JP2020529136A - モジュールマウントインターポーザ - Google Patents

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Abstract

モジュールマウントインターポーザは、モジュールをインターポーザに機械的および電気的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けを含み得る。モジュールマウントインターポーザは、モジュールと電気的に結合するように構成されたコアを含み得、締結具受けの各々は、コアに機械的に結合される。モジュールマウントインターポーザは、さらに、モジュールからプリント回路基板（ＰＣＢ）に電気信号を提供し、かつＰＣＢからモジュールに電気信号を提供するために、コアに電気的に結合され、かつＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層をさらに含み得る。

Description

本明細書で説明する実施形態は、一般に、通信モジュールに関する。より具体的には、例示的な実施形態は、通信モジュールをホストデバイスに選択的に結合するためのモジュールマウントインターポーザに関する。
光トランシーバモジュールなどの通信モジュールは、光電子通信においてますます使用されている。いくつかの通信モジュールは、通信モジュールをホストデバイスにはんだ付けすることにより、ホストデバイスにマウントされ得る。通常、通信モジュールは、ホストデバイスのプリント回路基板（ＰＣＢ）との間で電気信号を送受信することにより、ホストデバイスのＰＣＢと通信する。これらの電気信号は、光信号および／または電気信号として、ホストデバイスの外部のモジュールによって送信されるか、またはホストデバイスの外部のモジュールに送信することもできる。
本明細書で特許請求される主題は、何らかの欠点を解決する実施形態、または上記のような環境でのみ動作する実施形態に限定されない。むしろ、この背景は、本明細書で説明されるいくつかの実施形態が実施され得る１つの例示的な技術分野を示すためにのみ提供される。
これらおよび他の制限は、通信モジュールをホストデバイスに結合するためのシステムおよび方法に関する本発明の実施形態によって克服される。
本要約は、実施形態の説明において以下にさらに説明する概念の選択を簡略化して紹介するために提供される。この概要は、特許請求された主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求された主題の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図していない。
例示的な実施形態では、モジュールマウントインターポーザは、モジュールをインターポーザに機械的および電気的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けを含み得る。モジュールマウントインターポーザは、モジュールと電気的に結合するように構成されたコアを含み得、締結具受けの各々は、コアに機械的に結合される。モジュールマウントインターポーザは、さらに、モジュールからプリント回路基板（ＰＣＢ）に電気信号を提供し、かつＰＣＢからモジュールに電気信号を提供するために、コアに電気的に結合され、かつＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層をさらに含み得る。
別の例示的な実施形態では、モジュールマウントフレームは、モジュールをフレームに機械的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けを含み得る。モジュールマウントフレームには、内側ボード（ｍｅｄｉａｌ ｂｏａｒｄ）も含み得る。内側ボードは、モジュールと電気的に結合するように構成されたコアを含み得る。内側ボードはまた、モジュールからＰＣＢに電気信号を提供し、ＰＣＢからモジュールに電気信号を提供するために、コアに電気的に結合され、かつＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層を含み得る。
さらに別の例示的な実施形態では、モジュールは、複数の穴を画定するモジュールのハウジングを含む。モジュールは、モジュールマウント機構も含み得る。モジュールマウント機構は、１つまたは複数の締結具を含み得る。モジュールマウント機構は、インターポーザをも含み得る。インターポーザは、ハウジングを機械的に結合し、かつモジュールをインターポーザに電気的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けを含み得る。インターポーザはまた、モジュールがインターポーザに機械的および電気的に結合されるときに、モジュールと電気的に結合するように構成されたビームグリッド（ｂｅａｍ ｇｒｉｄ）を含み得る。インターポーザは、ビームグリッドに電気的に結合されるコアをさらに含み得、複数の締結具受けは、コアに機械的に結合される。インターポーザは、モジュールからＰＣＢに電気信号を提供し、ＰＣＢからモジュールに電気信号を提供するために、コアに電気的に結合され、かつＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層を含み得る。
本発明の追加の特徴および利点は、以下の説明に記載され、その一部は、説明から自明であるか、または本発明の実施によって習得することができる。本発明の特徴および利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘されている機器および組み合わせによって実現され、かつ得られ得る。本発明のこれらのおよび他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるか、または以下に記載する本発明の実施により習得することができる。
本発明の上記および他の利点および特徴をさらに明確にするために、添付の図面に示されている本発明の特定の実施形態を参照して、本発明のより具体的な説明を行う。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、従って、その範囲を限定するものと見なされるべきではないことが理解される。本発明は、添付の図面を使用することにより、さらなる特異性および詳細を伴って記載および説明される。
基板マウントアセンブリの上面斜視図である。 基板マウントアセンブリの上面分解斜視図である。 基板マウントアセンブリの底面分解斜視図である。 図１Ａ〜図１Ｃのインターポーザの上面分解斜視図である。 インターポーザの底面分解斜視図である。 位置合わせピンを含むインターポーザの上面斜視図である。 モジュールマウントフレームシステムの上面分解斜視図である。 モジュールマウントフレームシステムの底面斜視図である。
いくつかの通信モジュールは、マウンティングインターポーザを介して、プリント回路基板（ＰＣＢ）などのホストデバイスにマウントするように構成され得る。マウンティングインターポーザは、通信モジュールをＰＣＢに電気的に結合するために、通信モジュールをＰＣＢに物理的に接続するように使用され得る。マウンティングインターポーザを使用して、通信モジュールのＰＣＢへのマウントとＰＣＢからの取り外しをより迅速にかつ簡単に行い得る。
例示的な実施形態は、基板マウントモジュールをＰＣＢに結合するためのモジュールマウントインターポーザに関連し得る。例示的な実施形態は、基板マウントモジュールをＰＣＢに結合するための内側ボードを含むモジュールマウントフレームにも関連し得る。本明細書で説明される実施形態は、より少ないおよび／またはより複雑でない部品を含み得、かつ従来のモジュールマウント機構と比較して簡素化されたアセンブリを可能にし得る。さらに、本明細書で説明するモジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームの実施形態は、ＰＣＢ上の複雑なクランプ機構および事前にマウントされるナットの必要性を排除し、これは、複雑なクランプ機構およびＰＣＢ上の事前にマウントされたナットを含むモジュールマウント機構と比較して、基板マウントモジュールの交換に必要な時間を短縮し得る。少なくともこれらの理由から、モジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームの実施形態は、従来のモジュールマウント機構よりも実施するのにより効率的であり得る。
さらに、従来のモジュールマウント機構と比較して、本明細書で説明するモジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームの実施形態は、電気信号を基板マウントモジュールに提供し、かつ／または基板マウントモジュールから受信し、かつ電気信号をＰＣＢに提供し、かつ／またはＰＣＢから受信するために、機械的および電気的の両方で基板マウントモジュールをＰＣＢに確実に結合し得る。モジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームのいくつかの実施形態は、モジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームへの機械的および電気的結合を向上するために、基板マウントモジュールをモジュールマウントインターポーザおよび／またはモジュールマウントフレームに位置合わせするように構成される１つまたは複数の位置合わせピンをさらに含み得る。
図面を参照するが、ここで、同様の構成には同様の参照番号が付されている。図面は、例示的な実施形態の図式的かつ概略的な表現であり、従って、本発明の範囲を限定するものではなく、図面は必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。また、開示された実施形態の特徴の多くは実質的に対称的であり、特徴に対する複数の参照は、図面において１つのみがラベル付けされ得る同様の特徴のペアを参照し得ることも理解されるべきである。
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃは、それぞれ、基板マウントモジュール（ここではモジュール）１０２をＰＣＢ１０６に結合するためのモジュールマウントインターポーザ（ここではインターポーザ）１０４を含む基板マウントアセンブリ（ＢＭＡ：ｂｏａｒｄ ｍｏｕｎｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）１００の上面斜視図、上面分解斜視図、および底面分解斜視図である。図１Ａ〜図１Ｃを併せて参照すると、ＢＭＡ１００は、通信信号の送信および／または受信、ならびに光信号の電気信号への変換および電気信号から光信号への変換に使用し得る。
ＢＭＡ１００は、ボルト１０８ａ、ボルト１０８ｂ、ボルト１０８ｃ、および／またはボルト１０８ｄ（集合的に「ボルト１０８」）のうちの少なくとも１つをも含み得る。さらに、ＢＭＡは、ナット１１０ａ、ナット１１０ｂ、ナット１１０ｃ、および／またはナット１１０ｄ（集合的に「ナット１１０」）のうちの少なくとも１つを含み得る。ボルト１０８およびナット１１０は、モジュール１０２をインターポーザ１０４と機械的に結合するために使用され得る。ナット１１０は、インターポーザ１０４のコア上にマウントされ得、コアについては以下でより詳細に説明する。モジュール１０２は、ボルト穴１３２ａ、ボルト穴１３２ｂ、ボルト穴１３２ｃ、および／またはボルト穴１３２ｄ（集合的に「ボルト穴１３２」）のうちの少なくとも１つを画定するハウジング１４０を含み得る。ハウジング１４０によって画定されるボルト穴１３２の各々は、インターポーザ１０４上のナット１１０の対応する１つと整列するように配置され得る。ハウジング１４０によって画定されるボルト穴１３２の各々は、ボルト１０８の対応する１つが通過して、インターポーザ１０４上のナット１１０の対応する１つと結合することができるように構成され得る。
１つまたは複数のボルト１０８は、頭部１３６ａ〜１３６ｄおよび本体部分１３４ａ〜１３４ｄ（例えば、図１Ｂおよび１Ｃに示される）を含み得る。ボルト１０８の長さは、モジュール１０２をインターポーザ１０４に機械的および電気的の両方で結合するように、モジュール１０２のハウジング１４０に基づいて決定され得る。ボルト１０８の本体部分１３４ａ〜１３４ｄの外径は、ボルト穴１３２の内径内に収まるような大きさであり得る。同様に、ボルト１０８の各々の本体部分１３４ａ〜１３４ｄは、ナット１１０の対応する１つの内部空洞１３８ａ〜１３８ｄのねじ山と螺合するように構成されたねじ付き部を含み得る。各ボルト１０８の頭部１３６ａ〜１３６ｄは、ハウジング１４０によって画定されたボルト穴１３２の内径と比較してオーバーサイズであってもよい。ボルト１０８がナット１１０と係合すると（例えば、図１Ａに示す）、ボルト１０８の各々の頭部１３６ａ〜１３６ｄは、モジュール１０２をインターポーザ１０４に向かって付勢する。
モジュール１０２は、モジュール１０２の底部上に複数のモジュール電気接続部１４２を含み得る（例えば、図１Ｃに示される）。同様に、インターポーザ１０４は、複数のビームグリッド電気接続部１６４を備えたビームグリッド２１４（例えば、図１Ｂに示される）を含み得、ビームグリッド２１４については以下でより詳細に説明する。モジュール電気接続部１４２およびビームグリッド電気接続部１６４は、同じ構成または同様の構成で配置され得る。ボルト１０８がナット１１０と係合すると、モジュール電気接続部１４２の各々は、対応するビームグリッド電気接続部１６４に電気的に結合され得る。
さらに、モジュール１０２は、位置合わせピン１４４ａ、位置合わせピン１４４ｂ、および／または位置合わせピン１４４ｃ（集合的に「位置合わせピン１４４」）のうちの少なくとも１つを含み得る。モジュール１０２は、モジュール１０２の底面１６６上の位置合わせピン１４４を含み得る。位置合わせピン１４４を使用して、モジュール１０２がインターポーザ１０４に位置合わせされ得る。モジュール１０２の底面１６６の異なる部分は、異なる数の位置合わせピン１４４を含み得る。例えば、モジュール１０２の底面１６６の後部は２つの位置合わせピン１４４（位置合わせピン１４４ａおよび位置合わせピン１４４ｂ）を含み得、モジュール１０２の底面１６６の前部は位置合わせピン１４４の１つ（位置合わせピン１４４ｃ）を含み得る。インターポーザ１０４は、位置合わせ穴１４６ａ、位置合わせ穴１４６ｂ、および／または位置合わせ穴１４６ｃ（集合的に「位置合わせ穴１４６」）のうちの少なくとも１つを画定し得る。位置合わせ穴１４６は、それら位置合わせ穴１４６がモジュール１０２上の位置合わせピン１４４と同様のサイズ、形状であり、かつ同様の位置に配置されるように画定され得る。位置合わせピン１４４は、モジュール１０２とインターポーザ１０４との不適切な結合を阻止するために使用され得る。
さらに、ボルト１０８がナット１１０と係合すると、モジュール１０２のハウジング１４０の一部１６２ａ〜１６２ｄは、ボルト１０８の頭部１３６ａ〜１３６ｄとナット１１０の上面１５０ａ〜１５０ｄとの間に配置され得る。ボルト１０８がナット１１０と係合すると、モジュール１０２のハウジング１４０は、ボルト１０８の頭部１３６ａ〜１３６ｄの底面１４８ａ〜１４８ｄ（例えば、図１Ｃに示される）、ナット１１０の上面１５０ａ〜１５０ｄ（例えば、図１Ｂに示される）、および／またはインターポーザ１０４の上面１５２の一部（例えば、図１Ｂに示される）のうちの少なくとも１つと直接接触し得る。モジュール１０２と、ボルト１０８の頭部１３６ａ〜１３６ｄの底面１４８ａ〜１４８ｄ、ナット１１０の上面１５０ａ〜１５０ｄ、および／またはインターポーザ１０４の上面１５２の一部の少なくとも１つとの間の接触は、インターポーザ１０４に結合されている間、モジュール１０２に構造的安定性を提供し得る。モジュール１０２の提供された構造的安定性は、モジュール電気接続部１４２の各々が対応するビームグリッド電気接続部１６４に確実に電気的に結合されることを保証し得る。
ＰＣＢ１０６は、ＰＣＢ１０６の上面１５６上に複数のＰＣＢ電気接続部１５４を含み得る（例えば、図１Ｂに示される）。同様に、インターポーザ１０４は、インターポーザ１０４の底面１６０（例えば、図１Ｃに示す）上に、はんだ層２２２（例えば、図１Ｃに示す）を含み得、はんだ層２２２については、以下により詳細に説明する。はんだ層２２２は、複数のはんだ層電気接続部１５８を含み得る。ＰＣＢ電気接続部１５４およびはんだ層電気接続部１５８は、同じ構成または同様の構成で配置され得る。はんだ層２２２は、インターポーザ１０４をＰＣＢ１０６と機械的および電気的に結合するために使用され得る。インターポーザ１０４のはんだ層２２２は、表面実装技術（ＳＭＴ：ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を介してＰＣＢ１０６と結合し得る。例えば、インターポーザ１０４は、はんだ付け、スルーホール、または他の適切な表面実装技術によりＰＣＢ１０６と結合することができる。インターポーザ１０４がＰＣＢ１０６と結合されると、ＰＣＢ電気接続部１５４の各々は、対応するはんだ層電気接続部１５８と電気的に結合され得る。
さらに、モジュール１０２をインターポーザ１０４と電気的に結合し、インターポーザ１０４をＰＣＢ１０６と電気的に結合することにより、モジュール１０２によって生成された電気信号がインターポーザ１０４を介してＰＣＢ１０６によって受信されることが可能となり得る。同様に、モジュール１０２をインターポーザ１０４と電気的に結合し、インターポーザ１０４をＰＣＢ１０６と電気的に結合することにより、ＰＣＢ１０６によって提供される電気信号がインターポーザ１０４を介してモジュール１０２によって受信されることが可能となり得る。
モジュール１０２は、他のコンポーネントと電気的および／または光学的に結合され得る。例えば、モジュール１０２は、光ファイバーケーブルを介して光信号を受信し、光信号を電気信号に変換し得る。これらの実施形態では、モジュール１０２は、複数のモジュールの電気接続部１４２を介してインターポーザ１０４に電気信号を提供し得る。追加的または代替的に、モジュール１０２は電気信号を受信し、電気信号を操作し得る。モジュール１０２は、操作された電気信号を複数のモジュール電気接続部１４２を介してインターポーザ１０４に提供し得る。代替的または追加的に、モジュール１０２は、電気信号を光信号に変換し、光信号を光ファイバーケーブルを介して送信し得る。同様に、モジュール１０２は、インターポーザ１０４を介してＰＣＢ１０６から電気信号を受信し得る。
様々なモジュールの電気接続部１４２は、モジュール１０２によって生成された電気信号の同じ部分または異なる部分を提供し得る。例えば、モジュール電気接続部１４２の第１の部分は、モジュール１０２によって生成された電気信号のデータ部分を提供し、モジュール電気接続部１４２の第２の部分は、モジュール１０２によって生成された電気信号の制御部分を提供する。別の例として、モジュール電気接続部１４２の第１の部分は、モジュール１０２によって生成された電気信号のデータ部分を提供し、モジュール電気接続部１４２の第２の部分は、モジュール１０２によって生成された電気信号の制御部分を提供し、モジュール電気接続部１４２の第３の部分は、モジュール１０２のインターポーザ１０４への接地を提供し得る。
さらに、様々なモジュールの電気接続部１４２は、インターポーザ１０４を介してＰＣＢ１０６によって提供される電気信号の同じ部分または異なる部分を受信し得る。例えば、モジュール電気接続部１４２の第１の部分は、ＰＣＢ１０６によって提供される電気信号のデータ部分を受信し、モジュール電気接続部１４２の第２の部分は、ＰＣＢ１０６によって提供される電気信号の制御部分を受信し得る。別の例として、モジュール電気接続部１４２の第１の部分は、ＰＣＢ１０６によって提供される電気信号のデータ部分を受信し、モジュール電気接続部１４２の第２の部分は、ＰＣＢ１０６によって提供される電気信号の制御部分を受信し、かつモジュールの電気接続部１４２の第３の部分は、インターポーザ１０４を介したモジュール１０２のＰＣＢ１０６への接地を提供し得る。
インターポーザ１０４は、モジュール１０２および／またはＰＣＢ１０６から電気信号を受信し、電気信号をＰＣＢ１０６および／またはモジュール１０２に提供するように構成された複数の層および電気部品を含み得、複数の層および電気部品については以下でより詳細に説明する。インターポーザ１０４は、機械的および電気的の両方で、モジュール１０２および／またはＰＣＢ１０６と結合するようなサイズおよび形状であり得る。例えば、インターポーザ１０４は、正方形、長方形、円形、またはモジュール１０２および／またはＰＣＢ１０６と結合するための任意の他の適切な形状として成形され得る。
ＰＣＢ１０６は、インターポーザ１０４から電気信号を受信し、インターポーザ１０４に電気信号を提供し、電気信号を操作し、かつ／またはＰＣＢ１０６上に配置されるか、またはＰＣＢ１０６の外部に配置された他のコンポーネントに電気信号を提供するように構成される複数の層をも含み得る。ＰＣＢ１０６は、ＰＣＢ１０６の接地および／またはＰＣＢ１０６に電気的に結合された様々なコンポーネントの接地を提供するために接地面を含み得る。
ナット１１０は、ボルト１０８によってモジュール１０２に加えられ、かつモジュール１０２によってインターポーザ１０４に加えられる圧力を均等に分配するように、インターポーザ１０４上に配置され得る。例えば、ナット１１０は、モジュール１０２の外端部の近傍および／または外端部に沿ってボルト１０８を受承するように配置され得る。例えば、インターポーザ１０４は正方形として成形され得、ナット１１０は、それぞれインターポーザ１０４の個別の角部に配置され得る。ナット１１０は、ＳＭＴナットを含み得る。
インターポーザ１０４にマウントされたナット１１０と、モジュール１０２のハウジング１４０によって画定されたボルト穴１３２を通過するボルト１０８との使用により、モジュール１０２をインターポーザ１０４に機械的に結合することにより、モジュール１０２をＢＭＡ１００から取り外し、ＢＭＡ１００に取り付けるのに必要な時間を短縮し得る。同様に、モジュール１０２の取り外しおよび取り付けに必要な時間を短縮することにより、ＢＭＡ１００のデバッグ、更新、および／または一般的な保守を実行することが容易になり得る。また、モジュール１０２をＰＣＢ１０６の代わりにインターポーザ１０４に電気的に結合することにより、ＰＣＢ１０６上の電気接続部の摩耗を低減することができ、これによりＰＣＢ１０６の寿命を延ばすことができる。
図２Ａおよび２Ｂは、それぞれ、図１Ａ〜図１Ｃのインターポーザ１０４の上面分解斜視図および底面分解斜視図である。インターポーザ１０４は、図１Ａ〜図１Ｃに関連して上述したインターポーザ１０４と同一または同様のものであり得る。
インターポーザ１０４は、カバーレイ（ｃｏｖｅｒｌａｙ）２１２、ビームグリッド２１４。ボンドプライ（ｂｏｎｄｐｌｙ）２１６、コア２１８、１つまたは複数のナット１１０、はんだマスク２２０、およびはんだ層２２２を含み得る。インターポーザ１０４の様々なコンポーネントは、図１Ａ〜図１Ｃのモジュール１０２によって生成された電気信号を受信し、図１Ａ〜図１ＣのＰＣＢ１０６によって提供された電気信号を受信し、干渉／クロストークを低減および／または排除するために電気信号を分離し、かつ／または電気信号を図１Ａ〜図１ＣのＰＣＢ１０６またはモジュール１０２に提供するように構成され得る。
カバーレイ２１２は、インターポーザ１０４の上部に配置され得、かつカバーレイ穴２６８のアレイを画定し得る。カバーレイ穴２６８の各々は、対応するビームグリッド電気接続部１６４がカバーレイ２１２を通過できるように構成され得る。カバーレイ２１２は、様々なビームグリッド電気接続部１６４が受ける干渉および／またはクロストークを低減するように、ビームグリッド電気接続部１６４を互いに分離し得る。同様に、カバーレイ２１２は、インターポーザ１０４の性能低下を低減するために、ボンドプライ２１６を外部要素に対してシールし、かつ／または被覆するように使用され得る。例えば、カバーレイ２１２は、インターポーザ１０４のコンポーネントの酸化を低減し得る。加えて、カバーレイ２１２は、インターポーザ１０４の様々なコンポーネントの電気的結合を低減するために、ソルダーレジストとして使用され得る。
加えて、ボンドプライ２１６は、カバーレイ２１２とコア２１８との間に配置され得る。ボンドプライ２１６は、カバーレイ２１２をコア２１８に接着するために使用される薄膜接着剤であり得る。ボンドプライ２１６は、対応するビームグリッド電気接続部１６４がボンドプライ２１６を通過することを可能にするように構成されたボンドプライ穴２７０のアレイを画定し得る。加えて、ボンドプライ２１６は、様々なビームグリッド電気接続部１６４が受ける干渉および／またはクロストークを低減するように、ビームグリッド電気接続部１６４を互いに分離し得る。
コア２１８は、インターポーザ１０４の様々なコンポーネントの構造体および／または安定性を提供するように使用され得る。例えば、コア２１８は、カバーレイ２１２、ボンドプライ２１６、および／またははんだマスク２２０に対する構造体を提供し得る。加えて、コア２１８は、インターポーザ１０４の上部に配置されるコンポーネントを、インターポーザ１０４の底部に配置されるコンポーネントから分離し得る。同様に、コア２１８は、インターポーザ１０４内の電気信号によって生成された熱を受け取り、インターポーザ１０４の熱損傷を低減するために、コア２１８全体に熱を拡散するように構成された熱伝導性材料を含み得る。コア２１８の熱伝導性材料は、銅、アルミニウム、または他の適切な熱伝導性材料を含み得る。
さらに、コア２１８は、対応するビームグリッド電気接続部１６４がコア２１８を通過することを可能にするように構成されたコア穴２７２のアレイを画定し得る。コア穴２７２の各々は、対応するビームグリッド電気接続部１６４をコア２１８から電気的に絶縁する絶縁体層を含み得る。各絶縁体層は、対応するビームグリッド電気接続部１６４がコア２１８と電気的に結合することを阻止し得る。追加的にまたは代替的に、各絶縁体層は、対応するビームグリッド電気接続部１６４からコア２１８に熱を伝達するように、対応するビームグリッド電気接続部１６４をコア２１８に熱的に結合するように構成された熱伝導性材料を含み得る。
同様に、コア２１８は、ナット受け穴２７４ａ、ナット受け穴２７４ｂ、ナット受け穴２７４ｃ、および／またはナット受け穴２７４ｄ（集合的に「ナット受け穴２７４」）のうちの少なくとも１つを画定し得る。ナット受け穴２７４は、ナット１１０の対応する１つをコア２１８に接続するように構成され得る。ナット受け穴２７４は、ナット１１０のうちの対応する１つの底部２７６ａ〜２７６ｄ（例えば、図２Ｂに示される）がコア２１８と結合することが可能となるようなサイズであり得る。例えば、ナット受け穴２７４の内径は、ナット１１０の対応する１つを確実にコア２１８に結合するために、ナット１１０の対応する１つの底部２７６ａ〜２７６ｄの外径と同じサイズか、または同様のサイズであり得る。
同様に、ナット受け穴２７４の各々は、ナット１１０をコア２１８にマウントするためのはんだパッドを含み得る。はんだパッドは、ナット１１０の底部２７６ａ〜２７６ｄの外面に対応するような形状および／またはサイズであり得る。さらに、はんだパッドは、形状が円形であり得、かつナット受け穴２７４を超えて延在し得る。例えば、はんだパッドのサイズおよび／または形状は、ナット１１０の上部２７８ａ〜２７８ｄの底面に対応し得る。はんだパッドはまた、ナット１１０とコア２１８との間に蓄積する電荷の差を抑制するように、ナット１１０をコア２１８に接地し得る。
加えて、ナット１１０は、表面実装技術によりコア２１８にマウントされ得る。例えば、ナット１１０は、はんだ付けによりコア２１８にマウントされ得る。コア２１８と機械的に結合するナット１１０の表面積を増加させるために、ナット１１０の上部２７８ａ〜２７８ｄは、コア２１８によって画定されるナット受け穴２７４と比較してオーバーサイズであり得る。ナット１１０のコア２１８との機械的結合の増加は、モジュール１０２とインターポーザ１０４との機械的結合の構造的安定性を増加させ得る。同様に、ナット１１０の内部空洞１３８ａ〜１３８ｄは、ボルト１０８のねじ付き部と螺合するように構成されたねじ山を含み得る。
はんだマスク２２０は、インターポーザ１０４の底部に配置され得、かつはんだマスク穴２８０のアレイを画定し得る。はんだマスク穴２８０の各々は、対応するビームグリッド電気接続部１６４がはんだマスク２２０を通過できるように構成され得る。はんだマスク２２０は、様々なビームグリッド電気接続部１６４が受ける干渉および／またはクロストークを低減するように、ビームグリッド電気接続部１６４を互いに分離し得る。同様に、はんだマスク２２０は、インターポーザ１０４の性能低下を低減するために、コア２１８を外部要素に対してシールし、かつ／または被覆するように使用され得る。同様に、はんだマスク２２０は、インターポーザ１０４の様々なコンポーネントの電気的結合を阻止するために、ソルダーレジストとして使用され得る。
ビームグリッド電気接続部１６４は、グリッドアレイ状に配置され得、かつモジュール１０２およびはんだ層２２２と電気的に結合するように構成され得る。様々なビームグリッド電気接続部１６４は、モジュール１０２から電気信号を受信し、電気信号をはんだ層２２２に提供し得る。同様に、様々なビームグリッド電気接続部１６４は、はんだ層２２２から電気信号を受信し、電気信号をモジュール１０２に提供し得る。ビームグリッド電気接続部１６４の各々は、ビームグリッド電気接続部１６４がインターポーザ１０４を介して完全に押し込まれた状態となるのを阻止するようなサイズおよび形状であり得る。
図３は、第１の位置合わせピン３２４ａおよび／または第２の位置合わせピン３２４ｂ（集合的に「位置合わせピン３２４」）のうちの少なくとも１つを含むインターポーザ３０４の斜視図である。インターポーザ３０４は、図１Ａ〜図２Ｂのインターポーザ１０４と構造的に同様であり得る。位置合わせピン３２４は、インターポーザ３０４の外端部の近傍および／または外端部に沿って配置され得る。位置合わせピン３２４を使用して、モジュール１０２がインターポーザ３０４に位置合わせされ得る。第１の位置合わせピン３２４ａは、第２の位置合わせピン３２４ｂとは異なるサイズであってもよい。例えば、第１の位置合わせピン３２４ａの外径は、第２の位置合わせピン３２４ｂの外径より小さくてもよい。インターポーザ３０４は、図１Ａ〜図１ＣのＢＭＡ１００において、位置合わせピンのないインターポーザ１０４の代わりに使用されてもよい。
モジュール１０２のハウジング１４０は、位置合わせピン３２４と同様のサイズおよび／または形状の対応する位置合わせ穴を画定し得る。例えば、モジュール１０２のハウジング１４０によって画定される第１の位置合わせ穴は、第１の位置合わせピン３２４ａの外径と同じか、または同様の直径である内径を含み得る。同様に、モジュール１０２のハウジング１４０によって画定される第２の位置合わせ穴の内径は、第２の位置合わせピン２２４ｂの外径と同じか、または同様の直径であり得る。加えて、第１の位置合わせ穴の内径は、第２の位置合わせ穴の内径とは異なるサイズであってもよい。位置合わせピン３２４は、モジュール１０２とインターポーザ３０４との不適切な結合を阻止するために使用され得る。
図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、モジュールマウントフレームシステム４０４の上面分解斜視図および底面分解斜視図である。モジュールマウントフレームシステム４０４は、マウントフレーム（本明細書ではフレーム）４２８および内側ボード４３０を含み得る。モジュールマウントフレームシステム４０４は、フレーム４２８のないインターポーザ１０４の代わりに図１Ａ〜図１ＣのＢＭＡ１００で使用され得る。モジュールマウントフレームシステム４０４は、図１Ａ〜図１Ｃのモジュール１０２およびＰＣＢ１０６と機械的および／または電気的に結合するように使用され得る。例えば、フレーム４２８は、モジュール１０２をモジュールマウントフレームシステム４０４に機械的に結合し得る。同様に、フレーム４２８は、ＰＣＢ１０６と機械的に結合し得る。加えて、モジュール１０２をＰＣＢ１０６に電気的に結合するために、内側ボード４３０が使用され得る。内側ボード４３０は、モジュール１０２によって生成された電気信号を受信し、干渉／クロストークを低減および／または除去するために電気信号を分離し、かつ／または電気信号をＰＣＢ１０６に提供し得る。同様に、内側ボード４３０は、ＰＣＢ１０６によって提供された電気信号を受信し、干渉／クロストークを低減および／または除去するために電気信号を分離し、かつ／または電気信号をモジュール１０２に提供し得る。
フレーム４２８は、ＰＣＢ１０６と同様のＰＣＢ材料を含み得る。フレーム４２８がＰＣＢ材料を含む実施形態では、フレーム４２８は１つまたは複数のナット受け穴を画定し、ナット１１０は図１Ａ〜図２Ｃのナット１１０と同様の表面実装技術によりフレーム４２８にマウントされ得る。追加的または代替的に、フレーム４２８は、プラスチックを含み得、かつ単一材料片として形成され得る。フレーム４２８がプラスチックを含む実施形態では、ナット１１０は、ナット１１０をフレーム４２８と機械的に結合するために、フレーム４２８内に形成され得る。いくつかの実施形態では、フレーム４２８は、金属を含み得、かつ単一材料片として形成され得る。フレーム４２８が金属を含む実施形態では、ナット１１０は、ナット１１０をフレーム４２８に機械的に結合するために、フレーム４２８内に形成され得る。
同様に、フレーム４２８は、第１の位置合わせピン２２４ａおよび／または第２の位置合わせピン２２４ｂ（集合的に「位置合わせピン２２４」）のうちの少なくとも１つを含み得る。位置合わせピン２２４を使用して、モジュール１０２がフレーム４２８および／または内側ボード４３０に位置合わせされ得る。第１の位置合わせピン２２４ａは、第２の位置合わせピン２２４ｂとは異なるサイズであってもよい。例えば、第１の位置合わせピン２２４ａの外径は、第２の位置合わせピン２２４ｂの外径より小さくてもよい。
モジュール１０２のハウジング１４０は、位置合わせピン２２４と同様のサイズおよび形状の対応する位置合わせ穴を画定し得る。例えば、モジュール１０２のハウジング１４０によって画定される第１の位置合わせ穴は、第１の位置合わせピン２２４ａの外径と同じか、または同様の直径である内径を含み得る。同様に、モジュール１０２のハウジング１４０によって画定される第２の位置合わせ穴の内径は、第２の位置合わせピン２２４ｂの外径と同じか、または同様の直径であり得る。加えて、第１の位置合わせ穴の内径は、第２の位置合わせ穴の内径とは異なるサイズであってもよい。位置合わせピン２２４は、モジュール１０２とフレーム４２８との不適切な結合を阻止するために使用され得る。加えて、フレーム４２８は、フレーム４２８の底面上のはんだボール４８２を含み得る（例えば、図４Ｂに示される）。はんだボール４８２は、フレーム４２８をＰＣＢ１０６と機械的に結合するために使用され得る。はんだボール４８２は、フレーム４２８の底面４９６上に配置され得る。いくつかの実施形態では、はんだボール４８２は、フレーム４２８の角部に配置され得る。追加的または代替的に、はんだボール４８２は、フレーム４２８の角部の間の外端部の近傍および／または外端部に沿って配置され得る。いくつかの実施形態では、はんだボール４８２は、フレーム４２８の底面４９６を実質的に被覆してもよい。
さらに、フレーム４２８は、内部開口部４８４を画定し得、内部開口部４８４は、内側ボード４３０がフレーム４２８の内部開口部４８４内に適合することを可能にするように構成される。ＰＣＢ１０６上にマウントされるとき、フレーム４２８は、内側ボード４３０の上面４８８または底面４９０を実質的に覆うことなく、内側ボード４３０の端部の周りで内側ボード４３０を実質的に取り囲み得る。内側ボード４３０は、フレーム４２８の内部開口部４８４内に確実に適合するようなサイズおよび／または形状であり得る。追加的または代替的に、フレーム４２８および内側ボード４３０は、内側ボード４３０の端部４８６で接触してもよい。例えば、内側ボード４３０の端部４８６は、フレーム４２８の内部開口部４８４の内側端部４９２と接触してもよい。内側ボード４３０は、フレーム４２８がモジュール電気接続部１４２と内側ボード４３０上の電気接続部とを整列させるような形状および／またはサイズであり得る。フレーム４２８および内側ボード４３０を別個のコンポーネントとすることにより、ＢＭＡ１００内の平面性変化（ｐｌａｎａｒｉｔｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）の許容レベルを高めることができる。
内側ボード４３０は、図２Ａ〜図３に関連して上述したインターポーザ１０４、２０４、および３０４と同様の様々な層を含み得る。例えば、内側ボード４３０は、カバーレイ４１２、ビームグリッド４１４、ボンドプライ４１６、コア４１８、はんだマスク４２０、およびはんだ層４２２を含み得る。カバーレイ４１２は、図２Ａ〜２Ｂに関連して上述したカバーレイ２１２と同一または同様のものであり得る。同様に、ビームグリッド４１４は、図２Ａ〜図２Ｂに関連して上述したビームグリッド２１４と同一または同様のものであり得る。加えて、ボンドプライ４１６は、図２Ａ〜図２Ｂに関連して上述したボンドプライ２１６と同一または同様のものであり得る。コア４１８は、図２Ａ〜図２Ｂに関連して上述したコア２１８と同一または同様のものであり得る。同様に、はんだマスク４２０は、図２Ａ〜図２Ｂに関連して上述したはんだマスク２２０と同一または同様のものであり得る。加えて、はんだ層４２２は、図２Ａ〜図２Ｂに関連して上述したはんだ層２２２と同一または同様のものであり得る。
内側ボード４３０の様々な層は、位置合わせボード穴４９４ａ、位置合わせボード穴４９４ｂ、位置合わせボード穴４９４ｃ、位置合わせボード穴４９４ｄ、位置合わせボード穴４９４ｅ、位置合わせボード穴４９４ｆ、位置合わせボード穴４９４ｇ、位置合わせボード穴４９４ｈ、位置合わせボード穴４９４ｉ、位置合わせボード穴４９４ｊ、位置合わせボード穴４９４ｋ、位置合わせボード穴４９４ｌ、位置合わせボード穴４９４ｍ、位置合わせボード穴４９４ｎ、位置合わせボード穴４９４ｏ、および／または位置合わせボード穴４９４ｐ（集合的に「位置合わせボード穴４９４」）を画定し得る。
位置合わせボード穴４９４は、それら位置合わせボード穴４９４がモジュール１０２上の対応する位置合わせピンと同様のサイズ、形状であり、かつ同様の位置に配置されるように画定され得る。位置合わせボード穴４９４は、図１Ａ〜図１Ｃに関連して上述した位置合わせ穴１４６と同一または同様のものであり得る。同様に、モジュール１０２上の対応する位置合わせピンは、図１Ａ〜図１Ｃに関連して上述した位置合わせピン１４４と同一または同様のものであり得る。モジュール１０２上の対応する位置合わせピンおよび位置合わせボード穴４９４は、モジュールと内側ボード４３０との不適切な結合を阻止するために使用され得る。加えて、モジュール１０２を内側ボード４３０と位置合わせするフレーム４２８の代わりに、モジュール１０２の位置合わせピンおよび位置合わせボード穴４９４を使用して、モジュール１０２を内側ボード４３０と位置合わせすることができる。同様に、フレーム４２８はモジュール１０２をＰＣＢ１０６と位置合わせし得る。
いくつかの実施形態では、位置合わせボード穴４９４は省略されてもよい。これらの実施形態では、フレーム４２８および／または位置合わせピン２２４を使用して、モジュール１０２を内側ボード４３０およびＰＣＢ１０６と位置合わせし得る。これらの実施形態では、フレーム４２８およびモジュール１０２を内側ボード４３０と位置合わせする位置合わせピン２２４は、ＢＭＡ１００内の平面性変化の許容レベルを高めることができる。
さらに、いくつかの実施形態では、はんだ層４２２は省略されてもよい。これらの実施形態では、ビームグリッド電気接続部１６４は、ＰＣＢ１０６と直接接触し得る。加えて、はんだ層４２２が省略される場合、内側ボード４３０は、ＰＣＢ１０６に電気的に結合され得るが、ＰＣＢ１０６に機械的に結合され得ない。追加的または代替的に、追加のビームグリッドがＰＣＢ１０６およびビームグリッド電気接続部１６４に電気的に結合され得る。追加のビームグリッドは、追加のビームグリッド電気接続部を介してＰＣＢ１０６とビームグリッド電気接続部１６４とを電気的に結合するために使用され得る。
本発明は、その本質的な特徴から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。説明された実施形態は、すべての点で例示的であり、限定的ではないと見なされるべきである。従って、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等性の意味および範囲内にあるすべての変更は、その範囲内に含まれるものとする。

Claims (20)

  1. モジュールマウントインターポーザであって、
    モジュールをインターポーザに機械的および電気的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けと、
    前記モジュールと電気的に結合するように構成されたコアであって、前記締結具受けの各々が前記コアに機械的に結合されている、前記コアと、
    前記モジュールからプリント回路基板（ＰＣＢ）に電気信号を供給し、前記ＰＣＢからモジュールに電気信号を供給するために、前記コアに電気的に結合され、かつ前記ＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層と
    を備えるモジュールマウントインターポーザ。
  2. 前記モジュールが前記インターポーザに機械的および電気的に結合されるときに、前記モジュールを位置合わせするように構成された１つまたは複数の位置合わせピンをさらに備える、請求項１に記載のモジュールマウントインターポーザ。
  3. モジュールマウント機構であって、請求項１に記載のモジュールマウントインターポーザと、１つまたは複数の締結具とを含むモジュールマウント機構。
  4. 前記締結具の各々が頭部を含み、前記締結具の各々が前記モジュールによって画定される対応する穴を通過し、前記締結具の前記頭部が前記モジュールによって画定される前記対応する穴と比較してオーバーサイズであり、前記頭部は前記モジュールを前記インターポーザに向かって付勢する、請求項３に記載のモジュールマウント機構。
  5. 前記締結具の各々がボルトを含み、前記締結具受けの各々がナットを含む、請求項３に記載のモジュールマウント機構。
  6. 前記ナットの各々が、表面実装技術（ＳＭＴ）のナットを含む、請求項５に記載のモジュールマウント機構。
  7. 前記締結具およびナットの各々が、前記ＰＣＢにおける接地面に電気的に結合されている前記コアにおける接地面に電気的に結合されている、請求項３に記載のモジュールマウント機構。
  8. 前記コアは正方形として構成され、前記締結具受けは、前記コアの異なる角部に配置された４個の締結具受けを含む、請求項１に記載のモジュールマウントインターポーザ。
  9. 前記コアは、前記モジュールが前記インターポーザに機械的および電気的に結合されるときに、ビームグリッドを介して前記モジュールと電気的に結合するように構成される、請求項１に記載のモジュールマウントインターポーザ。
  10. モジュールマウントフレームであって、
    モジュールをフレームに機械的に結合するために、１つまたは複数の締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けと、
    内側ボードとを備え、前記内側ボードは、
    前記モジュールと電気的に結合するように構成されたコアと、
    前記モジュールからＰＣＢに電気信号を提供し、前記ＰＣＢから前記モジュールに電気信号を提供するために、前記コアに電気的に結合され、かつ前記ＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層とを含む、モジュールマウントフレーム。
  11. 前記モジュールがフレームに機械的に結合されるときに、前記モジュールを位置合わせするように構成された１つまたは複数の位置合わせピンをさらに備える、請求項１０に記載のモジュールマウントフレーム。
  12. モジュールマウント機構であって、請求項１０に記載のモジュールマウントフレームと、１つまたは複数の締結具とを備えるモジュールマウント機構。
  13. 前記締結具の各々が頭部を含み、前記締結具の各々が前記モジュールによって画定される対応する穴を通過し、前記締結具の前記頭部が前記モジュールおよびによって画定される前記対応する穴と比較してオーバーサイズであり、前記頭部が前記モジュールを前記フレームおよび前記内側ボードに向かって付勢する、請求項１２に記載のモジュールマウント機構。
  14. 前記フレームは、ＰＣＢフレームを含む、請求項１０に記載のモジュールマウントフレーム。
  15. 前記フレームは、プラスチックフレームを含む、請求項１０に記載のモジュールマウントフレーム。
  16. 前記コアは、前記モジュールが機械的にフレームに結合されるときに、ビームグリッドを介して前記モジュールと電気的に結合するように構成され、前記フレームは、前記内側ボードの上面または底面を実質的に覆うことなく、前記内側ボードの外端部の周りで前記内側ボードを実質的に囲む、請求項１０に記載のモジュールマウントフレーム。
  17. モジュールであって、
    複数の穴を画定するモジュールのハウジングと、
    モジュールマウント機構とを備え、前記モジュールマウント機構は、
    １つまたは複数の締結具と、
    インターポーザとを含み、前記インターポーザは、
    前記ハウジングを機械的に結合し、かつ前記モジュールを前記インターポーザに電気的に結合するために、前記締結具と機械的に結合するように構成された１つまたは複数の締結具受けと、
    前記モジュールが前記インターポーザに機械的および電気的に結合されるときに、前記モジュールと電気的に結合するように構成されたビームグリッドと、
    前記ビームグリッドに電気的に結合されたコアであって、前記締結具受けが前記コアに機械的に結合される、前記コアと、
    前記モジュールからＰＣＢに電気信号を提供し、前記ＰＣＢから前記モジュールに電気信号を提供するために、前記コアに電気的に結合され、かつ前記ＰＣＢと電気的に結合するように構成されたはんだ層とを含む、モジュール。
  18. 前記インターポーザは、前記モジュールが前記インターポーザに機械的および電気的に結合されるときに、前記モジュールの前記ハウジングを位置合わせするように構成された１つまたは複数の位置合わせピンをさらに含む、請求項１７に記載のモジュール。
  19. 前記締結具の各々が頭部を含み、前記締結具の各々が前記モジュールの前記ハウジングによって画定される対応する穴を通過し、前記締結具の前記頭部が前記モジュールの前記ハウジングによって画定される前記対応する穴と比較してオーバーサイズであり、前記頭部は、前記モジュールの前記ハウジングを前記インターポーザに向かって付勢する、請求項１７に記載のモジュール。
  20. 前記締結具の各々がボルトを含み、前記締結具受けの各々がナットを含む、請求項１７に記載のモジュール。
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