JP2013211278A - プリント回路基板用の垂直コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板上の垂直アプリケーションに利用されるコネクタ組立体を提供する。
【解決手段】回路基板上の垂直アプリケーションに利用されるコネクタ組立体は、複数の端子４１６を支持する複数のウェハ４１２を支持するハウジング４０４を含む。該ハウジング４０４は基部４３０及び鼻部４２８を含み、該鼻部４２８に２つのスロット４２４、４２６を有し、端子４１６が両方のスロット４２４、４２６に延在する。ガイドフレームはハウジングを支持するのを助けるためにハウジングに位置する。端子は２つのスロットの両側に１列に配置される。端子４１６のテール部４１７は、回路基板に形成されたビア４１９内に収容されるオｋンプライアントぴん４１８の形である。
【選択図】図２

Description

本出願は、２００９年２月１８日に提出された米国仮特許出願第６１／１５３，５７９号、２００９年４月２０日に提出された同出願第６１／１７０，９５６号、２００９年４月２０日に提出された同出願第６１／１７１，０３７号、及び、２００９年４月２０日に提出された同出願第６１／１７１，０６６号の優先権を主張し、これらはすべて、それら全体が参照として本明細書に組込まれる。

本願の開示事項は、概して、データを伝送するために適切なコネクタに関し、より具体的には、高密度コネクタ構成に適切な入／出力（Ｉ／Ｏ）コネクタに関する。

近年の通信開発において比較的一定している一側面は、性能を向上させるという要望である。同様に、物品を小型化することに対する一定の要望がある（例えば、密度を高めること）。データ通信に使用するＩ／Ｏコネクタの場合、これらの要望は、なんらかの問題を引起こす。より高い周波数を使用することは（データレートを増加させるために役立つ）、コネクタ内の信号端子間の良好な電気的分離を必要とする（例えば、クロストークを最小限にするために）。しかしながら、コネクタを小型化すること（例えば、端子配置をより高密度にすること）は、端子を相互に近付け、電気的分離を減少させる傾向があり、信号劣化をもたらす場合がある。

性能を向上させる要望に加えて、製造を改善する要望もある。例えば、信号周波数が高まるにつれて、端子の物理的特徴と同様に、それらの位置の許容誤差がより一層重要となる。したがって、高密度、高性能のコネクタを提供しながらも、製造を容易にするコネクタ設計に対する改善は、高く評価されるであろう。

Ｉ／Ｏコネクタは、例えば、ルータやサーバのような電子デバイス内において、「内部」アプリケーションとして使用されてもよく、その場合、Ｉ／Ｏコネクタ及びその嵌（かん）合プラグコネクタは、ルータ、サーバ、スイッチ等の要素内において全体的に包囲される。また、Ｉ／Ｏコネクタは、「外部」アプリケーションとして使用されてもよく、その場合、Ｉ／Ｏコネクタは、要素内において部分的に包囲されるが、プラグコネクタを使用して、Ｉ／Ｏコネクタを他の要素に接続し得るように、Ｉ／Ｏコネクタのレセプタクル部分は、要素の外部と連通する。ほとんどのＩ／Ｏコネクタは水平形式を利用するが、これはその嵌合面が、取付けられる回路基板に垂直であることを意味する。そのため、このようなＩ／Ｏコネクタは使用されるデバイスの出口点の近くに追加のＩ／Ｏコネクタを必要とし、そのことはコストを追加してデザイナーを抑制する。内部コネクタと外部コネクタとで使用される設計が異なるということは、コストを上昇させる傾向があり、経済的で高機能コネクタのニーズがある。

回路基板に取付けられる垂直コネクタは、ハウジング内に収容されるウェハの形状を備える複数の端子組立体を含む。各ウェハは複数の端子を支持する絶縁性フレームを含み、それにより、端子は、少なくとも２つのエッジカード収容スロット内に位置する。コネクタは、接触部から手前側のテール部までの範囲がコネクタハウジング内においてブロードサイド（broadside ）結合するように配置された差動信号端子対を利用する。ハウジングは基部と鼻部とを備える。少なくとも２つのエッジカード収容スロットは鼻部に配設され、信号端子及び接地端子の端子接触部は、相手方コネクタが垂直コネクタと嵌合すると、各エッジカードの両側に配置された対応するコンタクトパッドと接触するように、各スロットの対向する側面に配置される。一実施形態において、各スロットの一側面に位置する端子は、中間列に位置する接地端子を備えた３列のテール部となるように終端してもよい。一実施形態において、２つの隣接したカードスロットのカードエッジは、少なくとも端子の１つの中心列を考慮して配置される。

一実施形態において、コネクタは、垂直コネクタと係合するように相手方の嵌合するプラグコネクタをガイドするのを助けるために、鼻部に嵌（はめ）込むガイドフレームを含んでいてもよい。鼻部は、ガイドフレーム上の対応する相補的な係合部材と係合可能な１以上の係合部材をその表面上に含んでいてもよい。ガイドフレームは、フレームに開口を画定する相互に結合した４つの側面を有する中空のフレーム部材であってもよい。この開口は鼻部と嵌（はま）り、ガイドフレームは開口と近接する内部レッジ（ledge ）を備えていてもよく、それにより、ガイドフレームの一部がハウジングと嵌り、内部レッジがハウジングの肩部と当接する。一実施形態において、ガイドフレームは１以上のストラップ（strap ）を介して回路基板に取付けられてもよい。

他の実施の形態において、コネクタはケージ（cage）を含んでいてもよい。熱処理に備えるために、ヒートシンクをケージの一面に取付けてもよいし、一実施形態において、ケージの３辺を少なくとも部分的に覆うようにヒートシンクを配置してもよい。

一連の以下の詳細な説明を通して、図面の参照が行われ、同様の参照番号は、同様の部分を識別する。

内部のガイドされたケーブルアプリケーション用のガイド組立体を備える垂直Ｉ／Ｏコネクタの一実施形態の斜視図である。 図１のコネクタガイド組立体の、線２−２に沿った長手方向断面図である。 図１に示される組立体のコネクタにおいて利用される第１の差動信号端子組立体の側面図である。 図２Ａの第１の端子組立体と対になり、図１のコネクタにおいて利用される第２の差動信号端子組立体の側面図である。 図１のコネクタで使用される差動信号端子組立体の対に関連する接地端子組立体の側面図である。 図１の垂直コネクタの、側方から観た断面図であって、３つの端子セットが１列となって示されるように、図２Ａ及び２Ｂの端子組立体の差動信号端子を接地端子（の正面）に並べて重ねた図である。 図１のコネクタガイド組立体の、線３−３に沿った幅方向断面図である。 図１のコネクタガイド装置組立体の分解組立図である。 図１のコネクタガイド組立体の右側の正面図である。 垂直コネクタとその関連するガイドフレームとの間の係合方法を示す、図１のコネクタガイド組立体の平面図である。 垂直コネクタを係合するための代替手段を示す、図６のガイドフレームの平面図である。 図７のガイドフレームの底面図である。 一群のアプリケーションに適している垂直コネクタのためのガイドフレーム組立体の代替実施形態の斜視図である。 垂直コネクタと一緒に使用して、回路基板を係合するためのガイドフレームの他の実施の形態の、後方から観た斜視図である。 外部のヒートシンクとともに使用される他の実施の形態の垂直コネクタ組立体を開示する斜視図である。 図１１のコネクタ組立体の分解組立図である。 図１２のコネクタ組立体の線１３−１３に沿った断面図であり、ガイドハウジング及び外部のヒートシンク内のコネクタを示し、さらに、３つの部品によって画定された２つのガイドチャネルを示す図である。 図１１のコネクタ組立体で使用される垂直コネクタの斜視図である。 図１４のコネクタ組立体において使用される第１の差動信号端子組立体の正面図である。 図１４のコネクタ組立体に使用され、図１４のコネクタで使用される複数のブロードサイド結合された差動信号端子対を形成するために、図１４Ａの端子組立体に隣接して配置される第２の差動信号端子組立体の正面図である。 図１４のコネクタ組立体において使用され、分離のために差動信号端子組立体対間に配置された接地端子組立体の正面図である。 互いの位置を示し、明瞭にするために取除かれた図１４Ａ及び１４Ｂの差動信号端子を支持するウェハ、接地端子及びコネクタのカード収容スロットを備えた図１２のコネクタの断面図である。 異なる様式のヒートシンクが取付けられた更に他のコネクタ組立体の分解組立図である。 ウェハのアレイを示す斜視図である。 図１６Ａに描かれたアレイ内に位置する端子の単純化された部分的斜視図である。 図１６Ａにおいて描かれたアレイの立断面図であって、ハウジングが追加された図である。

本明細書において詳細な実施形態が開示されるが、開示される実施形態は単なる典型例であり、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書において開示される具体的な詳細は、請求項を限定するものでなく、単に請求項の基礎として解釈されるべきものであり、開示された事項を適当な方法で様々に採用することを当業者に教示するための典型的な基礎として解釈されるべきものであって、明示的には開示されていなくても、開示された特徴を様々に組合せて採用することも含んでいると解釈されるべきものである。

複数の用途に使用可能な構造を備えたＩ／Ｏコネクタを有することが望ましいことが分かる。それにより、製造コストと、複数の用途に適した複数のコネクタ製品を維持する必要性とを低減することができる。また、垂直コネクタから第２のデバイスまでケーブルを直接結ぶことによって第１のデバイスのマザーボードから第２のデバイスまで接続を許すために、バックプレーンコネクタの代わりにＩ／Ｏコネクタを利用することが望ましいことが分かる。これは、１５〔Ｇｂｐｓ〕を超えるデータレートを提供することができる垂直コネクタには特に有益であると考えられ、２０〔Ｇｂｐｓ〕を超えるデータレートを提供することができるコネクタには更に有益であると考えられる。

図１〜８は、プリント回路基板４０７に実装される垂直コネクタ４０６のハウジング４０４に係合する別個のガイド部材４０２を含む垂直アプリケーション用のコネクタ組立体４００の一実施形態を示す。図２及び４に示されるように、ハウジング４０４は、複数の壁４０５を備え、垂直の形態に形成され、壁４０５は協動して内部空間４０８を画定する。該内部空間４０８は複数の端子組立体４１０を収容する。該端子組立体４１０は、複数の導電性端子４１６を支持する絶縁性フレーム４１４を備えたウェハ４１２の形で示される。図に描かれたウェハ４１２は、ハウジング４０４によって提供される２つのカードスロット配置用の４つの端子を含み、各端子４１６は、その一端にテール部４１７を含み、該テール部４１７は、好ましくは、回路基板４０７に形成されためっきされたビア４１９内に収容されるコンプライアントピン４１８の形である。他端では、各端子４１６は、接触部４２０を含み、該接触部４２０は片持ちにされたコンタクトビーム４２２として描かれる。端子の対は、ハウジング４０４の２つのスロット４２４、４２６の両側に配設されて示される。（時々エッジカード収容スロットと呼ばれる）これらのスロット４２４、４２６は、図１及び２Ｄに最もよく示されるように、基部４３０から上方に突出するハウジング４０４の鼻部４２８の嵌合面４２９に配設される。ウェハ４１２は横に並んでハウジング４０４の内部空間４０８に挿入され、それにより、接触部４２０は、各カード収容スロット４２４、４２６の両側のそれぞれのチャネル４３２に保持される。以下で詳述するが、この横に並んだ配列は、コネクタの信号対のブロードサイド結合を可能にする。各端子の接触部４２０は、垂直コネクタ４０６が相手方のプラグコネクタと嵌合すると、スロットに挿入される（時々パドルカードと呼ばれる）カード上のコンタクトパッドと接触する。

接触部４２０及びテール部４１７は、絶縁性フレーム４１４がその上にモールドされ得る本体部４３４によって相互に結合される。図示されるように、ハウジング４０４は、より大きく、鼻部４２８を囲んで支持する基部４３０を備え、略逆さまのＴ字形を有する。図に描かれるように、基部４３０は鼻部４２８の側面に位置する肩部４６２を有し、これらの肩部４６２は、コネクタハウジング４０４の前部及び後部で広く、コネクタハウジング４０４の側面に沿った部分では狭くなっている。これにより、ウェハ４１２は、ハウジング４０４の側壁４０５間に延在する幅広の基部４１１を有することが可能である。ウェハ４１２は、上方に延在し、各スロット内に端子４１６の対を向けることを補助する２つの垂直部分４１３を含んでいてもよく、垂直に片持ちにされた形態で対応する接触部と確実に接触することを支援する。

各ウェハ４１２は（対４１６ａのような）２対の端子を支持することができ、各対の端子は、スロット４２４、４２６と関連し、各対の端子の接触部４２０は、それぞれの端子収容キャビティ４２５内のスロット４２４、４２６の両側に配設されている。これらのキャビティ４２５は、嵌合するエッジカードがスロット４２４、４２６に挿入されると、接触部が大きく偏向することができるようにするため、図示されるように、上部でより広くなっていてもよい。スロット４２４、４２６は、互いに離間し、鼻部４２８内に垂直に延在する第１の側壁４２７ａ及び第２の側壁４２７ｂによって、少なくとも一部分が画定される。図２Ｄに最もよく示されるように、接触部４２０は、エッジカードが挿入される前には、カードスロット４２４、４２６内に内方に向って延在する。エッジカードがスロット４２４、４２６に挿入されると、接触部４２０はそれぞれのキャビティ４２５内に外側に向って移動する。コネクタハウジング４０４の端子４１６は、以下に詳述されるように、スロット４２４、４２６の両側に沿って延在する第１及び第２の端子から成る列を形成するように配置される。

コネクタは高データレートに設定することができる。その場合、コネクタは第１の信号ウェハ４１０ａ及び第２の信号ウェハ４１０ｂのそれぞれの組を含むことができ、第１の信号ウェハ４１０ａ及び第２の信号ウェハ４１０ｂは第１の信号端子４１６ａ及び第２の信号端子４１６ｂをそれぞれ支持する。２組の信号ウェハ間に接地ウェハ４１０ｃが位置する。該接地ウェハ４１０ｃは接地端子を支持する。端子は、信号端子４１６ａ、４１６ｂの対の間に接地端子が挿入され、ハウジング４０４内において、信号−信号−接地パターンを繰返すような順番で、幅方向に配列される。図２Ａ及び２Ｂは、差動信号端子を伝送するためにコネクタハウジング４０４において使用される第１の信号ウェハ４１０ａ及び第２の信号ウェハ４１０ｂの特徴を示し、図２Ｃは、接地端子を支持する接地ウェハ４１０ｃを示している。信号端子４１６ａ、４１６ｂは、回路基板４０７上の回路と嵌合するエッジカードのエッジに配設されたパッドとの間で差動信号を伝送するために使用される。接地端子は信号端子より広い本体部を有していてもよく、信号端子４１６ａ、４１６ｂの対の間に挿入されるので、隣接する端子間を電気的に分離することを支援することができる（したがって、クロストークの低減を支援する。）。

端子はブロードサイド結合を提供するようにコネクタ内に配置される。つまり、差動信号端子対は、図１において矢印「Ｗ」で示されるようなコネクタハウジングの幅方向に並んだ信号端子を備える隣接したウェハにおける信号端子から成る。言い替えれば、信号端子の対は、接触部４２０から手前側の第２の脚部４３５ｂまでの範囲で互いに向い合い、これにより、差動対を形成する。このように、隣接した信号端子は、図２Ａ〜２Ｄの紙面に垂直な方向に互いに結合される。図２Ａ及び２Ｂを比較すると、そこに示された信号端子４１６ａ、４１６ｂは、回路基板４０７における望ましいビアパターンに嵌合するために長手方向から互いに分かれる本体部４３４の底部端以外、事実上同じ形状を有することが見てとれる。端子４１６ａ〜４１６ｃがテール部４１７に接近するにつれて、本体部４３４は互いに分かれ、それにより、それぞれのテール部も互いに離間する。図２Ｄに最もよく示されるように、各信号端子対のテール部４１７ａ、４１７ｂは、信号端子対と関連した接地端子のテール部４１７ｃの右側及び左側に離間して配置される。これは、確かな機械的な接続と同様に、必要な出口トレースのための十分な空間を提供する回路基板４０７に形成された接地及び信号ビアのそれぞれのパターンに適合するために行われる。このように、図に描かれた形態は、主にブロードサイド結合された信号端子から、エッジ結合をより多く含む結合までの範囲を備える差動対を有する。これは、一部には、（もしブロードサイド結合が基板内にまでも維持されることになっていた場合）隣接したブロードサイド結合した端子を使用すると、回路基板４０７を弱体化することなく達成することが困難になるほど横に並んだビアの間に十分なスペースをとることが必要になるためである。したがって、ビアの間にスペースをとり、エッジ結合の方向へ移行させることは有益になり、これにより、ビアパターンの孔（あな）あけに十分なスペースがあり、回路基板４０７の完全な状態を維持することができる。

ハウジングの垂直方向の性質によって、端子４１６は、特別に形成することができ、多数の別個の区分、あるいは部分を保有すると考えることができる。それらの一番上の端は、接触部とテール部とを接続する本体部４３４に接続される接触部４２０である。本体部４３４は、接触部４２０からほぼ垂直に下方へ延在するように示される第１の脚４３５ａのような複数の区分を備えていてもよい（図２Ｄ）。第２の脚４３５ｂは、第１の脚から離間され、ほぼ垂直方向を向き、好ましくは第１の脚４３５ａとオフセットされ、第１の脚４３５ａとほぼ平行である。第１の脚４３５ａ及び第２の脚４３５ｂは、第１の脚４３５ａ及び第２の脚４３５ｂに対して傾斜して延在する突出部４４０、４４１によって一緒に接続される。最後に、本体部４３４は、テール部４１７に第２の脚４３５ｂを相互接続させる遷移部４４３を更に含む。図２Ｄに示されるように、スロットの幅方向に対して斜めの方向から観ると、信号端子の遷移部４４３は、対向する関係から分かれ、互いに離間して、図に描かれるような接地端子のテール部４１７ｃの右側面及び左側面に位置する関連したテール部４１７ａ、４１７ｂにまで、延在する。

理解し得るように、遷移部４４３は、テール部４１７に接近するにつれて、幅が増加する。このことは、信号端子対間の容量結合を増加させる傾向があり、端子間の距離が増加することによって生じる容量結合の減少を補うのに役立ち得る。結果として、付加的な材料は、遷移部を通して生じる傾向にあるインピーダンス不連続性を制御するのに役立ち得る。したがって、信号端子接触部、第１及び第２の脚並びに突出部は一定幅を有するが、遷移部は、端子間の距離が増加すると増える幅を有し、それにより、端子のインピーダンスを制御し得る。

コネクタハウジング４０４の２つのスロット４２４、４２６の使用及び結果として生じた密度は、与えられたレベルの性能を維持するのをより困難にする。図示された端子の方向は、クロストーク及びスキューの削減を考慮しつつ、コネクタハウジング４０４の寸法を最小にするように決定されたものである。そのため、カード収容スロット４２４のうちの１つに関連した端子は、垂線、すなわち、対象軸「ＡＳ」（図２Ｄ）に関して、他のカード収容スロット４２６の端子と実質的に対称となるようにコネクタハウジング内に配置される。

さらに、コネクタハウジング４０４の小型化を容易にするために、端子本体部の突出部４４０、４４１の部分は、端子本体部の第１の脚部４３５ａ及び第２の脚部４３５ｂ間に配設される。図２Ａ〜２Ｄに示されるように、この突出部は外方に向って、すなわち、対称軸ＡＳ（各信号端子対と関連するカードスロット４２４、４２６と同様）から離れるように延在する。端子４１６は、各カードスロット４２４、４２６と関連する端子の第１及び第２のアレイ内に配置されると見なすことができ、「外側」端子と見なされる１つの組と、「内側」端子と見なされる他方の組は、以下のように明白である。外側端子は、カード収容スロット４２４、４２６の外側に沿って配置された端子の第１のアレイに含まれ、これらは、カード収容スロットから外方に離れて分かれ、ウェハのエッジ及びコネクタハウジングの基部４３０の側壁４０５近傍に位置するテール部４１７で終わる。これらの外部信号端子の分岐は図２Ｄの「Ｄ」で示される。

同様に、内側端子は、端子の第２のアレイに含まれ、スロット４２４、４２６の内側（又は隣接する側面）に沿って配置される。内側端子は、対応する外側端子の第１の脚４３５ａよりも垂直方向に更に延在する第１の脚を有する。内側端子の突出部４４１は、外側端子の突出部４４０と略同じ方向に外方へ向って、つまり図２Ｄに示されるように対称軸ＡＳから離れて外方に延在し、外側端子の本体部の突出部４４０よりも短いことが好ましい。外側端子の突出部が延在する方向によってウェハ内に形成された空間を利用するために、内側端子は、外側端子と同様の方向に延在するものの、外側端子より短い距離だけ延在する。好ましくは、図２Ｄに示されるように、この距離は、内側端子の本体部４３４の一部が「ＤＥ」でカード収容スロット４２４、４２６のそれぞれの真下に位置するような距離であることが望ましい。図面に示されるように、この部分は、内側端子の本体部の第２の脚部４３５ｂであり、コネクタ内の差動信号端子対を形成する隣接する端子が互いに対向する部分であることが好ましい。一実施形態において、内側端子の第２の脚４３５ｂを設置するために、１つは、図２Ｄの「ＩＳＥ」で示されるように、スロット４２４、４２６の側面４２７ａ、４２７ｂと一致し、回路基板４０７と対向するコネクタの実装面まで延在する仮想線を延長することができる。これらの線はスロット４２４、４２６の位置に対応し、内側端子の下部部分がこの位置に延在することが分かる。図に描かれるように、例えば、第２の脚４３５ｂ及びある程度の範囲で遷移部４４３がそのように位置する。よって、１つのカードスロットに関して、端子の外側のアレイはカードスロットから離れて延在し、端子の内側のアレイは、端子のうちの１つが、スロットの位置によって少なくとも部分的に画定される点に、少なくとも部分的に位置するように配置される。

コネクタ組立体７００の他の実施の形態は、図１１〜１４に示され、バックプレーンアプリケーションに適している。垂直コネクタ７０１は、その上に配設される複数のスロット７２５、７２６を含む嵌合面７２０を備えるハウジング７０２を有するように示され、２つのこのようなスロットが示され、このようなスロットは介在中央壁すなわち部材７２７によって、分離されている。実装面７２１は、嵌合面と対向するように示され、コネクタを回路基板７０３に取付けるためのものであり、コネクタの姿勢が図１２に示されるような場合は、コネクタ７０１の底部に沿って位置している。しかし、ここで言う「底部」という用語の使用方法は、示される方向に依存する相対的なものであることが理解される。ハウジング７０２は、実装面７２１と、基部７１８から上方に延在してハウジングの嵌合面７２０に終端する鼻部７１９とを収容する基部７１８を有する。ハウジング７０２は、嵌合開口７０６を通って対向する相手方コネクタ（図示せず）にアクセス可能な中空の内部部分７０５を有するケージ７０４内に収容される。該ケージ７０４は、ヒートシンク部材７１０を収容可能な補助開口７０８を含んでいてもよく、ヒートシンク部材７１０は、一対の係合ラグ７１７と、図示されるようにヒートシンク７１０とケージ７０４とに重なるクリップ７１１のような保持部材とによって取付けることができる。ガイドハウジング７０４の嵌合開口７０６は、図示されるように、ばね接点７１２ａ、７１２ｂ及び導電性の圧縮可能なガスケット７１３を含むＥＭＩガスケットアセンブリを備えていてもよい。

ハウジング７０２はケージ７０４に収容され、そして、図面から分かるように、ハウジング７０２は非対称の形状を有し、非対称の形状であることがハウジングがケージ４０７内において適切な方向に組立てられることを保証し得る。この点について、ケージ７０４は、コネクタハウジング７０２の端壁延長部７２３の対を収容する内側面に沿ったノッチ７３０を備えていてもよい。延長部７２３は互いに離間し、図１４に示されるように、その間に介在空間を含む。この空間は、対向する相手方コネクタのガイドフランジを収容するための寸法を備えるコネクタ７０１の一面のガイドチャネル７３４を画定する。ヒートシンク７１０は、鼻部７１９とほぼ対向する外側のガイドハウジング７０４の中空内部７０５に部分的に突出するヒートシンクの基部から立上がる複数の個別の熱放散部材を含む。２つのコネクタが互いに嵌合すると、相手方コネクタのガイドフランジが突出可能な補足ガイドチャネル７３２として機能する介在空間をその間に画定するように、ヒートシンク７１０の底面７１５は鼻部７１９から離間している。コネクタハウジング７０２を外側のガイドハウジング７０４へ挿入することによって、これらの２つのガイドチャネル７３２、７３４が形成される。

上述した実施の形態のように、ハウジング７０２はウェハに含まれる複数の導電性端子を収容する。端子は各カード収容スロット７２５、７２６について２つのアレイとなるように配置され、各アレイはスロット７２５、７２６の両側に並んで延在し、その結果、端子の接触部７４６は相手方コネクタ（図示せず）の一部である嵌合エッジカードの両面の回路に接触する。ウェハは信号ウェハ７３６及び７３８（図１４Ａ及び１４Ｂ）並びに接地ウェハ７４０（図１４Ｃ）を含む。２つの信号ウェハ７３６、７３８が差動信号対を構成するように互いに隣接し、接地ウェハを介在することによってこれらの信号ウェハの対が分離されるように、ウェハはハウジング内に配置される。信号及び接地端子組立体の端子は、支持フレーム７４１によって決まった場所に保持される。

図１４Ａ、１４Ｂ及び１４Ｄに示されるように、図１〜３に示される実施の形態に関して前述したように、コネクタ７０１の信号端子は、その接触部７４６から第１の脚７５２を通ってその突出部７５４までの範囲で互いに向い合う。第２の脚７５３で、信号端子は、ブロードサイド結合関係からエッジ結合関係に分かれ、遷移部７５５に到達する点まで互いに離れて延在し、回路基板７０３に、コンプライアントピン７４９として示されるテール部７４８が接触する。本実施の形態の信号端子の遷移部７５５は、図１〜３の実施の形態における信号端子本体部の遷移部４４３より小さい寸法になっている。遷移部は信号端子に存在するが、信号端子より寸法が大きい接地端子では同じ程度に有益ではないことに注目すべきである。遷移部は、容量と合成インピーダンスとを制御するために信号端子において使用され、したがって、接地端子に存在する必要がない。

図１４Ｄに最もよく示されるように、端子の外側のアレイ７４２は、関連したカードスロットから離れるように延在する第１の脚７５２ａ、突出部７５４ａ、第２の脚７５３ａ、遷移部７５５ａ及びテール部７４８ａを有し、一方、内側のアレイは、カードスロットの仮想延長部の一面に並んで延在する第１の脚７５２ｂ、並びに、突出部７５４ｂ、第２の脚部７５３ｂ、及び、少なくとも一部分が仮想線「ＩＳＥ」によって画定されるような場所（例えば、カードスロットの下の空間）に延在する遷移部７５５ｂを有する。本願のコネクタの他の実施の形態が図１５に図示される。本実施の形態において、内部の構成要素、すなわち、外側のガイドハウジング８０２及び内側の垂直コネクタ８０４はすべて同じであるが、外側のヒートシンク８０６は異なる構造を有し、ヒートシンク８０６の両側に配設された２組の熱放散部材８０８、８０９を備える。個別のスプレッダ、すなわち、接触プレート８１０は、ヒートシンク８０６と、ガイドハウジング８０２に挿入されて垂直コネクタ８０４に嵌合される相手方プラグコネクタとの間の熱伝導を確保するために使用することができる。

ところで、図４〜１０に戻ると、コネクタハウジング４０４は、鼻部４２８（図６）の両側に配設されたスロット４３６、４３７として図に示される一対の係合部材を備えるが、余裕があれば、係合部材は隣接する側面に配設されてもよい。周囲のガイドフレーム４０２の相補的な係合部材４５８、４５９と嵌合したときに蟻継ぎとなるように、係合スロット４３６、４３７は、角度のある形状に形成されることが好ましい。係合部材４３６、４３７は、鼻部４２８から突出し、鼻部４２８の側面に沿って肩部４６２で終端するスロット４３６、４３７として示されるが、係合部材４３６、４３７はポスト又はラグのような突起の形状を採り得ることを理解されたい。Ｉ／Ｏコネクタ４０６と回路基板４０７との間の唯一の係合手段は、典型的にはテール部４１７である。

ケーブル／プラグコネクタ（図示せず）をコネクタ４０４へ容易に接続するために、内部ガイドフレーム４０２が提供される。図４に示されるように、このガイドフレーム４０２は、プラスチックのような誘電性材料から成る別個の要素であって、相互に接続されてガイドフレーム４０２内に略中央の開口４５６を画定する単一の部材となる４つの側面４５１〜４５４を備える。この開口４５６は鼻部４２８を収容する。

図４に図示されるように、ガイドフレーム４０２は、その上に配設され、コネクタハウジング４０４の係合スロット４３６、４３７に対して相補的な形状を備え、好ましくは、２つの要素を確実に結合するためにほぞ状の突起である２つの係合部材４５８、４５９を有する。係合部材４５８、４５９の蟻継ぎ状の接合は、ガイドフレーム４０２とコネクタハウジング４０４との間の確実な係合を保証し、２つの要素間の過度の水平方向の移動を防ぐ。

ガイドフレーム４０２は、開口４５６と並んで延在し、開口より寸法がより大きく、（好ましくは、コネクタハウジングの外側の肩部４６２に当接するような平らな底面を備える）ガイドフレーム４０２に内部レッジすなわち内部凹部４６１を画定する中空の内部部分４６０を有する。この内部凹部４６１は、肩部４６２が鼻部４２８の周囲に延在する範囲と一致させるために、図示されるような開口４５６の周囲に完全に延在するスカート部４６３によって画定される。また、基部４３０は、図７に示されるように、ガイドフレームの開口４５６を包囲する仮想四面形「ＦＳ」の頂点上に配置された複数の垂直凹部４６４を含んでいてもよい。図示された実施の形態において、四面形は長方形の形状を採る。凹部４６４は、ガイドフレーム４０２の内部レッジ４６１に沿って配設される突起４６６を収容する。コネクタハウジング４０４とガイドフレーム４０２との間の係合は信頼することができるが、コネクタは、端子４１６のテール部４１７によってのみ回路基板４０７に固定される。そのため、コネクタハウジング４０４にケーブル／プラグコネクタを接続したり切離したりすることによって生じる挿入及び抜去り力は、端子のテール部４１７に伝達され、テール部４１７と回路基板４０７との接続が緩む可能性がある。さらに、相手方コネクタが接続又は切離しの間に傾けられた場合、ねじる力が端子のテール部４１７に加えられることがある。

そこで、ガイドフレーム４０２は、コネクタ４０６の端子のテール部４１７に不利益な力が伝達される可能性を減少させる手段であって回路基板４０７を直接係合するための手段を備えていてもよい。これは、ガイドフレーム４０２の側面４５２、４５４を通ってガイドフレームの内部突起４６６の部分内を下方へ延在する、一対のＵ字形の保持ストラップ４６８として示される。該ストラップ４６８は、接合された１つの背骨部４６８ａ及び２つの腕部４６８ｂを有しているように見え、背骨部４６８ａがガイドフレーム４５０のチャネル４７２に収容され、腕部４６８ｂの自由端が回路基板４０７の穴４７４に収容されたテール部４７３を含んでいる。同様に、保持ストラップ４６８の腕部４６８ｂは、ガイドフレーム４０２に形成されたスロット４７５に収容され、スロット４７５を通って延在する。保持ストラップ４６８のテール部４７３は、回路基板４０７にはんだ付されてもよいし、他の手段によって取付けられてもよい。

図に描かれるように、ガイドフレーム４５０は、コネクタハウジング４０４と並んで下へ延在せず、回路基板４０７と接触しない。ガイドフレームのスカート部４６３の底部は回路基板４０７から上に離間する。これは、ハウジング４０４の設置面積を維持し、回路トレース及び他の構成要素に対して回路基板４０７の領域を開けたままにする。ストラップ４６８は、コネクタハウジング４０４の対応する側面の凹部４６４内に延在する。ストラップのテール部４７３も同様である。テール部４７３は、好ましくは、回路基板上の決まった場所に組立体４００全体を保持する第２の手段を提供するために、回路基板４０７にはんだ付される。理解することができるように、そのような構成は、取付ねじ又は他のそのような留め具を使用する代替方法よりも非常に小さい基板空間を使用する。

ガイドフレーム４０２は相手方のコネクタのラッチ要素が接続し得るラッチ壁４７８を含む。該ラッチ壁４７８は、壁４７８の上縁４８４近傍に形成されたスロット４７９を有する。４７８で示されるラッチ壁は、オフセットしてそこから延在する２つの端壁４８０を有し、それにより、図４に示されるように、上から観ると、それはやや平たいＵ字形の形状を示す。これらの端壁４８０は、ラッチ壁４７８と協働して、ラッチ壁４７８とコネクタの鼻部４２８との間に存在する介在空間４８２でチャネルを形成する。この空間４８２は相手方コネクタの外側のガイドフランジ又はハウジングを収容する。

図９は、ガイドフレーム５００が複数の垂直コネクタ上に置かれるようなグループ化したアプリケーションに適しているガイドフレーム５００の代替の実施の形態を示す。ガイドフレームは４つの側面５０２、５０３、５０４、５０５、及び、本体部に形成された複数の開口５０６を有する。これらの開口は、コネクタ４０６と類似する複数の垂直コネクタの鼻部の周囲を滑るように構成される。これらの開口５０６はガイドフレーム５００の側面に対して角度を付けられており、それにより、回路基板４０７に対して角度を付けて取付けられたコネクタ４０６に適合することができ、また、コネクタに対してガイドフレーム５００が角度のある姿勢であっても適合することができる。前実施の形態においては、ガイドフレーム４０２の側面がコネクタ４０６の側面と位置合せされているが、本実施の形態においては、コネクタ及びガイドフレーム５００の側面はそのように位置合せされていない。むしろ、それらは互いに対して角度の付いた方向付けがされている。

説明したように、ガイドフレーム５００は複数の内部の凹部５１０を有し、１つの凹部５１０は各開口５０６と関連する。これらの凹部５１０は各開口５０６の周囲に延在し、該開口より大きく、それにより、ガイドフレーム５００全体がコネクタの対向する肩部と接触するとともにコネクタの鼻部を囲む単一のスカート部として機能する。ガイドフレーム５００は、開口５０６の内側面に配設された係合部材５１２、５１３を含む。保持ストラップ５１４が設けられ、保持ストラップ５１４は開口５０６の周囲の外側においてガイドフレーム５００の本体部を通って延在する脚部５１６を含み、上述のように、これらのストラップ５１４は回路基板の開口に収容されるテール部５１８で終端する。ストラップ５１４も、開口部５０６に近接してガイドフレームに形成された凹部５１７に収容されてもよい。

ラッチ壁５２０が各開口５０６に対して設けられ、ラッチ壁５２０は、開口５０６から離間するように位置合せされてガイドフレームの本体部の平面上に隆起し、それにより、相手方コネクタの嵌合又はガイドフランジが内部に延在するチャネルを画定する。端壁５２１がラッチ壁５２０の両端に設けられてもよい。

垂直コネクタのガイドフレームの他の実施の形態が図１０において６００で示される。１つのガイドフレーム６００は４つの側面部６０１ａ〜ｄを含み、ガイドフレームの本体部６０３の周界内に開口６０４が示される。図に描かれるように、ガイドフレーム６００は保持ストラップに依存しなく、むしろ、開口６０４の周囲の外側の本体部６０３に形成されたスロット６０２に収容された複数の個別の保持部材６１０を利用する。これらの保持部材６１０は、一端でタブ６０７に終端し、他端でテール部６０８に終端する細長い脚部６０６を備える略逆さまのＬ字形を有する。テール部６０８は対応するスロット６０９に収容され、該スロット６０９の各々はそれに連通する小さな凹部６１２を備え、保持部材の脚部６０６がスロット６０９を通って延在し、タブ部６０７が凹部６１２に収容される。保持部材６１０は、さらに、そのうちの２つがガイドフレーム６００の各側面に配設されるように配置されることが好ましく、図に示されるように、ガイドフレームの開口と対向する側面部の保持部材と同様に、特定の側面部の境界線内に位置合せされてもよい。

また、ガイドフレーム６００は、該ガイドフレームのスカート部を画定するのを助け、垂直コネクタ４０４の対向する肩部と接触する、開口６０４に隣接して連通する内部凹部６１４を含む。この内部凹部６１４は保持部材６１０に隣接して延在する。４つの保持部材６１０の脚部６０６は、ガイドフレーム６００の左側面部６０１ｂ及び右側面部６０１ｄを通り、開口の内側側面に沿って開口内に延在する突起６１６内を延在する。これらの突起には、それらの中に保持部材６１０を押込むことを容易にするために垂直に下に向って延びる開口６１８が形成されている。開口６０４の前面及び背面に沿って配列された他の４つ保持部材６１０はガイドフレームの内側面に形成された垂直のチャネル６２０内に収容されてもよい。本実施の形態において、保持部材６１０は、図４に示されるような保持ストラップよりも、前面部６０１ａ及び後面部６０１ｃにより近付けられている（その上、開口６０４から離れている）。

図１６Ａ〜１６Ｃは、図１〜８に示したものと似た実施の形態を示しているが、垂直コネクタに具備することができる更なる特徴を示している。したがって、図１６Ａ〜１６Ｃで使用される符号が前に使用された符号と違っているが、言及される特徴は前述の実施の形態の特徴と同様であると考えられる。

図に描かれるように、回路基板９０３は、基部９４４及び鼻部９４２を含むハウジング９４０内に位置するウェハ９１０のアレイを支持する。各ウェハ９１２、９１４、９１６は、スロット９５０Ａ、９５０Ｂに位置する一対の端子を支持する。このように、ウェハ９１０のアレイは、スロット９５０Ａに端子列９１１Ａ及び端子列９１１Ｂを提供し、スロット９５０Ｂに端子列９１１Ｃ及び端子列９１１Ｄを提供する。望ましいルーティング及び電気性能を提供するために、テール部も、回路基板上のテール列９２０Ａ、９２０Ｂ、９２０Ｃ、９２０Ｄを形成するように提供される。

理解することができるように、テール列９２０Ａ〜９２０Ｄは、それぞれ、端子９３１Ａ、９３２Ａ、９３３Ａ〜９３１Ｄ、９３２Ｄ、９３３Ｄから成る。したがって、示されるように、ウェハに使用される端子は、信号、信号、接地パターンに従う。理解することができるように、図に描かれた実施の形態は高密度と高データレートとを可能にする。特に、ウェハ９１２、９１４は差動対を形成する信号端子を提供するように配置され、ウェハ９１６は隣接した差動対間の接地端子を提供するように配置される。所定の空間内に多数の差動対を提供することができるように、このパターンは繰返される。あるいは、端子のうちのいくつかは、（電源又は低データレート信号のような）他の目的に使用されてもよいし、違う形状であってもよい。しかしながら、図に描かれた端子及びウェハ形式は、従来のクロストーク及び反射減衰量レベルに対して１０〔Ｇｂｐｓ〕を超えるデータレートを可能にする（例えば、１０〔Ｇｂｐｓ〕を超えるチャネルデータレートの許容可能なチャネル性能を可能にする）差動的に結合された信号対を提供する。しかしながら、上で示されるように、接地端子が取付けられれば、図に描かれた構成は２０〔Ｇｂｐｓ〕を超えるデータレートを可能にする。例えば、シミュレーションにおいて、ピンを備える図示されるデザインは１５〔ＧＨｚ〕超で４０〔ｄＢ〕（out ）未満のレベルの遠端漏話（far-end crosstalk ）を提供する。さらに、挿入損失は、比較的リニアで、約１５〔ＧＨｚ〕までで１．５〔ｄＢ〕（out ）未満であり、反射減衰量は約１３〔ＧＨｚ〕までで１０〔ｄＢ〕（out ）以下である。

２つのスロット９５０Ａ及び９５０Ｂが隣接するので、該スロット９５０Ａ及び９５０Ｂは隣接するテール列９２０Ｂ、９２０Ｃを有する。上述したように、各スロットはテール列の１つと位置合せされてもよい（９２０Ｂと９５０Ａ及び９２０Ｃと９５０Ｂ）。一実施形態において、スロット及びテール列は、隣接するテール列の両方が、スロットの２つの対向する壁９５１Ａ、９５２Ａ及び９５１Ｂ、９５２Ｂによって画定される空間ＷＳ内に位置する端子を少なくとも１つ有するように配置されてもよい。３つのテール部のテール列が使用される（例えば、図に示されるように、第１のテールは第１の位置９６１、第２のテール部は第２の位置９６２及び第３のテール部は第３の位置９６３にある）場合、もし第３の位置９６３が空間ＷＳと位置合せされていると、システムレベルの見地から更なる利点が得られることが分かる。具体的には、これにより、基板空間を過度に使用しない高密度の配置を提供しつつ、回路基板上における許容可能なルーティングレイアウトが可能になる。

ガイドフレームの実施形態に関する詳細な特徴が開示されたが、これらの特徴は、特に明記されない限り、限定を意図するものではないことに留意されたい。当業者には容易に明らかとなる上述の例示された実施形態の多くの変更、例えば、本明細書において個別に開示または特許請求された、本明細書に開示される特徴の組み合わせを含む、そのような特徴の追加的な組合せを明示的に含む、又は、代替として他の種類の接触部アレイを備えるコネクタを含む、圧縮コネクタアセンブリ及び／又はその構成要素に関する、多くの変形及び変更があることを理解されたい。また、材料及び構成において多くの可能な変形例がある。これらの変形及び／又は組合せは、本発明に関する技術分野の範囲内であり、以下の請求項の範囲内であると意図される。従来通り、請求項における１つの要素の使用は、１つ以上のそのような要素を網羅することを意図していることに留意されたい。

Claims (4)

1. 実装面及び鼻部を有するハウジングであって、前記鼻部はその中に配設された２つのカードスロットを備える嵌合面を含み、各カードスロットは第１及び第２の側面を含み、前記２つのカードスロットは第１の方向に延在するように整列させられたハウジングと、
   該ハウジング内に配設された第１のウェハであって、４つの端子を含み、各端子は接触部、テール部、及び、それらの間に延在する本体部を含み、４つの接触部が前記２つのカードスロットの第１及び第２の側面に位置するとともに４つのテール部が回路基板上で互いの間隔が空いているように形成された第１のウェハと、
   前記ハウジング内において前記第１のウェハの隣に配設された第２のウェハであって、４つの端子を含み、各端子は接触部、テール部、及び、それらの間に延在する本体部を含み、４つの接触部が前記２つのカードスロットの第１及び第２の側面において前記第１のウェハの４つの接触部の隣に位置するとともに４つのテール部が前記第１のウェハの４つのテール部の隣において回路基板上で互いの間隔が空いているように形成された第２のウェハと、
   前記ハウジング内において前記第２のウェハの隣に配設された第３のウェハであって、４つの端子を含み、各端子は接触部、テール部、及び、それらの間に延在する本体部を含み、４つの接触部が前記２つのカードスロットの第１及び第２の側面において前記第２のウェハの４つの接触部の隣に位置するとともに４つのテール部が前記第２のウェハの４つのテール部の隣において回路基板上で互いの間隔が空いているように形成された第３のウェハと
   を有するコネクタであって、
   前記第１、第２及び第３のウェハの接触部は、前記２つのカードスロットの第１及び第２の側面上で列を形成し、テール部は、前記第１の方向に直交する第２の方向に互いの間隔が空いている３つのテール部から成る４つのグループを形成し、各グループの各テール部はグループ内の他のテール部から前記第２の方向に間隔が空いている
   コネクタ。
2. 前記テール部の４つのグループのうちの１つは、前記２つのカードスロットの一方の下方に部分的に位置し、前記テール部の４つのグループのうちの他の１つは、前記２つのカードスロットの他方の下方に部分的に位置する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記テール部の４つのグループのうちの１つは、前記２つのカードスロットの一方の側に位置し、前記テール部の４つのグループのうちの他の１つは、前記２つのカードスロットの反対側に位置する、請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記テール部のパターンは対称軸を備え、該対称軸は前記２つのカードスロットの間に位置する、請求項３に記載のコネクタ。

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