JP2005032699A - 電気相互接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】結合接点を介してＰＣボードを電気検査する必要がなく、また、同軸ケーブルコネクタのみを有する市販の試験装置を使用して、電気検査でき、さらに、高速データ伝達が可能な電気相互接続装置を提供する。
【解決手段】電気相互接続装置は、複数の２軸ケーブルを受けるようになっているケーブル積層と、複数のばね接触部を含むインターポーザとを備え、インターポーザが、ケーブル積層と結合し、複数の接触を複数の２軸ケーブルの一端部にそれぞれ電気接続させるようになっている第１の側を有し、インターポーザが、ＰＣボードと結合し、複数のばね接触部を、ＰＣボード上の結合接点に電気接続させるようになっている第２の側を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は電気相互接続装置に関するものであり、より詳細には、２軸接続と同軸接続の間のインターフェイス接続を可能にする相互接続装置に関する。

バックプレーンシステムは、バックプレーン又はマザーボードと呼ばれる複合プリント基板、及びバックプレーンにプラグ接続されるドーターカードと呼ばれるいくつかの小さなプリント基板とからなる。各ドーターカードは、ドライバ／レシーバと呼ばれるチップを含んでいてもよい。ドライバ／レシーバは、他のドーターカード上のドライバ／レシーバからの信号を送受信する。信号経路が、第１のドーターカードのドライバ／レシーバと第２のドーターカードの間に形成される。信号経路は、第１のドーターカードをバックプレーンに接続する電気コネクタと、第２のドーターカードをバックプレーンに接続する第２の電気コネクタとを含み、第２のドーターカードは、搬送された信号を受信するドライバ／レシーバを有する。今日使用されている様々なドライバ・レシーバは、５−１０Ｇｂ／秒以上のデータ速度で信号を伝達することができる。信号経路内の限定要素（データ伝達速度）は、各ドーターカードをバックプレーンに接続する電気コネクタである。従って、所要の高速データ伝達を処理することができる高速電気コネクタに対する需要が、当業界にあった。

所要の高速データ伝達を処理することができる高速電気コネクタに対する需要は、「相互接続システム」という名称の２００２年９月５日付けで米国特許商標庁に出願され、本出願と共通の譲受人を有する、米国同時係属出願第１０／２３４，８５９号に開示したコネクタによって満たされた。その開示の全体を参照により、本出願に組み込む。図１に示すこのコネクタ２２００は、図２に示すインターポーザ２３００と共に、多数の２軸接続を利用して２つの回路基板の間の多数の高速相互接続を可能にする。図２に示すように、図１のコネクタ２２００は、インターポーザ２３００を介してＰＣボード２６００とインターフェイス接続する。インターポーザ２３００は、コネクタ２２００の２軸ケーブル端を、ＰＣボード２６００上の結合接点に電気接続させるために、複数のばね接触を利用する。

しかし、結合接点を介してＰＣボード２６００を電気検査する相互接続装置に対する必要が生じることが分かった。また、同軸ケーブルコネクタのみを有する市販の試験装置を使用して、電気検査できるように、２軸ケーブルを適合させる必要性が生じたことが分かった。さらに、間隔を置いて配置されたＰＣボード２６００を電気接続して、半剛性または可撓性ケーブルを使用して、高速データ伝達を可能にするような相互接続装置に対する必要性が生じた。

米国特許出願番号１０／０３６，７９６ 米国特許出願番号１０／２３４，８５９

本発明の目的は、５−１０Ｇｂ／秒以上のデータ速度で信号を送ることが可能な電気相互接続装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、それぞれ信号経路上に一定のインピーダンスを有する複数の異なる対を有し、５−１０Ｇｂ／秒以上のデータ速度で信号を送ることが可能な電気相互接続装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、隣接するケーブル間のクローストークが減り、かつ／またはなくなる電気相互接続装置を提供することにある。

本発明のさらに異なる他の目的は、電気コネクタを結合ＰＣボードにインターフェイス接続する導電性ばね構造を使用する圧縮タイプの電気相互接続装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、２軸ケーブルを２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続させることができるアダプタを提供することにある。

本発明は、複数の２軸ケーブルを受けるようになっているケーブル積層と、複数のばね接触を含み、ケーブル積層と結合し、複数のばね接触を複数の２軸ケーブルと電気接続させるようになっている第１の側、及びＰＣボードと結合し、複数のばね接触をＰＣボード上の結合接点と電気接続させて、それによって２軸ケーブルをＰＣボードに電気接続させるようになっている第２の側を有するインターポーザとを備えることを特徴とする。

上記配置はさらに、それぞれ複数の２軸ケーブルの１つを受けるようになっている複数のアダプタと、各アダプタ上に配置された第１および第２の同軸ケーブルタイプのコネクタとを備えることができ、複数のアダプタのそれぞれの第１同軸ケーブルタイプのコネクタ内側導体は、それぞれの２軸ケーブルの第１内側導体に電気接続され、複数のアダプタのそれぞれの第２同軸ケーブルタイプのコネクタ内側導体は、それぞれの２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、各アダプタの第１および第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの外側シェルは、それぞれの２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって複数の２軸ケーブルはそれぞれ２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続することができる。

上記配置はまた、複数の２軸ケーブルの第２端部を受けるようになっている別のケーブル積層と、複数の別のばね接触を含む別のインターポーザとをさらに備えることができ、別のインターポーザは、別のケーブル積層と結合し、複数のばね接触を複数の２軸ケーブルの別の端部に電気接続させるようになっている第１の側を有し、別のインターポーザは、別のＰＣボードと結合し、複数の別のばね接触を別のＰＣボード上の結合接点に電気接続させ、それによってＰＣボードに別のＰＣボードを電気接続させるようになっている第２の側を有する。

本発明は、２軸ケーブルを受けるようになっているアダプタと第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタを備える電気相互接続装置によって達成される。第１の同軸ケーブルタイプのコネクタ内側導体は、２軸ケーブルの第１の内側導体に電気接続され、第２の同軸ケーブルタイプコネクタの内側導体は２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタ外側シェルは２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって２軸ケーブルが２つの同軸ケーブルタイプのコネクタと電気接続することができることを特徴とする。

上記配置はさらに、２軸ケーブルを受けるようになっている別のアダプタと、別のアダプタ上に配置される第３及び第４の同軸ケーブルタイプのコネクタを備えることができ、第３の同軸ケーブルタイプの内側導体は、２軸ケーブルの第１の内側導体に電気接続され、第４の同軸ケーブルタイプの内側導体は、２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、第３および第４の同軸ケーブルタイプのコネクタ外側シェルは、２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって第３および第４の同軸ケーブルタイプのコネクタは、それぞれ２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続することができる。

本発明により、結合接点を介してＰＣボード２６００を電気検査する必要がなくなり、また、同軸ケーブルコネクタのみを有する市販の試験装置を使用して、電気検査できるようになった。さらに、間隔を置いて配置されたＰＣボードを電気接続し、半剛性または可撓性ケーブルを使用して、高速データ伝達が可能になった。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図３は、本発明の原理によるコネクタ配置のケーブル積層部１０を示す。ケーブル積層部１０は、非電導性材料からできている積層板１１を含む。ケーブル積層板１１は、それぞれ複数の２軸ケーブル１４を受けるようになっている複数の開口部１２を含む。２軸ケーブル１４の端部１６（好ましくは、半剛性で、１００Ｏｈｍ）が、同一平面上にあり、一表面１８で、以下に説明する結合インターポーザの構成により、ケーブル積層部１０またはそこから持ち上がることができることが好ましい。アダプタ２０が、各ケーブル１４における２軸ケーブル１４の反対側の端部と接続している。

図４は、図３のケーブル積層部１０と結合するようになっているインターポーザ４００の一例を示す。ここに図示するように、複数の開口部２０４４がインターポーザ４００内に形成され、複数のばね接触部２０３４を受けるようになっている。インターポーザの片側は、図３のケーブル積層部１０と結合するようになっている。ばね接触部２０３４は、その開示の全体を参照としてここに組み込んだ、２００２年１月７日出願の米国特許出願第１０／０３６，７９６号にさらに詳しく説明するように、内側導体とインターポーザ２２００の露出した２軸ケーブル端の外側シールドを接触させる。例えば、各２軸ケーブル端１６は、内側導体をそれに電気接続させるようにインターポーザ４００上に対応するばね接触２０３４を有し、各２軸ケーブル端の外側シールドをそれに電気接続させるようにインターポーザ４００上に４つの対応するばね接触部２０３４を有する。

図５は、組合せを互いに固定し、その組合せを対応するＰＣボードに結合させることができるように、ハードウェアを含む、ケーブル積層部１０と結合するインターポーザ４００を示す。相互接続装置が、結合されるＰＣボードの電気特性を検査するのに使用される場合、ハードウェアを含む組合せの配置は、通常ＰＣボードと結合するコネクタの配置に対応していなければならないことに注目すべきである。実際、図４のインターポーザ４００は、上記同時係属特許出願に開示したインターポーザと同様、又は同一である可能性がある。

図６は、本発明の相互接続装置の一実施形態によるアダプタ２０を示す。図７（ａ）は、図６のアダプタの断面図である。アダプタ２０は、Ｔ字形をしている一体型本体７１２を有するが、他の形状を使用することもできる。１端接続部７１４は、外部ねじ７１６及び円筒形孔７１８を有し、その中に円筒形電気絶縁体７２０が配置される。電気絶縁体７２０は中心貫通孔７３０を有し、その中に同軸コネクタ７１０が配置される。Ｔ字形本体７１２の他端接続部７４０は、一端側の前記接続部７１４と同じ構造をしている。各接続７１４、７４０は、ＳＭＡインターフェイス７５０を提供しているが、ＭＣＸインターフェイス、２．４ｍｍ又は同様のものなど他のＲＦインターフェイスに使用することもできる。図７（ａ）に示すように、２軸ケーブル１４は、それぞれアダプタの２つの同軸タイプのコネクタの内側導体７１０に電気接続する内側導体１６′を有する。本体７１２は、２軸ケーブルの外側シールド１６に電気接続する脚部７４２を有する一体型アダプタとして示され、これはアダプタの大量生産に好ましいものであるが、互いにはんだ付けした２部品型などの他のアダプタを使用することもできる。テフロン（Ｒ）製キャップ７２１及びキャップ７２２が、アダプタ２０を密封するため、２軸ケーブル１４の反対側に配置される。

図５をさらに参照すると、アダプタ２０が、２軸ケーブル１４の一端部と接続され、その他端部がインターポーザ／ケーブル積層部／ハードウェアの組合せに接続されて示されている。この配置により、ＰＣボードを、同軸タイプのコネクタに電気接続させることができ、それによってＰＣボードの検査が簡単になり、または回線の切断がされ、それによってＰＣボードの不正確な検査、または他の電気素子とＰＣボードの間の不十分な接続につながることなく、同軸コネクタのみを有する他の電気素子にＰＣボードを接続することを簡単にできる。

図８は、２軸ケーブルの両端部に配置されたアダプタ２０を示す。これによって、２軸ケーブルの固有の利点で、同軸コネクタのみを有する２つの電気素子の相互接続が可能になる。

図示しないが、インターポーザ／ケーブル積層部／ハードウェアの組合せを、それぞれ２軸ケーブルの両端部に接続させることができることは、当業者には明らかであろう。これによって、間隔を置いて配置され、上記同時係属特許出願の相互接続システムのコネクタで互いに接続することができない２つのＰＣボードを相互接続することが可能になる。有利には、本発明により、本発明によるＲＦコネクタの反射及び挿入損失が最小限に抑えられる。

ここで、例示的な実施形態の説明を終了する。本発明を、いくつかの例示的な実施形態に関して説明したが、多くの他の変更形態及び実施形態を、当業者なら考案することができるが、これらは本発明の原理の精神及び範囲内に含まれることを理解するものとする。特に、本発明の精神から逸脱することなく、前述の開示、図面、及び添付の請求項の範囲内で、主題の組合せ配置の部品及び／又は配置において、合理的な変更及び変更形態が可能である。部品及び／又は配置における変更及び変更形態に加えて、代替使用も、当業者には自明のことであろう。

上記同時係属特許出願の相互接続システムによるコネクタを示す斜視図である。 上記同時係属特許出願の相互接続システムによるコネクタを示す斜視図である。 本発明のコネクタのケーブル積層部を示す斜視図である。 図３のケーブル積層部と結合するインターポーザの説明図である。 ハードウエアを含むケーブル積層部と結合するインターポーザの説明図である。 本発明のアダプタの実例を示す説明図である。 （ａ）は図６のアダプタの断面図である。（ｂ）は（ａ）の７Ａ−７Ｂラインに沿った断面図である。（ｃ）は（ａ）の底部の図面である。 ２軸ケーブルの両端にアダプタを取り付けた実例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 積層部
１１ 積層板
１２ 開口部
１４ ２軸ケーブル
１６ 端部
１８ 表面
２０ アダプタ
４００ インターポーザ
７１０ 同軸コネクタ
７１２ 一体型本体
７１４ 一端接続部
７１６ 外部ねじ
７１６’ 内部導体
７１８ 円筒形孔
７２０ 円筒形電気絶縁体
７２１ テフロン（Ｒ）製キャップ
７２２ テフロン（Ｒ）製キャップ
７３０ 中心貫通孔
７４０ 他端側の接続部
７４２ 脚部
７５０ ＳＭＡインタフェース
２０３４ ばね接触部
２０４４ 開口部
２２００ コネクター
２３００ インターポーザー
２６００ ＰＣボード

Claims (19)

1. 複数の２軸ケーブルを受けるようになっているケーブル積層と、
   複数のばね接触部を含むインターポーザとを備えるＰＣボードに結合する電気相互接続装置であって、
   前記インターポーザが前記ケーブル積層と結合し、前記複数の接触部を前記複数の２軸ケーブルの一端部にそれぞれ電気接続させるようになっている第１の側を有し、
   前記インターポーザがＰＣボードと結合し、前記複数のばね接触部を、ＰＣボード上の結合接点に電気接続させ、それによって前記２軸ケーブルをＰＣボードに電気接続させるようになっている第２の側を有することを特徴とする電気相互接続装置。
2. ２軸ケーブルを受けるようになっているアダプタと、
   前記アダプタ上に配置される第１および第２の同軸ケーブルタイプのコネクタとを備える電気相互接続装置であって、
   前記第１の同軸ケーブルタイプのコネクタ内側導体が、前記２軸ケーブルの第１の内側導体に電気接続され、前記第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、前記２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、
   前記第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタ外側シェルが、前記２軸ケーブルの外側導電シールドと接続され、それによって前記２軸ケーブルを、２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続することができるように構成されていることを特徴とする電気相互接続装置。
3. それぞれ、前記複数の２軸ケーブルを受けるようになっている複数のアダプタと、
   前記各アダプタ上に配置された第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタとをさらに備える装置であって、
   前記複数のアダプタそれぞれの前記第１同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、それぞれの２軸ケーブルの第１内側導体に電気接続され、前記複数のアダプタのそれぞれの第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、
   前記各アダプタの前記第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの外側シェルが、それぞれの２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって前記複数の２軸ケーブルがそれぞれ、２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気相互接続装置。
4. 前記複数の２軸ケーブルの第２端部を受けるようになっている別のケーブル積層と、
   複数の別のばね接触部を含む別のインターポーザとをさらに備える装置であって、
   前記別のインターポーザが、前記別のケーブル積層と結合し、前記複数のばね接触部を前記複数の２軸ケーブルの一端部に電気接続させるようになっている第１の側を有し、
   前記別のインターポーザが別のＰＣボードと結合し、前記複数の別のばね接触部を前記別のＰＣボード上の結合接点に電気接続させて、それによって前記別のＰＣボードを前記ＰＣボードに電気接続させるようになっている第２の側を有することを特徴とする請求項１に記載の電気相互接続装置。
5. 前記２軸ケーブルを受けるようになっている別のアダプタと、
   前記別のアダプタ上に配置された第３及び第４の同軸ケーブルタイプのコネクタとをさらに備える装置であって、
   前記第３の同軸ケーブルタイプのコネクタ内側導体が、前記２軸ケーブルの第１の内側導体に電気接続され、前記第４の同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、前記２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、
   前記第３及び第４の同軸ケーブルタイプのコネクタの外側シェルが、前記２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって前記第３及び第４の同軸ケーブルタイプのコネクタを、２つの同軸ケーブルタイプのコネクタにそれぞれ電気接続させることができるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気相互接続装置。
6. 前記ケーブル積層が非導電材料からなり、前記インターポーザが非導電性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の電気相互接続装置。
7. 前記ばね接触部がファズボタンであることを特徴とする請求項１に記載の電気相互接続装置。
8. インピーダンスが±５％であることを特徴とする請求項１に記載の電気相互接続装置。
9. 複数の２軸ケーブルの１つをそれぞれ受けるようになっている複数のアダプタと、
   前記各アダプタ上に配置された、第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタとを備える電気相互接続装置であって、
   前記複数のアダプタそれぞれの前記第１同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、それぞれの２軸ケーブルの第１内側導体に電気接続され、前記複数のアダプタそれぞれの前記第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの内側導体が、２軸ケーブルの第２の内側導体に電気接続され、
   前記各アダプタの前記第１及び第２の同軸ケーブルタイプのコネクタの外側シェルが、それぞれの２軸ケーブルの外側導電シールドに接続され、それによって複数の２軸ケーブルがそれぞれ、２つの同軸ケーブルタイプのコネクタに電気接続することができるように構成されていることを特徴とする電気相互接続装置。
10. 前記複数の２軸ケーブルのそれぞれ１つを受けるようになっているケーブル積層と、
    複数のばね接触部を含むインターポーザとをさらに備える電気相互接触配置であって、
    前記インターポーザが前記ケーブル積層と結合し、前記複数のばね接触部を前記複数の２軸ケーブルに電気接続させるようになっている第１の側を有し、
    前記インターポーザがＰＣボードに結合し、前記複数のばね接触部をＰＣボード上の結合接点に電気接続させて、それによって前記２軸ケーブルをＰＣボードに電気接続させるようになっている第２の側を有することを特徴とする請求項９に記載の電気相互接続装置。
11. 前記複数の２軸ケーブルの第２端部を受けるようになっている別のケーブル積層と、
    複数の別のばね接触部を含む別のインターポーザとをさらに備える装置であって、
    前記別のインターポーザが前記別のケーブル積層と結合し、前記複数のばね接触部を前記複数の２軸ケーブルの他端部に電気接続させるようになっている第１の側を有し、
    前記別のインターポーザが別のＰＣボードと結合し、前記複数の別のばね接触部を前記別のＰＣボード上の結合接点に電気接続させて、それによって前記別のＰＣボードを前記ＰＣボードに電気接続させるようになっている第２の側を有することを特徴とする請求項９に記載の電気相互接続装置。
12. 前記アダプタがＴ字形であることを特徴とする請求項２に記載の電気相互接続装置。
13. 非導電性絶縁体が前記アダプタの１つの接続部に配置され、同軸ケーブルがそこに配置され、その一端部が２軸ケーブルと接触することを特徴とする請求項３に記載の電気相互接続装置。
14. 前記アダプタがＴ字形であることを特徴とする請求項３に記載の電気相互接続装置。
15. 非導電性絶縁体が前記アダプタの１つの接続部に配置され、同軸ケーブルがそこに配置され、その一端部が２軸ケーブルと接触することを特徴とする請求項３に記載の電気相互接続装置。
16. 前記アダプタがＴ字形であることを特徴とする請求項５に記載の電気相互接続装置。
17. 非導電性絶縁体が前記アダプタの１つの接続部に配置され、同軸ケーブルがそこに配置され、その一端部が２軸ケーブルと接触することを特徴とする請求項５に記載の電気相互接続装置。
18. 前記アダプタがＴ字形であることを特徴とする請求項９に記載の電気相互接続装置。
19. 非導電性絶縁体が、前記アダプタの１つの接続部に配置され、同軸ケーブルがそこに配置され、その一端部が２軸ケーブルと接触することを特徴とする請求項９に記載の電気相互接続装置。

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