JP6067139B2 - 薄型コネクタシステム - Google Patents

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関連出願
本出願は、２０１３年１月１６日出願の米国仮特許出願第６１／７５３０２９号、２０１３年１月２８日出願の米国仮特許出願第６１／７５７２９９号、２０１３年２月４日出願の米国仮特許出願第６１／７６０４３３号および２０１４年８月２２日出願の米国仮特許出願第６１／８６８，７０４号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、Ｉ／Ｏコネクタを使用し、薄型コネクタから恩恵を受けうるシステムの分野に関する。

かなりの数の帯域幅（例えば、ＣＸＰコネクタは、１０Ｇｂｐｓの双方向サブチャネルを１２個提供できる）を提供できるコネクタが存在するが、既存のコネクタは、矛盾する要件に対応せねばならないことが多く、したがって、すべての用途に対して理想的に機能する１つの解決法はなかった。既存の高性能コネクタに伴う１つの問題は、例えば、ポートが格別に小さくないことである。したがって、ポート密度が妥当であっても、接続できるデバイスの数は限られる。ＣＸＰスタイルコネクタでこれを軽減する１つの試みは、ケーブル組立体の遠端部をそれぞれが４Ｘ接続に対応する３つのコネクタに分割することであった（例えば、１つの１２Ｘコネクタを３つの４Ｘコネクタに）。しかし、このような試みは、サーバーの管理をより困難にするスパゲッティ型の配線を生み出す傾向にある。より多くのチャネルを提供するためのその他の試みは、ＴＥ ＣＯＮＮＥＣＴＩＶＩＴＹが提供するＲＪｐｏｉｎｔ５システムなどの、より小型のインターフェースを設計することであった。このようなシステムは、高ポート密度を提供するが、各ポートが２つ以上のチャネルを提供でき、各チャネルがＰＣＩｅ Ｇｅｎ３またはＰＣＩｅ Ｇｅｎ４データ速度などのものに対応できるよう高データ速度を提供するよう構成された、１Ｕシャーシ内に多くのポートを提供できる設計を提供できない。

約０．５ｍｍピッチの小型コネクタがいくつか存在する。例えば、マイクロＵＳＢコネクタは差動端子対上で最大約２．５Ｇｂｐｓを提供でき、マイクロＵＳＢコネクタは０．４ｍｍピッチである。しかし、これらの既存の設計は、０．６ｍｍ未満のピッチでは、高データ速度（例えば、５Ｇｂｐｓより大きく、より好ましくは８Ｇｂｐｓ以上）と考えられうるものを提供できない。したがって、特定の個人は、コネクタシステムにおけるさらなる改良を理解するであろう。

０．５ｍｍピッチで５Ｇｂｐｓのデータ速度を提供しうるリセプタクルコネクタが開示される。本リセプタクルコネクタは、典型的には、はるかに低いデータ速度のみ提供しうる空間（例えば、幅１４ｍｍ未満、高さ４ｍｍ未満の空間）において、４Ｘコネクタを提供できる。リセプタクルと一体となるプラグコネクタも提供されうる。本プラグコネクタには、アクティブまたはパッシブラッチが含まれうる。一実施形態では、好ましい結合を提供するために、端子間での離間および／または材料を調整できる。プラグコネクタには、０．５ｍｍピッチのコネクタでパドルカードの使用を可能とするために、プラグモジュールおよび終端モジュールが含まれうる。

本発明は、実施例によって例示され、類似の参照番号が類似の要素を示す以下の添付の図面に限定されない。

コネクタシステムの一実施形態の斜視図である。 プラグおよびリセプタクルが接続されていない、図１に示す実施形態の斜視図である。 コネクタシステムの別の実施形態の斜視図である。 プラグおよびリセプタクルが接続されていない、図２Ａに示す実施形態の斜視図である。 リセプタクルの一実施形態の斜視図である。 図３Ａに示すリセプタクルの別の斜視図である。 図３Ａに示すリセプタクルでの使用に適したハウジング組立体の斜視図である。 図４に示す実施形態の部分斜視図である。 図５Ａに示す実施形態の別の斜視図である。 図５Ａに示す実施形態の拡大斜視図である。 端子櫛歯の一実施形態の斜視図である。 端子フレームの一実施形態の斜視図である。 端子フレーム上のタングの斜視図である。 端子フレームの別の実施形態の斜視図である。 図１０に示す実施形態の別の斜視図である。 図４の線１２−１２に沿って取ったハウジング組立体の斜視断面図である。 図１２に示す実施形態の別の斜視図である。 ２列の端子の一実施形態の斜視図である。 １列の端子の一実施形態の平面図である。 プラグコネクタの一実施形態の斜視図である。 図１６に示す実施形態の簡易斜視図である。 図１７に示す実施形態の部分分解斜視図である。 図１７に示す実施形態のさらなる簡易斜視図である。 図１９に示す実施形態の分解斜視図である。 図１９の線２１−２１に沿って取った簡易斜視断面図である。 図１９の線２２−２２に沿って取った斜視断面図である。 図２２に示す実施形態の別のさらなる簡易斜視図である。 図２１に示す実施形態の簡易斜視図である。 図１９に示す実施形態の簡易斜視図である。 端子フレームの一実施形態の斜視図である。 端子フレームの一実施形態の上面図である。 図２７に示す実施形態の拡大図である。 プラグコネクタの一実施形態の斜視図である。 図２９Ａに示す実施形態の別の斜視図である。 図２９Ａに示す実施形態の簡易斜視図である。 図３０に示す実施形態の部分分解斜視図である。 リセプタクルの一実施形態の斜視図である。 図３２に示す実施形態の別の斜視図である。 図３２に示すリセプタクルでの使用に適したハウジング組立体の一実施形態の斜視図である。 図３４に示す実施形態の別の斜視図である。 端子フレームの一実施形態の斜視図である。 端子フレームでの使用に適した１列の端子の一実施形態の斜視図である。 １列の端子の別の実施形態の斜視図である。 プラグコネクタの一実施形態の斜視図である。 図３９に示す実施形態の分解斜視図である。 図３９に示す実施形態の簡易斜視図である。 図４１に示す実施形態の部分分解斜視図である。 図４２に示す実施形態の簡易部分分解斜視図である。 図４３に示す実施形態の簡易斜視図である。 図４４に示す実施形態の簡易斜視図である。 図４２に示す実施形態の簡易拡大斜視図である。 プラグノーズの一実施形態の簡易斜視図である。 図４７の線４８−４８に沿って取った斜視断面図である。 図４７に示す実施形態の別の斜視図である。 図４９の線５０−５０に沿って取った斜視断面図である。 ２つの端子フレームの一実施形態の簡易斜視図である。 図５１の線５２−５２に沿って取った斜視断面図である。 リセプタクルの一実施形態の斜視図である。 図５３に示すリセプタクルを支持するよう構成された回路基板の一実施形態の簡易斜視図である。 図５４に示す回路基板のさらなる簡易斜視図である。 図５３の線５６−５６に沿って取った斜視断面図である。 図５６に示す実施形態の簡易斜視図である。 図５３の線５８−５８に沿って取った斜視断面図である。 図５３に示す実施形態の簡易拡大斜視図である。 端子フレームの一実施形態の斜視図である。 図６０に示す端子フレームの別の斜視図である。

以下の詳細な説明は、例示的な実施形態を説明するもので、明示的に開示された組み合わせに限定されるものではない。それゆえ、特記されない限り、簡潔性のために別途図示されていないさらなる組み合わせを形成するために、本明細書において開示される特徴は組み合わされてもよい。

同封の図面は、コネクタシステムの種々の実施形態を示す。一実施形態は、４Ｘコネクタを提供するコネクタシステムである。本明細書で使用されるように、ポート合計帯域幅は、チャネルと呼ばれる。したがって、４Ｘコネクタの場合、各ポートは、４つの送信サブチャネル（４つの差動対によって提供される）を備えるチャネルと４つの受信サブチャネル（４つの差動対によって提供される）を備えるチャネルを提供する。各対が４ＧＨｚ信号送信（ＰＣＩｅ Ｇｅｎ３〜８Ｇｂｐｓ）、８ＧＨｚ信号送信（ＰＣＩｅ Ｇｅｎ４〜１６Ｇｂｐｓ）および潜在的には１２．５ＧＨｚ周波数の信号送信（２５Ｇｂｐｓのデータ速度に等しい）にさえも対応できるよう、コネクタを構成できる。したがって、各４Ｘコネクタは、ＮＲＺ符号化を使用して、少なくとも３２Ｇｂｐｓチャネル（例えば、３２Ｇｂｐｓ送信および３２Ｇｂｐｓ受信）を提供できる。理解されるように、システムがＰＣＩｅ Ｇｅｎ４信号伝達を用いた場合、コネクタシステムは、６４Ｇｂｐｓチャネルに対応できる。

より高いデータ速度に関する１つの問題が、周波数が増すたびに１メートルの導体上での挿入損失が増すことであることに留意されたい。しかし、各サブチャネルに対しては、ごく限られたロスバジェットだけである（または、信号対ノイズ比は極めて小さくなり、信号は不明瞭になる）。したがって、約１２．５ＧＨｚの最小周波数（ナイキスト周波数）での信号伝達を必要とし、ＮＲＺ符号化スキームで最大約１９ＧＨｚで評価される傾向にある２５Ｇｂｐｓストリームは、１６Ｇｂｐｓなどの低周波数信号伝達に対応する通信チャネルよりも低い可能性がある（ＮＲＺ符号化で約８ＧＨｚで動作する）。２５Ｇｂｐｓでの導体長に対する上限が、約７メートルで、十分なロスバジェットを確保するためには、おそらく５メートルに制限されることが見込まれる。１６Ｇｂｐｓ通信チャネルは、最大７〜１０メートルの間の長さで十分になる傾向にあり、８Ｇｂｐｓチャネル（ＮＲＺ符号化スキームで約４ＧＨｚで動作する）は、１２メートル長である導体での使用に適しているかもしれない。当然、上記のおおよその概算は、用いられる配線のゲージおよび導体の種類（通常は銅ベースの配線である）によって決まる。よりよい導体を有するシステム（超電導体またはグラフェン体など）は有能ではあるが、より高価になる傾向にある。したがって、ロスバジェットおよびデータ速度に対する矛盾する需要は、符号化の量の増加（より低い周波数が使用されるように）、より短いケーブルの使用または単位長あたりの損失が実質上より少ない導体媒体の提供のいずれかを行うことなく、システムを２５Ｇｂｐｓ程度のデータ速度の使用に限定する傾向にある。

一実施形態では、示されたシステムは、最大約８ＧＨｚで機能することを目的としており（構成に応じて）、かつ、データ速度は使用される符号化スキームによって制限される。ＮＲＺ符号化スキームの場合、示されたコネクタは、１６Ｇｂｐｓのデータを搬送できるサブチャネルを提供するのに適している。その他の符号化スキームが使用される場合、その他のデータ速度も可能となる。しかし、議論を簡単にするために、特記されない限り、ＮＲＺ符号化が使用されていることを仮定する（特記されない限り、符号化の種類は限定的ではないことが理解されよう）。

従来のリセプタクルコネクタには、偏向する可能性のある端子が含まれることに留意されたい。しかし、本明細書に示す通り、リセプタクルコネクタは、回路基板に取り付けられるよう構成されるコネクタのことであるが、実質上偏向する必要のある端子は含まない。プラグコネクタは、リセプタクルコネクタと嵌合でき、リセプタクルコネクタと嵌合する際に偏向する端子を含む。当然、リセプタクル内で偏向し、プラグコネクタ内に固定端子を提供する端子を配置することもできる。したがって、端子接点の偏向する、または偏向しない機能は、特記されない限り、限定されるものではない。

本明細書に示すコネクタシステムには、別掲の通り、０．５ｍｍピッチにまで縮小される機能が含まれる。ｍｉｃｒｏ−ＨＤＭＩまたはｍｉｃｒｏ−ＵＳＢコネクタなどの先行するコネクタは、このようなピッチ（または０．４ｍｍピッチで）で端子を提供してきたが、パッシブ方式で機能しうるシステムで高データ速度を提供することはできなかった（例えば、これらのコネクタは、信号を増幅／反復できる、ある種の動的部品なしでは機能できなかった）。例えば、上記の２つの設計は、サブチャネルあたり最大約２．５Ｇｂｐｓのデータ速度を提供できる。しかし、示した設計は、サブチャネルあたり５Ｇｂｐｓより大きいデータ速度を容易に提供できる。具体的には、示したコネクタ設計は、パッシブ方式でＮＲＺ符号化を使用して、ＰＣＩｅシステムで８Ｇｂｐｓまたは１６Ｇｂｐｓに対応でき、かつ、図１６〜２８に示す実施形態は、２重グランド端子を使用することにより、隣接する差動対間で、パッシブ方式でＮＲＺ符号化を使用して、２５Ｇｂｐｓのデータ速度に対応できる。理解できるように、示した設計は、少なくとも８つのサブチャネル（片側に４つずつ）を含むよう構成できるが、用途に応じて、より小さくまたは大きくすることもできる。

また、端子内で必要なインピーダンスを有効にするため、端子ストックの厚さが好ましくは、０．１３ｍｍ未満（例えば、厚さ５ミル以下のストック）であるべきことが判明している。そうでない場合、確実に別の０．５ｍｍピッチの端子と嵌合しうる端子内に必要なインピーダンスを提供することは問題となる。したがって、示した端子設計は、好ましくは、０．１３ｍｍ厚未満であるストックで形成される。

図に戻ると、コネクタシステム１０は、回路基板２０に取り付けられるリセプタクルコネクタ１００を含み、アクティブまたはパッシブラッチを備えるプラグコネクタを受容しうる。具体的には、シェル１０５は、アクティブラッチまたはパッシブラッチを係合しうる係止開口部１０７を含む。リセプタクル１００は、４Ｘコネクタを提供するよう構成され（例えば、４つの送信チャネルおよび４つの受信チャネル）、かつ、以下の開示から理解されるように、リセプタクルの設計における変形も可能である。プラグコネクタ１５０は、パッシブラッチを備えるプラグコネクタの一実施形態、具体的には、パッシブラッチフィンガを備えるプラグシェル１５５を示し、一方で、プラグコネクタ２５０は、アクティブラッチを備えるプラグコネクタの一実施形態、具体的には、作動組立体２８０の一部である、ラッチアーム２８２の並進移動によって作動されるアクティブラッチフィンガ２５７を備えるプラグシェル２５５を示す。

示した設計の１つの実質上の利点は、上記のように、既存の設計よりもはるかに小型にしうるという点である。より具体的には、さらにサブチャネルあたり最大１６Ｇｂｐｓを提供しつつ、端子を０．５ｍｍピッチで配置できる。したがって、示したコネクタ設計は、幅１４ｍｍ×高さ４ｍｍ未満であるケージを提供しつつ、同時に最大６４Ｇｂｐｓのデータを送信および受信できる。端子は、十分な着陸空間を提供するために、ピッチの半分以上（例えば、０．２５ｍｍより大きい）に対して、約０．２ｍｍになるよう構成されうる（したがって、積み重ねおよび公差の問題はより管理しやすくなる）。その点に関して、より小型の端子は、電気的性能を０．６ｍｍ未満のピッチ上ではるかに管理しやすくさせることが判明している。しかし、より小型の端子は、望ましくない機械的インターフェースを提供する。それゆえ、電気的性能を得るのがより難しいが、より大型の端子を維持することが有用であることが判明している。インピーダンスを管理するために、薄いストックが有用であることがさらに判明しており、かつ、それゆえ、薄いストック（０．１３ｍｍ未満のもの）を用いることが好ましいことが判明している。端子サイズおよびプラスティックを調整することで、クロストークが同じ周波数上で少なくとも３６ｄＢ以下になるようにしつつ、リターンロスがナイキスト周波数４ＧＨｚ、かつ、潜在的には８ＧＨｚに対して、１２．５ｄＢ未満となるように、コネクタ端子を調整できることが判明している。さらなる詳細については、図を参照することで理解できる。

図３Ａ〜１５は、ＮＲＺ符号化を使用して、各サブチャネルに対し、８Ｇｂｐｓおよび１６Ｇｂｐｓのデータ速度に対応しつつ、０．５ｍｍピッチの端子を備えうるリセプタクル２００の実施形態の機構を示す。リセプタクル２００は、ポート２０２を画定する前端部２０６を備えるシェル２０５を含み、かつ、係止開口部２０７および複数の足部２０９を含む。提供される足部の数は変わりうるが、シェル２０５の接地手段を有するよう、少なくとも１つの足部２０９を有することが望ましいことに留意されたい。シェル２０５は、ハウジング組立体２２０へのシェル２０５の固定を支援する連結線２０９を含んでいてもよい。リセプタクル２００は、第１のテールの列２３２ａおよび第２のテールの列２３２ｂを含み、かつ、テールの両列は、０．５ｍｍピッチであってもよい。

ハウジング組立体２２０は、共に固定されるよう構成される第１の端子フレーム２２０ａおよび第２の端子フレーム２２０ｂを含む。２つのフレームは、連動機構を含んでいてもよく、もしくは、接着剤で共に整列および接着されてもよく、もしくは、端子フレーム２２０ａ、２２０ｂを共に固定するためその他任意の望ましい機構が使用されてもよい。

第１の端子フレーム２２０ａは、第１のタング２２２ａを含み、かつ、第１の端子フレーム２２０ａによって支持される端子アレイ２３０ａの保護を支援する任意の側翼２２４ａを含んでいてもよい。第１のタング２２２ａは、第１の信号端子２３５ａによって形成される差動対２３５に隣接するタング２２２ａ上に提供されたインピーダンスノッチ２２５を含む。端子アレイ２３０ａは、櫛歯フィンガ２２７を含む端子サポート２２６によって部分的に支持されうる。端子サポート２２６が使用されると、フランジ２２３を用いて、端子サポート２２６を第１の端子フレーム２２０ａに固定できる。端子の移動する距離が短いため、一般的に、端子アレイ２３０ａ内の端子のインピーダンスを選択的に調整するために、端子サポート２２６が材料を変える必要はない。代わりに、調節は、インピーダンスノッチ２２５および切り欠け２２９によってタング２２２ａで達成しうる。

第１のフレーム２２０ａに嵌合するよう構成される、第２の端子フレーム２２０ｂは、第２の信号端子２３５ｂに隣接するインピーダンスノッチ２２５を備える第２のタング２２２ｂを含む。理解できるように、端子フレームは、ハウジング組立体２２０を形成するために第１および第２の端子フレーム２２０ａ、２２０ｂを結合させうる機構を備えていてもよく、あるいは、それらは接着剤または熱かしめなどによって連結されてもよい。第２のフレーム２２０ａは、差動対２３５’を形成する信号端子２３５ｂを含む。図１２〜１３から理解できるように、端子フレーム２２０ａ、２２０ｂの両方は、端子アレイ周辺にインサート成形され、かつ、端子フレーム２２０ａ、２２０ｂを拘持できるようにするトングおよび溝などの機構を含んでいてもよい。これにより、端子アレイ２３０ａは、テールの列２３２ａを提供でき、かつ、端子アレイ２３０ｂは、テールの列２３２ｂを提供でき、かつ、端子アレイ２３０ａ、２３０ｂの両方は、より長いグランド端子２３６ａ、２３６ｂによって離されるより短い信号端子２３５ａ、２３５ｂを含む。理解できるように、より長いグランド端子は、インピーダンスノッチ２２５の両側に沿って延在する。

図１６〜２８は、ＮＲＺ符号化を使用して、各サブチャネルに対し、８Ｇｂｐｓおよび１６Ｇｂｐｓのデータ速度に対応しつつ、アクティブラッチ２８０と０．５ｍｍピッチの端子を備えるプラグコネクタ２５０の一実施形態を示す。プラグコネクタ２５０は、外側被覆されうる本体２５７を含み、かつ、係合ポート２５１を画定する前端部２５７を備えるプラグシェル２５５を含む。アクティブラッチ２８０は、ラッチフィンガ２８８を含む。グリップ２８１が第１の方向Ａ（実質上水平でもよい）に移動すると、ラッチフィンガ２８８は、第２の方向Ｂ（実質上垂直でもよい）に移動する。示した設計は、方向Ａに移動するグリップを示すが、アクティブラッチ２８０も反対方向に移動するよう構成されてもよいことに留意されたい。

アクティブラッチ２８０は、グリップ２８１をプレート２８３に機械的に連接される脚部２８２に連結させることで機能する。プレート２８３は、アーム２８７を係合させ、かつ、アーム２８７を偏向させるフィンガ２８４を有するため、ラッチフィンガ２８８を並進移動させる。確実なラッチング機構の提供を支援するために、アーム２８７は、プラグハウジング２６０に圧入されるフランジを有しうる基部２８５によって支持される。アクティブラッチ２８０は、それがプラグシェル２５５内に部分的に収容されるよう、かつ、ラッチフィンガ２８８がラッチ開口部２６１から延在するように構成される。理解できるように、フィンガ２８４は、アーム２８７に対するプレート２８３の並進移動によって、アーム２８７が並進移動するよう、表面２９０を係合するよう構成される。したがって、示した構成は不要である。

アーム２８７は、側２６４ａ、２６４ｂを備える前開口部２６０ａを含む、プラグハウジング２６０によって支持される。側２６４ａ、２６４ｂは、配向および整列制御を提供し、プラグコネクタが適切な配向で挿入されるように支援する機構を含んでいてもよい。プラグハウジング２６０はまた、端子フレーム２７０ａ、２７０ｂを支持し、かつ、端子フレームを定位置に固定することを支援するカラー２６０ｂを含んでいてもよい。

端子アレイ２７１ｃおよび端子フレーム２７０ｂを支持するフレーム２７１ａを含み、端子アレイ２７１ｄを支持するフレーム２７１ｂを含む端子フレーム２７０ａは、前開口部２６０ａに隣接する接点の列２６２ａ、２６２ｂを提供するために、プラグハウジング２６０に挿入されるよう構成される。したがって、端子アレイ２７１ｃ、２７１ｄの接点２７３ｂは、端子溝２６９に位置決めされ、かつ、テール２７３ａがケーブルを終端するのに用いられるよう構成されつつ、溝リップ２６４ｄによって保持される。フレーム２７１ａは、端子アレイ２７１ｃを支持し、誘導率を下げるよう作動するインピーダンスブロック２７２を含む。例えば、インピーダンスブロック２７２は、構造機能を有する必要がなく、かつ、ケーブルおよび端子間の終端部に隣接して配置されるため、インサート成形に用いられる従来の樹脂よりも低い誘電率を提供する泡状の材料を用いて提供されてもよい。導体２９７を含む、ケーブル２９６は、対応する端子のテール２７３ａに固定される。具体的には、信号搬送導体２９７は、シールド（およびケーブル内に提供されたドレイン配線）をグランド端子２７４に接続できつつ、差動対２７５を提供するため、端子フレーム２７０ａ、２７０ｂの信号端子２７６に半田付けされてもよい。示した通り、グランド端子２７４は、ケーブルがグランド端子２７４に終端される点で結合される２つの端子２７４ａを含む。これによって、よりバランスのとれた信号伝搬およびケーブルから端子への移行が提供される。差動対２７５間で並んで位置決めされる端子２７４ａは、必要に応じてブリッジ２７４ｂによってさらに結合される。図示するが、任意である、二重グランドの使用により、２０Ｇｂｐｓまたは２５Ｇｂｐｓなどのより高いデータ速度が可能となることに留意されたい。

端子フレーム２７０ａを示すが、端子フレーム２７０ｂは、端子フレーム２７０ａと同様に構成でき、かつ、同様にインピーダンスブロックを含みうるが、端子フレーム２７０ａとは反対に配向できる。インピーダンスブロック２７２が定位置にくると、保持ブロック２９８は、定位置に成形でき、かつ、理解できるように、保持ブロック２９８は、導体を端子に終端させるのに用いられる半田接続部の保護を支援し、かつ、ケーブルに対して張力緩和を提供する。

図２９Ａ〜３１は、プラグコネクタ２５０に類似したプラグコネクタ１５０の一実施形態を示すが、プラグコネクタ１５０は、摩擦により嵌合するリセプタクルを係合するよう構成されるラッチフィンガ１８８を有するが、係止様式でリセプタクルを係合せず、したがって、パッシブラッチシステムを備えるプラグコネクタの一実施形態を提供する。

したがって、プラグコネクタ１５０は、プラグハウジング１６０周辺に位置決めされるプラグシェル１５５を有するという点でプラグコネクタ２５０の構成に類似した構成を有し、かつ、端子フレーム１７０ｂが、端子アレイ１７１ｄを支持するフレーム１７１ｂを含む一方で、端子フレーム１７０ａは、端子アレイ１７１ｃを支持するフレーム１７１ａを含む。プラグコネクタ２５０にある通り、インピーダンスブロック１７２は、外側被覆構造を可能にしつつ、必要な調節を提供するのに用いられる。両方のプラグコネクタにおいて、外側被覆構造は、端子を定位置に固定することを支援し、張力緩和の提供を支援し、かつ、小型設計の提供を支援する。したがって、インピーダンスブロックの使用は、外側被覆構造を可能とし、かつ、プラグコネクタ設計の残りをより有用なものにすることを支援する。

図３２〜３８は、ＮＲＺ符号化を用いて、各サブチャネルに対し、８Ｇｂｐｓおよび６Ｇｂｐｓのデータ速度に対応しつつ、０．５ｍｍピッチの端子の垂直整列を提供するよう構成されるリセプタクル３００の機構を示す。リセプタクル３００は、前端部３０６およびパッシブまたはアクティブラッチによって係合されうるラッチ開口部３０７を備えるシェル２０５を含む。ハウジング組立体３２０は、第１の端子フレーム３２０ａおよび第２の端子フレーム３２０ｂを含む。第１の端子フレーム３２０ａは、タング３２２ａを含み、かつ、端子アレイ３３０ａを支持し、かつ、端子アレイ３３０ａは、信号端子３３５ａが差動対３３５を提供するよう構成されると、グランド端子３３６ａによって離される信号端子３３５ａを含む。第２の端子フレーム３２０ｂは、タング３２２ｂを含み、かつ、信号端子３３５ｂおよびグランド端子３３６ｂを含む、端子アレイ３３０ｂを支持する。端子アレイ３３０ａの場合と同様に、グランド端子３３６ｂは、信号端子が差動対３３５を提供するよう構成されると、信号端子３３５ａの対を離す。

示した通り、端子のインピーダンスの調整を支援するために、ノッチ３２９が端子の後ろに提供される。差動対３３５を形成する信号端子３３５の端部にインピーダンスノッチ３２５も提供され、かつ、より長いグランド端子３３６ｂは、インピーダンスノッチの両側に沿って延在する。示したタング構成は、必要なインピーダンス調節を提供するのに有用ではあるが、その他の手法も用いることができるため、示したタング構成は、特記されない限り、限定するものではないことに留意されたい。

図３９〜５２は、ＮＲＺ符号化を使用して、各サブチャネルに対して８Ｇｂｐｓおよび１６Ｇｂｐｓのデータ速度に対応しつつ、必要な構成に応じて、かつ、０．５ｍｍピッチでの端子で２ピース設計の導電設計により形成されうる、もしくは絶縁材料によって形成されうる本体３５７を含むプラグコネクタ３５０の一実施形態を示す。プラグコネクタ３５０は、上面３５６および前端部３５７を備えるプラグシェル３５５を含む。プラグシェル３５５は、係合ポート３５１の画定を支援し、かつ、プラグシェル３５５は、ラッチ開口部３６１ｂを通じて延在するラッチフィンガ３８８を有し、ラッチ開口部３６１ｂは、少なくとも部分的に上面３５６内に形成される。理解できるように、プラグコネクタ３５０は、プラグモジュール３６０および終端モジュール３７０を含み、かつ、２つのモジュールは、プラグコネクタ３５０を形成するために結合される。

示したアクティブラッチ３８０は、グリップ３８１を含み、これは、作動のために引かれるよう任意に構成され、かつ、脚部３８２に連結され、同様に引手フレーム３８３に連結される。引手フレーム３８３は、プレート３８３ａを含み、かつ、プレート３８３ａは、傾斜部３８４に機械的に連結され、かつ、一実施形態では、両方が１ピースの組立体として一体的に形成されうる。傾斜部３８４が並進移動されると、摺動面３８４ａが傾斜面３９０を圧迫し、アーム３８７を偏向させる。アーム３８７の偏向により、ラッチフィンガ３８８が並進移動し、かつ、一実施形態では、ラッチフィンガ３８８が、傾斜面３９０が並進移動するときよりも少なくとも５０％離れて並進移動する。したがって、グリップ３８１の方向Ａへの作動により、ラッチフィンガ３８８が方向Ｂに並進移動する。これら２つの方向は、相互に対して実質上垂直でもよく、かつ、グリップ３８１が引かれる代わりに押されてもよいことに留意されたい（当然、グリップが方向Ａとは反対の方向に移動した場合、傾斜部３８４および傾斜面３９０の配向を変更する必要がある）。

アクティブラッチのその他の形態が提供されてもよく、かつ、一実施形態では、アクティブラッチは、プラグコネクタ１５０によって使用されるなど、パッシブラッチと置換されてもよいことに留意されたい。示したアクティブラッチシステムは、アクティブラッチングシステムの一実施形態であり、かつ、アクティブラッチシステムが必要な場合、ラッチのアームを作動させるその他の望ましい方法も適切であることが理解できる。したがって、グリップもラッチアーム上でまっすぐ下に押し出すよう構成されてもよい。

プラグモジュール３６０は、プラグシェル３５５を含み、かつ、ランプ３７１ａを係合し、かつ保持するよう構成される係止開口部３６１ａを有する。ブリッジ３６１ｃは、ラッチフィンガ３８８がブリッジ３６１ｃの両側上に提供されるように、ラッチ開口部３６１ｂを分岐する。アーム３８７は、基部３８６によって支持され、同様に、底板３８９によって支持される。底板３８９は、終端モジュール３７０に固定されてもよく、したがって、アーム３８７は、片持ち様式で終端モジュール３７０から延在する。

終端モジュールは、ランプ３７１ａおよびステップ３７１ｃを含むハウジング３７１を含む。ハウジングは、プラグモジュール３６０が係合されるように構成されるパッド３７３ｃを含むカード３７２を支持する。

上述のプラグコネクタ設計は、０．５ｍｍピッチで離間配置された端子と連動する設計を提供しつつ、パドルカードの使用を避けたことに留意されたい。しかし、任意の種類の電子部品を追加することが望ましい場合、パドルカードは有用でありうる。両側に接点を備えるパドルカードは、ある種のサンドイッチを形成するよう、対向層を共に押すことで形成される。パドルカードの両側が完全に整列されることが理想的だが、パドルカードを形成するプロセスにより、パドルカードの第２の側面上に形成された第２のパッドの組の場所と比較して、パドルカードの第１の側面上に形成されたパッドの組の場所に公差が生じる。

従来のパドルカード設計では、端子が０．５ｍｍピッチになる場合、コネクタ内のパドルカードを固定する公差と合わさると、パドルカードの設計において固有の公差（例えば、パドルカードの対向側上のパッド間の相対距離に対して）がこのような従来のパドルカード設計（ＳＦＰ型コネクタで使用されうるものなど）を提供することを不可能にする。パドルカードがリセプタクル内の一方の側に付勢されても、リセプタクル内の端子の場所は、端子がインサート成形手法で形成できるという事実のため、非常に正確に制御できるが、パドルカードの縁およびパドルの他方の側上のパッドに対するパッドの場所の公差は、パドルカードの両側が０．５ｍｍピッチで端子に嵌合される必要がある場合に、パドルカード設計が確実な接続をなすことができないほど十分な大きさとなる。

これを解決する１つの方法は、パドルカードの製造プロセスを改善することだが、現在、それを行う費用効率のよい方法はない。しかし、その他の大きな公差が生じなければ、パドルカードの２つの側間の公差の差は収容できることが判明している。それに応じて、示した設計では、パドルカードの第１の側面上のパッドの位置をデータムとして用い、ビジョンソフトウェアにより、対応するパッド上にプラグモジュール内に提供された第１の端子の組を正確に位置決めできる。プラグモジュール内に提供された第２の端子の組（対向端子）の位置は、従来の製造手法で慎重に制御され、かつパドルカードの第２の側面上の第２のパッドの組を確実に係合できる。例えば、端子のテールが約０．２ｍｍ幅となるよう端子が構成される場合、端子は約０．３ｍｍ幅であるパッドを確実に係合できる。

図４５は、終端モジュール３７０内で使用できるパドルカード３７２の特徴を示す。パドルカード３７２は、パドルカード３７２の対向側上に位置決めされるパッド３７３ｂおよび３７３ｂ’の列を有する。各パッド３７３ｃは、ケーブル３９６によって提供される導体に電気的に結合されてもよく、かつ、プラグモジュール３６０によって提供される対応する端子に嵌合されるよう構成される。配線対３７３ａ、３７３ａ’、３７３ａ’’および３７３ａ’’’は、差分信号経路を提供するように、信号パッドを使用するよう構成されたパッドに結合される。ケーブル３９６の信号導体３７９ｂは、これらの配線対に半田付けされ、一方で、ドレイン導体３７９ａは、ブランド端子に対応するパッドに半田付けされる。パドルカードは、パドルカードにハウジング３７１を固定するのに用いられるノッチ３７８を含んでいてもよい。

次に、テール３６３ａがパッド３７３ｂにそろうように、プラグモジュール３６０が位置決めされる。理解できるように、終端モジュール３７０に対するプラグモジュールの配向は、パッド上にテールを配置することによってのみ制御され、したがって、その他の公差は整列には干渉しない。したがって、プラグモジュールおよび終端モジュールは互いに隣接するが、整列がハウジング３７１の場所に対するハウジング３６４の場所ではなく、端子の場所によって決まるため、物理的には整列機構を必要としない。一方の側のテールが対応するパッドに十分に整列されると、公差が他方の側のテールが同様に確実に整列しうると判断されるのに十分となり、かつテールがパッドに半田付け可能となる。理解できるように、必要な精度のレベルは、公差の積み重ねによって決まり、かつ、当業者には容易に判定できるため、本明細書ではこれ以上説明しない。

理解できるように、プラグモジュールは、テール３６３ａ、接点３６３ｂおよびその間に延在する本体３６３ｃを含む。テールは、列３６３、３６３’内に提供され、かつ、接点は、係合ポート３５１の画定を支援する側３６４ａ、３６４ｂを備えるハウジング３６４に位置決めされる。配向機構３６４ｃを用いて、プラグコネクタ３５０の後方挿入を防ぐことができる。

端子は、ブロック３６８ａ、３６８ｂによって支持され、ハウジング３６４の壁３６９の対向側上に位置決めされ、かつ、接点は少なくとも部分的に、レッジ３６４ａによって適所に抑制される。したがって、端子フレーム３６８、３６８’が提供される。

起伏部３６３ｅを使用して、ブロック３６８ａ内に端子３６３を固定することが有用であることが判明している。したがって、鋭角部を用いる従来の設計とは異なり、示した設計は、起伏部を用いて、データ速度が１６Ｇｂｐｓまたは２５Ｇｂｐｓに増す場合は特に有用である、インピーダンスの断絶および反射を減らしつつ、ブロック内に端子を固定するようにしうる。

特定の実施形態では、終端モジュールは光モジュールとして機能するよう構成されてもよいことに留意されたい。このような実施形態では、パドルカードの片側に取り付けられるケーブルがないが、代わりに、電気信号を光信号に変換しうる構成要素がパドルカード上に提供される。このような光モジュールは、構造において変化する可能性があり、光モジュールは知られているため、本明細書では説明しないが、このような終端モジュールもまたパドルカードをプラグモジュールに嵌合させることができる同じパッド構成を含むことが理解される。

図５３〜６１は、ＮＲＺ符号化を使用して、各サブチャネルに対して、８Ｇｂｐｓおよび１６Ｇｂｐｓデータ速度に対応しつつ、０．５ｍｍピッチでの端子を備える回路基板２０上に取り付けられるよう構成されたリセプタクル１００の細部を示す。リセプタクル１００は、前端部１０６およびラッチ開口部１０７を備えるシェル１０５を含む。回路基板２０は、２列のパッド２１ａ、２１ｂを含み、列内の各パッド２２は、リセプタクル１００内のテールに結合されるよう構成される。信号パッドに対応するパッドは、バイアス２２ｂ、次にトレース２２ｃに接続するトレース２２ａに結合される。開示される実施形態は、各信号対間に位置決めされる２つのグランドパッドを有し、これは、クロストークが低く、より高い信号伝達周波数を必要とする設計における使用にとって有益である。このような構成は、例えば、有用であり、（ＮＲＺ符号化を使用して）２５Ｇｂｐｓに等しいデータ速度にとって潜在的に必要である。

リセプタクル１００は、２つの端子フレーム１２０ａ、１２０ｂを支持するハウジング１２０を含む。端子フレーム１２０ａには、端子アレイ１３０ａを支持するフレーム１２２ａが含まれ、一方、端子フレーム１２０ｂには、端子アレイ１３０ｂを支持するフレーム１２２ｂが含まれる。フレーム１２２ａは、端子アレイ１３０ａを支持するが、端子櫛歯１２３ａがテールの位置を制御するのに有用であることが判明されている。差動対１３２が隣接する端子に結合されるよりもより密接に結合されるよう、該差動対はインピーダンスノッチ１２４に整列されうる（例えば、差動対は優先的に結合されうる）。したがって、インピーダンスノッチは、端子のサイズおよびピッチが端子の実際の離間またはサイズを変えることをより困難としても、優先的な結合を許容し、かつ、さらに機械的に堅牢な設計を提供する。しかし、フレーム１２２ｂは、小型化するにつれ端子櫛歯の使用を回避でき、したがって、インピーダンスノッチは、フレーム１２２ｂ内に直接提供されうる。端子櫛歯１２３ａは、ハウジング１２０内のスロット１２１内に位置決めできる。２つのフレームが相互に対して摺動するように、表面１２８などのフレーム１２２ａ、１２２ｂの表面を円滑にしうることに留意されたい。したがって、２つの端子フレーム１２０ａ、１２０ｂは、ハウジング１２０に挿入される前に結合される必要はない。したがって、結果は、両方の端子フレーム上に提供された１列の接点１２９となる。

必要なリターンロスおよびクロストーク性能を提供することが有用であると考えられ、特定の用途の場合、システムが要求通りに機能することを確保するには必要でありうることに留意されたい。当然、コネクタは、システム全体の一部であり、したがって、コネクタから改善された性能を提供することは常に有用である。しかし、最終的には、性能をさらに改善するのに必要なさらなる製造費は、魅力的ではなくなる。当業者は、これらの矛盾を理解でき、かつ、システム要件および本明細書で提供された教示に基づいて、適切な性能を選択するであろう。

本明細書で提供された開示は、本明細書の好適な、および例示的な実施形態に関して特徴を説明している。その他多くの実施形態、添付の特許請求の範囲の範囲および趣旨内の修正および変形は、本開示を検討すれば、当業者なら理解されよう。

Claims (8)

1. 第１の列および第２の列を成すように配設された複数の端子を含むプラグモジュールであって、前記端子のそれぞれが、テール、接点およびその間に延在する本体を含み、前記第１の列の端子は第１の端子フレームによって支持され、前記第２の列の端子は第２の端子フレームによって支持される、プラグモジュールと、
   前記端子の前記テールと嵌合するよう構成されたパッドを含む終端モジュールであって、前記プラグモジュールおよび前記終端モジュールが前記パッドおよび前記テールの配向を介して整列される、終端モジュールと、
   前記プラグモジュールおよび前記終端モジュールを少なくとも部分的に囲む本体と、を備え、前記端子が０．５ｍｍピッチであり、前記プラグコネクタがパッシブ方式でＮＲＺ符号化を用いて、サブチャネルあたり５Ｇｂｐｓのデータ速度に対応するよう構成される、プラグコネクタ。
2. 前記プラグコネクタが８つのサブチャネルを含み、各サブチャネルは１６Ｇｂｐｓのデータ速度に対応するよう構成される、請求項１に記載のプラグコネクタ。
3. 前記プラグモジュールがラッチ開口部を通して延在するラッチフィンガであって、作動に応答して平行移動するよう構成されたラッチフィンガを備えるプラグシェルを含む、請求項１に記載のプラグコネクタ。
4. 列状に配設された複数の端子を含むプラグモジュールであって、前記端子のそれぞれが、テール、接点およびその間に延在する本体を含み、前記端子が端子フレーム内に配設されている、プラグモジュールと、
   前記端子の前記テールと嵌合するよう構成されたパッドを含む終端モジュールであって、前記プラグモジュールおよび前記終端モジュールが前記パッドおよび前記テールの配向を介して整列される、終端モジュールと、
   前記プラグモジュールおよび前記終端モジュールを少なくとも部分的に囲む本体と、を備え、
   前記端子が０．５ｍｍピッチであり、前記プラグコネクタがパッシブ方式でＮＲＺ符号化を用いて、サブチャネルあたり５Ｇｂｐｓのデータ速度に対応するよう構成され、
   前記プラグモジュールがラッチ開口部を通して延在するラッチフィンガであって、作動に応答して平行移動するよう構成されたラッチフィンガを備えるプラグシェルを含み、
   前記ラッチ開口部がブリッジを有し、前記ラッチフィンガが前記ブリッジの一方の側にある前記ラッチ開口部を通して延在する第１のラッチフィンガであり、第２のラッチフィンガが前記ブリッジのもう一方の側にある前記ラッチ開口部を通して延在する、プラグコネクタ。
5. 前記ラッチフィンガが片持ち様式で支持されるアームによって支持され、該アームの偏向により、前記ラッチフィンガが偏向される、請求項４に記載のプラグコネクタ。
6. 第１の方向に平行移動するよう構成される引手フレームをさらに備え、該引手フレームの平行移動が前記アームを偏向させるよう構成される、請求項５に記載のプラグコネクタ。
7. 前記第１の方向が水平方向である、請求項６に記載のプラグコネクタ。
8. 前記引手フレームに機械的に連結されたグリップをさらに備え、該グリップが、作動中、使用者によって水平方向に平行移動されるよう構成される、請求項６に記載のプラグコネクタ。

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