JPS6122583A - 高密度電子デ−タカ−ドの機械的及び電気的アセンブリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、複雑なデータ処理システムの製造分野、よシ
詳細には、高密度又は集積電子カードを、特に困難な環
境条件下で相互に接続する丸めの機械的及び電気的アセ
ンブリング装置に係る。

発明の背景 マルチプロセッサ及びマルチパス構造を有しておシ、困
難な環境条件下で作動する複雑な電子及び／又はデータ
処理サブアセンブリは、高温安定性、良好な機械的性能
及び妨害電磁界に対する高度な安定性等の多くの要件を
満足しなければならない。

更に、１６又は３２ビットマルチパス式データシステム
では、各カードに十分な数のコネクタビン又は点を形成
する必要があシ、このような方法には約４００個のコネ
クタビンが必要である。

又、カードの数を最小化するためには、高密度集積カー
ドを製造することが有用である。素子中に発生される熱
を消散させるための熱交換条件を形成することも必要で
ある。

現在、電子カードのフォーマット、即ちサイズには標準
が存在している。この標準化は、集積化及び保守を容易
にし、サブアセンブリの実装要件を調和させ、各サブア
センブリ間の互換性を確保できるモジュラ−性を与え、
機械的及び電気的に十分な対気候性能を保証する。例え
ば、所定の軍事用デバイスで現在使用されているＳＥＣ
サイズ即ちフォーマット（標準化電子カード）は、１２
３１１１Ｘ１７０１１１のカードサイズを規定している
。仁のサイズは、機械的応力、即ち振動、転環及び衝撃
に耐えるに十分な寸法である。しかしながら、従来構造
のヒの種のカードは、９６ビンのコネクタプラグしか含
んでおらず、ビンの個数は１４４本又は２００本まで拡
張できるとしても、１６又は３２ビツトマルチバズ構造
の要件を満たすには不十分である。

例えば３２ピツ）ＤＬＸ計算器用として民事用に使用さ
れている別のフォーマット即ちサイズは、［ダブルヨー
ロツノ月として既知のフォーマットであり、そのカード
寸法は３２０ｎｘ３２０ｍである。

これらのカードはそれぞれ、２個の平行な稜部の各々に
２個ずつ配置された４個の９６ビンコネクタを含んでい
る。このフォーマットを有するカードは、軍事システム
で課されるような困難な環境条件下の要件には満足し得
ない。

好ましくは、５ＥＮ７オーマツト電子カードのコネクタ
プラグは、ブラケットに配置されたコネクタ、即ち［ソ
ケット又は雌型コネクタ」を介して接続され、カードは
、容器の底部に垂直なスライドバーに滑入される。従っ
て、カードがケースに配置されると、ビンと接点とは相
互に対向する。

更に、ダブルヨーロツ、Ｑ７オーマツトカードの場合、
カードの対向縁部に配置されたコネクタピンは、前面に
よシ接続され、従って、前面を介して外部環境との相互
接続が達せられる。これらの９６−ンコネクタにおける
コネクタピンのスペーシングは２．５４朋であシ、ケー
ス内のカードの標準化スペーシングは、１２．７１１１
又は７．６２１１のいずれかである。放熱手段は、一般
に消散させるべき、Ｑワーに適合する形状を有するカー
ドの機械的骨組を形成しているフレーム内に具備される
。

既知構造は、上述の問題を克服し得ない。特に、厳しい
環境要件と高密度集積化とを考慮すると、既知構造は、
少なくとも４００本のピンを有する３２ビツト技術では
使用できない。

本発明は、例えば３（ＡＴＲ又は３／４ＡＴＲ箱形機械
的集積化に適合可能な従来の「小型」フォーマットに伴
う問題を解決することの可能な、高集積化電子データカ
ード用機械的及び電気的アセンブリング装置に係る。こ
のために該装置は、閉止手段及び特定の容器に連結され
る例えば２００ピンの高密度無挿入力（ｚｅｒｏ　１ｎ
ａｅｒｔｉｏｎ　ｆｏｒｃｅ）コネクタを使用する。

本発明によると、高密度電子データカード用機械的及び
電気的アセンブリング装置は、少なくとも１個の溝を備
える底部と、コネクタのカード挿入溝に沿って分配され
た接点を有する少なくとも１個の多接点コネクタをそれ
ぞれ受容する凹部を備える側壁とを有するＵ字形形鋼鋳
造容器から構成されておル、該コネクタは無挿入力型で
あシ且つ開閉装置に連結されており、該装置において、
該容器は、カードの少なくとも一方の面と２個の対向辺
とにおいてコネクタ接点と同様の間隔で離間された接点
トラックを有しておシ、閉止位置で背面部材及び熱交換
器を形成している容器底部の対応溝に配置される第３の
辺において熱コネクタを有する電子カードと接続するべ
く構成されている。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関する
以下の記載から明らかになろう。

第１図は、本発明のアセンブリング装置の利点を十分に
理解できるように、マルチプロセッサ及ヒマルチバスシ
ステムを示している。該システムは、ローカルメモリＭ
１・・・Ｍｎを連結させた１６又は３２ビツトプロセツ
サＰＫ・・・Ｐｎから構成されている。プロセッサＰＫ
・・・Ｐｎの各々にはそれぞれ所定数の結合ユニツ）Ｏ
ｓ・・・Ｃｎ及び固有用途用オペレーティングユニット
０１・・・Ｏｎが連結されている。サブアセンブリの指
数を１（ｉ＝１〜ｎ）とすると、プ四セッサＰｌ、メモ
リＭ１、結合ユニットＣ１及び固有用途用オペレーティ
ングユニットＯ１は、ローカルバスＢｉを介して相互に
接続されている。更に、該サブアセンブリは、集合メモ
リＭＧに連結されたシステムパスＢＧを介して相互に接
続されており、サブアセンブリ間の交換を制御するため
にバス選択回路ＡＲが設けられている。このような３２
ビツトマイクロプロセツサシステムにおいて、パワー結
線を有するシステムバスは、約２００本のピンを含むべ
きでちシ、各中央プロセッサユニット又はローカルメモ
リは、約１００本のピンによシステムパスに接続されて
いる。又、プロセッサ、ローカルメモリ、結合ユニット
又は固有用途用オペレーティングユニットは、一般に入
出カニニットと同様に１００本のピンアセンブリを介し
て接続されている。従って、高密度ＩＱツケージを有す
る単一のカード上で場合によっては数種類の機能を集積
化できるように、好適なアセンブリングシステムを構成
することが好ましく、該アセンブリングシステムは、カ
ードをシステムパス及び各サブアセンブリのローカルバ
スに接続するべく約４００本のコネクタビンを含んでい
る。

本発明の機械的及び電気的アセンブリング装置は、母カ
ードを連結させた容器から構成されており、場合によっ
ては、後述するように特定の方法で構成された接点ピン
及び熱コネクタを有する挿入式電子素子、即ちカードを
相互接続するべく構成された保護手段を含んでいる。

第２図は、本発明の電気的アセンブリング装置の単位容
器を示している。該容器１０は、２個の無挿入力コネク
タ３０を介して、挿入式電子素子を受容、保持及び相互
接続するように構成されている。該容器１０は、使用さ
れる標準に適合する寸法、即ちアーム長ｔ、深さｈ及び
幅ｅを有するＵ字形金属部材から構成されている。該容
器は、砂型鋳造、型枠鋳造、ロストワックス又は射出成
形等の成形法によシ、例えばＡＣ３のような軽合金から
形成される。Ｕ字形部材の各アーム・は、２００個の接
点を有する無挿入力コネクタ３０を受容する長方形凹部
を備えている。コネクタ３０の溝は、挿入式電子素子が
アームに平行に溝に滑入されるととによシ挿入されるよ
うに、Ｕ字形部材のアームの端部まで伸延している。容
器の底部には溝５０が設けられておシ、該溝は、挿入式
電子素子に設けられた熱コネクタを受容するべく構成さ
れている。Ｕ字形部材の底部の厚みＥは、凹部が熱から
の保護の背面部材の機能を確保するに十分な値に選択さ
れる。３／４ＡＴＲ箱形機械的集積化に適合可能なフォ
ーマットでは、カーＰの寸法は１２３１１Ｘ１９３３１
１ｍ　である。３／４ＡＴＲ箱形機械的集積化に適合可
能なフォーマットでは、カードの寸法は１９ＱａＸ１９
３１１１である。接点のレベルにおける有効幅は、前記
２種類の寸法の共通値である１９３關を考ｇすると、約
１４０１１１である。本発明の一具体例によると、無挿
入力コネクタは従って、対向側即ち交互に１．２１１間
隔でコネクタの各側に配置された１００個の接点を含ん
でいる。コネクタの他方の面には、コネクタに垂直な端
子３２が交互に１．２７１Ｊ間隔で配置されている。

端子３２は、錫めっきされており、プリント回路に融着
されるような型である。

無挿入力コネクタ３０は、それぞれ上述のように１．２
７１１８間隔で配置された２００個の接点を含んでおり
、以下のように作動する。即ち、各コネクタには２通シ
の接点位置かあシ、開閉装置３１によ多制御される。挿
入式電子素子が容器及びコネクタの溝に挿入されている
間、コネクタは開放位置にあり、その接点はコネクタの
溝に後退されるので、挿入式電子素子の接点トラックに
は何らの力も加えられない。該素子が正確に配置される
と、開閉装［３１は、接点を外装から突出させることに
より、同様に１．２７ａｌｌ１間隔で配置されたカード
のインデックスカーＰの対応するトランクに接点を当接
せしめる。従って、接点はこの位置に閉止される。開放
位置から閉止位置への移動は、好適な工具を使用するこ
とによシ容器の各アームの端部で操作可能な開閉装置３
１にょ９実施される。

第３図は、本発明の多重カード容器型アセンブリング装
置システムを示している。同図中、第２図と同一素子は
同一符号で示しである。容器１゜は、無挿入力コネクタ
３０によシ、挿入式電子素子、即ち電子カードのアセン
ブリを受容、保持及び相互接続するように構成されてい
る。容器ｌ。

自体は、Ｕ字形断面と、所定数のカードを受容するよう
に形成された長さとを有する金属形鋼部材から構成され
ている。Ｕ字形部材のアームに連結された各側壁は、２
００個の接点を有する無挿入力コネクタとを受容するべ
く構成されており、上述のように、底部は放熱用に構成
されている。Ｕ字形部材のアームに対応する壁は、それ
ぞれが１群のコネクタを受容するように凹部をくｐ抜か
れている。該コネクタは、各側壁、例えば予め該コネク
タに波動融着された（ｗａｖｅ　ｗｅｌｄｅｄ　）各母
カード２０及び２１のプリント回路によシ相互接続さ゛
　れ得る。母カード２０及び２１は、単一の多重カード
容器に配置されたカード間に直接相互接続を得られるよ
うなプリント回路である。本発明の好適具体例によると
、カード間のスペーシングは１２．７１１の標準化スペ
ーシングであり、結線幅も又１２．７Ｊｌ−１に近いの
で、母カード２０及び２１に融着されたコネクタを配置
するための容器の凹部４０は、容器の全長に沿って単一
操作で機械加工されており、従って、位置決めに関する
公差の累積を阻止することができる。図例の具体例中、
コネクタ３０は容器から突出しておシ、従って、その挿
入溝はＵ字形の内側で接触可能であフ、容器１０に溝を
形成する必要がなくなる。容器１０を形成している金属
形鋼部材の底部は、１２．７ｊＥｍ間隔で配置された溝
５０を備えており、該溝には、電子カードの縁部の１個
に配置された熱コネクタが挿入され得る。母カードのコ
ネクタ支持面に対向する面には、形鋼部材の全長に沿っ
てパワー強化バー６０が配置され、融着され得る。容器
は、各コネクタ３０に連結されておシ且つ容器の長手方
向に沿って配置された開閉素子から形成された開閉装置
３１を備えている。

本発明のアセンブリング装置の骨組を形成している容器
ｌＯは、母カー１及び容器に挿入された子カードを保護
し得る外装を更に含んでいる。このために、コネクタを
担持している２個の母カードに、金属保護カバー７０及
び７１が装着される。

該カバーは、強化バー６０及び母カードの縁部を介して
容器１０に固定されている。該カバーはハーメチックに
され得る。Ｕ字形形鋼部材容器の端部は、７２ンジ式開
口で使用する場合、又は、一方の端部に当接される作動
デスクを備え得るパネルと、他方の端部との外部接続点
を担持するパネルと（第３図のパネル７２及び７３）に
よシ直接使用する場合、封止され得る。

カードの導入のために自由状態にある容器の面は、外部
への補助的熱伝導を確保するべくカードの第４の辺に設
けられた背面部材に当接するプレート７４によシ密閉さ
れる。

このような構造によシ、全／々ワー結線及びシステムパ
ス結線は、Ｕ字形容器の側壁の１個に実装され得、シス
テムパス出力部は、この目的のための上部母カードの高
密度コネクタユニットによシ、例えばこのような接続装
置内に確保され、該接続装置には電子カードは挿入され
ず、遮蔽フラットコネクタ８０が接続されている。更に
、対向面において各コネクタ間の結線は、単一容器によ
り支持されたカード間の相互接続用プリント回路である
母カード２１を介して直接得られる。遮蔽フラットコネ
クタ、例えば８１．８２．８３は、入出力結線を形成す
るべく所定の高密度コネクタに接続され得る。

容器の構造によシ、又、放熱がＵ字形部材の底部に接続
された熱コネクタによシ確保されるという事実によシ、
数種類の冷却方法が使用され得る。

カードの熱コネクタを受容する容器の背面部材、即ちＵ
字形の底部は、この方法では自然放熱体である。このレ
ベルでの熱交換は、自然対流、又は伝導（容器の背面部
材は、熱交換器、又は伝熱管又はペルチェ効果式交換器
等に固定されている）又は強制対流によシ確保され得、
背面部材は、強制通風を可能にするように形成され得る
。システムパスに連結された上部母カードも又、・上述
のように、上部のコネクタへの給電を可能にする。この
集合減量カードは、多層プリント回路によ多形成され得
る。該パスの外部への可能な結線は、プリントシートの
結線を可能にするべくカードの端部の金属化された孔に
よ多形成される。ローカルノセス母カードは、各用途に
適合する。

第４図は、電子プリントカード１００を挿入した本発明
の機械的及び電気的アセンブリング装置の断面図であシ
、該カードは、有効中央ゾーンと、容器の背面部材のス
ロッ）５０に挿入するための熱コネクタ５５と、２個の
対向側に配置されておシ且つ案内ゾーンを構成している
２個のカードゾーン３５にそれぞれ配置された２個の２
００ピンインデツクスカードと、写真曲板によ、ｊｏｌ
、２７ｕ間隔で配置された接続トラックとを含んでいる
。

装置の２個の側壁は対称であるが、第４図中、コネクタ
３０は上側に示してｓｂ、ゾーン３５の接点トラックを
備えるカード部分は、同図の下側に示しである。

カードの第４の辺には、補助背面部材が配置されている
。上述のように、３／４ＡＴＲ箱形機械的集積化に適合
可能なフォーマットの場合、カードの全体の寸法は８０
ｊｌｌｌＸ１９０ｊ１ｍｌであシ得る。このカードサイ
ズ即ちフォーマットは、　１４又は１６本のピンを有す
る４０個の従来型ボックス、又は６゜個の「チップキャ
リア」型ボックス、又は１００から１２０個のハイブリ
ッドチップを各開缶に実装することができる。３／４Ａ
ＴＲ箱形機械的集積化に適合可能なフォーマット、即ち
１４５ｊｌｌＸ１９０都の場合、該カードは、１４から
１６本のピンを有する６０個の従来型ボックス、又はチ
ップキャリア型の１２０個のボックスを各開缶に実装す
ることができる。該フォーマットは、好適な支持体によ
シバイブリッドチップを実装することも可能でちる。該
当する放散パワーは、セラミック基板の場合約２０ワツ
ト、共積層体基板の場合１５ワツト、エポキクガラス基
板の場合１０ワツトであシ得る。

本発明は、上述及び例示の具体例に制限されない。特に
、コネクタ間隔の値である１、２７１１１は、標準間隔
２．５４１１の２分の１に選択したが、この値は限定値
でなく、コネクタピンの数に同一オーダの大きさを維持
し得る類似の値を選択してもよい。又、コネクタビンの
個数４００本は、限定値でなく、３２ビツトシステムに
必要なピンに加えて所定数の付加コネクタピンを保持す
るために示した値である。更に、挿入溝の各側に接点を
有する上記コネクタは両面カード用であるが、挿入溝の
片面に接点を有する片面カード用コネクタを使用しても
よい。

他方、電子カード（例えばパワーパス、電気的及び機械
的負荷等）の接続容量を４００ピンよシも増加するため
に、熱コネクタを使用することもできる。

更に、上述の機械的及び電気的アセンブリング装置は、
容器の側壁に設けられた凹部に収容できる限シ多くのコ
ネクタを含んでいるが、実際には適用構造に合わせて変
更することができ、例えばサブアセンブリが２倍の厚み
で配線され且つ２個の単位空間を占めている時、単位ス
ペーシングで配置されたコネクタのいくつかは除去され
得る。

更に、２個のカードを含むサブアセンブリを機械的に完
全に保持するために、電気接点を最早使用しないような
コネクタを形成することも可能である。

本発明の機械的及び電気的アセンブリング装置は、機械
的安定性と電気的接続とを同時に確保することができ、
システムパスとローカルパスとの間の配線の物理的分離
が可能である点、及び一般的な配線によシ拡張性が大き
い点から、特にすぐれた適応性を有する。

上記アセンブリング装置は、標準素子を備える従来型カ
ード、「チップキャリア」型カード、ハイブリッド回路
カード、又は各方法によシ製造されたカードを使用する
カード等、あらゆる型の片面又は両面カードに適合し得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアセンブリング装置を例示的に適用し
たマルチプロセッサ及びマルチ／ぐスシステムのブロッ
ク線図、第２図は本発明装置の単位容器の説明図、第３
図は本発明の多重カードアセンブリング装置の説明図、
第４図は本発明のアセンブリング装置に適合するカード
の説明図である。 Ｐ１〜Ｐｎ・・・プロセッサ、Ｍｌ−Ｍｎ・・・ローカ
ルメモリ、Ｃｔ−Ｃｎ・・・結合ユニツ）、０．〜Ｏｎ
・・・オペレーデイン緋ット、Ｂｌ−Ｂｎ・・・ローカ
ルパス、　　　１０・・・容器、２０．２１・・・母カ
ード、３０・・・コネクタ、３１・・・開閉装置、４０
・・・凹　部、５０・・・スロット、５５・・・熱コネ
クタ、６０・・・強化バー、７０・・・カバー、８０、
８１．８２．８３・・・遮蔽フラットコネクタ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも１個の溝を備える底部と、コネクタの
   カード挿入溝に沿って分配された接点を有する少なくと
   も１個の多接点コネクタをそれぞれ受容する凹部を備え
   る側壁とを有するＵ字形形鋼鋳造容器から構成されてお
   り、該コネクタが、無挿入力型であり且つ開閉装置に連
   結されている高密度電子データカードの機械的及び電子
   的アセンブリング装置において、該容器が、カードの少
   なくとも一方の面と２個の対向辺においてコネクタ接点
   と同様の間隔で配置された接点トラックを有しており、
   閉止位置で背面部材及び熱交換器を形成している容器底
   部の対応溝に配置される第３の辺において熱コネクタを
   備えている電子カードに接続されるべく構成されている
   装置。
2. （２）１／２ＡＴＲ又は３／４ＡＴＲ箱形機械的集積化
   に適合可能なフォーマットを有する長さ１９０ｍｍのカ
   ードに使用する装置において、コネクタが、カード挿入
   溝の各側に１００本ずつ１．２７ｍｍ間隔で配置された
   ２００本の接点ピンを有するコネクタである特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。
3. （３）コネクタアセンブリを備える多重カード容器を構
   成するために、対応するコネクタの外部端子を直接融着
   された配線回路が容器の外側壁に担持されている特許請
   求の範囲第１項に記載の装置。
4. （４）配線回路が、容器の同一側壁に固定されたコネク
   タ間の結線をプリント回路として担持している母カード
   である特許請求の範囲第３項に記載の装置。
5. （５）予想される試験時に母カードに接近できるように
   しながら該カードを保護するべく取外し可能な外装を備
   えている特許請求の範囲第４項に記載の装置。
6. （６）パワー強化バーが、母カードと、それぞれ２個の
   強化バーを介して母カードに担持された２個の保護プレ
   ートから成る外装との間で、形鋼部材の４個の稜部に配
   置されている特許請求の範囲第５項に記載の装置。
7. （７）熱コネクタの対向側に熱交換用背面部材を有する
   カードに使用する装置であって、外部への熱伝導を均等
   に確保するためにカード背面部材に当接するべく構成さ
   れたＵ字形部材の閉止用プレートを更に備えている特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。
8. （８）熱コネクタが、電子カードの接続容量を増加する
   ための電気接点を更に備えている特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。