[发明专利]用于一部分与另一部分紧凑连接的组合式电和光边缘接触元件、其应用以及制造这种互连结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电和光连接的边缘连接器结构，尤其是一种用于传输电和光信号的边缘接触元件，并且还涉及制造这种接触元件的方法。

背景技术

为了连接趋于变得越来越小型化的复杂的电子和光学系统，需要密集组装的连接装置，连接装置还要维持信号的质量，即，连接装置具有良好的屏蔽并且不存在任何反射。这种连接装置目前主要是采用常规的精密机械方法制造的。

不过，美国专利5180311公开了一种电互连器，它包括位于一个弹性部件上的电导体路径，用于多层印刷电路板的互连。

美国专利4891014描述了一种采用在金属接触区上形成的接触凸起获得电边缘接触元件的方法。

美国专利5092782描述了一种整体的弹性卡片边缘电连接器，用于使通过接触元件的较短的信号路径具有低的干扰。卡片边缘连接器还被设计成能够在多层电路卡片的不同层之间实现高密度的互连，而不需将信号路径引到卡表面。

当电连接两个各自具有密集组装的电导体路径结构的系统时，缺乏足够小并且具有高密度触点的结构已经成为了一个问题。另外，单个电接触元件的尺寸是重要的。因此，通常，接触元件的部分电导线不能阻抗匹配。不过，如果导线的阻抗不匹配的这部分的长度小于与通过接触元件所传输信号之最高频率相应的波长的约1/20，由阻抗不匹配部分产生的差错通常不能检测到或者将不会影响信号以致于信息内容不能提取。因此，对于将承载具有10GHz频率的信号并且工作在普通的介电常数下的传输线进行互连的电接触元件，接触元件的阻抗不匹配的部分绝不能超过约0.5mm的距离。

对于光接触元件，在光信号从一个波导延续至另一波导时，在一个波导的端表面上和另一波导的面对的端表面上，可能产生不希望的反射和衰减。为了将这些效应减小至最低程度，波导应当使其相面对的各端表面精确对准并且尽可能地靠近。另外，在各端表面之间设置折射率接近于波导的均质的透光材料将能够减小衰减。

概述

本发明的一个目的是要提供一种互连结构，它能够适应目前的多片模块或MCM和类似器件的小的尺寸，并且可以提供电接触元件，这些电接触元件在接触区域中且因此通过互连结构时，可以维持多片模块的电导体路径的尺寸和间距。

本发明的另一目的是要提供一种互连结构，它可以按照阻抗匹配的方式互连用于电信号的传输线。

本发明的再一目的是要提供一种互连结构，它包括一个接触元件，用于同时互连电导体路径和光波导。

这些和其它目的是通过一种结构实现的，所述结构包括组合的电和光接触元件，它也可以是纯电性的或纯光学的接触元件。该结构解决了与已有技术相关的问题。

因此，一种组合的连接器结构包括两个不同光波导的两个相面对的端部。在两个端部的表面上设置有合适的透光材料的弹性层，所述材料例如为硅氧烷。波导的两个端部被彼此紧压。在该紧压动作状态中还建立了电性互连。所获得的电连接是利用相同弹性材料层的滑动接触。

总体上讲，一种组合的电和光边缘接触元件被设置用于一个部分与另一部分的紧凑连接。这些部分例如为衬底并且包括电导体和光波导。该边缘接触元件包括一个弹性的透光材料层，此层敷设在一个部分的第一表面例如一个端表面上，为了互连它要被置于另一部分的一个对应的第一表面上。这个层是这样敷设的，即，它覆盖了一个光波导的一个端表面，该光波导终止于此表面。它还承载了一个暴露的导电区域，此区域连接至相关层所在的部分上的电导体。一个连接器单元被采用，它具有互连的导电区域并且被如此设置在接触元件上，即，此导电区域与接触元件的暴露的导电区域电接触。为了将连接器单元精确地定位于预期的位置中而与暴露的导电区域接触，可以设置定位装置。这种定位装置可以包括位于衬底上的凸起、凸头或隆起，它们与连接器单元的边缘或角部配合。另外，在此部分和连接器单元之一上的一个或多个凸头可以被用于与此部分和连接器单元中的另一个之上的一个或多个导引槽配合。还可以设置同时与位于此部分和连接器单元中的槽配合的导引销。