KR100456489B1 - 지능형 식별가능 커넥터 - Google Patents

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배슬러맥스웰피.
브룬커데이비드엘.
다위드치크다니엘엘.
로파타존이.
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몰렉스 인코포레이티드
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Abstract

고속 데이터 전송에 특별히 이용되기에 적합한 커넥터는 고속 케이블(105)의 단부에 종단접속될 수 있는 플러그 커넥터(104)의 형태로 제공된다. 커넥터는 각각의 케이블의 신호 와이어, 접지 와이어, 및 전력 와이어에 종단접속하기 위한 복수개의 단자(140, 141, 150, 253, 254)를 가지며, 또한 케이블이 플러그 커넥터 및 정합 리셉터클 커넥터(110)를 통해 연결되는 회로 기판 상의 회로에 케이블 둘레로 상태 정보를 검출하고 식별하기 위해 제공되는 부가적인 단자(252)를 갖추고 있다. 검출 단자는 바람직하게, 전력 접지, 반송, 단자(254)인 커넥터의 또 다른 단자에 단락된다. 단락은 검출 단자를 통해 단락된 단자로부터 통과하는 전압을 변경하는 전자 요소로 행해진다. 변경된 전압은 (케이블의 속도 등) 케이블, 또는 케이블에 부착된 전자 장치의 상태를 검출하기 위해 회로 기판 상에서 쉽게 판독될 수 있다.

Description

지능형 식별가능 커넥터 {INTELLIGENT IDENTIFIABLE CONNECTORS}
컴퓨터 등의 다수의 전자 장치는 비디오 카메라, 소형 디스크 플레이어 등의 주변 장치로부터 신호를 컴퓨터의 모체판에 전송하기 위한 전송 라인을 포함한다. 이러한 전송 라인은 고속의 데이터 전송이 가능한 신호 케이블을 포함한다. 대부분의 분야에서, 신호 케이블은 주변 장치 자체 또는 주변 장치상의 커넥터로부터 모체판 상에 장착된 커넥터로 연장한다. 이러한 커넥터는 전자 장치의 크기가 감소될수록 점차적으로 소형화되는 것이 추세이다. 이러한 커넥터의 크기는 대략 8mm, 6mm이므로, 커넥터 설계자는 커넥터의 소정의 성능 레벨을 달성하기 위해 적절한 커넥터 구조 및 요소들을 개선하기 위해 48mm2만의 면적을 갖도록 한다.
단일 케이블 구성은 케이블의 길이를 따라 함께 꼬여진 하나 이상의 꼬여진 한쌍의 와이어로서, 각각의 꼬여진 쌍은 관련 접지 차폐부에 의해 둘러싸여져 있는 공지된 것을 사용할 수 있다. 이러한 꼬여진 쌍은 일반적으로 상보적 신호 전압 즉, 한쌍의 와이어는 +1.0 볼트 신호를 볼 수 있으며, 다른 쌍의 와이어는 -1.0 볼트 신호를 볼 수 있다. 신호 케이블이 컴퓨터 내에서 발송됨에 따라, 자체 전기장을 발생하는 컴퓨터 주본체 상의 전자 장치 부근에 통과할 수 있다. 이러한 장치는 전술한 신호 케이블 등의 전송 라인에 전자기 간섭을 발생하기 위한 전위를 갖는다. 그러나, 이러한 꼬여진 쌍의 구성은 임의의 야기된 전기장을 감소시켜, 전자기 간섭을 제거시킨다.
한 적용예에서, 이러한 신호 케이블은 주변 장치로 이용하기 위해 세개의 다른 속도에서 제조되며, 상기 세개의 속도는 초당 800,1600 및 3200 메가비트이다. 만일 케이블의 속도가 전자 장치에 알려진다면, 이러한 장치는 케이블의 전송 속도 출력을 정합시키기 위해 다양한 내부 회로로 절환될 수 있다. 따라서, 커넥터 자체에 케이블의 속도를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것이 바람직하다.미국 특허 제4,412,715호는 접촉 단자에 의해 상호연결된 2개의 별도의 케이블과, 종단 플러그의 내부에서 2개의 케이블의 개개의 전도체들 사이에서 신호를 전송 또는 변환하는 수단을 구비한 전기 커넥터를 개시하고 있다. 따라서, 미국 특허 제4,412,715호에 개시된 커넥터는 커넥터의 외측에서 제2 케이블을 통해 이동하기 전에 커넥터 내의 제1 케이블을 통과하는 신호를 변조하는 커넥터를 개시한다.
장치의 회로에 케이블로부터 전기 성능 상태를 유지하기 위해서는, 회로에서 회로로부터 전송 라인을 통해 대체로 일정한 임피던스를 얻고 전송 라인의 임피던스에 대형 불연속성을 방지하는 것이 바람직하다. 종래의 커넥터의 임피던스가 커넥터를 통해 두개의 정합 커넥터 요소들의 인터페이스를 가로질러 하강함에 따라 커넥터의 임피던스를 제어하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다. 따라서, 커넥터에 걸쳐 소정의 임피던스를 유지하고 회로 보드에 접속물을 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명은 고 레벨의 성능을 갖는 신뢰성있는 접속물을 제공하는 고속 케이블과 인쇄 회로 기판 사이의 접속물을 제공하기 위한 케이블 커넥터에 관한 것이다.
본 발명은 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 컴퓨터 등의 전자 장치에 신호 케이블 특히, 고속의 신호 케이블을 연결하기 위해 이용되는 입출력 형태의 커넥터에 관한 것이다.
하기의 상세한 설명중에, 동일한 부품에는 동일한 참조 부호가 사용될 것이다.
도1a는 본 발명이 유용성을 갖는 "내부" 환경을 도시한 전자 장치의 회로 기판 상에 배치된 본 발명의 케이블 커넥터 조립체의 정면도이다.
도1b는 본 발명이 유용성을 갖는 "외부" 환경을 도시한 전자 장치의 회로 기판 상에 배치된 본 발명의 케이블 커넥터 조립체의 정면도이다.
도2는 인쇄 회로 기판 상에 장착하고 전자 장치의 내부 또는 외부에 개방하도록 되어 있는 본 발명의 원리에 따라 구성된 소켓 접속물의 형태를 취한 케이블의 분해도이다.
도3은 도2의 커넥터의 내부 차폐부와 소켓 커넥터의 사시도이다.
도4는 도2의 소켓 커넥터와 결합하기 위해 종단접속된 플러그 커넥터와 케이블의 사시도이다.
도4a는 단자 구조와 그 위치를 보다 양호하게 위치하기 위해 파쇄된 커넥터 덮개의 일부분과, 도4의 플러그 형태의 커넥터의 확대도이다.
도5a는 두개의 신호 단자와 하나의 그 접지 단자의 관련 크기 및 위치를 도시하는 도2의 커넥터 내에 이용되는 단자의 "트리플렛" 군의 확대 상세도이다.
도5b는 도2의 커넥터 내에 이용될 수 있는 단자 트리플렛의 다른 형태를 도시한 확대 상세도이다.
도6은 도3의 리셉터클 커넥터의 내부 절연체만을 도시한 도3의 선6-6을 따라 취한 단부도.
도7은 리셉터클 커넥터 본체 및 두 열의 단자의 분리를 도시한 도3의 선7-7을 따라 취한 단면도이다.
도8a는 도2 및 도3과 도6 및 도7의 리셉터클 커넥터에서 이용되는 접지 단자의 사시도이다.
도8b는 도2 및 도3과 도6 및 도7의 리셉터클 커넥터에서 이용되는 신호 단자의 사시도이다.
도9a는 서로에 대해 다양한 단자의 배열을 도시하고, 두개의 상태 정보 단자의 이용을 도시한 도2 내지 도4와, 도6 및 도7과 도12의 커넥터를 개략적으로 도시한 단부도이다.
도9b는 단자의 배열 및 식별을 도시하고 하나의 상태 정보 단자의 이용을 도시한 도13, 도14a, 도14b, 도17의 커넥터를 개략적으로 도시한 단부도이다.
도9c는 상호결합을 위한 예비 위치에 도시된 리셉터클 커넥터 및 두개의 플러그의 단면도이다.
도10a는 도4 및 도12 내지 도14에 도시된 본 발명의 플러그 형태의 커넥터에 이용되는 접지 단자의 사시도이다.
도10b는 도4 및 도12 내지 도14에 도시된 본 발명의 플러그 형태의 커넥터에 이용되는 신호 단자의 사시도이다.
도11은 고속 케이블 접속으로 인한 일반적인 임피던스 불연속성 및 본 발명의 커넥터로 인한 불연속성의 감소를 도시한 그래프이다.
도12는 도4 및 도4a에 도시된 바와 같이 두개의 상태 정보 단자와 본 발명의플러그 형태의 배면 사시도이다.
도13은 도9b에 도시되어진 바와 같이 단일 상태 정보 단자를 갖춘 본 발명의 플러그 형태의 커넥터의 배면 사시도이다.
도14a는 커넥터의 두 단자를 연결하기 위한 전자 요소를 수용하기 위한 네스트를 포함하도록 변경된 도13의 플러그 형태의 커넥터의 배면 사시도이다.
도14b는 전자 요소를 제 위치에 도시한 도14a와 동일한 도면이다.
도15는 전자 상태 감지 요소로서 레지스터를 이용함으로써 상태 정보의 측정을 도시한 개략도이다.
도16은 전자 상태 감지 요소로서 커패시터를 이용함으로써 상태 정보의 측정을 도시한 개략도이다.
도17은 본 발명의 원리를 구체화한 다중 소켓 형태의 사시도이다.
도18은 도2의 커넥터를 부분 조립한 상태로 도시한 상층 평면도이다.
도19는 도18의 선19-19를 따라 취한 커넥터의 단부도이다.
도20은 회로 기판이 두개의 차폐부에 부착된 방식을 도시한 도18의 커넥터의 상층 평면도이다.
도21은 도20의 회로 기판의 평면도이다.
도22는 두 차폐물에 부착된 회로 기판을 도시한 도20의 커넥터의 단부도이다.
도23은 부착 수단을 도시한 도22의 커넥터의 상층 평면도이다.
도24는 본 발명의 커넥터와 이용하기 위해 일체식 내부 및 외부 차폐물 조립체를 형성하기 위한 금속 블랭크의 평면도이다.
도25는 이중 차폐물 조립체로 형성된 도24의 블랭크의 상층 평면도이다.
도26은 도25의 선26-26을 따라 취한 단부도이다.
도27은 본 발명의 이중 차폐물 조립체의 다른 실시예를 도시한 단부도이다.
도28은 도27의 조립체에 이용된 내부 차폐부의 사시도이다.
도29는 조립되고 밀폐된 상태에서 도27의 조립체의 단부도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 커넥터를 통한 임피던스 불연속성이 전송 라인의 임피던스를 정합시키기 위해 최소화되는 고속 데이터 전송 접속물에 대한 개선된 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제1 및 제2 커넥터를 상호결합하기 위한 커넥터 조립체를 제공하고자 하는 것으로서, 제1 커넥터가 예컨대 고속 케이블의 전송 속도 등의 상태 정보를 결정하는 수단을 포함하고, 제2 커넥터는 회로 기판 상의 회로에 상태 정보를 이송하기 위한 단자를 갖는다.
본 발명의 또 다른 목적은 결합시에 상호결합 커넥터 및 리셉터클 커넥터를 갖는 입출력 커넥터 조립체를 제공하고, 케이블과 인쇄 회로 기판 사이의 접속물을 제공하는 것으로서, 커넥터 중의 하나는 케이블에 종단접속되며 다른 커넥터는 회로 기판에 종단접속되며, 하나의 커넥터는 케이블 속도 등의 케이블의 상태 정보를 다른 커넥터를 통해 회로 기판에 전송하기 위한 수단을 갖추고 있으며, 하나의 커넥터는 하우징 내에 형성된 네스트를 포함하고 있으며, 네스트는 하나의 커넥터의 관련 단자와 상태 정보 단자를 상호연결하기 위한 전자 요소를 가지며, 상기 요소는 신호가 회로 기판 상의 회로에 상태 정보를 지시하는 방식으로 다른 단자를 통해 전송되게 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해서는, 본 발명의 주 실시양태에서, 플러그 커넥터에 연결된 케이블, 회로, 또는 다른 부품의 상태에 관한 임의의 정보를 전자 장치의 회로 기판으로 확인시켜 주는 상태 정보 검출 특성이 플러그 커넥터의 범위 내에 제공된다. 상태 정보는 플러그 커넥터에 종단접속된 케이블의 속도에 관한 것일 수 있고, 3개의 전형적인 케이블 속도, 초당 800, 1600 또는 3200 메가비트 중의 하나를 확인하기 위해 제공될 수 있다.
이러한 형태의 구성에서, 플러그 커넥터의 하나 이상의 단자는 상태 정보 양태에 전념된다. 플러그 커넥터의 하우징에는 상태 정보에 전념하는 단자와 전력 접지 단자 등의 다른 단자 사이에서 연장되는 네스트 또는 리세스가 제공될 수 있다. 네스트는 전자 요소가 두개의 전술한 단자를 연결시키거나 단락시키도록 레지스터, 커패시터 등의 전자 요소를 보유한다. 플러그 커넥터의 상태 단자는 대향하는 정합 커넥터 내에 위치된 상태 단자와 대면함으로써 결합된다. 이러한 상태 단자는 플러그 커넥터의 상태 정보 단자가 회로 기판의 선택된 상태 회로를 완성하도록 회로 기판에 종단접속된다.
레지스터가 브릿지 부품으로 이용될 때, 회로 기판 회로특성은 상태 단자를 통해 통과되는 전압을 판독하고 케이블의 속도를 결정하는 수치를 판독한다. 전자 브릿지 부품이 커패시터일때, 회로 기판 회로 특성은 상태 단자를 통해 전송된 시간 경과후의 전압 상승량을 판독하는 것이 가능하므로, 그로 인해 케이블 속도를 결정한다.
본 발명의 이러한 목적 및 또 다른 목적, 특성 및 잇점은 하기의 상세한 설명을 통해 보다 확실하게 이해되어질 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 고속의 케이블 특히, 다른 형태의 분야 뿐만 아니라 입출력("입출력") 분야에서 고속 케이블의 성능을 강화시키는데 유용하다.
비디오 카메라 또는 캠코더 등의 전자 장치와 관련된 다수의 주변 장치는 다양한 주파수에서 디지탈 신호를 전송한다. CPU 등의 컴퓨터와 관련된 다른 장치는 데이터 전송을 위해 고속에서 작동한다. 고속 케이블은 CPU에 이러한 장치를 연결하는데 이용되며 두개 이상의 CPU를 함께 연결하기 위해 이용된다. 특정 케이블은 고속 신호를 전송하기 위해 충분하게 구성될 수 있으며 꼬여진 쌍 또는 개별 쌍 등의 상이한 쌍의 신호 와이어를 포함할 수 있다.
고속 데이터 전송에서 하나의 중요한 고려사항은 신호 저하이다. 이는 케이블 및 커넥터의 임피던스에 의해 영향을 받는 혼선 및 신호 반사를 포함한다. 혼선 및 신호 반사는 차폐 및 다른 쌍의 신호 와이어의 사용에 의해 케이블 내에 충분하게 제어될 수 있으나, 다른 고려사항 중에, 커넥터 내에 사용되는 다양한 재료에 의해 커넥터 내에서 제어를 어렵게 한다. 고속 분야에서 커넥터의 물리적인 크기는 커넥터 및 단자 구조가 특정 전기 성능을 달성하기 위해 변경될 수 있는 정도를 제한한다.
전송 통로 내에서의 임피던스 부정합은 신호 반사를 초래할 수 있어, 때때로 신호 손실, 취소 등을 초래할 수 있다. 따라서, 전송된 신호의 상태를 유지하기 위해 임피던스를 신호 통로와 일치시키는 것이 바람직하다. 케이블이 종단접속되고 장치의 인쇄 회로 기판 상의 회로에 전송된 신호를 이송하는 수단을 공급하는 커넥터는 임피던스에 관한 한 통상적으로 잘 제어되지 않으며 케이블로부터 크게 변경될 수 있다. 이들 두 요소 사이의 임피던스의 부정합은 전송 에러, 제한된 대역폭 등을 발생시킬 수 있다.
도11로 돌아가서, 신호 케이블용으로 사용되는 종래의 플러그 및 리셉터클 커넥터 조립체를 통하여 발생하는 임피던스 불연속은 50에서 실선으로 도시된다. 신호 케이블을 통한 임피던스는 도11의 오른편에 51로 도시된 바와 같이 일정값 또는 기준값에 다다른다. 케이블 임피던스는 "PCB 종단" 축의 왼쪽에 도11의 왼쪽에 도시된 52에서 회로 기판의 임피던스와 정합한다. 수직축(M)은 소켓 또는 리셉터클 커넥터와 인쇄 회로 기판 사이의 종단의 점을 나타내며, 수직축(N)은 두 개의 정합 플러그와 소켓 커넥터 사이에 발생하는 인터페이스를 나타내며, 수직축(P)은 플러그 커넥터가 케이블로 종단되는 점을 나타낸다.
도11의 커브(50)는 종래의 커넥터를 가지고 취해진 전형적인 임피던스 "불연속"을 나타내고 도시된 바와 같이 기준선으로부터 각각 거리 H1, H2 및 H3을 갖는 밸리(Valley) 또는 피크를 가지고 발생하는 세 개의 피크 및 밸리를 나타낸다. 이러한 거리는 제로 오옴(ohm) 값을 갖는 수평의 "거리" 축과 직교하는 수직축을 기준으로 오옴으로 측정된다. 이러한 종래의 커넥터 조립체에서, H1에 의해 나타낸 바와 같은 높은 임피던스는 약 150 오옴까지 전형적으로 증가하는 반면, H2에 의해 나타낸 바와 같은 낮은 임피던스는 약 60 오옴까지 전형적으로 감소한다. 이러한 약 90 오옴 정도의 H1과 H2 사이의 넓은 불연속은 인쇄 회로 기판 및 케이블에 대하여 커넥터의 전기 성능에 영향을 준다.
본 발명은 커넥터의 임피던스가 앞서 설명한 불연속을 감소시키는 케이블을 에뮬레이트하도록 설정되어지도록 하는 개선된 구조를 갖는 입출력(입출력) 적용에 구체적으로 사용 가능한 커넥터에 관한 것이다. 효과에 있어서, 본 발명의 커넥터는 커넥터의 전기 성능을 개선하도록 그들의 설계를 통해 "조정(tune)"될 수 있다.
임피던스 조정 가능성
도1a로 돌아가서, 하나의 "내부" 환경은 본 발명이 중요한 실용성을 얻는다는 것으로 묘사된다. 이러한 환경에서, 본 발명의 커넥터는 컴퓨터(101)와 같은 전자 장치의 외벽(108)의 내측에 배치된다. 그러므로, 명칭을 "내부"라 칭한다. 본 발명의 커넥터는 또한 도1b에 도시된 바와 같이 "외부" 적용에 사용될 수도 있고, 여기에서 커넥터(110) 중의 하나는 회로 기판(102)에 장착되지만, 장치(101)의 외부로부터 사용자에 의해 접근할 수 있도록 장치(101)의 외벽(108)을 통해 부분적으로 연장된다. 커넥터 조립체(100)는 각각 리셉터클(중개(仲介) 또는 소켓) 커넥터(110) 및 플러그 커넥터(104)로서 여기에 설명된, 한 쌍의 제1 및 제2 상호 결합 커넥터를 포함한다. 이들 두 개의 커넥터 중 하나(110)는 장치(101)의 인쇄 회로 기판(102)에 장착되고, 다른 커넥터(104)는 주연 장치로 안내하는 케이블(105)에 전형적으로 종단된다.
도2는 본 발명의 원리에 따라 구성된 리셉터클, 또는 소켓 커넥터(110)의 분해도이다. 커넥터(110)는 절연 재료로부터 형성되는 절연 커넥터 하우징(112)을 포함하는 것으로 알려져 있다. 도시된 실시예에서, 하우징(112)은 하우징(112)의 본체부(116)로부터 밖으로 연장된 두 개의 잎부(leaf portion, 114a, 114b)를 갖는다. 이러한 하우징 잎부는 도시된 바와 같이 다수의 전도성 단자(119)를 지지한다. 이러한 관계에서, 하부 잎부(114a)는 내부에 전도성 단자(119) 중 선택된 하나를 수용하도록 구성된 일련의 홈 또는 슬롯(118)을 갖는다. 상부 잎부(114b)는 커넥터(110)의 잔여 단자(119)를 수용하는 유사한 홈(120, 도6 및 도7)을 갖는다.
커넥터 하우징(112) 및 그와 관련된 단자(119)에 전체적인 차폐를 제공하기 위하여, 커넥터는 본체부(116)의 상부 및 하부 잎부(114a, 114b)를 둘러싸는 본체부(124)를 갖는 금속판으로부터 형성되는 제1 쉘 및 차폐부(123)를 포함한다. 또한, 이러한 제1 차폐부(123)는 인쇄 회로 기판(102)의 표면(103)에 장착하기 위한 다리부를 포함할 수도 있고 회로 기판 상의 접지에 연결부를 제공한다. 비록 표면 장착 적용이 바람직하더라도, 다리부(107)는 커넥터(110)의 관통홀 장치에 사용하기 위하여 도1a에 도시된 바와 같이 차폐부로 형성될 수도 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 제1 차폐부(123)는 내부에 수용되고 커넥터 본체부(116) 내에 형성된 슬롯(127)을 결합하는 보유 부재(126)를 포함할 수도 있다.
도2에 도시된 소켓 커넥터(110)의 구조는 커넥터(110)가 회로 기판(102)에 장착되나 커넥터가 전자 장치의 외벽(108)으로부터 접근 가능하고 특히 관통 연장되는 외부 적용(도1b)에 뿐만 아니라 도1a에 도시된 "내부" 적용에도 사용되도록 허용한다.
앞서 설명된 바와 같이, 본 발명의 목적 중 하나는 다중 회로 커넥터에서 전형적으로 볼 수 있는 시스템(케이블) 임피던스의 것과 더 근접하게 닮은 임피던스를 갖는 커넥터를 제공하는 것이다. 본 발명은 도2, 도5a, 도5b 및 도6에 도시된 세 개의 단자로 배열되고, 조정 가능한 "트리플렛(triplet)"으로 여기에서 언급되어지는 방식에 의해 이를 달성한다. 가장 간단한 의미에서, 도5a에 도시된 바와 같이, 이러한 트리플렛은 접지 보완물로서 뿐만 아니라 다른 보완물, 즉 1.0 볼트 및 -1.0 볼트이지만 동일한 강도의 신호를 수송하는 도9a 및 도9b에 개략적으로 도시된 다른 쌍의 와이어(바람직하게는 꼬인 쌍의 와이어, TPA+, TPA-)로 종단되는 플러그 커넥터(104)의 단자에 대응하여 정합하도록 배열된 두 개의 신호 단자(140, 141) 및 한 개의 접지 단자(150)를 포함한다.
도8b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 두 개의 신호 단자(140, 141)는 각각의 단자(140, 141)가 표면 장착 다리부(142), 접촉 블레이드부(143) 및 상호연결 본체부(144)를 갖는 캔틸레버식 구조를 갖는다. 이러한 구조에서, 단자(140, 141)는 용이하게 스탬프되고 형성될 수도 있다. 단자(140, 141)는 하우징 본체부(116)의 하부 잎부(114b)의 슬롯(118) 내부에 수용되고, 도2 및 도7에 도시된 바와 같이, 슬롯(118)의 단부에서 커넥터 하우징 본체(116) 내에 형성된 개구부(117) 내에 수용되어 있는 접촉 블레이드부(143)의 자유 단부에 엔드탭(endtab)을 포함할 수도 있다. 커넥터의 전기 특성을 "조정"하고 시스템의 임피던스를 보다 더 닮기 위해서, 신호 접지 단자(150)는 다른 신호 단자(140, 141)의 각 세트와 함께 제공된다. 그러므로 용어가 "트리플렛"이다.
도5a, 도5b, 도9a 및 도9b에 "A"로 자세하게 도시된 바와 같이, 이러한 접지 단자 각각은 두 개의 다른 신호 단자와 연계된다. 도9a 및 도9b의 개략도는 "A" 및 "B"에서의 트리플 단자 개념을 도시한다. 도시된 실시예에서, 접지 단자(150)는 두 개의 신호 단자(140, 141) 사이와 리셉터클 커넥터 본체(116)의 상부 잎부(114b) 상에 배치된다. 도9a 및 도9b에 도시된 개략도에는 "A" 또는 "B" 중 하나로 표시되는 개별 단자를 갖는 것으로 두개의 트리플렛이 도시되어 있다. TPA+ 및 TPA-는 "A" 쌍의 와이어의 다른 신호 와이어에 대한 단자를 나타내고, TPA(G)는 "A" 세트의 와이어에 대한 접지 단자를 나타낸다. 이와 달리, TPB+및 TPB-는 "B" 쌍의 와이어의 다른 신호 와이어에 대한 단자를 나타내고, TPB(G)는 "B" 세트의 와이어에 대한 접지 단자를 나타낸다.
도8a에 도시된 바와 같이, 또한 이렇게 연계된 접지 단자(150)는 표면 장착 다리부(152), 중간 본체부(154) 및 접촉 블레이드부(153)를 갖춘 캔틸레버식 구조를 가진다. 신호 단자를 갖춤으로써, 접지 단자(150)의 접촉 블레이드부(153)는 중간 본체부(154)의 그것과 다른 평면 내에 놓인다. 도2, 도8a, 도8b 및 도9c에 가장 잘 도시된 바와 같이, 신호 및 접지 단자의 접촉 블레이드부(143, 153)는 그들 각각의 단자 본체부(144, 154)와 다르지만 교차하는 평면 내에 놓인다. 비록 바람직한 실시예가 전체적으로 수평 및 수직 평면인 것으로서 이들 두 평면을 도시하고 있지만, 이러한 평면이 본 발명의 이점을 발휘하기 위해 반드시 정확하게 수평이고 수직인 평면 내에 수직으로 교차하거나 놓일 필요는 없다는 것을 알 수 있다. 도시된 단자는 편평한 단면을 갖는다. 원형 와이어 구조가 커넥터에 사용될 수도 있다. 그러나, 두 개의 평면이 서로 교차하는 것이 바람직하다.
또한, 신호 및 접지 단자(140, 141, 150)의 표면 장착부(142, 152)는 그들 각각의 접촉 블레이드부(143, 153)의 그것에 전체적으로 평행한 평면 내에 놓일 수도 있다. 접지 및 신호 단자의 표면 영역 및 위치 사이의 상호 관계가 아래에 설명된다. 또한, 신호 및 접지 단자의 장착부는 장착을 위한 관통홀 부재(195, 도1a)를 사용할 수 있다.
이러한 구조에 의해, 케이블 또는 회로의 다른 신호 단자 쌍 각각은 커넥터를 통하여 연장하고 그들과 연계되는 개별적인 접지 단자를 가짐으로써, 전기 성능의 관점에서 케이블 및 그에 연계된 플러그 커넥터 모두를 더 근접하게 닮는다. 이러한 구조는 케이블의 길이를 관통하는 동일한 방법뿐만 아니라, 플러그 및 리셉터클 커넥터를 통하는 실질적으로 동일한 방식에 의해서도 접지를 "보는" 케이블의 신호 와이어를 회로 기판에 유지한다.
신호 단자를 갖춘 연계된 접지의 존재는 세개의 단자 사이에 제어된 용량 및 유도 커플링을 부과한다. 이들 커플링 파라미터는 단자 및 커넥터의 최종 임피던스에 영향을 준다. 또한, 저항, 단자 재료 및 자기 유도는 단자의 트리플렛이 고려됨에 따라 커넥터의 전체 임피던스에 영향을 주는 요소이다. 도5b에 도시된 실시예에서, 접지 단자 블레이드부(153')의 폭(D2)은 신호 단자(140', 141')의 전체부분을 연장하도록 충분히 크다. 접지 단자 블레이드부(153')의 더 큰 폭(D2)은 신호 단자 접촉 블레이드부(143')에 비교하여 더 큰 표면 면적을 갖고 신호 단자(140', 141') 위의 영역 내로 더 큰 접촉 정합 면적을 제공한다.
회로 기판 상의 리셉터클 커넥터(110)의 작은 "풋프린트(footprint)"를 보존하기 위하여, 본 발명은 표면 장착 다리부(152')에서 뿐만 아니라 접지 단자 본체부(154') 내의 접지 평면의 폭을 줄인다. 다른 신호 단자 사이에 맞출 수도 있도록 그 제2 평면 내의 본체부(154') 내의 접지 단자(150')의 폭을 줄임으로써, 신호 단자(TPA+, TPA-) 사이의 거리는 접지 단자 및 신호 단자 사이에 소정의 실질적으로 일정한 임피던스를 유지함으로써 커넥터를 통하여 같은 커플링을 유지하도록 감소된다. 커넥터의 임피던스(단자 사이에 커플링뿐만 아니라)는 신호 및 접지 단자 사이뿐만 아니라 인접하는 신호 단자(140', 141') 사이에서 이격함으로써 영향을 받는다. 또한 공기, 하우징 재료 또는 둘의 조합과 같은, 단자 사이에 사용된 재료는 신호 및 접지 단자 사이에 절연 상수 또는 복합 절연 상수를 제공한다.
도5b의 실시예에서 접지 단자 본체부(154')의 폭을 줄임으로써, 접지 및 신호 단자의 접촉 블레이드부(153', 154') 사이의 중복 태양이 제1 평면(평행한 것으로 도시됨) 내에서 정지하고, 더 이상 제2, 교차(수직) 평면 내에 겹치지 않는다. 차라리, 이러한 제2 평면에서 접지 단자 본체부(154')는 에지 대 에지 배열로 신호 단자(144')와 정렬된다. 비록 이러한 평면 내에 접지 단자의 단면적이 적을지라도, 접지 단자는 신호 단자에 더 근접하고, 단자 사이의 유사한 커플링은 유지된다.
제1 평면, 즉 접지 및 신호 단자 접촉 블레이드부의 구역에서, 접지 단자(150')의 전체 평판 크기는 신호 단자(140', 141')의 것에 비하여 증가됨으로써 선택적으로 임피던스를 줄인다. 마찬가지로, 두 개의 신호 단자 본체부(144', 154') 모두에 의해 수용된 제2 평면에서, 접지 단자(150')와 신호 단자(140', 141') 사이의 이격은 접지 및 신호 단자가 서로 더 근접해지도록 감소됨으로써 커넥터의 임피던스를 줄인다. 트리플렛의 신호 접지 단자 접촉 블레이드 부(143, 143')는 도5a 및 도5b에 도시된 바와 같은 동일한 평면 내에서 그리고 커넥터 하우징(112)의 하부 잎부(114a)를 따라 유지되는 것이 바람직하다. 이는 이격 태양으로부터 조정되게 커넥터의 임피던스를 허용하고 또한 두 개의 커넥터의 기계적 결합을 가능하게 한다. 큰 접촉 블레이드부를 갖춘 접지 단자를 제공함으로써, 이러한 단자와 다른 커넥터의 대향하는 접지 및 신호 단자 사이의 정합 커넥터는 임피던스에 불리한 영향을 주지 않고 개선된다.
이러한 조정 가능성의 효과는 커넥터 조립체를 통해 일어나는 전체 임피던스 불연속의 감소가 실연된 도11에 도시된다. 본 발명의 커넥터 내에 발생하는 것으로 예상되는 임피던스 불연속은 도11의 점선(60)에 의해 도시되어 있다. 피크 및 밸리(H11, H22, H33)의 크기가 크게 감소되는 것을 알 수 있다. 본 발명이 종래의 커넥터 조립체 내에서 경험한 전체 불연속을 크게 감소시키는 것을 알 수 있다. 한 실시예에서, 불연속의 가장 높은 수준은 약 135 오옴(H11에서 임)이고 불연속의 가장 낮은 수준은 약 85 오옴(H22에서 임)이라는 것을 알 수 있다. 본 발명의 커넥터의 목표 기준 임피던스는 전형적으로 약 ±25 오옴의 공차를 갖는 약 110오옴이다. 그러므로 본 발명의 커넥터가 약 90 오옴인 종래의 불연속으로부터 거의 50% 정도 감소된 약 50 오옴의 전체 불연속(H11과 H22사이의 차이)을 갖는다는 것을 알 수 있다.
또한 조정성 및 임피던스 특성은 단자 사이의 절연성에 의해 미리 언급한 바와 같이 영향을 받을 수도 있다. 이러한 관계에서 도6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 커넥터 하우징(112)의 하부 잎부(114a)는, 하부 잎부(114a)의 반쪽들 사이의 간격(161)을 형성하도록 160에서, 그 자체에 구멍에 뚫려 있다. 마찬가지로, 신호(및 다른) 단자(140, 141 또는 140', 141')는 하부 잎부(114a) 내에 형성된 채널(163)에 의해 형성되는 유사한 간격(162)에 의해 하부 잎부(114a) 상에서 서로로부터 분리되어 질 수도 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 이러한 채널(163)은 하부 잎부의 구조적 온전함을 보존하도록 하부 잎부(114a)의 두께를 통하여 단지 부분적으로만 연장한다.
도4 및 도4a를 참조하면, 대향하는 대응 커넥터(104)는 그 사이에 완전하게 정합하게 하도록 보조적 구성의 절연 재료로부터 리셉터클의 그것으로 형성된 절연 커넥터 하우징(171)을 갖춘 플러그 커넥터(170)의 형태로 도시된다. 이러한 관계로, 커넥터 하우징(171)은 리셉터클 커넥터 하우징 본체부 키이(134)를 위한 키이웨이의 역할을 하는 간격(174)에 의해 분리되어 있고 그로부터 연장하는 두 개의 부분(173)을 갖춘 기부(172)를 갖는다. 리셉터클 커넥터의 이러한 키이(134)는도2, 도3, 도6 및 도7에 도시된 바와 같은, 상부 잎부 상에서 발견될 수도 있고 또는 도9c 및 도17에 도시된 바와 같이 하부 잎부 상에 형성될 수도 있다. 하우징은 중공이고, 하우징(171, 도시 생략)의 내부 공동부 내에 고정된 신호, 접지 및 다른 단자를 포함한다.
두 개의 단자가 플러그 커넥터(110) 내에 사용하는 것이 바람직한 단자 구조의 종류를 대표하는 도10a 및 도10b에 도시되어 있다. 도10a는 접촉부(182)를 종단부(183)에 상호 연결하는 편평 본체부(181)를 갖춘 접지 단자(180)를 도시한다. 단자(180)는 커넥터 하우징(171)의 단부에 있는 공동부(175) 내에 수용된 자유 단부(184)를 갖는다. 접촉부(182)는 상향 각으로 만곡되어 리셉터클 커넥터(110)의 대응하는 접지 단자(150. 150')와 정렬하고 그에 대향하는 접촉 개구부(176)의 밖으로 돌출한다.
신호 단자(190, 도10b)는 같은 방식으로 구성되고 신호와 접지 단자 사이에 효과적인 커플링을 위하여 접지 단지 본체부(181)의 것에 비교하여 감소된 본체부(191)를 갖는다. 본체부(191)는 접촉부(192)를 단자부(193)와 서로 연결하고 또한 접촉부(192)는 커넥터 하우징(171) 내의 대응하는 개구부(176)를 통하여 돌출하는 각으로 만곡된다. 이러한 개구부 및 단자 접촉부는 도9c에 도시된 바와 같이 커넥터 기부(172)의 바닥 표면상에 나타나고 그들은 커넥터 하우징(171)의 전방면에 도시된 단자 자유 단부 공동부(175)와 정렬된다.
플러그 커넥터(170, 다른 단자뿐만 아님)의 접지된 신호 단자(180, 190)는 플러그 커넥터(170)가 리셉터클 커넥터(110)와 결합될 때 그들이 플러그 커넥터 하우징(171)의 중앙을 향하여 구부러지는 "이동식" 접촉부로서 고려될 수도 있다. 접지된 신호 단자(140, 141, 150, 다른 단자뿐만 아님)는 두 개의 커넥터의 결합 및 결합 해제 중 움직이지 않기 때문에 "고정식" 단자로서 고려될 수도 있다. 도9a 및 도9b의 개략도에서, 실선 사각형은 위에서 설명한 "이동식" 단자를 나타내고, 그에 인접한 점선의 사각형은 위에서 설명한 "고정식" 단자를 나타낸다.
상태 정보 태양
본 발명의 다른 중요한 태양으로, 상태 정보 감지부가 커넥터 조립체(100) 내에 제공되고, 일차적으로는 케이블(105)에서 종단되는 커넥터(104) 내에 존재한다. 앞서 설명한 바와 같이, 현재 고속 케이블은 초당 800, 1600 및 3200 메가 비트의 세 개의 구별되는 데이터 전송 속도로 작동되도록 제조될 수도 있다. 전자 장치 또는 컴퓨터가 어떠한 속도 케이블이 사용되고 있는지를 아는 것은 유익하여 가장 효과적인 방식으로 전송되는 데이터를 다루기에 적합한 회로를 사용할 수도 있다. 이러한 관계에서, 가장 넓은 의미로, 본 발명의 커넥터 조립체(100)에는 케이블의 상태에 관하여 회로 기판으로 속도와 같은 정보를 인지하고 전달하도록 하는 커넥터 내부에 위치한 부품이 제공된다. 이러한 상태 정보는 케이블의 속도에만 국한되지 않으며 커넥터(104)의 상류측 상의 주연 장치 및/또는 회로로서 다른 정보를 포함할 수도 있다.
이러한 특징의 한 실시예에서, 도9a에 도시된 바와 같이, 두 개의 커넥터(104, 110) 모두는 "속도 검출(speed detect)"이라는 의미로 도9a에 SD로 표시된 한 쌍의 상태 정보 단자가 제공된다. 인쇄 회로 기판에 장착되어 있는 리셉터클 커넥터(110)에서, 상태 정보 단자 중 하나는 회로 기판 내의 접지에 연결되고, 두 개의 상태 정보 단자 중 다른 하나는 회로 기판 상의 특정 회로에 연결된다. 이와 같이, 두 개의 단자 및 리셉터클 커넥터(110)는 플러그 커넥터(104)로부터 회로 기판 회로로 상태 정보를 수용하고 전송하는 하나의 회로로서만 작용한다.
이러한 두 개의 상태 단자를 사용하는 플러그 커넥터(200)가 도12에 도시되어 있다. 플러그 커넥터(200)의 후방면(201)은 단자의 배열을 보여주도록 도시된다. 커넥터의 상부 열 상에는, 한 쌍의 상태 정보 단자(202, 203)가 일련의 커넥터 하우징 단자 수용 개구부(210) 내에 고정되고 그로부터 후방으로 돌출한다. 본 실시예에서, 상태 정보 단자(202, 203)는 차례로 연계된 접지 단자(150) 및 각기 동력 출력(전압) 및 동력 회수(접지) 단자인 두 개의 동력 단자(205, 206) 위에 위치되는 신호 단자(140, 141) 쌍에 의해 플랭크된다. 본 실시예에서, 네스트(nest)가 두 개의 상태 단자 사이에 적용되는 전자 요소(207)를 수용하는 커넥터 하우징(171)의 내부에 형성된다. 또한, 이러한 두 개의 단자 상태 정보 실시예는 아무런 동력도 커넥터 내에 인가되지 않는 경우에 구체적으로 적합하다.
요소는 그 상태를 나타내는 방식으로 케이블로부터 나오는 신호를 수정하는데 적합한 레지스터, 캐패시터, 레지스터-캐패시터, 휴즈 등과 같은 어떠한 적합한 요소일 수도 있다. 또한 이는 이러한 태양의 제2 실시예를 참조함으로써 설명된다.
도13, 도14a 및 도14b는 관련된 단일 상태 정보 단자(252)를 갖는 다른 플러그 커넥터(250)를 도시한 것이다.
도13은 본 실시예에서 단자들의 배열을 도시한 것이다. 상태 정보 단자(252)는 다른 단자 열로 이동하였고 전력 출력 (PV) 단자(253)와 전력 복귀, 또는 접지 (PG) 단자(254)의 사이에 개재된 상태로 도시되어 있다. 도14a에 도시된 바와 같이, 네스트(256)는 전력 접지 단자(254) 및 상태 정보 단자(252)의 사이에 및 그 위로 연장하는 리세스 또는 개구(257)로서 커넥터 하우징(251)에 형성될 수 있다. 이러한 네스트(256)는 2개의 단자(252, 254)들을 전기적으로 접촉시키기 위해 양단부에 나타나는, 2개의 전도부(261, 262)를 갖는 전자 요소(260)를 수용하는 크기를 갖는다.
전자 요소(260)는 칩 콘덴서, 칩 저항기, 또는 RC 회로, 퓨즈 등을 형성하도록 그 2개의 조합일 수 있다. 요소(260)는 도시된 실시예에서 상태 정보 단자(252)를 통해 전송되는 신호들이 특정 상태를 표시하기 위해 수정되도록 상태 정보 단자(252)와 전력 접지 단자(254)에 브리지 또는 단락한다. 본 실시예에서, 케이블의 속도는 장치의 회로 기판으로 전송되는 상태 정보이다. 도15에 도시된 바와 같이, 전자 요소(260)가 저항기인 경우에, 상태 회로(199)는 상태 정보 단자(252)를 통해 나타난 결과 전압을 판독할 수 있다. 각 속도 케이블에 대한 전압 신호는 플러그 커넥터 하우징(250)에 결합되는 저항 요소(260)의 값에 기초한 소정 퍼센트로 상태 정보 단자(252)에 서로 다른 결과 전압을 표시할 것이다.
요소(260)가 도16에 도시된 바와 같이 콘덴서일 때, 유사한 정보가 판독될 수 있고, 상태 정보 단자(252)를 통과하는 전압에서 특정 임계 수준으로 상승하도록 걸리는 시간은 회로 기판(102)의 상태 회로(199)에 의해 계산될 수 있다. 다양한 케이블들은 이 임계 전압에 도달하는 다양한 시간들을 가질 것이다.
상술한 사용들은 상태 정보 단자(252)와의 관련을 위해 플러그 커넥터(104)에 사용되는 "수동" 요소의 사용의 예들이다. 본 발명의 이점은 주변 장치의 전력 상태 또는 다른 관련 정보를 표시할 수 있는 퓨즈, 스위치 등의 커넥터에 의해 상태 정보 인식의 범위를 증가하기 위해 "능동" 전자 요소의 사용을 또한 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 양자의 경우에, 상태 정보 단자는 커넥터가 회로 기판상의 상태 회로에 종단되는 상호 보완 상태 정보 단자를 갖는 대향 정합 커넥터와 정합될 때 완성되는 플러그 또는 케이블 커넥터 내에 형성되는 회로의 부분이다. 이와 같이, 본 발명은 회로 기판으로부터 상태 양상을 제거하고 이를 플러그 또는 케이블 커넥터로 이동시킨다. 이러한 상태 정보 단자는 오프 커넥터 회로를 완성하도록 제공된다는 점에서 케이블의 임의의 요소에서 전혀 종단되지 않는다. 이러한 단자는 커넥터들 내에서 케이블의 양단부에서 결합될 것이다.
도면들에 도시된 실시예들은 전력 복귀 (접지) 단자(254)에 연결되는 상태 정보 단자(252)를 도시한 것이다. 특정의 이점들은 이러한 구조, 즉 상태 정보 단자가 커넥터 외피(단자)에 단락될 경우 발생할 수 있는 전체 커넥터 조립체에서 방사되는 방사물의 최소화 및 회로 기판상의 상태 정보 회로의 절연 등에 의해 얻어진다. 상태 정보 단자(252)를 커넥터(104)의 내부 접지(254)에 연결함으로써, 신호들은 시스템의 내부에 전체적으로 포함되며 노이즈의 유도에 대해 덜 영향을 받는다.
또한 상태 정보 단자(252)를 신호 쌍 접지(150)들 중의 하나에 단락시킬 수있으나, 이와 같이 하는 것은 개별 신호 쌍들 중 적어도 하나에 접하여 상태 정보 단자(252)를 통해 전송되는 신호들을 발생하게 하며, 이는 개별 쌍 중의 하나 또는 모두에 노이즈를 유도함으로써 신호 보전성에 영향을 미칠 수있다. 그러나, 이러한 구성은 기판 대 기판 커넥터 구성에서 알 수 있는 바와 같이 전력 접지가 존재하지 않는 경우들에 사용될 수 있다.
더욱이, (유용 공간이 제한되어 있는) 커넥터 하우징의 일 위치 및 열에 상태 정보 (SD) 및 전력 (PV, PG) 단자들을 위치시킴으로써, 서로 밀접한 개별 신호 쌍들을 발생하고 이들을 "전기 노이즈" 관점으로부터 "조용하게" 유지시킬 수 있다. 이러한 밀접성은 커넥터가 최소의 기계적 구조들을 사용하는 목적을 달성시키고 커넥터의 크기를 유지시켜주는 것을 허용한다.
본 발명의 이러한 신호 차단 및 다중 커넥터들의 결합의 일예는 도17에 "300"으로서 도시되어 있으며, 여기에서 3개의 개별 리셉터클 커넥터(301, 302, 303)들은 외부 차단 외피(304) 내에서 직렬 구성으로 배열되어 있다. 각 리셉터클 커넥터(301, 302, 303)는 전도 단자(306)를 지지하는 2개의 박판부(305a, 305b)들을 갖는다. 이들 커넥터들의 신호 단자들은 단자(308, 309, 310, 311)들의 2개의 분리된 개별 쌍들로 배열된다. 이러한 각 단자쌍은 커넥터 하우징 본체의 부분으로서 형성되는 키이부(312)에 의해 분리된다. 신호쌍들과 관련된 접지 단자(314, 315)들은 상측 박판부(305b)상에 위치하고 상술한 바와 같이 그 관련된 신호쌍들과 정렬된다. 상측 열상의 나머지 단자들은 전력 단자(317, 318)들의 사이에 개재된 것으로 도시되는 상태 정보 단자(320)와 접지 단자(314, 315)들과의 사이에 배치되는 전력 출력 및 복귀 단자(317, 318)들을 포함할 수 있다.
커넥터 절연
상술한 바와 같이, 도2에 도시된 바에 따르면, 리셉터클 커넥터(110)상의 내부 차폐부(123)는 간섭 절연체 부재(130)에 의해 외부 차폐부(129)로부터 절연되어 있다. 이러한 신규의 이중 차폐부 구성에는 현저한 이점이 있다. 예를 들면, 통신 전기 네트워크가 내부 및 외부 차폐부들의 사이에 설립될 수 있으며, 내부 및 외부 차폐부들의 사이에 소정의 전기적 관계에 영향을 미치도록 하나 이상의 전기 장치를 포함할 수 있다.
예를 들면, 전기네트워크는 콘덴서를 이용할 수 있으며 DC 전류를 차단하면서 내부 및 외부 차폐부들의 사이에 AC 전류가 흐르도록 하는 수단을 제공한다. 대안으로서, RC 네트워크가 ESD 전하를 방산하도록 하는 저항기와 AC 노이즈 전류가 외피에 이어서 장치의 전도성 케이스를 회피하도록 하는 콘덴서를 구비함으로써 방사되는 방사물을 최소화하는 것으로 사용될 수 있다.
다른 구성에 있어서, 금속 산화물 배리스터(MOV's) 등의 다른 전자 요소들이 과도한 전압로부터의 보호를 제공하도록 채택될 수 있으며 조정된 스파크 간극은 최대의 전압 과도 현상 조건들 위해 소정의 아크 경로를 제공할 수 있다. 다른 요소들 및 요소들의 변경들이 폭넓은 다양한 추가 기능을 제공하도록 채택될 수 있다.
전통적으로, 이 기능들은 회로 카드상에 유용한 공간을 차지하는 인쇄 회로 기판상의 회로 요소에 의해 이루어졌다. 고속 및 초고속의 인터페이스의 경우에,이러한 회로 요소는 경로 길이를 증가시킴으로써 통상 기능의 질을 저하시킨다.
도18을 다시 참조하면, 이러한 이중 차폐부 구조 핀(400)의 실시예가 평면도로 도시되어 있다. 도19에 도시된 바와 같이, 내부 차폐부(402)는 외피(403) 내에서 필수적이고 간섭 절연체(404)에 의해 그로부터 분리되어 있다. 각 차폐부(402, 403)에는 2개의 차폐부들을 서로 전기적으로 상호 연결하도록 사용될 수 있는 커넥터 탭(406, 407)들이 제공될 수 있다.
네트워크는 차폐부들을 상호 연결하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, (콘덴서 또는 다른 요소 등의) 수단이 2개의 차폐부들에 직접 연결된다. 도20 내지 도23의 실시예에서, 가요성 회로의 일부 형상, 경화성 인쇄 회로 기판, 3D 인쇄 배선 기판 등은 커넥터 및 2개의 차폐부(402, 403)들에 직접 부착되어, 회로 기판(102)상의 공간을 줄이고 전기 경로 길이를 감소시킴으로써 기능의 질을 향상시킨다.
회로 부재(420)는 2개의 차폐부(402, 403)들의 탭(406, 407)들을 관찰하는 절결부(422, 423)을 포함할 수 있다. 회로 부재(420)는 탭(406)이나 전기 요소(428)들이 부착되는 납땜 패드(425)들을 구비하는 것으로 도시되어 있다.
도23 내지 도26의 실시예에서, 금속 블랭크(400')는 2개의 차폐부(402', 403')들의 사이에서 직접 전기 접촉을 제공하는 일체형 조립체로서 2개의 차폐부(402', 403')들을 형성하도록 사용될 수 있다. 도25에 도시된 바와 같이, 내부 차폐부(450')들은 측벽(452')의 내부에 위치하고 그로부터 이격되도록 도시된 방식으로 접혀지며, 이들은 도24의 대시 라인 위치로부터 도26의 최종 형태로 접혀진다. 탭(456')들을 갖는 후벽(454')는 더 이상의 연결을 위해 제공된다.
도27 내지 도29에서 "500"으로 도시된 본 발명의 추가 실시예에서, 내부 차폐부(502)는 (표면 장착 공급으로서 도시된) 장착 다리부(503)로 분리 형성되어 있다. 내부 차폐부(502)는 외부 차폐부(504)의 내부에 위치한다. 도18 및 도19의 실시예에서 뿐만 아니라, 본 실시예에서, 2개의 차폐부들은 회로 기판 또는 다른 구조에 식별하여 연결되어 있으며, 이로써 시스템 조립자에게 소정 수준의 제어를 얻기 위해 차폐부들 사이의 통신 형태로 선택을 준다. 단락 판(510)은 외부 및 내부 차폐부들을 브리지하도록 외부 차폐부에 구성될 수 있다.
전력 단자들의 단락
본 발명의 다른 중요한 태양에서, 그 다른 실시예에 의해 예시된 바와 같이, 2개의 전력 단자(PV 및 PG)들은 플러그 커넥터(104) 또는 리셉터클 커넥터(110)의 커넥터 하우징내에 서로 콘덴서 결합되어 있다. 이러한 결합은 커넥터 조립체에 적어도 다음과 같은 이점들을 제공한다. (1) 커넥터를 통해 회로 기판으로부터 전송되는 것으로부터 AC 가전압에 의해 발생되는 노이즈를 최소화시킨다. (2) 접지 및 전력 단자(PV 및 PG)의 사이에 발생하는 임의의 AC 전압 증감을 최소화하기 위해 신호 단자들로부터의 와류 결합을 위해 공통의 접지 기준을 성립시킨다. (3) 커넥터를 외부 전자 장치들로부터 유도된 전압 "노이즈"로부터 보호한다.
전력 단자(PV, PG)상에 유도되는 노이즈 전압은 개별 쌍의 단자(TPA+, TPA-, TPB+, TPB-)에 영향을 미칠 것이다. 2개의 전력 단자, PV(205, 253)와 PG(206,254)의 사이에 콘덴서(220)를 위치시킴으로써, 고속 데이터 전송의 동적 상태로 동일한 AC 전위에서 전력 단자들을 유지할 수 있다. 이러한 결합의 효과는 신호 단자들에 결합되는 노이즈를 최소화하기 위해 전압 전력 및 접지 단자(PV 및 PG)들의 사이에 임의의 노이즈 전압을 최소화하는 것이다.
회로 기판 커넥터 조립체에 대한 케이블의 관점에서 대부분이 기재되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 커넥터들은 컴퓨터 등의 전자 장치를 기부 스테이션으로 연결하거나 2개의 컴퓨터들을 서로 연결하기 위해 사용되는 "도킹" 커넥터로서 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 임피던스 정합 또는 상태 정보가 요구되는 기판 대 기판형 커넥터로 병합될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 도시 및 기재되었지만, 본 발명의 사상, 청구범위에 의해 한정되는 범위로부터 일탈되지 않는 범위 내에서 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (27)

  1. 회로 기판에 장착되는 중개 커넥터를 경유하여 데이터 전송 케이블과 회로 기판의 사이의 연결을 제공하고 적어도 하나의 신호 와이어와 하나의 접지 기준을 구비한 케이블에 대한 상태 정보를 검출하며, 상기 케이블 신호 와이어에 종단되는 적어도 하나의 신호 단자와 상기 케이블 접지 기준에 종단되는 접지 단자를 구비한 하우징을 포함하는 입출력 커넥터에 있어서,
    상기 하우징에는 적어도 하나의 상태 결정 단자가 배치되고, 상기 커넥터 내에서 개방 상태 회로를 형성하도록 상기 신호 및 접지 단자들 중 하나와 상기 적어도 하나의 상태 결정 단자 사이에 전자 요소가 연결됨으로써, 상기 커넥터가 상기 중개 커넥터와 결합될 때, 상기 케이블에서의 상기 상태 정보가 상기 회로 기판 상의 상태 회로에 의해 판독될 수 있도록 상기 개방 상태 회로는 상기 회로 기판 상의 상태 회로 및 대향 단자들에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 제1 및 제2 전력 와이어를 포함하고, 상기 제1 전력 와이어는 상기 케이블을 통해 전압을 공급하기 위한 와이어이고 상기 제2 전력 와이어는 전압 복귀 와이어이며, 상기 제1 및 제2 전력 단자는 상기 케이블 제1 및 제2 전력 와이어에 각각 종단되고, 상기 전자 요소는 상기 상태 정보 단자 및 상기 제2 전력 단자 사이에 연결되고, 상기 상태 정보 단자 및 상기 제2 전력 단자는 나란하게 배열되고, 상기 하우징은 상기 상태 정보 및 제2 전력 단자에 인접하여 연장된 네스트를 포함하며, 상기 네스트는 상기 전자 요소를 수용하는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상태 정보 단자 및 상기 제2 전력 단자는 상기 커넥터 하우징을 통하여 종방향으로 연장하고, 상기 네스트는 상기 상태 정보 및 제2 전력 단자들에 횡방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
  4. 제2항에 있어서, 상기 상태 정보 단자 및 상기 제2 전력 단자는 서로 이격되고 서로 정렬되는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전자 요소는 저항기, 커패시터, 퓨즈 또는 스위치로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
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  7. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 플러그 커넥터인 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
  8. 제2항에 있어서, 상기 하우징은 그 안에 형성되는 복수의 공동부들을 포함하고, 상기 공동부들의 각각은 그 안에 상기 신호 단자들, 접지 단자, 제1 및 제2 전력 단자들 및 상기 상태 정보 단자들 중의 하나를 수용하고, 상기 단자들의 각각은 상기 공동부의 각각으로부터 부분적으로 외향 돌출하는 접촉부를 갖는 스프링 아암을 구비하는 것을 특징으로 하는 입출력 커넥터.
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  21. 전자 장치와 회로 기판 사이의 연결을 제공하기 위해 대향 커넥터와 결합하고, 대향 커넥터는 회로 기판에 종단되고 전자 장치는 커넥터에 종단되며, 커넥터 본체와 커넥터 본체에 의해 지지되는 복수의 전도 단자들을 포함하는 지능형 커넥터에 있어서,
    상기 전자 장치의 상태를 상기 회로 기판에 통신하도록 상기 커넥터에 의해 지지되는 한쌍의 상태 결정 단자를 포함하고,
    상기 지능형 커넥터는 상기 지능형 커넥터 내에서 개방 상태 회로를 형성하도록 상기 상태 결정 단자들 사이에 연결된 전자 요소를 더 포함함으로써, 상기 지능형 커넥터가 상기 대향 커넥터와 결합할 때 상기 전자 장치의 상태가 상기 회로 기판 상태 회로에 의해 결정될 수 있도록 상기 개방 상태 회로가 상기 회로 기판 상의 상태 회로와 대향 단자들에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 지능형 커넥터.
  22. 제21항에 있어서, 상기 복수의 전도 단자들은 한쌍 이상의 상위 신호 단자들과 하나의 접지 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 커넥터.
  23. 제21항에 있어서, 상기 커넥터 본체는 그 안에 배치된 복수의 개구를 포함하고, 상기 각각의 개구는 상기 커넥터 본체를 통해 종방향으로 연장되고 상기 단자들 중 하나를 수용하며, 상기 커넥터 본체는 상기 개구에 대해 횡방향으로 연장된 리세스를 포함하고, 상기 리세스는 상기 전자 요소를 수용하는 것을 특징으로 하는 지능형 커넥터.
  24. 제21항에 있어서, 상기 전자 요소는 커패시터 요소, 저항 요소, 퓨즈 요소 또는 스위치 요소로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 지능형 커넥터.
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