JP2005522012A - 一体式電力接点を備えたマトリクスコネクタ - Google Patents

Abstract

【解決手段】 マトリクスアッセンブリで使用するのに適した電気コネクタシステムである。電気コネクタアッセンブリは２つのコネクタを有しており、それぞれ、ウェーハで組み立てられている。或るコネクタは信号導体と電力導体の組み合わせを含んでいるが、他のコネクタは信号導体だけを有している。この様にして、信号密度が最大化される。

Description

本発明は、概括的には電子機器アッセンブリに、より厳密には電子機器アッセンブリ内の印刷回路板の間で信号を経路付けするための電気コネクタに関する。

電気システムは、幾つかの印刷回路板で組み立てられることがしばしばである。これらの回路カードは、時には「ドーターボード」と呼ばれることもある。ドーターボードは、カードケージ内に保持される。次いでドーターボード間に電気的接続が形成される。

従来の方式の１つとして、バックプレーンを使ってドーターボードを相互接続するやり方がある。バックプレーンは、大型の印刷回路板であり、能動素子は取り付けられているとしてもごく僅かである。主に、バックプレーンは、１つのドーターカードから別のドーターカードへ電気信号を経路付けする信号トレースを保有している。バックプレーンをカードケージアッセンブリの背面に取り付け、ドーターカードをカードケージの前方から挿入する。ドーターカードは、互いに平行で、バックプレーンに対して直角である。

組み立てを容易にするために、ドーターカードは、分離可能なコネクタによりバックプレーンに接続される。ドーターカードをバックプレーンに結合するのに、しばしば二部品構成の電気コネクタが使用される。バックプレーンとドーターカードに、それぞれコネクタの一部品ずつを取り付ける。これらの部品は、連結して多くの導電経路を作り出す。時には、ドーターボードコネクタをバックプレーンコネクタと適切に整列させるための案内として、バックプレーンにガイドピンが取り付けられる。

二部品構成の電気コネクタは、各部品が接点を有しており、２つの部品を連結すると電気的接点ができるようになっている。従来のバックプレーンコネクタは、ピン又はブレードの形状をした接点を有しており、ドーターカードの接点は、レセプタクルの形状をした接点を有している。コネクタを連結する際、各ピンはレセプタクルに挿入される。

高速高密度コネクタを実現するために、コネクタにはしばしば遮蔽機構が加えられる。Ｓｒｏｋｏｅ他に対する米国特許第５，９９３，２５９号は、望ましい遮蔽機構の設計を示しており、参考文献としてここに援用する。同特許の譲受人であるテラダイン社は、ＶＨＤＭと呼ばれるコネクタを市販し、商業的に成功を収めている。相互接続システムは、信号コネクタと共に電力コネクタを採用することが多い。この様にして、電力は、バックプレーンからドーターカードへ伝達され、ドーターカード上の回路に電力が供給される。Ｃｏｈｅｎらが２００１年１月２５日に出願した米国特許出願第０９／７６９，８６７号「ウェーハ型電力コネクタ」（参考文献としてここに援用する）は、信号コネクタとのアッセンブリに用いるのに適しているウェーハ型電力コネクタについて記載している。同特許の譲受人であるテラダイン社は、ＧｂＸ^TMと呼ばれるコネクタを市販し、商業的に成功を収めている。

全ての電子機器アッセンブリがバックプレーンを採用しているわけではない。中にはミッドプレーン構造を使っているものもある。ミッドプレーン構造では、ドーターカードはカードラックの前面と背面の両方に挿入される。ミッドプレーンと呼ばれる別の印刷回路板が、カードケージアッセンブリの中央に取り付けられる。ミッドプレーンはバックプレーンに非常に良く似ているが、アッセンブリの前面と背面から挿入されるドーターボードと接続するために両側にコネクタを有している。

更に別の変形例は、マトリクス構造と呼ばれているものである。マトリクス構造では、ドーターボードが、カードケージの前面と背面の両方から挿入される。しかしながら、前面から挿入されるボードは、背面から挿入されるボードに対し垂直である。ボード間を接続するために、これらの回路板の相互接続部に、コネクタが取り付けられている。

現在、或る種のマトリクス構造には適する高速高密度コネクタが存在していない。更に、電力コネクタを容易に組み込めるマトリクス構造には、そのようなコネクタシステムは存在していない。
米国特許第５，９９３，２５９号 米国特許出願第０９／７６９，８６７号

上記背景に着眼し、本発明の目的は、マトリクス構造の接続システムに電力接点を提供することである。
本発明の別の目的は、製造が容易なマトリクスコネクタを提供することである。

上記及びその他の目的は、２つの相互連結可能な部品を備えているコネクタで実現される。各部品は複数のサブアッセンブリで作られており、その幾つかは電力接続を提供できるようになっている。好適な実施形態では、各部品は、信号接点と電力接点の両方を含んでいる。

或る好適な実施形態では、各コネクタ部品は、略正方形の構成要素を形成するように向けられた電力接点と信号接点の両方を含んでおり、互いに直角に向いた板に取り付けられているコネクタ部品を連結することができるようになっている。

本発明は、以下の詳細な説明と添付図面を参照すれば、良く理解頂けるであろう。
図１は、マトリクスアッセンブリ１００の一部を示している。アッセンブリ１００は、垂直ボード１１０と水平ボード１１６を含んでいる。ボード１１２にはＡ型コネクタが取り付けられ、ボード１１６にはＢ型コネクタが取り付けられている。コネクタ１１０と１１６は、それぞれ、ボード上又はボード内の回路トレースに対して電気的接続を形成する膨大な信号及び接地接点テール２３０を有している。更に、各コネクタは、連結部分２３２（図２）と８３２（図８）を有する導電要素を有している。連結部分は、Ａ型コネクタとＢ型コネクタを連結させたときに、ボード１１２とボード１１６の間で多くの回路経路が完成するように配置されている。

図示の例で、ボード１１０と１１６は、マトリクスアッセンブリでは従来から見られる旧知の印刷回路板である。なお、非常に小さなボードしか示していない旨理解頂きたい。商業的な実施例では、各ボードはもっと大きくて数多くの電子デバイスを保有している。

また、マトリクスアッセンブリの商業的実施形態では、ボードはたった２枚ではなくもっと多くなる傾向にあると理解頂きたい。例えば、マトリクスアッセンブリは、多数の水平ボードが同一の垂直ボードに接続されると、更に有用になる。この様にして、垂直ボードは、垂直ボードの間の電気信号を経路付けすることができる。マトリクスアッセンブリは、多数の垂直ボードが多数の水平ボードと共に含まれていれば、更に有用になる傾向にある。この様にして、システムの設計者は、印刷回路板の間の信号の経路付けに、高い柔軟性を持たせている。

図１に示す実施形態では、Ａ型コネクタ１１０は、ハウジング１１８とキャップ１２０を含んでいる。後に詳細に説明するように、各コネクタは、信号導体を保有する複数のサブアッセンブリ又はウェーハ（図３の３１０）で構成されている。

ハウジング１１８は、ウェーハの後部を保持している。図示の実施形態では、ハウジング１１８は、絶縁性ハウジングで、電気コネクタの製造で一般的に用いられているプラスチック又はその他の材料で作られているのが望ましい。

キャップ１２０も、図示の実施形態では絶縁性材料で作られている。キャップ１２０は、Ａ型コネクタ１０の連結面を提供している。キャップ１２０は、導電性部材の接点部分をコネクタの内側に位置決めし、更にそれらを物理的損傷から保護する。

キャップ１２０は、更に、「フロート」又は「コンプライアンス」を作り出す役に立っている。キャップ１２０は、２つのコネクタを連結させる際にキャップ１２０と１２４を整列させる方向に力を作り出すテーパー面１２１のような造形を含んでいる。コネクタのコンプライアンス機構について後に詳しく説明する。

同様に、Ｂ型コネクタ１１４は、ハウジング１２２とキャップ１２４を含んでいる。Ａ型コネクタと同様に、ハウジング１２２は、ウェーハ（２１０、図２）を所定の位置に保持する。キャップ１２４は、更に、導電性部材の接点部分をコネクタの内側に配置して保護する。キャップ１２４は、接点を保護するため、突出壁１２６のようなシュラウドを提供し含んでいる。

シュラウドは、更に、Ａ型とＢ型のコネクタを連結する際に、両者を整列させる働きをする。図示の実施形態では、キャップ１２０は、シュラウド内に嵌合する。キャップ１２０がシュラウドと係合するとき、Ａ型コネクタからの接点要素は、Ｂ型コネクタ内の接点要素と整列する。

更なる整列のために、壁１２６は、整列造形１２８を備えている。整列造形１２８は、キャップ１２０上の相補的な整列造形と係合し、コネクタを連結位置に案内するのを助ける。整列造形は、１３０（図２）のようなテーパ面を有し、コネクタの前面をＹ方向の適切な位置に案内するのが望ましい。テーパ面１３２（図２）は、相手方コネクタの相補的造形と係合して、コネクタをＸ方向の適切な整列位置に案内する。図示の実施形態では、キャップ１２４にはコンプライアンスがあり、嵌合コネクタをキャップ１２４に押し込むと、キャップ１２４が相手方コネクタと整列する。

次に、図２では、Ｂ型コネクタ１１４の分解図を示している。図示のように複数のウェーハ２１０が、隣り合わせに重ねられている。ウェーハは、ハウジング１２２内に嵌め込まれている。図示の実施形態では、各ウェーハは、ハウジング１２２内の他の造形と係合してウェーハを所定の位置に保持する２２０及び２２０のような造形を含んでいる。

様々な係合造形を使用することができる。図示の実施形態では、造形２２０は、ハウジング１２２のスロット２２１と係合するタブを含んでいる。必要であれば、造形２２０は、一旦係合したウェーハが滑り出るのを防ぐラッチを含んでいてもよい。造形２２２は、ハウジング１２２内側の相補的な開口部と係合するタブ、ボス、又は類似の突起を含んでいる。

各ウェーハは導電性要素を含んでいる。好適な実施形態では、導電要素の幾つかは、信号を伝達するように設計されている。他の導電性要素は、接地接続用である。接地導体は、信号導体に生じる歪みを低減するためのシールドとしても働く。

導電性要素は、印刷回路板１１６に接続されている。接点テール２３０は、ウェーハの下縁部から突き出ている。図示の実施形態では、接点テールは、印刷回路板の表面の穴と係合する圧入嵌め接点である。

導電性要素は、ウェーハ２１０の前縁部から伸張する部分も含んでいる。好適な実施形態では、信号導体は、連結接点部２３２として、ウェーハの前縁部から伸張している。図２では、連結接点部は、ブレードとして示している。しかしながら、ピン、レセプタクル又はビームのような数多くの連結接点形態が知られており、使用できるものと理解頂きたい。

好適な実施形態の接地導体は、ウェーハの主表面に対して平らに置かれたシールドプレート２３６の形状を採っている。ハブ２３８は、ウェーハ２１０から伸張し、プレート２３６の穴を貫通して、これによりプレートをウェーハにしっかりと保持する。

接地プレート２３６は、印刷回路板１１６の接地孔に圧入嵌合される接点テール２３０を含んでいる。接地プレート２３６は、ウェーハの前縁部から伸張する接続部分も含んでいる。接地プレート２３６の前縁部は、シールド２５０に連結するようになっている接点２４０を含んでいる。

図２に示すように、各ウェーハ２１０は、信号接点の列を備えている。シールドプレート２３６は、列を、隣接するウェーハによりウェーハ本体内に設けられた列から遮蔽する。

ウェーハを隣り合わせに組み立てると、信号接点の列は、信号導体の矩形配列を形成する。図示の実施形態では、配列は正方形の配列となる。各ウェーハは１４個の信号接点の列を備えており、１４枚のウェーハを隣り合わせに整列させると、一列１４個の接点を有する１４の行ができる。

シールド２５０は、連結接点部の領域内の信号接点の行と行の間に配置されている。シールドプレート２５０は、シールドプレート２３６に電気的に接続されている。各シールドプレート２５０は、各シールド２３６の接点と係合している。各信号導体の長さの大部分は、シールドプレート２３６の１つ、又はシールド２５０の１つの何れかに隣接している。この様に、遮蔽機能は実質的に信号導体の全長に亘って形成される。

ウェーハ本体と接点部分の間には、可撓性部分２４０があり、これについて以下に詳細に説明する。これら可撓性部分は、連結接点を保有するウェーハの部分がウェーハの後部に対して動けるようにしている。また、２２０及び２２２のようなウェーハの取り付け点は後部にあることに注目頂きたい。従って、ウェーハの後部がハウジングと印刷回路板に固定されているが、連結接点部は、回路板とハウジングに対して動くことができる。好適な実施形態では、可撓性部分は、コネクタの連結部品の間の配列不良を調整する。

シールドプレート２５０は、キャップ１２４に嵌め込まれ、何らかの手頃な手段で固定される。例えば、シールドプレート２５０の各縁部は、キャップ１２４の壁のスロットに嵌め込んでもよい。しかしながら、図示の実施形態では、キャップ１２４は、多数の開口を含むフロア２５２を有している。各シールドプレート２５０には、スリットが切り込まれ、フィンガ２５４を形成されている。各フィンガは、フロア２５２の開口を通って突き出し、キャップ１２４の壁１２６で形成されたシュラウド内に連結面を作り出している。図示の実施形態では、シールドプレートは、締まり嵌めによりキャップにしっかりと保持している。

連結部２３２は、フロア２５２の開口を貫通して突き出ている。開口は、連結部２３２と締まり嵌めを形成し連結部をキャップ１２４に固定できる程度に小さいのが望ましい。同様に、それらは、キャップ１２４の壁１２６で作られているシュラウド内に連結領域を設けるように設置されている。

好適な実施形態では、キャップ１２４は、ハウジング１２２に堅く取り付けられてはいない。取り付け手段を使用して、キャップ部分１２４にコンプライアンスを設けてもよい。キャップ部１２４にはコンプライアンスがあるので、キャップ１２４内の連結領域にもコンプライアンスがある。重要なことだが、コネクタ１１０と１１４が整列不良でも、このコンプライアンスによって、各コネクタの連結接点を正しく整列させることができる。

図示の実施形態では、キャップ１２４上の取付造形２６０とハウジング１２２上の取付造形２６２によってコンプライアンスが作り出され、導体部全ての可撓性部分２４０と組み合わせて、滑動形態で取り付けができるようになっている。好適にも、この特別な形態の取り付けにより、図２にＸ−Ｙ面で示す面内でキャップが動けるようになっている。この取り付け形態は、図示Ｚ方向のコンプライアンスを許さないのが望ましい。コネクタ部品１１０と１１４を連結させるために互いに押し付ける際、連結部分がＸ−Ｙ面内で整列するのが望ましい。十分な連結力が発生するように、Ｚ方向には剛性のある取り付けが望ましい。

上記のように、電気的導体は、印刷回路板１１６に堅く取り付けられる部分を有している。また、キャップ１２４に取り付けられる部分も有している。しかし、これら２つの部分は、可撓性部分２４０で分離されている。このように、適切な連結を保証するのに必要なコンプライアンスを有したままで、コネクタを介して電気的接続を作ることができる。

次に、図３は、Ａ型コネクタ１１０を分解図で示している。このコネクタは、複数のウェーハ３１０を含んでいる。ウェーハ２１０と同様に、ウェーハ３１０は、複数の信号導体とシールド３３６を含んでいる。複数の接点テールは、印刷回路板１１２へ取り付けるため、ウェーハの下面から伸張している。

ウェーハ３１０は、主表面が平行になるようにして隣り合わせに重ねられる。ウェーハは、ハウジング１１８に固定される。ウェーハ３１０上の取り付け造形３２２は、ハウジング１１８のスロット３２１と係合する。同様に、造形３２１は、ハウジング１１８の他のスロットと係合する。

図示の実施形態では、各ウェーハは、信号導体として作用させるための１４個の電気的に別々の導体を含んでいる。１４個のウェーハは、隣り合わせに重ねられて、行と列が同数の矩形配列を形成している。Ｂ型コネクタ１１４の場合と同様に、ウェーハ内の接点間のピッチは、隣接するウェーハの間の間隔と同じである。従って、Ａ型コネクタ１１０のウェーハとＢ型コネクタのウェーハは直交しているにも関わらず、各コネクタは、導体同士を連結させることのできる接点間隔を持った矩形配列の接点を備えた連結インタフェースを有している。

ウェーハ３１０の導体は、ウェーハの前縁部に伸張する連結部を有している。好適な実施形態では、これら連結部は、キャップ１２０の下面３５２に形成された溝部に嵌る。従来型のコネクタの場合と同様に、キャップ１２０内の溝は、キャップ１２０の連結面の開口部を通してアクセスすることができる。コネクタ１１０をコネクタ１１４と連結させると、キャップ１２０はキャップ１２４の壁内に嵌り、コネクタ１１０からの導体の連結接点部が連結領域内へ入る。コネクタ１１４からの信号導体の連結部分は、キャップ１２０の連結面の開口を貫通して、コネクタ１１０からの導体の連結接点部と電気的接点を形成する。

図示の実施形態では、コネクタ１１４の信号導体の連結接点部はブレードである。コネクタ１１０からの信号導体の連結接点部は、ブレードに適切な電気的接続を形成する型式の接点でなければならない。コネクタ１１０の信号導体の連結接点部は、ブレードに対してばね力を生成するようなやり方で曲げられた１つ又は複数のビームを含んでいるのが望ましい。分離ビーム型接点を作り出すために平行に配置された２つの分離したビームが、コネクタ１１０に信号導体の連結接点部を形成しているのが望ましい。

コネクタ１１４の接地導体用の連結接点部はフィンガ２５４である。フィンガ２５４も、ブレード状の連結接点部を提供している。図３で分かるに、シールド３３６も連結領域にフィンガ３５４を有している。しかしながら完全に平らになっているのではなく、フィンガ３５４ではビーム８３０（図８）が切り込まれている。図示の実施形態では、ビームは、両端はシールドプレートに固定されているが、中間部はシールド面から曲がって出ている。この構造により、ビームはばね力を作り出すことができる。

連結時、１つのシールド２５０からのフィンガ２５４は、１つのシールド３３６からのフィンガ３５４と平行で且つ隣接した状態となる。ビーム８３０により生み出されたばね力は、両シールドの間に必要な電気接続を作り出す。この様にして、コネクタ１１０のシールドは、コネクタ１１４のシールドと電気的に接続される。

次に、図４は、ウェーハ２１０の製造過程を示している。図４Ａは、リード線のフレーム４１０を示している。リードフレーム４１０は、電気コネクタ内に信号接点を形成するのに従来から使用されている種類の導電性材料のシート状から打ち抜かれる。銅合金を使用するのが望ましい。

リードフレーム４１０を打ち抜く際、リードフレームの取扱いを容易にするためキャリアストラップ４１２が残される。リードフレームは複数のタイバー４１４によりキャリアストラップ４１２に保持される。そして、信号導体４１６は、タイバー４１５によって互いに連結されている。タイバー４１５は、最終的には切断され、複数の電気的に分離した信号導体４１６が残される。また、タイバー４１４も最終的に切断され、キャリアストラップからウェーハ２１０が分離される。

図示のように、各信号接点は、接点テール２３０、連結接点部２３２、可撓性部分２４０、及び不平部分と接点テールの間の中間部分を有している。
好適な実施形態では、導電性材料の長い帯材から多数のリードフレームが打ち抜かれる。リードフレームは、キャリアストラップ４１２によって互いに連結されており、リール（図示せず）に巻き取られる。このようにして、ウェーハ２１０の全体リールを加工して容易に取り扱うことができる。しかしながら、簡潔さを期して、リールの一部分しか図示していない。

リードフレーム４１０は、一旦所望の形状に打ち抜かれると、フォーミング工程に使用されることになる。フォーミング工程では、リードフレームを形成するために使用されたシート材料の面から外れたあらゆる造形が、リードフレーム４１０上に作り出される。フォーミングの正確な形状と量は、信号接点の設計により異なる。図示の実施形態では、連結接点部２３２は、リードフレーム４１０の面に対して９０°の角度で曲げられている。この曲げにより、接点部分の滑らかで平坦な表面が、リードフレーム４１０の面に対して垂直に形成される。使用時、コネクタ１１０からの連結接点部は、この角度で曲げられると、接点部２３２の平坦な面に対して押し付けられることになる。接点は、滑らかな表面上で連結させるのが望ましい。

図４Ｂは、ウェーハ２１０の製造時の別の工程を示している。リードフレームは、モールド型内に置かれ、信号導体の中間部分の周りに絶縁体４２０が成形される。絶縁体４２０は、信号導体４１６を定位置に固定する。これはまた、ウェーハ２１０に対する機械的支持を提供し、信号導体を絶縁して電気的短絡を回避する。絶縁体４２０は、適していれば何れのプラスチックでもよく、電気コネクタの製造に従来から使用されているものなどが挙げられる。

図示のように、絶縁体４２０には、後段のシールド取り付けのために、複数のハブ２３８が成形されている。絶縁体４２０の表面は、シールド２３６を取り付けられるように成形されている。

図４Ｂは、更に、信号接点２３２の近位端に、各信号導体を横切って成形された前方絶縁体４２２を示している。前方絶縁体は、タイバーが切断されたときに信号接点を一体に保持する。これはまた、ウェーハの信号接点部分をキャップ１２４に押し込むために使用される製造工具用の取り付け点も提供している。

図４Ｃは、ウェーハ２１０に取り付ける前のシールド２３６を示している。信号接点の場合と同様に、導電性材料のシートから複数のシールドが打ち抜かれ、キャリアストラップ上に一体に保持される。シールド２３６には、ハブ２３８と係合する複数の穴４３０が打ち抜かれる。穴４３０とハブ２３８の位置は、絶縁体４２０に隣接する概ね平らな中間部分を保持している。

シールド２３６も、中間部分から伸張する複数の可撓性部分２４０を備えて打ち抜かれる。図示の実施形態では、各シールド２３６上には、ウェーハ内の信号導体とほぼ同数の可撓性部分２４０がある。この数の可撓性部分によって、接地電流の適切な流れと適量のコンプライアンスが実現される。可撓性部分２４０を増やせば、より高い遮蔽効果が得られる。

前方部分４３４は、不平部分２４０から伸びている。前方部分４３４は、キャップ１２４に固定される。シールド接点２３４は、前方部分４３４上に形成される。
信号接点の場合と同様に、シールド２３６は、打ち抜き成形後フォーミングされ、シールドを形成するために使用された導電性シートの面から外へ伸張する造形が形成される。接点部２３０もシールド２３６の中間部分から伸張して成形される。

図４Ｄは組み立ての後段工程のウェーハ２１０を示している。シールドプレート２３６を絶縁体４２０の上に重ねる。シールドプレートを押して、ハブ２３８を穴４３０に係合させる。タイバー４１４を切断して、ウェーハ２１０をキャリアストラップ４１２から離す。ウェーハ２１０は、これでハウジング１２２へ挿入する準備が整う。

ここに示したもの以外にも、当技術で知られている他の製造工程を使用してもよい。例えば、信号接点部分２３２の縁部を圧印加工するのも望ましいといえる。或いは、或る接点部分を金メッキするのも効果的である。

図５は、可撓性部分２４０の追加的詳細形状を示す図である。図示のように、可撓性部分は概ね細長い。しかも、図示の実施形態では、可撓性部分は、コンプライアンスを増すため曲りを含んでいる。図示の実施形態には、曲がり部５１０と５１２が含まれている。曲がり部５１０と５１２は互いに反対方向に曲がり、接点の永久変形を伴わずにＸ及びＹ方向にコンプライアンスを提供し、これによりコネクタの自己センタリング特性を実現しているのが望ましい。曲がり部の個数、大きさ、及び形状はこれ以外でもよい。しかしながら、不平部分は滑らかな曲りを含み、より望ましい電気的特性を提供するのが好ましい。更に、湾曲部は、追加的にＺ方向のコンプライアンスも提供する。キャプは係合してＺ方向の動きを防ぐのが一般的には望ましいが、Ｚ方の動きを幾分許容する幾らかの製造上の許容差が存在する。

好適な実施形態では、可撓性部分は凡そ長さ８ｍｍで、約８ミル平方の断面を有する材料で形成されている。コンプライアンスの度合いは、可撓性部分の長さを増すことにより、又は湾曲部の半径又は個数を増すことにより高まる。反対に、コンプライアンスを低くする必要がある場合は、湾曲部を取り除き、この区画を短縮し、又は厚い材料を使用すればよい。

次に、図６は、シールド２３６の造形の追加的詳細形状を示している。図６Ａは、接点２３４を示している。この接点は、前方部４３４に打ち抜き成形される。ギャップ６１０が設けられる。ビーム６１８と６２０を残して、スロット６１２及び６１４もシールドに打ち抜かれる。

ギャップ６１０は、シールド２５０の厚さよりも狭い。従って、シールド２５０をスロット６１０に押し込むと、ビーム６１８と６２０は変形してスロット６１２及び６１４内に入り込む。しかしながら、ビーム６１８と６２０は、シールド２５０に対して十分な量の力を発生させるはずである。力の量は、シールド２５０とシールド２３６の間に気密シールを作り出すのに十分であるのが望ましい。

次に、図６Ｂは、シールド２３６上の接点テール２３０の詳細形状を示している。好適な実施形態では、接点テール２３０は圧入部６５０を含んでいる。タブ６５２が、圧入部６５０をシールド２３６の中間部に結合させる。ここで、タブ６５２は、シールド２３６の中間部の面から外に曲げられている。曲がり部は圧入部６５０を信号導体の圧入区間と整列させる。

図４Ａは、信号導体の接点テールが各対間にギャップを設けた状態で対にグループ分けされていることを示している。シールド２３６がウェーハ２１０に取り付けられると、シールド２３６用の各接点テールは、信号導体の隣接する対の間に嵌る。

次に、図７は、キャップ１２４とハウジング１２２の間の可撓性取り付けの追加的詳細形状を示している。図示の実施形態では、取り付け造形は、ハウジング１２２の２つの相対する側に設けられている。３セットの取り付け造形２６０と２６２を整列させ係合させることになる。

造形２６０は、突起７２０によりキャップ１２４の表面から離して保持されているタブ７１６を含んでいる。この構造では面７１４とリップ７１６の間にスロット７５２が形成されている。

造形２６２は、後壁７１２を備えた開口部７２２を含んでいる。リップ７１８は後壁７１２から距離を空けて開口部７２２内に伸びている。この構造では、後壁７１２とリップ７１８の間にスロット７５４が形成されている。

好適な実施形態では、スロット７５２の幅はリップ７１８の厚さと同じであり、スロット７５０の幅はタブ７１６の厚さと同じである。従って、取り付け造形２６０と２６２を係合させると、タブ７１６はスロット７５０内に保持され、リップ７１８はスロット７５２内に保持される。双方共にＺ方向へ大きく動けるほどの遊びはない。

しかしながら、嵌合は全ての動きを阻止する締まり嵌めほどきつくてはならない。タブ７１６は、スロット７５０内でＸ−Ｙ方向に滑動できなければならず、リップ７１８はスロット７５２内でＸ−Ｙ方向に滑動できなければならない。

取り付け造形２６２には、キャップ１２４がハウジング１２２から外れてしまうほど遠くに滑ってしまわないように、ストッパが設けられている。ストッパ７５４は、図７Ａで左方向への過度な動きを防止する。ストッパ７５６は図７Ａで右方向への過度な動きを防止する。上方への動きは、リップ７１８を突起７２０に押し付けることにより制限される。下方への動きは、整列造形２６０がその下の整列造形２６２に押し付けられると制限される。

しかしながら、係合した整列造形の一部破断図で明らかなように、造形２６０と２６２の間にはＸ−Ｙ平面内の動きを許容する十分な遊びがある。例えば、突起７２０は、ストッパ７５４又は７５６の何れかが係合するまでに、０．５ｍｍの動きができる程度に狭く作られている。また、スロット７２２は、リップ７１８がタブ７１６に係合するまで、又は取り付け造形２６０がその下の取り付け造形２６２に係合するまでに、０．５ｍｍの動きができる程度に長くなっている。この程度のコンプライアンスを設けるために、不平部分は凡そ８ミル平方の材料で約長さ８ｍｍに形成される。

次に、図８は、ウェーハ３１０の詳細を示している。ウェーハ２１０の場合と同様に、ウェーハ３１０は、先ず絶縁体８２０に、信号接点を含むリードフレームを埋め込んで信号接点アッセンブリを形成することにより製作するのが望ましい。リードフレームは、導電性金属のシートから打ち抜かれ、次いで所望の形状にフォーミングされる。図示の実施形態では、連結接点部８３２は、最初に２つのビームを打ち抜いて、次いでそれらビームを連結のための適切なばね力を生成する形状に曲げることにより、分離ビーム型接点に形成される。一旦、リードフレームが絶縁体８２０内に密閉されると、個々の信号接点が切断分離される。

別途、シールド３３６が打ち抜かれ、フォーミングされる。好適な実施形態では、それは絶縁体８２０に取り付けられ遮蔽されたサブアッセンブリを形成する。穴８３４は、ハブ８３６と係合してシールド３３６を定位置に保持する。図８Ａは、シールドが取り付けられた状態のウェーハを示している。図８Ｂは、信号接点サブアッセンブリとシールドを別々に示している。

シールド３３６も、電気的接続を形成するために打ち抜かれフォーミングされた造形を有している。接点テール２３０は、タブ８５２に取り付けられる。タブ８５２は、シールド３３６が絶縁体８２０に取り付けられた場合にシールド３３６の接点テール２３０が信号接点からの接点テールと整列するように、曲げられている。上記のように、接点テール２３０は、印刷回路板内の信号トレースに対する電気的接続を形成することを目的としている。

シールド３３６も、相手コネクタのシールド２５０に対して電気的接続を形成する。ビーム８３０が各フィンガ３５４に打ち抜かれている。ビームは、フィンガ３５４がシールド２５０に対して滑動するときに、ビーム８３０がシールド面に押し戻されて、これによって連結するコネクタのシールドの間に電気的接続を形成するのに必要なばね力が生成されるように、シールド３３６の面から外に曲げられている。

このようにして、製造が容易なコネクタがマトリクス用途に提供される。コネクタの両半部片にウェーハ型の構造が用いられる。しかも、コネクタは自己整列するので、マトリクスアッセンブリの製造時の位置精度が多少悪くても補正することができ、印刷回路板のマトリクス構造を使った電子システムの製造が容易になる。自己整列式コネクタは、基準を与えるバックプレーン又はミッドプレーンのような単構造体なしには、ボードの製造公差がコネクタの不整列に到る可能性が高くなることから、マトリクスアッセンブリにとって特に重要である。ここに示す設計は、１ｍｍを超す不整列の場合でも、連結させることができる。

更に、本設計は、信号接点部分を実質的に全長に亘って遮蔽できるようにしている。信号接点に隣接して遮蔽することにより、信号導体間のクロストークが低減される。信号導体のインピーダンスを制御することも重要である。

次に、図９は、マトリクスコネクタの別の構造を示している。上記のように、図９のマトリクスコネクタは、二部品構成のコネクタである。しかしながら、このコネクタは、電力接点を組み込んでいる。電力接点は、電流搬送能力を増すため、信号接点よりも幅が広い。

図９は、信号接点と電力接点の両方が配備されているコネクタの好適な実施形態を示している。この様に、信号と電力の両方を１つのボードから別のボードへ送ることができるが、ボードに電力を供給するのに必要な数の電力接点だけが使用される。コネクタ内の残りのスペースは、相互接続システムの信号密度が最大になるように、信号導体のために使用することができる。

図９は、１つのコネクタ部品９１０を示しており、先に示したＡ型コネクタと同じ向きに取り付けるようになっているので、「Ａ型」コネクタと考えられる。第２コネクタ部品９２０は、分解図で示されており、上記型式のコネクタと同じ向きに取り付けるようになっているので、「Ｂ型」コネクタと考えられる。好適な実施形態では、コネクタ部品９１０及び９２０は、コネクタ部品１１０及び１１４とほぼ同じ大きさである。この様に、両コネクタ部品は、図１−８に示した信号導体だけが取り付けられているコネクタと同じ相互接続システム内に容易に組み込むことができる。

コネクタ部品９２０は、ハウジング９２２を含んでいる。ハウジング９２２は、プラスチックのような絶縁性材料で作られているのが望ましい。ハウジング９２２は、所望の形状にモールド成形されるのが望ましい。

複数の電力ブレードアッセンブリ９２４が、ハウジング９２２内へ挿入されている。ブレードアッセンブリの数は、コネクタを通して経路付けすることが必要な電力の量で決まる。図９の例では、各電力ブレードアッセンブリは、各信号ウェーハ２１０が１４個の信号接点を含んでいるのと同じスペースに４つのブレードを含んでいる。従って、電力ブレードの方がずっと幅広で、電力ブレードを構成している具体的な形状と材料次第で、５−１０アンペア程度の電流を搬送する。各電力ブレードアッセンブリ９２４は４つの独立したブレードを有しており、各アッセンブリが４つまでの異なる電圧レベルを搬送できるようになっている。

電力ブレードアッセンブリ９２４の数は、本発明には重要ではなく、システムに必要な各電力レベルに対して十分な電流搬送能力を提供するよう選択するのが望ましい。しかしながら、電力ブレードアッセンブリだけがハウジング９２２を占めるわけではない。ハウジング９２２は、信号導体も含んでいる。

信号ハウジングインサート９２６は、ハウジング９２２内に嵌合される。信号ハウジングインサート９２６は、複数の信号ウェーハ９２８をウェーハ取り付け造形９２７内に受け入れる。図示の実施形態では、ウェーハ取り付け造形は、相補的タブ又はハブが挿入されるスロットである。

信号ウェーハ９２８は、信号ウェーハ２１０と概略同様に形成されている。それらは、同じ形状の可撓性接点を含んでいるのが望ましい。しかしながら、信号ウェーハ９２８は、信号ウェーハ２１０とは、各ウェーハ内の信号導体の数が異なっている。信号ウェーハ９２８の信号導体の数は少なく、電力ブレードアッセンブリ９２４に占められていないハウジング９２２内のスペースに嵌合できるように小さくなっている。

ウェーハ２１０と同様に、信号ウェーハ９２８は、接点２３４のような前縁部に沿った接点を有しているシールドを含んでいる。これらの接点によって、シールド２５０をウェーハ２１０に接続しているのと同じ様式で、シールド９３０を信号ウェーハ９２８に接続することができる。

キャップ９３２は、コネクタ部品９２０の連結端部に取り付けられる。キャップ９３２は、ハウジング９２２にコンプライアンスを持って取り付けられており、１２４とハウジング１２２の間に設けられているのと同じコンプライアンスを提供する。取り付け造形９７０は、信号ハウジングインサート９２６上の取り付け造形９７２と係合する。信号ハウジングインサートは、印刷回路板に固定される信号ウェーハの後部に取り付けられているので、回路板に対して固定される傾向にある。しかしながら、取り付け造形９７０と９７２は、少なくとも先に定義したＸ−Ｙ面内ではコンプライアンスを持っている。同様に、キャップ９３２上の取り付け造形９７４とハウジング９２２上の取り付け造形９７６もコンプライアンスを持っている。

コネクタ部品９１０と９２０を整列させるために、コネクタ部品には、整列造形が設けられている。タブ９６４は凹部９６２内に嵌合される。先に論じたように、これらの造形は、コネクタを案内して整列させるテーパ面を有している。コネクタハウジングの別の表面も、同様に、２つのコネクタを案内して整列させるようにテーパを付けてもよい。

各電力ブレードアッセンブリ９２４は、幾つかの電力ブレードを備えている。各電力ブレードは後部９４０を有している。後部には、印刷回路板に取り付けるための接点テール９４２がある。図示の実施形態では、各電力接点は、電流搬送能力を上げるための３つの接点テール９４２を有している。好適な構造では、各後部は、直角に曲げられている。

各電力ブレードアッセンブリ９２４の電力ブレードの後部９４０は、タイバー９４４に保持されている。タイバー９４４は、絶縁性材料であり、例えば電力ブレードにインサート成形されている。タイバー９４４は、各電力ブレードを一体に保持しており、更に、電力ブレードアッセンブリ９２４をハウジング９２２に取り付ける方式を提供している。

各タイバーは、両端にタブ９５０を含んでいる。タブ９５０は、ハウジング９２２のスロット９５２内に滑り込んだ。この様にして、各電力ブレードアッセンブリ９２４の前部は、ハウジング内に保持される。各電力ブレードは、一対の相対するタブ９５４を含んでいる。各電力ブレードアッセンブリ９２４は、タブがスロット９５６と係合し、電力ブレードの後部９４０がハウジング９２２内にロックされるまで、ハウジング９２２内に挿入される。

各電力ブレードは、先に述べた可撓性部分２４０に似た可撓性部分９４６を有している。各可撓性部分９４６は、後部９４０を連結接点部９４８に結合する。各不平部分９４６は、１つ又は複数の細長い部材から構成される。細長い部材は、より大きなコンプライアンスを提供するために湾曲していてもよいし、真っ直ぐでもよい。細長い部材の数は、搬送しなければならない電流の量及び必要なコンプライアンスの量のような製品の具体的な要件で決まる。

連結接点部９４８は、キャップ９３２の電力接点空洞９５８内に挿入される。図示の実施形態では、連結接点部は、相手側のコネクタ内のビームと連結するパッド型の接点を形成している。各電力接点空洞９５８は、その側壁に形成されているスロット９５９を有している。各連結接点部９４８はスロット９５９の１つに挿入されるので、各連結接点部の表面が電力接点空洞９５８に露出した状態で、連結接点部は、キャップ９３２に固定される。

キャップ９３２は、信号接点空洞９６０も含んでいる。信号接点空洞９６０はキャップ１２４に似ているが、信号ウェーハ９２８に合わせたサイズに作られている。
次に、図１０は、コネクタ９１０の分解図を示している。多数のウェーハがハウジング１０１０内に保持されている。ハウジング１０１０は、プラスチックのような絶縁性材料で作られているのが望ましい。好適な実施形態では、ハウジング１０１０は、プラスチックからモールド成形されている。

信号ウェーハと電力ウェーハは、共にハウジング１０１０内に挿入される。信号ウェーハ３１０は、コネクタ１１０を作るのに使用されるのと同じ信号ウェーハでもよい。タブ及びスロットのような取り付け造形は、ウェーハをハウジング１０１０内に保持する。電力ウェーハサブアッセンブリ１０１２も、ハウジング１０１０内に保持される。

コネクタ９１０は、二部品構成のキャップとして示されている。信号キャップ１０１４は、キャップ１２０と同様の形状と機能を有している。信号キャップ１０１４は信号ウェーハ３１０の前部に取り付けられる。しかしながら、使用される信号ウェーハが少ないので、列の数が減少している。図１０の例では、４つの列だけを示している。

電力キャップ１０１６は、電力ウェーハサブアッセンブリ１０１２の前部を受け入れる。電力キャップは、更にハウジング１０１０に取り付けられる。突出部１０１８は、ハウジング１０１０の相補的造形と係合し、例えば締まり嵌め又はスナップ嵌めで係合する。

電力キャップ１０１６は、更に信号キャップ１０１４に取り付け場所を提供している。電力キャップ１０１６の側壁は、スロット１０２０を含んでいる。信号キャップ１０１４からのＴ字状のタブは、スロット１０２０内に伸張して、信号キャップ１０１４を電力キャップ１０１６に対して保持する。

次に、図１１は、電力サブアッセンブリ１０１２の詳細を示している。図１１Ａは、各電力ウェーハサブアッセンブリ１０１２が、図示の実施形態では、２つの相補的ウェーハ１１１０、１１１２と、リード線の絶縁体１１１４とで作られていることを示している。

各電力ウェーハ１１１０及び１１１２は、望ましくは絶縁体１１２０又は１１２２に埋め込まれている電力導体を含んでいる。電力ウェーハ１１１０及び１１１０それぞれの電力導体の数は、各ブレードサブアッセンブリ９４４内のブレードの数と一致するのが望ましい。

各電力導体は、絶縁体１１２０及び１１２２の下面から伸張する接点テール１１２４を含んでいる。コネクタ９２０内の電力サブアッセンブリの場合と同じく、多数の接点テールは、各電力接点に使用されるのが望ましい。図示の実施形態では、電流搬送能力と独立した電力導体の数の間の良好な妥協策として、各電力導体毎に３つの接点テールが使用されている。

各電力導体は、更に、絶縁体１１２０及び１１２２の前縁部から伸張する連結接点部を含んでいる。図示の実施形態では、連結接点部は、ウェーハ１１１０及び１１１２それぞれの上で、二又ビーム１１１６及び１１１８の形状をしている。二又ビーム１１１６及び１１１８は、連結接点部のリーティングエッジ１１３２近くに、他のウェーハから曲がって離れる曲がり部分を有している。

絶縁体は、ウェーハ１１１０及び１１１２が一体にロックされるようにする造形を含んでいる。図１１Ａは、絶縁体１１２２の表面から伸張するハブ１１２６を示している。ハブ１１２６は、絶縁体１１２０内の相補的開口と係合する。図示の実施形態では、ハブ１１２６は締まり嵌めを形成してウェーハを一体に保持する。ウェーハを一体に保持するのに、スナップ嵌めを含む他の取り付け機構を使用してもよい。

リード線絶縁体１１１４は、連結接点部１１１６及び１１８上に嵌合される。リード線絶縁体１１１４は、ウェーハ１１１０と１１１２の連結接点部を分離する中央壁１１４４を含んでいる。中央壁１１４４は、連結接点部１１１８又は１１１６の一方を受け入れる溝１１４０を含んでいる。この様にして、各連結接点部は他と絶縁される。

リード線絶縁体１１１４は、都合の良い方法でアッセンブリの残りに固定すればよい。例えば、スナップ嵌め造形で、リード線絶縁体１１１４を絶縁体１１２０又は１１２２に保持してもよい。或いは、二又ビーム部分１１１６、１１１８と溝１１４０の間の締まり嵌めで、代わりにリード線絶縁体１１１４を適所に保持してもよい。

各溝１１４０の前方端部はリップを有している。各連結接点部のリーディングエッジ１１３２は、リップ１１４０の下に嵌合して、滑らかな電力ウェーハサブアッセンブリのリーディングエッジを形成する。

図１１Ｂで更にはっきりと分かるように、組み立てられた電力ウェーハサブアッセンブリ１０１２は、外に向いている各電力導体の曲がり部分１１３０を有している。コネクタ９１０と９２０を連結すると、１１１６及び１１１８の連結接点部が電力接点空洞９５８内に挿入され、そこで曲がり部分１１３０がコネクタ９２０内の電力導体から連結部分９４８に対して外向きに押し付けられる。この様にして、２つのコネクタ間の分離可能な接続が形成されることになる。

図示の実施形態では、各電力ウェーハアッセンブリ１０１２は、信号ウェーハ３１０の約３倍の幅を有している。従って、コネクタ９１０は、３つの電力ウェーハアッセンブリ１０１２と４つの信号ウェーハ３１０を有するように示している。更に、信号キャップ１０１４に隣接する電力キャップ１０１６の外壁は、ほぼウェーハ１枚分の厚さを占めている。従って、コネクタ９１０は、コネクタ１１０及び１１４の連結面とほぼ同じ大きさの正方形の連結面を有するように示している。相互接続システムを形成する際、構造は異なっても、同じスペースを占めるコネクタを有するのが望ましいことも多い。更に、マトリクス相互接続システムをレイアウトするとき、コネクタが正方形であるのが望ましい。しかしながら、各コネクタ９１０内にある電力及び信号ウェーハの正確な数、並びにコネクタの大きさについては、具体的な設計要件を満たすように選択することができる。

以上、１つの実施形態について説明してきたが、多くの代替実施形態又は変更が可能である。例えば、ボードの配置は水平及び垂直として説明した。これらの諸元は、好適な実施形態の説明に基準の枠組みを与えるため解説用に用いただけである。或る商業的実施形態では、ボードは、電子機器アッセンブリの要件に従って、多様な異なる向きに取り付けることができる。更に、Ａ型及びＢ型のコネクタは、ボードに対し特定の向きに取り付けなくてもよい。例えば、Ａ型とＢ型のコネクタの位置を逆にしてもよい。

必ずしも、図示のようにウェーハをハウジング内に保持しなくてもよい。どの様な型式の編制機構を使用してウェーハを位置決めしてもよい。例えば、各ウェーハからの造形を受け入れる穴を有する金属帯板を用いてもよい。或いは、十分な剛性のあるブロック内に堅く固定することによって、ウェーハを定位置に保持してもよい。例えば、接着剤によって、ウェーハを一体に保持してもよい。同様に、接点テールの機械的な位置決めが重要でない製品では、ハウジングを省いてもよい。

別の代替例として、好適な実施形態では、Ｘ−Ｙ面内の２つの直交方向の動きを可能にする面内のコンプライアンスを、キャップ１２４とハウジング１２２の間の取り付け造形によって作り出している。代わりに、Ｂ型コネクタで、一方向だけにコンプライアンスを有する取り付け造形を設けてもよい。直交方向のコンプライアンスは、Ａ型コネクタの同様の構造で設け、２つを組み合わせて面内のコンプライアンスを作り出すこともできる。

シールドプレートは、連結領域内でフィンガに分割されるように示した。図示の実施形態では、フィンガの数は、信号導体の数の半分である。このような配置では、信号導体は、シールドフィンガに隣接して対にグループ分けされる。このような実施形態は、１つの信号が一対の信号導体で搬送される差分コネクタを構成するのに有用である。電気コネクタの性能を更に高めるために、各種シールドプレートにスリットを入れてもよい。例えば、シールド２３６にスリットを入れて、差分信号を搬送する対を形成している信号導体の間の導電性材料を取り除くことができる。逆に、シールドプレート３３６内にスリットを入れて、信号導体の対と対の間の導電性材料を取り除き、各対によって搬送される信号の間の電気的絶縁性を高めることもできる。

更に、２３６のようなシールドは、金属シートから打ち抜いたものとして説明した。代わりに、シールドプレートを、プラスチック上の導電性層で作ってもよい。
更に、接点２３４は、２つのビームがシールド２５０の両側を押しているように示している。１つのビームがシールドの片側を押すように電気接点を作ることもできる。或いは、ビームは、必ずしも両側を固定する必要はない。代わりに、片持ち梁式のビームを使用してもよい。

他の変更例として、キャップ１２４又はキャップ９３２は、プラスチックより構造的強度が強い材料で形成することが望ましい。コネクタの整列は、キャップ１２４又はキャップ９３２の壁がキャップを連結コネクタから所定の位置へ案内するまでコネクタ同士を押し付けることによって実現されるので、コネクタ内の導体の数と印刷回路板同士の間の整列不良の度合い次第であるが、連結の際にキャップの壁には相当な力が加えられることもある。代替案は、キャップ１２４又はキャップ９３２を、陽極処理されたアルミニウムから鋳造するか、又は金属から成形することである。導電性金属を用いる場合、信号導体を金属から絶縁して、信号導体がショートするのを回避する必要がある。プラスチックグロメット又は他の絶縁体をフロア２５２の穴に挿入して、信号導体を金属から絶縁する。接地プレートを金属から絶縁することも望まれる。

更に、１２８のような整列造形は、整列造形の形状と位置を説明するためのものと理解頂きたい。より一般的には、コネクタ部品を正しく整列するように付勢するのであれば、どの様なテーパー面でも使用できる。また、必ずしも、整列造形をコネクタ部品自体に形成する必要はない。整列ピンと穴のような別体の整列構造を、コネクタハウジング又はキャップに取り付けてもよい。

更に、必ずしも、ウェーハを、信号接点を覆ってプラスチックをモールド成形することによって製造する必要はない。導体を絶縁体に埋め込むための代わりの方法として、信号導体用の空間を絶縁体内に残して、シールド部品上に絶縁体をモールド成形してもよい。次いで、信号導体を上記空間に押し込んで絶縁体に取り付けることになる。信号導体は、その上のかえりを使って絶縁体に固定してもよい。或いは、締まり嵌めを形成するために、導体又は絶縁体の何れかに造形を設けてもよい。又は、絶縁体上にモールド成形を施して、信号導体回りの空間をシールし、それらを絶縁体内に保持してもよい。

更に、シールドを信号サブアッセンブリに固定する必要は全くない。信号サブアッセンブリの間に固定されていないシールド部品を配置したコネクタを作ることもできる。
別の変形例では、絶縁性部材を、隣接する信号導体の間、又はシールド部材と信号導体の間に配置してもよい。例えば、シールド３３６、特にフィンガ３５４に絶縁体でコーティングして、信号導体への接触を防止してもよい。或いは、前方４２２絶縁体を拡張して、接点部分を受け入れる開口部を含むようにしてもよい。そうすれば、接点をキャップ１２４の開口部に挿入するのではなく、開口部は接点周りに既にモールド成形されており、キャップ１２４は開放フレームに更に似たものになる。

従って、本発明は、特許請求の範囲に述べる精神と範囲によってのみ限定されるものとする。

本発明によるマトリクスアッセンブリの図である。 図１の第１型コネクタの分解図である。 図１の第２型コネクタの分解図である。 図４Ａ−図４Ｄは、図２のウェーハの製造工程の各段階を示す一連の図面である。 可撓性部分の好適な実施形態を示す図である。 図６Ａ及び６Ｂは、図４Ｃのシールド上の造形の追加的詳細形状を示す。 図７Ａ及び７Ｂは、好適な実施形態の可撓性取付部を追加的詳細形状の略図である。 図８Ａ及び８Ｂは、図３のウェーハの追加的詳細形状の略図である。 電力接点を組み込んでいる二部品構成のマトリックスコネクタを示す略図であり、一方のコネクタ部品を分解した状態で示している。 図９のマトリックスコネクタのもう一方のコネクタ部品を分解した状態で示す略図である。 図１１Ａは、図１０のコネクタの電力ウェーハを分解図で示す略図である。 図１１Ｂは、図１１の電力ウェーハの組み立てられた状態を示す略図である。

Claims (20)

1. 電気コネクタにおいて、
   ａ）支持部材と、
   ｂ）前記支持部材内の複数の電力導体であって、直角に曲がっていて、矩形領域の２つの側面の境界を定めている電力導体と、
   ｃ）前記支持部材に接続されている複数の信号ウェーハであって、それぞれが複数の信号導体を有し、前記矩形領域に平行に積み重ねられている信号ウェーハと、を備えている電気コネクタ。
2. 前記支持部材は、絶縁性ハウジングを備えている、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記複数の電力導体は複数の行に編成されており、各行は、更に、前記電力導体を前記行に結合するタイバーを備えている、請求項２に記載の電気コネクタ。
4. 前記各タイバーは絶縁性材料で作られ、前記絶縁性ハウジングに接続されている、請求項４に記載の電気コネクタ。
5. 前記各信号導体は、そこから伸張する単一の接点テールを有しており、前記各電力導体は、そこから伸長する少なくとも３つの接点テールを有している、請求項１に記載の電気コネクタ。
6. 絶縁性キャップを更に備えており、前記絶縁性キャップは中に複数の空洞を有しており、前記複数の電力導体は、それぞれ、前記空洞の１つに挿入される連結接点部を有している、請求項１に記載の電気コネクタ。
7. 前記各空洞は、中に凹部が形成されている相対する側壁を有しており、前記連結接点部が前記凹部に挿入されると、各電力導体の前記連結接点部の一部分は露出したままになる、請求項６に記載の電気コネクタ。
8. 前記絶縁性キャップは、不平連結部を通して前記支持部材に接続されている、請求項６に記載の電気コネクタ。
9. 第１電気コネクタと連結するように作られている第２コネクタを備えている電気コネクタアッセンブリに組み込まれており、前記第２電気コネクタは、
   ａ）第２支持部材と、
   ｂ）平行に整列している複数の電力ウェーハであって、それぞれが絶縁性ハウジングと、中に埋め込まれている複数の電力導体とを有している電力ウェーハと、
   ｃ）平行に整列している複数の信号ウェーハであって、それぞれが絶縁性ハウジングと、中に埋め込まれている複数の信号接点とを有している信号ウェーハと、を備えており、
   ｄ）前記信号ウェーハと前記電力ウェーハは平行に整列している、請求項１に記載の電気コネクタ。
10. 前記電力ウェーハはサブアッセンブリに編成されており、各サブアッセンブリは２つの隣接する電力ウェーハを備えており、各電力ウェーハは、その前縁部から伸張する連結接点部を有しており、前記隣接するウェーハの前記連結接点部の間に絶縁体が配置されている、請求項９に記載の電気コネクタ。
11. 前縁部を有する第１印刷回路板と、前縁部を有する第２印刷回路板とを備えているマトリクスアッセンブリに組み込まれており、前記電気コネクタは前記第１回路板の前記前縁部に取り付けられ、前記第２電気コネクタは前記第２印刷回路板の前記前縁部に取り付けられており、前記第１及び第２印刷回路板は、前記マトリクスアッセンブリ内に、前記第１印刷回路板の前記前縁部が前記第２印刷回路板の前記前縁部と直交するように取り付けられている、請求項９に記載の電気コネクタ。
12. 電気コネクタアッセンブリにおいて、
    ａ）第１電気コネクタであって、
    ｉ）第１支持部材と、
    ｉｉ）前記第１支持部材と平行に保持されている複数のウェーハであって、各ウェーハは一直線に保持された連結接点部を備えた複数の信号導体を有しており、各信号導体は第１幅を有するよう構成されている複数のウェーハと、
    ｉｉｉ）前記第１支持部材に保持されている第１の複数の電力導体であって、それぞれが、前記第１幅より広い第２幅を有しており、直角に曲げられている、第１の複数の電力導体と、を備えている第１電気コネクタと、
    ｂ）前記第１電気コネクタと連結するように作られている第２電気コネクタであって、
    ｉ）第２支持部材と、
    ｉｉ）前記支持部材と平行に保持されている第２の複数のウェーハであって、各ウェーハが一直線に保持された連結接点部を備えている、第２の複数のウェーハと、
    ｉｉｉ）前記第２支持部材に保持されている第２の複数の電力導体であって、それぞれが直角に曲げられている第２の複数の電力導体と、を備えている第２電気コネクタと、を備えている電気コネクタアッセンブリ。
13. 前記第１の複数のウェーハは、前記信号導体を連結面内の第１線に保持し、前記第２の複数のウェーハは、前記信号導体を前記連結面内の第２線に保持しており、前記第１線と前記第２線は直交している、請求項１２に記載の電気コネクタ。
14. 前記第１の複数の電力導体と前記第２の複数の電力導体は、それぞれグループに保持されており、前記第１の複数の電力導体は、電力導体のグループを結合している絶縁性部材によって第１のグループに保持されており、前記第１のグループ内の前記電力導体は、第１の電力接点線に保持されている連結接点部を有しており、前記第１の電力接点線は、前記信号導体の前記第１線連結接点部と直交している、請求項１２に記載の電気コネクタ。
15. 前記第１支持部材は絶縁性ハウジングを備えている、請求項１２に記載の電気コネクタ。
16. ａ）前記各電力導体は、前記連結接点部が設けられた第１端部と、接点テールが取り付けられている第２端部とを有しており、
    ｂ）前記絶縁性ハウジングは、中に複数のスロットを有しており、前記各電力導体の第２端部の一部は、前記複数のスロットの内の少なくとも１つの中に係合している、請求項１５に記載の電気コネクタ。
17. 前記絶縁性ハウジングは第１部品と第２部品を備えており、前記第２部品は前記第１部品と滑動可能に係合する、請求項１５に記載の電気コネクタ。
18. 連結面内で連結する少なくとも２つのコネクタ部品を含んでいる型式の電気コネクタにおいて、
    ａ）第１コネクタであって、
    ｉ）第１ハウジングと、
    ｉｉ）平行に保持されている第１の複数のウェーハであって、それぞれが連結接点部を有する複数の直角の信号導体と、前記連結接点部が前記連結面内で一線に保持されるように前記信号導体を保持している絶縁体と、を保有しており、各ウェーハの前記絶縁体は前記第１ハウジングに接続されている、第１の複数のウェーハと、
    ｉｉｉ）前記信号導体より幅が広い第１の複数の直角の電力導体であって、それぞれが、前記第１の絶縁性ハウジングに接続されるよう構成されている電力導体と、を有している第１コネクタと、
    ｂ）前記第１コネクタと連結するように作られている第２コネクタであって、
    ｉ）第２ハウジングと、
    ｉｉ）平行に保持されている第２の複数のウェーハであって、それぞれが連結接点部を有する複数の直角の信号導体と、前記連結接点部が前記連結面内で一線に保持されるように前記信号導体を保持している絶縁体と、を保有しており、各ウェーハの前記絶縁体は前記第２ハウジングに接続されるよう構成されている第２の複数のウェーハと、
    ｉｉｉ）複数の電力ウェーハであって、それぞれが、前記信号接点より幅が広い複数の直角の電力導体と、前記直角の電力導体のグループを保持している絶縁体と、を保有している複数の電力ウェーハと、を備えている第２コネクタと、を備えている電気コネクタ。
19. 前縁部を有する第１の印刷回路板であって、複数の第１コネクタが前記第１印刷回路板の前記前縁部に沿って取り付けられている、第１の印刷回路板と、複数の直交する印刷回路板であって、それぞれが、前記第１の印刷回路板の前記前縁部に直交して配置されている前縁部を有しており、前記前縁部に沿って取り付けられ、前記第１の印刷回路板上の前記第１コネクタの内の１つと係合する第２コネクタを有している、複数の直交する印刷回路板と、を有する電子システムで用いられる、請求項１８に記載の電気コネクタ。
20. 前記第１コネクタは、更に、前記第１ハウジングとコンプライアンスを有して連結されているキャップを備えており、前記第１の複数のウェーハの信号導体と前記第１の複数の直角な電力導体の前記連結接点部は、前記キャップに固定されており、前記第１の複数のウェーハの前記信号導体と前記第１の複数の直角の電力導体は、それぞれ、前記第１ハウジングに固定されている部分と、前記固定されている部分と前記連結接点部の間の可撓性部分とを含んでいる、請求項１８に記載の電気コネクタ。

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