JP2021517773A - 導波管およびボードを連結するコネクタ - Google Patents

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Abstract

本発明の一態様によると、導波管（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）およびボード（ｂｏａｒｄ）を連結するコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）であって、ボードの一面と垂直な方向に形成され、前記ボードの一面に結合される第１開口部、信号伝送のための導波管が結合可能であり、前記導波管の長さ方向と平行な方向に形成される第２開口部、および前記第１開口部および前記第２開口部を互いに連結し伝導層で囲まれた中空（ｈｏｌｌｏｗｎｅｓｓ）を内部に含む信号ガイド部を含むコネクタが提供される。

Description

本発明は導波管およびボードを連結するコネクタに関する。
データトラフィックが急激に増加するにつれて、集積回路（ＩＣ）を連結する入力／出力バス（Ｉ／Ｏ ｂｕｓ）のデータの送受信速度も急速に増加している。過去数十年の間、費用効率性および電力効率性に優れている導体基盤のインターコネクト（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）（例えば、銅線など）が有線通信システムで広く適用されてきた。しかし、導体基盤のインターコネクトは、電磁誘導による表皮効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）によって、チャネル帯域幅（ｃｈａｎｎｅｌ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に根本的な限界を有している。
一方、導体基盤のインターコネクトに対する代案として、データ送受信速度が速い光（ｏｐｔｉｃａｌ）基盤のインターコネクトが紹介されて広く使われているが、光基盤のインターコネクトは設置およびメンテナンス費用が非常に大きいため、導体基盤のインターコネクトを完璧には代替し難いという限界が存在する。
最近、導波管（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）の長所を利用した新しい方式のインターコネクトが紹介されたことがある。例えば、コア形態の誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）部と誘電体部を囲む薄いクラッディング（ｃｌａｄｄｉｎｇ）形態の金属部で構成されるインターコネクトが代表的な例である。これは金属と誘電体の長所をともに有しているインターコネクト（別名、イーチューブ（Ｅ−ＴＵＢＥ））であって、費用および電力の側面での効率性が高く、短い範囲で速い速度のデータ通信を可能とする長所を有しているため、チップ−対−チップ（ｃｈｉｐ−ｔｏ−ｃｈｉｐ）通信、ボード−対−ボード（ｂｏａｒｄ−ｔｏ−ｂｏａｒｄ）等に活用され得る次世代インターコネクトとして脚光を浴びている。
しかし、電磁波特性、信号の損失などにより、このようなインターコネクトとボードとを互いに連結する際、インターコネクトをボードの一面と垂直な方向に結合するしかなかったため、複数のボードが互いに連結されたりボードの収納空間が狭いサーバーデッキ（ｄｅｃｋ）等でこのようなインターコネクトが使われる場合に、インターコネクトの連結が容易でないという問題があった。
そこで、本発明者は、導波管（例えば、イーチューブ（Ｅ−ＴＵＢＥ））とボードを連結するコネクタとして、ボードの一面と垂直な方向に提供される信号が導波管の長さ方向と平行な方向に伝達（または導波管の長さ方向と平行な方向に提供される信号がボードの一面と垂直な方向に伝達）されるようにガイドできるコネクタを紹介するところである。
本発明は前述した問題点をすべて解決することをその目的とする。
また、本発明は、ボードと導波管の間で信号を望む方向に進行されるようにガイドしながらその外部に信号が漏れないようにすることができるコネクタを提供することを他の目的とする。
また、本発明は、前述した導波管の長所を利用したインターコネクト（例えば、イーチューブ（Ｅ−ＴＵＢＥ））を利用するにおいて、インターコネクトがボードの一面と平行な方向に連結されるようにして連結自由度および空間活用度を向上させることができることを他の目的とする。
前記目的を達成するための本発明の代表的な構成は次の通りである。
本発明の一態様によると、導波管（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）およびボード（ｂｏａｒｄ）を連結するコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）として、ボードの一面と垂直な方向に形成され、前記ボードの一面に結合される第１開口部、信号伝送のための導波管が挿入可能であり、前記導波管の長さ方向と平行な方向に形成される第２開口部、および前記第１開口部および前記第２開口部を互いに連結し伝導層で囲まれた中空（ｈｏｌｌｏｗｎｅｓｓ）を内部に含む信号ガイド部を含むコネクタが提供される。
本発明によると、ボードと導波管の間で信号を望む方向に進行されるようにガイドしながらその外部に信号が漏れないようにするコネクタを提供することができる。
また、本発明によると、前述した導波管の長所を利用したインターコネクト（例えば、イーチューブ（Ｅ−ＴＵＢＥ））を利用するにおいて、インターコネクトがボードの一面と平行な方向に連結されるようにして連結自由度および空間活用度を向上させることができる。
本発明の一実施例によりボードと導波管が連結される全体のインターフェースを例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係るコネクタを例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係るコネクタとボードを結合する手段を例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係る他のコネクタを例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係るコネクタと導波管が連結および分離される状況を例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係るコネクタと導波管が連結および分離される状況を例示的に示す図面。 本発明の一実施例に係る導波管の構成を例示的に示す図面。
後述する本発明についての詳細な説明は、本発明が実施され得る特定の実施例を例示として図示する添付図面を参照する。このような実施例は当業者が本発明を十分に実施できるように詳細に説明される。本発明の多様な実施例は互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されるべきである。例えば、本明細書に記載されている特定の形状、構造および特性は本発明の精神と範囲を逸脱することなく一実施例から他の実施例に変更されて具現され得る。また、それぞれの実施例内の個別構成要素の位置または配置図本発明の精神と範囲を逸脱することなく変更され得ることが理解されるべきである。したがって、後述する詳細な説明は限定的な意味で行われるものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の請求項が請求する範囲およびそれと均等なすべての範囲を包括するものと理解されるべきである。図面で類似する参照符号は多様な側面にわたって同一または類似する構成要素を示す。
以下では、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の多様な好ましい実施例について添付された図面を参照して詳細に説明する。
全体インターフェース構成
図１は、本発明の一実施例によりボード１００と導波管２００が連結される全体のインターフェースを例示的に示す図面である。
まず、図１を参照すると、本発明の一実施例に係る全体のインターフェースは、ボード１００、ボード１００と他のボード（図示されず）の間で電磁波信号伝送（例えば、データ通信など）のための相互連結（すなわち、インターコネクト）手段である導波管２００、およびボード１００および導波管２００と結合されてボード１００と導波管２００の間で信号の伝達方向をガイド（ｇｕｉｄｅ）するコネクタ３００を含むことができる。
本発明の一実施例によると、ボード１００から伝送される信号が該当ボード１００の一面と垂直な方向にコネクタ３００に伝達され得、その伝達される信号はコネクタ３００により導波管２００の長さ方向と平行な方向に伝達されるようにガイドされ得る。また、本発明の一実施例によると、前記ガイドされる信号は導波管２００の長さ方向と平行な方向にコネクタ３００に結合される導波管２００を通じて他のボードに伝達され得る。また、本発明の一実施例によると、他のボードから伝送される信号が導波管２００を通じて導波管２００の長さ方向と平行な方向にコネクタ３００に伝達され得、前記伝達される信号はコネクタ３００によりボード１００の一面と垂直な方向に伝達されるようにガイドされ得る。また、本発明の一実施例によると、前記ガイドされる信号はコネクタ３００と結合されたボード１００に伝達され得る。
一方、本発明の一実施例によると、ボード１００は導波管２００またはコネクタ３００に対して信号を放射するためのパッチ（ｐａｔｃｈ）をさらに含むことができる。
例えば、本発明の一実施例によると、ボード１００上に存在するチップ（ｃｈｉｐ）から発生する信号がボード１００のマイクロストリップ回路（図示されず）に沿って伝播（ｐｒｏｐａｇａｔｅ）され得、その伝播する信号が前記パッチを通じてコネクタ３００に放射され得る。本発明で言うチップ（ｃｈｉｐ）は、トランジスタのような半導体などが複数集まって構成される伝統的な意味の電子回路部品を意味するだけでなく、相互間に電磁波信号をやり取りできるすべての類型の構成要素または素子（ｅｌｅｍｅｎｔ）を包括する最広義の概念として理解されるべきである。
コネクタの構成
以下では、本発明の具現のために重要な機能を遂行するコネクタ３００の内部構成および各構成要素の機能について詳察する。
図２は、本発明の一実施例に係るコネクタ３００を例示的に示す図面である。
図２を参照すると、発明の一実施例に係るコネクタ３００は、ボード１００の一面と垂直な方向４１０に形成され、ボード１００の一面に結合される第１開口部３１０、信号伝送のための導波管２００が結合可能であり、導波管２００の長さ方向と平行な方向４２０に形成される第２開口部３２０、および第１開口部３１０および第２開口部３２０を互いに連結し伝導層で囲まれた中空（ｈｏｌｌｏｗｎｅｓｓ）を内部に含む信号ガイド部３３０を含むことができる。
具体的には、本発明の一実施例に係る第１開口部３１０は、ボード１００の一面と垂直な方向４１０に形成される開口（ｏｐｅｎｉｎｇ）３１１を含むことができ、その開口３１１を含む一面３１２がボード１００の一面と対向するようにボード１００に結合され得る。
例えば、図３を参照すると、本発明の一実施例に係る第１開口部３１０にはラッチ（ｌａｔｃｈ）が含まれ得、前記ラッチがボード１００の溝１２５に差し込まれることによって第１開口部３１０の一面３１２とボード１００の一面１１０が互いに向かい合う状態で固定され得る。また、本発明の一実施例によると、ボード１００と第１開口部３１０の間の固定（または結合）を強化するためにソルダリング（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）され得る。
一方、本発明の一実施例に係る第１開口部３１０およびボード１００の間の結合方式は前述したラッチによる結合にのみ限定されず、ボルト−ナットによる結合など、本発明の目的を達成できる範囲内で多様に変形され得ることを明らかにしておく。
次に、本発明の一実施例に係る第２開口部３２０は導波管２００の長さ方向と平行な方向４２０に形成される開口３２１を含むことができ、該当開口３２１を通じて導波管２００が結合され得る。
例えば、本発明の一実施例によると、導波管２００の長さ方向と平行な方向４２０に形成される開口３２１の内部に導波管２００が挿入されることによって、結合が行われ得る。
一方、本発明の一実施例に係る第２開口部３２０（具体的には、第２開口部３２０の開口３２１）が形成される方向４２０は、前記第１開口部３１０（具体的には、第１開口部３１０の開口３１１）が形成される方向４１０と垂直であるか前記ボード１００の一面と平行であり得る。
次に、本発明の一実施例に係る信号ガイド部３３０は第１開口部３１０および第２開口部３２０を貫通する中空３３１を含むことができ、導波管２００を通じて伝送される信号が前記中空３３１に沿ってボード１００に伝達されるようにガイドしたり、ボード１００を通じて伝送される信号が前記中空３３１に沿って導波管２００に伝達されるようにガイドすることができる。一方、本発明の一実施例によると、必要に応じて前述した中空３３１には空気ではなく絶縁体（または誘電体）が含まれてもよい。
また、本発明の一実施例によると、信号ガイド部３３０は導波管２００を通じて伝送される信号またはボード１００から伝送される信号が伝達される方向が変化することにより（具体的には、コネクタ３００を通じてガイドされて）発生し得る信号の損失を減らすために、前記中空３３１を囲む伝導層（ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｌａｙｅｒ）を含むことができる。すなわち、本発明の一実施例によると、このような伝導層が第１開口部３１０（具体的には、第１開口部３１０の開口３１１）から第２開口部３２０（具体的には、第２開口部３２０の開口３２１）まで延びて中空３３１を囲むようにすることによって、ボード１００と導波管２００の間で信号が伝播しながら外部に信号が漏れることを遮断することができる。
例えば、本発明の一実施例によると、信号ガイド部３３０を金属で形成するか、信号ガイド部３３０の前記中空３３１を中心に一部層だけを伝導層に形成することによって、前記中空３３１が伝導層で囲まれるようにすることができる。一方、本発明の一実施例によると、前記のように一部の層を伝導層に形成するために金属接合、金属メッキ、スパッタリングなどの多様な方式が活用され得る。
一方、図４を参照すると、本発明の一実施例に係る信号ガイド部３３０は導波管２００が複数である場合に、その複数の導波管２００それぞれに対応する中空３３１を含むことができ、前記複数の導波管２００を通じて伝送される信号が前記複数の導波管２００それぞれに対応する中空３３１に沿ってボード１００に伝達されるようにガイドしたり、ボード１００を通じて伝送される信号が複数の導波管２００それぞれに対応する中空３３１に沿って複数の導波管２００に伝達されるようにガイドすることができる。
図５および図６は、本発明の一実施例に係るコネクタ３００と導波管２００が連結および分離される状況を例示的に示す図面である。
図５および図６を参照すると、本発明の一実施例によりコネクタ３００に８個の導波管２００が結合される場合（例えば、導波管２００が従来のＱＳＦＰ（Ｑｕａｄ Ｓｍａｌｌ Ｆｏｒｍｆａｃｔｏｒ Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）モジュールと類似するモジュール）を仮定することができる。
まず、図５を参照すると、本発明の一実施例によりボード１００の一面に結合されたコネクタ３００（具体的には、コネクタ３００の第２開口部３２０）に対して導波管２００の長さ方向と平行な方向５１０またはボード１００の一面と平行な方向５１０に加圧される場合に、８個の導波管２００とコネクタ３００が互いに結合され得る。
一方、本発明の一実施例によると、ここでコネクタ３００の第２開口部３２０は８個の導波管２００をそれぞれ挿入できる８個の開口を含むことができ、コネクタ３００の第１開口部３１０は前記第２開口部３２０の８個の開口それぞれに対応する８個の開口を含むことができる。また、本発明の一実施例に係るコネクタ３００の信号ガイド部３３０は、前記第１開口部３１０および前記第２開口部３２０の間を貫通する８個の中空を含むことができる。
すなわち、この場合に、前記８個の導波管２００を通じて伝送される信号が、８個の導波管２００それぞれに対応する中空に沿ってボード１００に伝達されるようにガイドされたり、ボード１００を通じて伝送される信号が８個の導波管２００それぞれに対応する中空に沿って８個の導波管２００に伝達されるようにガイドされ得る。
次に、図６を参照すると、本発明の一実施例によると、前記結合された８個の導波管２００に対して導波管２００の長さ方向と平行な方向またはボード１００の一面と平行な方向（具体的には、前述した図５の方向５１０と反対方向６１０）に加圧される場合に、コネクタ３００から８個の導波管２００が分離され得る。
以上では、８個の導波管２００がコネクタ３００に結合される実施例について主に説明されているが、本発明は必ずしもその個数にのみ限定されず、本発明の目的を達成できる範囲内で２個、４個、６個などに多様に変形され得ることを明らかにしておく。
導波管の構成
以下では、前述した本発明に係るコネクタ３００と連結され得る導波管２００の例示的構成について詳察する。
図７は、本発明の一実施例に係る導波管２００の構成を例示的に示す図面である。
図７を参照すると、本発明の一実施例に係る導波管２００は、誘電体からなる誘電体（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）部２１０を含むことができる。また、本発明の一実施例に係る導波管２００は、誘電率が互いに異なる第１誘電体部および第２誘電体部を含む誘電体部２１０と誘電体部２１０を囲む金属部２２０を含むことができる。例えば、第１誘電体部は導波管の中心部に配置されるコア（ｃｏｒｅ）の形態を有することができ、第２誘電体部は第１誘電体部と誘電率が異なる物質からなる構成要素であって、第１誘電体部を囲む形態を有することができ、金属部２２０は銅などの金属からなる構成要素であって、第２誘電体部を囲むクラッディング（ｃｌａｄｄｉｎｇ）の形態を有することができる。
一方、本発明の一実施例に係る導波管２００は、誘電体部２１０および金属部２２０を囲む被覆材からなるジャケット（ｊａｃｋｅｔ）２３０をさらに含むことができる。
引き続き、図７を参照すると、本発明の一実施例に係る導波管２００がコネクタ３００と連結される部分では、誘電体部２１０が金属部２２０によって囲まれずに露出し得る。
ただし、本発明に係る導波管２００の内部構成または形状は必ずしも前記言及されたものに限定されず、本発明の目的を達成できる範囲内でいくらでも変更され得ることを明らかにしておく。例えば、導波管２００はインピーダンスマッチングのために導波管２００の両端のうち少なくとも一端はテーパード（ｔａｐｅｒｅｄ）され得る（すなわち、線形的に細くなり得る）。
以上、本発明が具体的な構成要素などのような特定の事項と限定された実施例および図面によって説明されたが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものに過ぎず、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であればこのような記載から多様な修正および変形を図ることができる。
したがって、本発明の思想は前記説明された実施例に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等にまたは等価的に変形された全てのものは本発明の思想の範疇に属するものと言える。
１００ ボード
２００ 導波管
３００ コネクタ
３１０ 第１開口部
３１１ 開口
３２０ 第２開口部
３１２ 開口
３３０ 信号ガイド部
３３１ 中空

Claims (5)

  1. 導波管（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）およびボード（ｂｏａｒｄ）を連結するコネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）であって、
    ボードの一面と垂直な方向に形成され、前記ボードの一面に結合される第１開口部、
    信号伝送のための導波管が結合可能であり、前記導波管の長さ方向と平行な方向に形成される第２開口部、および
    前記第１開口部および前記第２開口部を互いに連結し伝導層で囲まれた中空（ｈｏｌｌｏｗｎｅｓｓ）を内部に含む信号ガイド部を含む、コネクタ。
  2. 前記第１開口部は、ラッチ（ｌａｔｃｈ）によって前記ボードの一面に結合される、請求項１に記載のコネクタ。
  3. 前記第２開口部は、前記第１開口部が形成される方向と垂直な方向に形成される、請求項１に記載のコネクタ。
  4. 前記信号ガイド部は、前記導波管を通じて伝送される信号が前記中空に沿って前記ボードへ向かうようにガイドしたり、前記ボードを通じて伝送される信号が前記中空に沿って前記導波管に伝達されるようにガイドする、請求項１に記載のコネクタ。
  5. 前記信号ガイド部は、前記信号伝送のための導波管が複数である場合に、前記複数の導波管を通じて伝送される信号が前記複数の導波管それぞれに対応する中空に沿って前記ボードに伝達されるようにガイドしたり、前記ボードを通じて伝送される信号が前記複数の導波管それぞれに対応する中空に沿って前記複数の導波管に伝達されるようにガイドする、請求項１に記載のコネクタ。
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