JP6543415B2 - アダプタを有するコネクタシステム - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０１５年９月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／２３２，６６０号の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、入力／出力（ＩＯ）コネクタの分野に関し、より具体的には、積層構成のＩＯコネクタに関する。

ＩＯコネクタは、サーバ及びスイッチ用途で多用されている。現行のスイッチ及びサーバに存在する１つの問題は、前面面積当たりの追加バンド幅に対する必要性である。積層コネクタは追加ポート密度を提供するのを助けるけれども、特定の用途のためには積層コネクタでは不十分である。３つのポートを鉛直方向に積み重ねることの試みは、製造の見地から問題を含む。この問題に対処する１つの試みは、腹と腹とを突き合わせるように対向した設計を提供することであり、この設計は、同じ回路基板に２つのコネクタを装着することを含み、両方のコネクタは、反対側側面ではあるが、同じ位置に装着される。

腹と腹とを対向させる解決策は、取り付けられた表面実装（ＳＭＴ）であってもよい単一ポートによってかなり良好に機能するけれども、ＳＭＴ取付けはプロセス制限をもたらし、したがって、一部の人は、自らのコネクタを回路基板に圧入するのを選ぶであろう。回路基板の反対側側面に２つのコネクタを圧入することが可能であるけれども、腹と腹とを対向させる設計を提供するには、非常に厚いマザーボード（これは多くの場合コストが極端に高い）、又は高いデータレートを維持することを保証するのが困難である独特のフットプリント／ルーティング構成のいずれかを必要とする。特にデータレートが送信／受信チャネル当たり２５Ｇｂｐｓに到達すると、回路基板は高周波数である程損失が増加するので、データレートを増やす試みがまた困難である。結果として、フロントパネル密度の増加を可能にする更なる改善は、特定の個人によって評価されるであろう。

メインボードを含むコネクタシステムが開示され、このメインボードは、第１の側面に第１のコネクタが装着され、第２の側面に第２のコネクタが付着されており、第１のコネクタと第２のコネクタとは、腹と腹とを対向させる配列で整列している。第１のコネクタは、メインボードにある第１組のバイアを係合する。第２のコネクタは、メインボードに隣接して配列されたインターポーザボードに設置されている。インターポーザボードは、第２のコネクタの尾部を係合する第２組のバイアを含む。第２組のバイアは、第３組のバイアに導電線を介して結合される。１組の二重尾部が、第３組のバイアに設置される。二重尾部は、メインボードに提供された第３組のバイアと第４組のバイアとの間に電気接続を提供する。第１組のバイアと第４組のバイアとは、第４組のバイアが第１組のバイアの後方にあるように整列している。インターポーザボードは、制御器若しくは調整器又は好適なチップが設置されることを可能にする切り欠き部を有してもよい。認識されるように、示された実施形態は、ポート密度の増加及び既存機械設備の再利用を可能にする。

本発明は、一例として示され、添付図面に限定されるものではなく、図面中、同様の参照番号は、類似の要素を示す。

コネクタシステムの一実施形態の斜視図である。 図１に示す実施形態の概略上面図である。 図１に示す実施形態の部分分解斜視図である。 インターポーザボード及びメインボードの一実施形態の分解斜視図である。 図４に示す実施形態の別の斜視図である。 インターポーザボードとメインボードとの間の接続を示すコネクタシステムの一実施形態の斜視断面図である。 インターポーザボードとメインボードとの間の接続の一実施形態の斜視断面図である。 インターポーザボードとメインボードとの間の接続の別の実施形態の斜視断面図である。 ２つのボードの間に設置された尾部アライナによって一緒に接続されたインターポーザボード及びメインボードの略図である。 切り欠き部を有するインターポーザボードの一実施形態の斜視図である。

以下の「発明を実施するための形態」は、例示的な実施形態を説明するものであり、明示的に開示された組み合わせに限定することを意図しない。したがって、別途記載のない限り、本明細書で開示される特徴は、一緒に組み合わせて、簡潔さのために別途示されることがなかった、更なる組み合わせを形成することができる。

図から認識されるように、コネクタシステム１０は、第１の側面３１ａと、第２の側面３１ｂと、を有するメインボード３０を含み、メインボード３０は、従来の回路基板材料から形成されてもよく、又は、別の追加のプロセスを使用してもよい。メインボード３０は、第１の積層コネクタ５０を支持し、第２の積層コネクタ５０を更に支持してもよく、この場合、第１及び第２の積層コネクタは、腹と腹とを対向させた構成にある。場所をフットプリントに提供するために、インターポーザボード２０が、メインボード３０に装着される。インターポーザボード２０が第２のコネクタ５０に接続するためのバイアを提供するので、第１及び第２のコネクタ５０の両方は、より厚いメインボードを必要とせずに同じフットプリントを有してもよい。

メインボード３０は、第１の側面３１ａと、第２の側面３１ｂと、前面３０ａと、を含む。第１組のバイア３２が、第１の側面３１ａにあり、第１組のバイア３２は、長さＬを有する領域を画定する。メインボード３０は、第２の側面に提供されている第２組のバイア３４を更に含み、第２組のバイアは、厚さＴよりも大きいオフセット距離Оだけ第１組のバイアからオフセットされている。提供された実施形態は、前面３０ａから離れる方向であるオフセット方向を示している点に留意すべきである。代替の実施形態では、オフセット方向が、前面３０ａに向かう方向であってもよく、かかる構成が、また、インターポーザボード２０によって共有されてもよい点に留意すべきである。

インターポーザボード２０は、前面２０ａと、第１の側面２１ａと、第２の側面２１ｂと、を含む。第３組のバイア２２が、第２の側面２１ｂに設置され、そして、長さＬ’を有する領域を有する。第４組のバイア２４が、インターポーザボード２０の第１の側面２１ａに提供されており、第４組のバイア２４は、第３組のバイア２２からオフセット距離Ｏ’だけオフセットされている。一実施形態では、長さＬは、長さＬ’と同じであってもよく、オフセット距離Ｏは、オフセット距離Ｏ’と同じであってもよい。インターポーザボードのトレースが、第３組のバイア２２から第４組のバイア２４まで延在することにより、フットプリントのオフセット又は平行移動として作用し、したがって、第３組のバイア２２は、異なる場所にオフセットされてもよい。更に、第４組のバイア２６のフットプリントが、第３組のバイア２２のフットプリントと異なっていてもよく、したがって、インターポーザボード２０は、２つの異なるフットプリントの間にマッピングを提供してもよい。

示されたコネクタ５０は、上ポート６１と下ポート６３とをそれぞれ画定するケージ５５を含む。それぞれのコネクタは、尾部の配列６５を更に含む。尾部の配列６５は、圧入尾部又はなんらかの別の尾部構成として作用するように構成されてもよく、特定の実施形態では、コネクタ５０は、対応するボードに圧入されてもよい。両方のコネクタ５０は積層コネクタであるが、別の構成が可能である。例えば、いくつかの実施形態では、２つのコネクタのうちのただ１つが、積層コネクタであってもよい。

認識されるように、尾部の配列４０は、第４組のバイア２４が装着されてもよく、尾部の配列４０は、第４組のバイア２４を第２組のバイア３４と接続するために使用されてもよい。接続を可能にするために、尾部の配列４０のそれぞれの尾部４１は、基部４２と、バイア２６の中に挿入される第１の圧入指状部４４と、を有してもよく、第２の圧入指状部４６が対応するバイア３６に挿入されることにより、尾部４１が、インターポーザボード２０のバイアとメインボード３０のバイアとの間に接続を提供してもよい。

認識されるように、インターポーザボード２０は、第１及び第２のコネクタ５０の尾部と整列したバイアがそれぞれ邪魔になるか、又は重複するかを懸念する必要がなく、２つのコネクタ５０がメインボード３０の同じ領域に圧入装着されるのを可能にする。更に、１組の尾部だけがそれぞれのボードに設置されているので、経路が単純化され得る。

尾部４１（これは二重尾部の形式であってもよい）が、バイア２６をバイア３６に接続するのに使用されてもよいけれども、別の実施形態が、はんだ充填物４８（これは球の形状であってもよく、又は任意の別の望ましい形状であってもよい）を使用して、インターポーザボード２０とメインボード３０との間にはんだ接続を作成してもよい点に留意すべきである。はんだ充填物４８は、（図８に描かれているように）バイア２６、バイア３６、又はその両方のいずれかに設置されたくぼみ２８、３８の中に設置されてもよい。くぼみ２８、３８（これらは任意選択的である）は、はんだ充填物４８を適切な位置に保持するのを助け、バイア２６、３６の間の良好な接続を保証するのを助ける。

動作において、第１のコネクタ５０は、第１組のバイアの中に圧入され得る尾部を有してもよい。第２の積層コネクタ５０は、インターポーザボード２０に設置される。インターポーザボード２０が、第２の積層コネクタ５０の尾部の配列６５をオフセット距離Ｏ’だけ平行移動させるように作用することにより、メインボード３０は、メインボード３０にインターポーザボード２０を結合し得る１組の尾部４１を受け取る第２組のバイアを提供してもよい。このようにして、標準的な積層コネクタの高さの基本的に２倍の高さの４つのポートを付与するフロントパネルが提供されてもよい。認識できるように、実質的により大きいフロントパネル密度を提供しながら、同じ積層コネクタを再利用する能力は、機械設備コストを劇的に低減させる。

図９から認識できるように、メインボード１３０及びインターポーザボード１２０は、尾部アライナ１７０を更に含んでもよい。尾部アライナ１７０は、知られているように、据付けの前には尾部４１を保護するのを助け、そして、メインボード１３０にインターポーザボード１２０を据え付けている間、メインボード１３０とインターポーザボードとの間で圧縮されるであろう。

コネクタ５０のフットプリントパターンは、尾部の配列４０のフットプリントと同じでなくともよい点に留意すべきである。コネクタはそれらが形成される態様に起因した特定の制限を有するけれども、尾部の配列４０のレイアウトは、より制限的ではなく、そして、バイア２６、３６は、尾部の配列４０とともに、信号強度又はルーティング目的で最適化されてもよい。

インターポーザボード２２０等のインターポーザボードは、第１のバイア及び第２のバイアが位置する領域の外側の領域に１つ又は複数の切り欠き部２８０を含んでもよい点に留意すべきである。切り欠き部２８０は、第１と第２のコネクタとの間に空間を提供してもよく、この空間は、信号のフィルタリング及びコンディショニングのための抵抗器及びコンデンサを装着するために使用されてもよい。

本明細書で提供される開示は、その好ましい例示的な実施形態の観点で特徴を説明している。添付の請求項の範囲及び趣旨の範囲内で、数多くの他の実施形態、修正、及び変形が、本開示の検討から当業者に想起されるであろう。

Claims (10)

1. コネクタシステムであって、
   前面、第１の側面、及び第２の側面を有するメインボードであって、該メインボードは、前記第１の側面に第１組のバイア、及び前記第２の側面に第２組のバイアを含み、前記第１組のバイアは、長さを有する領域を画定し、前記第１組のバイアと前記第２組のバイアとは、前記長さよりも大きいオフセット距離だけオフセットされている、メインボードと、
   前記第１組のバイア内に設置された第１組の尾部を有する第１の積層コネクタと、
   前記メインボードの第２の側面に提供されたインターポーザボードであって、該インターポーザボードは、第３の側面及び第４の側面を有し、前記第３の側面は、第３組のバイアを含み、前記第４の側面は、前記第２組のバイアの中に挿入されている尾部を有し、導電線が前記第３組のバイアを前記尾部に接続する、インターポーザボードと、
   該インターポーザボードに装着された第２組の尾部を有する第２の積層コネクタであって、前記第２組の尾部は、前記第３組のバイア内に設置されている、第２の積層コネクタと、を備えるコネクタシステム。
2. 前記第１の積層コネクタと前記第２の積層コネクタとは、同じフットプリントを有する、請求項１に記載のコネクタシステム。
3. 前記第１組のバイアは、前記第２組のバイアよりも前記前面に近い、請求項１に記載のコネクタシステム。
4. 前記第２組のバイアは、前記第１組のバイアよりも前記前面に近い、請求項１に記載のコネクタシステム。
5. 前記第４の側面の尾部は、前記第２組のバイアの中に圧入されている、請求項１に記載のコネクタシステム。
6. 前記第１のコネクタ及び第２のコネクタは、それぞれのボードに圧入されている、請求項１に記載のコネクタシステム。
7. コネクタシステムであって、
   第１の側面に第１組のバイア、及び第２の側面に第２組のバイアを有し、前面を有するメインボードであって、前記第１組のバイアは、長さを有する領域を画定し、前記第１組のバイアと前記第２組のバイアとは、前記長さよりも大きいオフセット距離だけオフセットされている、メインボードと、
   前記第１組のバイアに接続された第１組の尾部を有する前記第１の側面に設置された第１の積層コネクタと、
   前記メインボードの第２の側面に提供されたインターポーザボードであって、該インターポーザボードは、第３の側面及び第４の側面を有し、前記第３の側面は、第３組のバイアを含み、前記第４の側面は、前記第２組のバイアと整列している第４組のバイアを有し、前記第３組のバイアと前記第４組のバイアとは導電線によって接続されており、前記第２組のバイアと前記第４組のバイアとははんだを介して接続されている、インターポーザボードと、
   第２組の尾部を有する第２の積層コネクタであって、前記第２組の尾部は、前記第３組のバイアに接続されている、第２の積層コネクタと、を備えるコネクタシステム。
8. 前記第１組のバイアは、前記第２組のバイアよりも前記前面に近い、請求項７に記載のコネクタシステム。
9. 前記インターポーザボードは、前記第４組内の複数のバイアと整列した複数のくぼみを有する、請求項７に記載のコネクタシステム。
10. 前記メインボードは、前記第２組内の複数のバイアと整列した複数のくぼみを有する、請求項７に記載のコネクタシステム。

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