、122b沿杯部121的外边缘形成，使得形成在接触臂122a、122b上的接触面124优选沿一公共平面彼此对齐，从而所述接触面124很容易通过焊接等接合所述接地端子尾部94的相对表面。接地支架120也可形成为一成组（ganged）单元，其中接地支架120以一定数目设置且它们均沿它们的接触臂122a、122b互相连接。杯部121大体为U形且所述U形与所述对信号端子尾部91对准，从而如果所述杯部121延伸或收缩时，所述信号端子尾部91都将会包含在所述U形内。在这种方式下，所述双轴线导线69的所述几何结构完全得以保持以最小的扰动来降低阻抗不连续性而通过线缆导线69的连接处。由此，芯片组56的高速信号从电路板50、52的通道中直接移出，且取消供所述电路板连接器62、65使用的导孔。这不仅使得所述电路板50、52的形成与制造的成本降低，而且在与所述线缆连接器62的连接处提供了基本上完全的屏蔽而并没有任何过多的阻抗不连续性。
如图10A所示，相邻连接器薄片80的所述连接器薄片端子尾部94之间的间距首先处于一预定的间距，然后所述间距在所述端子本体部95固持在所述连接器框架84处减小，且随后所述间距在所述端子对接部93处增加到一比所述预定间距大的间距。间距沿所述端子本体部95的减小考虑了接 地端子87b的宽的本体部95的影响，从而在一对连接器薄片80内的两个连接器薄片80之间的间距变化，以减少出现的任何阻抗不连续性。图10B示出在一竖向阵列内的宽的接地端子87b是如何竖向偏移另一相邻端子阵列中的其它接地端子87a。这种偏移设置也可由图5的相对的对接连接器89的端子收容通道89e的顺序来确定。连接器薄片连接区85c优选利用一塑料116包覆成型（overmolded），以覆盖用于将所述线缆导线自由端114连接于它们相应的端子尾部的焊剂或焊料且密封所述连接区。另外的窗口117可在此包覆成型部分中形成，以提供所述信号端子尾部91和各线缆导线对69的导线导体70a、70b之间的一空气填充通道。
上述说明的连接器薄片80也可以图3-图4所示的方式使用，其中所述端子对接部90、93延伸穿过一背板连接器62、65（诸如图中所示的针座81）的本体且进入到中间电路板54的另一侧的两个侧壁82之间限定的通道内。一类似于图5示出的一相对的对接直角连接器89设置为安装到所述两个连接器侧壁82之间的空间中，以实现与中间电路板54成一直角的连接。在该实施例中，端子对接部90、93可采取平的对接片刀型件（blade）或平的对接针的形式。与一些连接器薄片80相关的线缆导线69和所述端子对接部90、93成一直线，但是可能存在希望使线缆导线69以成一定弯角（angled）的形式连接到所述连接器薄片80的情况。
图13中示出了一对作为连接器薄片组的一部分的直角连接器薄片130。使用来自所述一对连接器薄片130的一直角退让点（exit point）释放了在所述组连接器薄片的后端处的一些空间。图13示出这样一个连接器薄片130的一局部剖视图。连接器的端子形成有在其中的弯曲部132，从而信号端子尾部91和接地端子尾部94与双轴线导线69的入口点对齐地进入连接器薄片框架84。接地支架（诸如上述说明的那些接地支架120）用于与所述导线69的外导电屏蔽层72接触且利用接触臂107连接接地端子尾部94。在这种布置中，所述接地支架以一成组的形式使用更佳。
尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想的是，本领域技术人员在不脱离前述说明书和随附权利要求的精神和范围内可做出各种修改。