도 1은 시험 중인 회로 또는 소자(14)를 시험하는 연결 프로브(connected probe)(12)를 가진 디지털 오실로스코프(10)와 같은 전자 기기의 도면이다. 프로브는 프로브 접속 하우징(20)까지 연장되는 케이블(16)을 포함한다. 케이블은 중앙 신호 도체 및 주위의 접지 또는 차폐 도체를 가진 하나의 동축 와이어를 포함하는 것이 바람직하다. 케이블은 프로브와 기기 사이에 제어 신호 및 파워를 전달하는 멀티-라인 버스(multi-line bus)를 추가로 포함한다. 하우징(20)은 기기 전면 패널(24) 상의 여러 개의 접속 소켓 중 하나에 탈착가능하게 연결되고, 케이블과 기기를 연결하는데 필요한 회로를 포함할 수 있다.
도 2, 3, 4 및 5는 본 발명의 전자 접속 어셈블리의 도구가 되는 기계 부재의 도면이다. 도 2에 예시된 바와 같이, 프로브 접속 하우징은 고속 신호 및 데이터를 효과적으로 전송하는 전기 커넥터(electrical connector) 및 기기에 고정되어 기계적으로 정렬되도록 연결하는 구조적 정렬부(structural alignment features)를 포함하는 접속 보디(interconnect body)(26)로 한정된다. 본 발명의 전자 접속 어셈블리는, 소켓 및 상기 소켓에 수용가능하며 밀착되게 결합되는 연장된 보디로 구성되는 한 쌍의 기계 조동 정렬부로부터 선택된 기계 정렬부, 및 상기 소켓 및 연장된 보디 중 하나에 형성되는 노치와 상기 소켓 및 연장된 보디 중 다른 하나에 형성되어 상기 노치와 밀착되게 결합되는 키로 구성되는 한 쌍의 기계 미동 정렬부를 포함한다. 보디는 니켈 도금된 아연, 다이 주조된 알루미늄 등과 같은 견고한 재료로 형성되는 것이 바람직한 적당히 긴 강성 부재이다. 보디(26)는 프로브 연결 하우징(20)에 연결된 트레일링 면(trailing face)(30), 및 반대 방향으로 대면하며 커넥터 축(34)과 직각인 평행의 리딩면 또는 노우즈(leading face or nose)(32)를 가진다. 나머지 상단벽(36), 하단벽(40), 및 측벽(42, 44)으로 인하여 보디가 후술하는 특징부를 제외하고는 리딩면과 트레일링면 사이에서 보디의 길이에 걸쳐 최소한으로 변하는 대략 직사각형 단면으로 된다. 주조 공정으로 용이하게 제조하고 기계적으로 꼭맞게 연결되도록, 보디는 노우즈(32)에서 약간 작게 테이퍼된다.
보디(26)는 측벽(42, 44) 각각에 위치된 정렬용 노치(alignment notch)(46)를 포함한다. 각각의 노치는 리드면(32)으로부터 연장되며 축(34)과 평행으로 연장되는 긴 사다리꼴 형상을 가진다. 각 노치(46)의 먼쪽 말단은 치수 공차(size tolerance)에 근접하도록 제조되어, 후술하는 바와 같이, 대응하는 키(key)의 말단에 밀착되게 끼워지는 쇼울더를 가진 가이드(shouldered guide)(47)를 포함한다. 노치(46)는 보디(26)의 수평 중앙선으로부터 오프셋되어 보디(26)가 접속 소켓(interconnect receptacle)(22)의 위치를 벗어나 180도 회전하여 삽입되는 것을 방지한다. 또한, 보디(26)는, 도 4에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 치수 공차에 근접하도록 제조되어 후술하는 바와 같이 대응하는 노치의 말단에 밀착되게 끼워지는 정렬용 키(alignment key)(50)를 상단벽 및 하단벽(36, 40) 상에 포함한다. 쇼울더를 가진 가이드(47) 및 정렬용 키(50)는 대응하는 키 및 노치와 동시에 결합되도록 노우즈면(32)에 대하여 결합된다.
보디의 상단면(36)은 스프링이 장착된 캠 로크(cam lock)(52)가 통과하여 돌출하는 개구(aperture)를 형성한다. 캠 로크는 리딩 에지의 면(36)과 같은 높이로부터 돌출하는 트레일링 에지까지 경사진다. 하우징(20)으로부터 연장되는 로크 버튼(lock button)(54)이 로크에 기계적으로 결합되어 로크가 보디 내로 들어 가도록 버튼을 압착함으로써 후술하는 바와 같이 커넥터를 연결해제시킬 수 있다.
상단면 및 하단면(36, 40)은 대향하여 대칭으로 위치된 래치 램프(latch ramp)(56)를 포함한다. 각각의 램프는 경사진 리딩 램프면(60) 및 약간 둥근 리지(ridge) 또는 정점(apex)(64)에서 만나도록 융기된 경사진 트레일링 램프면(62)을 가진다. 램프가 상기 면 내로 리세스됨으로써 정점이 면 상측으로 돌출하지 않는다. 각각의 정점은 램프가 형성되어 있는 면(36, 40)과 평행이며, 보디의 노우즈 면(32)과 평행인 선을 형성한다. 램프 및 정점 면은 매끄럽거나 또는 윤이 나게 표면을 마무리하여 후술하는 래칭 동작 중에 마모를 줄일 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
보디의 면(32)은 두 개의 상이한 전기 커넥터용 개구(opening)을 형성한다. 제1 개구(66)는 보디에 의하여 형성된 체임버 내부에 장착되며 개구(66)를 통해 액세스가능한 접촉면을 가진 인쇄회로기판(70)으로의 액세스를 제공한다. 기판(70)은 하우징(20)의 회로 및/또는 프로브에 연결되어 있는 노출된 도전성 랜드 어레이를 가진다. 랜드 중 일부는 후술하는 바와 같이 랜드와 접촉되는 대응 커넥터와 동일한 패턴으로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 선택으로 인하여 기기가, 데이터 랜드가 프로브 또는 덜 정교하지만 호환가능한 프로브와 같은 다른 회로에 연결되지 않는 경우에도, 적절한 프로브 커넥터를 확인할 수 있다. 대안으로서, 프로브 회로는 확인부(identification feature)를 제공하도록 EPROM 또는 다른 불휘발성 소자(non-volatile device)를 가질 수 있다.
매서추세츠주 로웰 소재 M/A-Com Division of Amp Inc.에서 생산하여 판매하는 표준 BMA 또는 블라인드 결합 커넥터의 메일부(72)은, 보디에 형성되며 축(34)과 평행으로 연장되는 리세스(74) 내에 장착된다. BMA 메일부는 자유 말단이 테이퍼된 외측부(80)를 가진 차폐 슬리브부(76)를 포함하고, 상기 슬리브부가 면(32) 하측으로 약간 리세스된 레벨까지 연장되어 커넥터의 손상을 방지한다. 중앙 신호 도체(81)는 베이스부(82), 및 차폐 슬리브부와 동축인 길게 연장된 자유 말단부(84)를 가진다. 자유 말단부(84)의 직경이 베이스부의 직경보다 더 좁아서 리딩 방향과 대면하는 쇼율더(86)를 제공한다. 도체(81)의 자유 말단이 차폐부(76) 하측에 리세스되어 손상이 방지되고, 후술하는 바와 같이 신호 도체가 접촉되었다 떨어졌다 할 때 차폐의 연결이 확보된다.
도 3은 커넥터의 피메일부를 형성하는 강성 플라스틱 보디, 다이 주조된 알 루미늄 등일 수 있고, 프로브 커넥터 보디(26)를 수용하는 기기 장착된 소켓(instrument mounted receptacle)(22)의 도면이다. 소켓은 기기의 전면 패널(24)로부터 멀리 떨어져 대면하는 개방쪽, 및 바닥 패널(floor panel)(94)과 대면하는 개방쪽을 가지고 직사각형 단면의 튜브를 필연적으로 제공하는 포켓 또는 상자형 보디이다. 소켓(22)은, 도 4에 보다 상세하게 예시된 바와 같이, 구멍(bore)(172)이 내부에 각각 형성된 지지 너트 채널(retention nut channel)(170)을 가진다. 지지 너트(174)는 대응하는 채널 구멍(172)과 정렬된 너트의 나사 구멍을 가진 각각의 채널(170) 내에 지지된다. 패널(94)은 파스너 구멍(fastner hole) 및 전기 커넥터 구멍을 제공하는데 필요한 정도까지만 천공되는 스탬프된 금속판으로 되어 EMI 누출을 방지하는 것이 바람직하다. 나사 볼트(도시되지 않음)가 파스너 구멍을 통과하여 지지 너트(174) 상으로 체결되어 소켓(22)이 전면 패널(24)에 고정된다.
소켓(22)은 패널(24)로부터 돌출하는 림(90)을 가지며, 림과 패널 하측으로 멀리 떨어져 리세스된 바닥(94)으로 연장되는 측벽(92)을 가진다. 각각의 측벽(92)은 림으로부터 바닥(94)을 향하여 연장되는 긴 키(96)를 가지고, 각 키(97)의 말단 치수는 대응하는 쇼율더를 가진 가이드(47)를 프로브 커넥터 보디(26) 상의 노치(46) 내에 밀착되게 수용하도록 정밀하다. 보디(26) 내의 노치(46)의 길이는 키(96)가, 후술하는 바와 같이, BMA 커넥터가 완전하게 연결되기 전에 노치(46)의 바닥에 이르지 않도록 큰 치수로 한다. 또한, 각각의 노치(46)가 형성된 측벽(42)의 평면 하측으로 리세스되는 깊이를 약간 깊게 하여 적당한 여유 공간을 제공한다. 소켓(22)은 보디(26) 상의 키(50)와 일치되는, 림(90)의 상단면 및 하단면에 형성된 노치(98)를 추가로 포함한다. 쇼율더를 가진 가이드(47), 키 말단(97), 키(50) 및 노치(98)의 폭을 면밀하게 제어함으로써 보디 및 소켓의 전체적인 치수가 정밀하게 억제되지 않는 경우에도 보디가 소켓 림에 대하여 수직 및 수평 양방향으로 정밀하게 위치된다.
소켓 및 보디의 키 및 노치는 도 5에 예시된 바와 같이 반대 방향으로 될 수 있다. 보디(26)는 보디의 주요면(major face)(36, 40, 42, 44) 각각에 정렬용 키(220)를 포함한다. 각각의 키는 긴 직사각형 형상을 가지며, 축(34)과 평행으로 연장된다. 키는 후술하는 바와 같이 대응하는 노치와 밀착되게 끼워지도록 치수 공차에 근접하게 제조된다. 키는 서로 결합되어 모든 키의 리딩 에지(222)가 노우즈 면(32)으로부터 균등하게 이격된다. 소켓(22)의 각 측벽(92)은 림(90)에 긴 노치(224)를 형성하고, 각각의 노치는 대응하는 키를 프로브 커넥터 보디(26) 상에 밀착되게 수용할 수 있는 치수로 정밀하게 된다. 각 노치(224)의 길이, 즉 소켓 체임버 내로 연장되는 깊이는, 후술하는 바와 같이 BMA 커넥터가 완전하게 연결되기 전에 키(220)가 노치(224)의 바닥에 이르지 않도록 큰 치수로 한다. 또한, 각각의 노치(224)가 형성된 벽의 평면 하측으로 리세스되는 깊이를 약간 깊게 하여 적당한 여유 공간을 제공한다. 전술한 실시예와 마찬가지로, 노치 및 키의 폭을 면밀하게 제어함으로써, 보디 및 소켓의 전체적인 치수가 정밀하게 억제되지 않는 경우에도 보디가 소켓 림에 대하여 정밀하게 위치된다. 다른 실시예에 있어서, 각 측면은 노치 및 키 양자 모두를 가지며, 다른 측면은 대향하는 세트의 대응 부재를 가진다.
따라서, 노치 및 키 배열로 인하여 축(34)을 따라 삽입하고 빼낼 수 있지만, 전면 패널면(24)에 의하여 형성된 2 자유도(degree of freedom)의 횡방향 평행 운동은 물론 축을 중심으로 하는 회전 자유도는 억제된다. 나머지 평행 운동 자유도(축을 따르는)는 래칭 기구에 의하여 억제되고, 나머지 회전 자유도(법선으로부터 전면 패널까지 프로브 커넥터 보디의 횡방향 및 수평방향 만곡)는 후술하는 바와 같이 연결된 BMA 커넥터에 의하여 억제된다.
도 4는 소켓(22)의 하측으로 연장되는 탭(tab)(180)에 형성된 대응하는 개구(178)와 일치되는 접속 보디(26)의 리딩 에지(32)로부터 연장되는 돌출부(protrusion)(176)의 도면이다. 돌출부(176) 및 개구(178)로 인하여 기기와 부적절하게 연결되어 있는 호환성이 없는 프로브 커넥터를 빼낼 수 있다. 접속 보디(26)의 돌출부는 삽입이 가능하도록 소켓(22)에 대응하는 개구 위치를 가져야 한다. 도 4는 두 개의 돌출부 및 개구가 도시되어 있지만, 돌출부 및 개구 어레이는 접속 보디(26) 및 소켓(22)에 형성되어 상이한 키 배열을 가진 접속부를 제공할 수 있다. 돌출부 어레이는 보디(26)의 리딩면(32)을 지나 연장되는 긴 스터드를 수용하는 접속 보디(26) 내의 개구 어레이에 맞을 수 있다. 스터드는 다수의 독특한 패턴을 제공하도록 어레이로 배열될 수 있다. 개구 어레이는 소켓(22)의 탭(180)에 맞을 수 있다. 돌출부 어레이의 스터드 배열에 대응하지 않는 개구 내에는 플라스틱 인서트가 삽입된다. 개구 배열에 대응하지 않는 스터드 배열을 가진 접속 보디(26)는 호환성이 없는 소켓(22)에 전기적으로 연결될 수 없다. 돌출부 및 개 구는 여러 위치로 배치될 수 있고 돌출부 또는 개구가 커넥터 양쪽에 사용될 수 있으므로, 단지 원하는 프로브만 소정의 소켓과 확실하게 연결되도록 여러 가지로 구성될 수 있다.
개구 어레이의 다른 구성은 탭(180)을 소켓(22)으로부터 제거하고 전기 기기(10)의 전면 패널(24)에 개구 어레이를 형성한다. 돌출부 어레이의 스터드는 전면 패널(24)의 개구 내로 연장된다. 플라스틱 또는 금속 인서트를 전면 패널(24)의 개구 내에 삽입하여 돌출부 어레이의 스터드 패턴에 어레이를 구성한다. 예상되는 바와 같이 상기 구성의 스터드는 전술한 구성에서의 스터드보다 더 길 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 대칭으로 대향하는 쌍으로 된 스프링이 장착된 래치가 수직 중간면과 정렬된 상태로 소켓의 상단벽 및 하단벽에 형성된 개구를 통과하여 소켓 체임버 내로 돌출한다. 각 래치는 둥근 정점 리지까지 융기된 경사면을 가진 지붕 형상을 가지며, 경사는 보디(26)의 래치 램프(62)의 면과 일치되도록 선택된다. 경사는 램프면(60) 및 대응하는 래치면 상의 경사를 램프면(62) 및 대응하는 래치면 상의 경사보다 더 완만하게 함으로써 삽입하는 힘을 적게 하고 빼내는 힘을 크게 하도록 설정된다. 둥근 정점, 및 보디/소켓 인터페이스의 단단한 기계 공차로 래치가 하나는 정점의 삽입쪽에 다른 하나는 빼내는쪽에 있는 상태로 정점에 근접하여 안정적인 상태로 확실하게 도달하지 않는다. 따라서, 래치로 인하여 커넥터가 완전하게 연결되거나, 또는 적당하게 빠지게 되어 후술하는 바와 같이 원하지 않게 부분적으로 전기 접촉되는 것을 확실하게 방지한다.
각각이 보디 상의 커넥터 대응부인 두 개의 전기 커넥터 구성품이 바닥(94) 및 소켓 내에 장착되어 있다. 스프링이 장착된 포고 핀(102) 어레이가 회로기판(70)의 랜드와 결합되도록 위치된다. 핀은 적당한 편향력을 가진 동작 범위를 가져 BMA 커넥터의 연결부 삽입 깊이가 자유롭게 설정될 필요성을 수용한다. BMA 커넥터의 피메일부(104)는 전면 패널(94)에 장착되며, 도 6에 상세하게 도시되어 있다. 커넥터는 원통형 체임버(107)를 형성하는 원통형 슬리브(106)를 가진다.
체임버의 측벽 및 바닥은 체임버 내로 약간 숙인 사이드 스프링(side spring)(112), 및 바닥으로부터 체임버 내로 숙인 말단 스프링부(114)를 가진 판 스프링 슬리브(110)와 정렬된다. 사이드 스프링은 다소 경사지게 배치되는 경우에도 메일 차폐부(76)를 유연하게 잡는다. 즉, 상기 사이드 스프링(112)은 청구항에 기재된 컴플라이언트부로서 기능하는 것이며, 이외에도 다양한 종류의 스프링이 상기 컴플라이언트부로서 사용될 수 있다. 한편, BMA 표준에 있어서, 5도까지 배치되더라도 연결은 잘못되지 않는다. 그러나, 상기와 같이 배치되면 전술한 바와 같이 연약한 스프링에 손상을 가할 수 있다. 말단 스프링부가 메일 차폐의 말단면(116)과 유연하게 접촉되어 작은 범위의 삽입 깊이를 허용함으로써 신호 연결이 정밀한 삽입 깊이를 설정할 수 있다. 중앙 신호 도체(120)는 메일부 도체의 자유 말단부(84)를 밀착되게 수용할 수 있는 치수의 구멍(122)을 가진 견고한 슬리브이다. 유연한 스프링부(도시되지 않음)가 구멍과 정렬되어 효과적인 옴 접촉(ohmic contact)을 제공한다.
도체(120)는 차폐 슬리브(106)의 자유 말단면(126) 하측에 적당한 깊이로 리세스되어 손상을 방지하는 자유 말단면(124)을 가진다. 또한, 슬리브는 신호 도체 에 대하여 적당한 거리로 연장되어 신호 접촉이 연결될 때 차폐 접촉되고 신호 접촉이 연결해제될 때 여전히 접촉 상태를 확보한다.
보디(26)를 소켓(22) 내에 삽입함으로써 소켓(22) 내의 키(96)가 보디(26) 내의 노치(46)에 위치된다. 보디(26)를 소켓 내에 계속해서 삽입하면 메일 차폐부(76)가 피메일 원통형 체임버(107) 내로 들어 간다. 유연한 사이드 스프링(112)이 메일 차폐부(76)를 잡아 메일 신호 도체(81)의 자유 말단부(84)를 피메일 중앙 신호 도체 구멍(122)에 정렬시킨다. 보디(26)를 소켓(22) 내에 계속해서 삽입하면 키(96)의 말단(97)이 노치(46)의 쇼율더를 가진 가이드(47) 내에 결합된다. 마찬가지로, 보디의 상단 및 하단 상의 키(50)는 림(90)의 노치(98)와 결합된다. 커넥터는 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이 쇼울더(86)가 피메일 신호 도체의 면(124)에 맞대어 압착될 때 완전하게 삽입된다. 쇼울더(86)가 피메일 신호 도체의 면(124)에 맞대어 압착된 상태에서, 메일 차폐의 말단면(116)은 판 스프링 슬리브(110)의 말단 스프링부(114)를 압착해제한다. 스프링 래치가 상기 편향력을 제공한다.
도 7은 로크(52) 및 버튼(54)이 로크 프레임(126)에 연결되어 보디(26)가 장착되는 하우징(20)에 장착된 하우징 말단 플레이트(130)에 대하여 슬라이딩하는 추가의 기계적 상세가 예시된 도면이다. BMA 커넥터(72)의 메일부의 후측 말단(132)이 상기 플레이트의 구멍을 통과함으로써 하우징(20) 내로 연장되어 하우징의 회로 또는 케이블에 연결된다. 상기 후측 말단은 BNC, BMA, N, 또는 임의의 고주파 성능을 가진 커넥터를 포함하여 임의의 유형이 사용될 수 있지만, 표준 SMA 나사 커 넥터를 예시한다. 삽입하는 힘보다 빼내는 힘을 더 크게 제공하는데 필요한 상이한 경사를 예시하는 래치 램프(56)가 도시되어 있다.
스프링 래치(100)는 긴 바(134)에 각각 장착된다. 각각의 바는 소켓의 폭보다 약간 크게, 하나의 바는 상단벽 상측에 위치되고 다른 하나는 하단벽 하측에 위치된 상태로 연장된다. 바는 소켓의 상단면 및 하단면으로부터 연장되는 채널 벽(135)에 의하여 위치가 제한된다. 코일 인장 스프링(coil tension spring)(136)이 소켓의 양쪽에 각 스프링의 말단이 바의 연장되는 말단에 연결되어 바를 함께 바이어스하는 상태로 위치된다. 바가 이렇게 바이어스된 상태에서, 래치는 서로를 향하여 바이어스된다. 바람직한 실시예에 있어서, 래치는 플라스틱이며 금속 보강 바(metal reinforcing bar)(142)를 수용하는 긴 플라스틱 빔(140)과 일체 구조이다. 대안으로서, 고정된 스프링 지지면이 스프링 지지면과 래치(100) 사이에 갇힌 압축 스프링을 가진 래치(100)에 걸쳐 형성될 수 있다. 리세스(141)가 코넷티컷주 이스트 우드스톡에 소재한 로저 코포레이션사에서 생산하여 상표명 포론으로 판매되는 고밀도 발포 인서트(high density foam insert)(143)를 포함하는 각각의 스프링(136) 후방의 소켓 측벽에 형성된다. 인서트(143)는 보디(26)를 소켓(22) 내에 삽입하고 빼내는 동안 심한 스프링 소음을 줄인다.
도 8은 완전하게 삽입된 상태의 커넥터를 예시하는 도면이다. 가요선(flex circuit)이 바람직한 접속 케이블(144)이 스크루, 스테이킹(staking) 등에 의하여 보디에 기계적으로 고정되어 있는 회로기판(70)에 연결된다. 데이터 및 파워 케이블은 프로브 접속 하우징(20)의 회로(도시되지 않음)에 연결된다. 포고 핀 커넥터(102)는 기기 내로 연장되는 고정된 리드를 가지고, 이 커넥터에는 기기(10)의 회로에 연결된 길게 늘어진 데이터 케이블(150)을 가진 회로기판(146)이 납땜된다. 대안으로서, 포고 핀 커넥터(102)는 전면 패널 회로기판에 직접 납땜될 수 있다. 프로브 케이블(16)은 쇼율더가 피메일 신호 도체의 면에 완전하게 부착된 상태로 도시된 BMA의 메일부(72)에 연결된다. 기기 신호 케이블(152)은 피메일부(104)의 후측에 연결되어 기기의 회로에 연결된다. BMA 메일부의 쇼율더(84)를 피메일부(124)에 맞대어 바이어스하기 위하여, 래치가 보디의 평탄면에 대하여 바닥이 떨어지지 않지만 경사진 램프면을 압착하도록 래치가 배열된다. 이로써 필요로 하는 축방향 편향력이 발생되어 적합한 고주파 연결이 확보된다.
로크 프레임(126) 상의 스프링 바이어스는 로크 프레임의 일부분과 플레이트(130)로부터 축방향으로 연장되는 고정 암(156) 사이에 갇힌 코일 압축 스프링에 의하여 제공된다. 노치(160)는 우연히 빠지는 것을 방지하기 위하여 로크에 의하여 결합된다. 로크부는 래치부와 별개이다. 즉, 접속 보디(26) 상의 래치 램프(60, 62)를 소켓(22) 상의 스프링 래치(100)와 조합시킴으로써 로크(52) 및 버튼(54)의 필요없이 접속 보디(26)를 소켓(22) 내에 고정시키는 적당한 래칭 힘을 제공한다. 바람직한 실시예에는 로크부가 전자 기기(10)로부터 프로브 접속 하우징이 우연하게 빠지지 않도록 보호하는 제2 보호 장치로서 제공된다. 로크부는 "이중 안전 장치(fail safe)"를 갖는 것이 또한 독특하다. 사용자가 로크 버튼을 밀지 않고 장치를 제거하려는 경우, 로크부가 "캠 아웃(cam out)"되어 장치가 릴리 스되어 로크 또는 지지부가 손상을 입게 된다. 이것은 로크부의 이동가능 부분의 전면 상의 램프 각도에 의하여 부분적으로 제어된다. 프로브 적용에 따라, 로크부는 프로브 접속 하우징에 사용되지 않을 수 있다.
도 9a, 9b 및 9c는 바람직한 실시예에서 표준 커넥터를 전술한 맞춤식 커넥터 소켓에 인터페이스하도록 구성된 상이한 커넥터 어댑터(200A, 200B, 200C)의 도면이다. 상기 어댑터로 일반적인 프로브 또는 시험 중인 다른 회로를 기기용으로 설계되지 않은 장치에 연결하여 신호를 기기에 제공할 수 있다. 특히, 고주파 커넥터는 굽어지고 우연하게 빠지는 것에 대한 다른 지지가 없는 프로브용으로 적합하지 않은 BMA 유형이기 때문에, 다른 유형의 커넥터가 필요하다. 각각의 어댑터는 바람직한 실시예에서와 같이 동일한 메일 BMA 커넥터, 래치 및 선택적으로 로크를 가진 표준 메일 보디(26)를 포함한다. 예시된 어댑터는 추가의 데이터선이 필요하지 않을 수 있고, 이로써 기판(70)이 바람직한 실시예에서와 같이 케이블(144)에 연결될 필요가 없다. 그러나, 기기는 커넥터가 적절하게 설치되지 않고는 확실하게 동작하지 않도록 하는 이중 안전 장치를 포함하기 때문에, 기판에는 두 개 이상의 랜드 사이 또는 EPROM 또는 어댑터에 포함된 다른 불휘발성 메모리에 저장된 정보를 거쳐 선택적으로 연결될 수 있고, 따라서 적절한 커넥터가 위치되었음이 기기에 표시된다.
어댑터(200A)는, 바람직한 실시예가 보다 소형인 하우징으로 교체된 하우징(20)을 가진 것처럼 보이지만, 중앙 신호 도체 및 주위의 차폐 도체를 포함하는 피메일 SMA 커넥터 입력(202)을 가지며, BMA 메일부(72)로 케이블 연결되지 않는다. 어댑터(200B)는 중앙 신호 도체 및 주위의 차폐 도체를 포함하는 피메일 BNC 커넥터 입력(204)을 가지며, 현존하는 하나 또는 다수의 커넥터 구성을 지지하도록 후측 방향으로 호환성이 있는, 오레건주 비버턴 소재 텍트로닉스사에서 생산하여 판매되는 P6139A 및 p6245 측정 프로브에 사용된 바와 같은 파워 및 데이터 인터페이스를 또한 포함할 수 있다. 어댑터(200C)는 중앙 신호 도체 및 주위의 차폐 도체를 포함하는 피메일 N 커넥터 입력(206)을 가진다. 무거운 케이블이 연결될 때 기기, 예를 들면 N 커넥터에 보다 견고하게 연결되기 위하여, 한 쌍의 선택적인 나비 나사(thumbscrew)(210)를 제공하여 기기 전면 패널의 탭을 가진 구멍 또는 PEM™ 너트와 일치시킨다. 바람직한 실시예에서, 메일 BMA 커넥터는 각종의 커넥터를 하우징 면에 위치시키는 충분한 길이를 가진 맞춤식 나사 기계 부분이다. 대안으로서, SMA 커넥터 말단을 가진 표준 BMA 커넥터는 SMA-BNC 커넥터, SMA-N 커넥터, 등과 같은 각종의 어댑터 커넥터와 함께 사용될 수 있다.
전면 패널을 손상시킬 수 있는 과다한 토크를 방지하기 위하여, 나비 나사(210)는 스크루드라이버를 사용하여 삽입하는 것을 방지하는 캠면을 가진다. 상기 나사로 인하여 파스너가 얼기 시작한 경우, 또는 사용자가 나사를 빼내는데 필요한 솜씨 또는 힘이 제한된 경우. 공구를 사용하여 빼낼 수 있다. 상기 나사는 일반적으로 사용되는 나사와 상이하여 이들이 반대 방향으로 작동하는 화장실과 같은 공공 구조물이 부서지고 조립해체되는 것이 방지되어 공구의 도움으로 빼내는 것은 용이하지만 공구의 도움으로 고정시키는 것이 방지된다.
도 9d에서, 어댑터(200D)는 BNC, SMA, 또는 N과 같은 일반적인 입력을 가진 기기에 사용하기 위한 바람직한 실시예 용도로 설계된 프로브의 변형예이다. 어댑터는 바람직한 실시예의 피메일부를 사용하지만 섀시는 장착되지 않는다. 중앙 신호 도체 및 주위의 차폐 도체를 포함하는 종래의 메일 커넥터(212)는 커넥터의 후방으로부터 연장된다. 대안으로서, 피메일 커넥터가 제공될 수 있고, 이로써 메일 케이블 말단이 어댑터와 기기 입력 사이를 연결할 수 있다. 명료하게 하기 위하여 스프링 및 래치가 노출된 상태로 도시되어 있지만, 바람직한 실시예에서는 슈라우드(shroud)가 상기 구성품들을 둘러 싸서 손상을 방지하고 매끄러운 외관을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전기 커넥터는 커넥터의 다른 측면에 위치될 수 있다. 포고 커넥터를 기기쪽에 위치시킴으로써 프로브쪽에 장착될 때 프로브가 떨어지거나 드로어(drawer)의 다른 하드웨어와 접촉으로 인하여 손상될 가능성으로 인해 발생될 수 있는 손상을 줄일 수 있다. 그러나, 포고 커넥터는 기기보다 프로브에서 더 실질적으로 발생하는 서비스 또는 교체가 필요할 것 같은 우려가 있는 경우, 포고 커넥터가 프로브쪽에 위치될 수 있다. 마찬가지로, BMA의 메일 및 피메일부를 반대로 할 수 있고, 사용이 필요한 경우 지시한다. 포고 및 BMA 커넥터는 서로 독립적인 각각의 구성으로 장착될 수 있다.
본 발명은 고정 피메일 BMA 커넥터에 관하여 예시하였지만, 하나의 프로브 커넥터 하우징 상에 하나 또는 다수의 BMA 연결부를 가진 실시예에 대하여 플로팅(floating) 또는 스프링 장착된 커넥터를 사용하여 하우징 상의 커넥터 사이에 여러 가지 위치로 변형할 수 있다. 그러나, 이것은 기기 하우징 내의 각각의 플로팅 BMA에 가요성 케이블 루프가 필요하게 되어, 기기의 내부 배선이 복잡하게 되고 기기 케이블이 다른 회로에 연결되는 경우 동작 유도된 피로 또는 손상을 상당히 발생시키게 된다. 따라서, 하나의 BMA 커넥터마다 고정 커넥터를 기기 상에 사용하는 것이 바람직하다.
키 및 노치 정렬 설비는 0.5도 이하의 흔들림(wobble)만이 허용가능한 정밀한 정렬을 제공하는 것이다. 이것은 BMA 커넥터에 정격 신호 성능을 제공하고, 과다한 변위로 인한 손상으로부터 보호하는데 적당하다. 보다 엄격한 공차를 달성할 수 있지만, 포고 핀이 연결될 때 랜드에 대하여 "스크러빙(scrubbing)"이 필요할 때 최소한으로 흔들릴 수 있고, 저 저항 접촉을 제공하고, 임의의 찌꺼기 또는 랜드 상의 고 저항층을 통하여 제거 또는 마모시키는 것이 장점이다. 키 및 노치 설비는 흔들림을 약 1-2도로 적당하고 허용가능하게 증가시킴으로써 완전히 제거될 수 있다. 품질 느낌 및 다수의 커넥터가 기기 내에 설치될 때 균일한 외관을 위하여 보다 정밀한 정렬이 바람직하지만, 키 및 노치가 손상되거나 분실되는 경우에도 적절하게 정렬되도록 안전 장치가 있다.
본 발명의 일부 원리는 임의의 커넥터 유형에 적용가능하지만, 바람직한 실시예의 개시는 BMA 커넥터에 관한 것이다. 본 발명의 다른 원리는 나사로 조인 부속품이 부족하고, 유연한 접촉 슬리브를 가지고, 쇼율더 접점과 같은 삽입-깊이-감지 도체를 가진 임의의 동축 고속 커넥터 또는 횡방향 벤딩 부하에 대하여 지지를 제공하지 않는 임의의 커넥터에 적용가능하다.