KR101011741B1 - 상호접속 시스템 - Google Patents

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Abstract

상호접속 시스템은 한 줄로 서로 인접하도록 이루어진 스페이서들(5010, 5040)을 포함한다. 상기 스페이서들 사이에 인쇄 회로 기판(5020)이 배치된다. 전기 전도성의 접점들은 일 단을 인쇄 회로 기판의 하나와 전기적으로 접촉하게 하고 다른 단을 인터포저의 각 셀을 통해 연장하도록 하기 위하여 한 쌍의 인터포저의 셀들내에 배치된다.

Description

상호접속 시스템{Interconnection system}
본 발명은 일반적으로 전기 상호접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차등(differential) 및 단일-단(single-ended) 전송 애플리케이션용 고속 고밀도 상호접속 시스템에 관한 것이다.
백플레인(backplane) 시스템은 백플레인 또는 마더보드(motherboard)로 지칭되는 복합 인쇄 회로 기판 및 상기 백플레인에 플러그(plug)되는 도터카드(daughtercard)들로 지칭되는 몇몇 더 작은 인쇄 회로 기판들을 포함한다. 상기 도터카드들 각각은 드라이버/수신기(driver/receiver)로 지칭되는 칩(chip)을 포함할 수 있다. 한 도터카드의 드라이버/수신기는 다른 도터카드들의 드라이버/수신기들로부터 신호들을 전송 및 수신한다. 제1 도터카드의 드라이버/수신기 및 제2 도터카드의 드라이버/수신기 사이에는 신호 경로(signal path)가 형성된다. 상기 신호 경로는 상기 제1 도터카드를 상기 백플레인에 접속시키는 전기 커넥터(electrical connector), 상기 백플레인, 상기 제2 도터카드를 상기 백플레인에 접속시키는 제2 전기 커넥터 및 전달되는 신호를 수신하는 드라이버/수신기를 구비하는 제2 도터카드를 포함한다. 현재 사용되고 있는 다양한 드라이버/수신기들은 5-10 Gb/sec 이상의 데이터율로 신호를 전송할 수 있다. 신호 경로에서의 제한 요소(데이터 전송율)는 각 도터카드를 백플레인에 접속시키는 전기 커넥터이다. 따라서 해당 기술에서 요구되는 고속 데이터 전송을 처리할 수 있는 고속 전기 커넥터에 대한 필요성이 존재한다.
또한, 수신기는 드라이버에 의해 전송된 원래의 신호 세기의 단 5%만을 갖는 신호를 수신할 수 있다. 이러한 신호 세기의 감소는 디지털 데이터 스트림들에 도입되는 신호의 성능저하 또는 에러를 피하기 위해 신호 경로들간의 크로스토크(cross-talk)의 최소화에 대한 중요성을 증가시킨다. 고속, 고밀도 전기 커넥터들에 있어서, 크로스토크를 제거하거나 감소시키는 것이 훨씬 더 중요하다. 따라서, 해당 기술에서 신호 경로들간의 크로스토크를 감소시키는 고속 신호를 처리할 수 있는 고속 전기 커넥터에 대한 필요성이 존재한다.
다양한 유형의 전기 커넥터들이 있다. 일 유형은 컴플라이언트 핀(compliant pin) 또는 관통 홀(through hole) 솔더(solder)일 수 있는 관통 홀 커넥터이다. 백플레인 시스템은 전형적으로 접속되어지는 인쇄 회로 기판에 포함된 관통 홀에 삽입되는 핀들을 구비하는 다수의 접점(contact)들로 구성되는 커넥터들을 사용했다. 상기 핀들은 적소에 납땜(solder)되거나 유연하게 끼워 맞추어질 수 있다. 이들은 커넥터의 핀들을 수납하기 위해 인쇄 회로 기판에 비교적 큰 직경의 홀(hole)을 필요로 한다. 홀이 더 커지는 경우 플레이팅(plating)하는데 결함의 가능성이 더 커지고, 커넥터에 의해 수용될 수 있는 신호 속도를 감소시키는 커패시턴스(capacitance)가 더 커진다. 예를 들어, 플레이팅된 관통 홀은 적합하게 플레이팅될 수 없고 따라서 전기 커넥터에 삽입되는 핀들은 오픈(open)되거나 쇼트(short) 등이 될 수 있다. 플레이팅된 관통 홀은 핀 및 홀을 통해 전송될 수 있는 데이터율을 감소시키는 용량성 효과(capacitive effect)를 야기한다. 또한, 많은 접점 유형 커넥터들은 신호 반사(signal reflection)를 증가시키고 신호 속도를 감소시키는 가변 구조를 갖는 스탬프(stamp)된 부분들로 제조된다. 따라서, 보드의 패드(pad)와 접촉하는 스프링에 의존하는 압축 마운트형(compression mount-type) 커넥터를 이용하여 플레이팅된 관통 홀의 지름을 감소시키는 것이 바람직하다.
압축 마운트형 전기 커넥터를 이용하여 많은 문제들이 해결될 수 있다. 이러한 유형의 커넥터는 관통 홀 접점 유형의 많은 결함을 극복하지만, 압축 마운트 커넥터는 인쇄 회로 기판에 압축 마운트 커넥터를 고정시키기 위하여 부피가 크고 값비싼 하드웨어를 필요로 한다. 나사식 잭(jackscrew)과 같은 추가 파스너(fastener)를 사용하지 않고 압축 마운트 접점 및 PC 보드 면 사이에 밀접한 접촉이 유지될 필요가 있다.
추가로, 전기 커넥터의 유형에 관계 없이, 전기 커넥터는 적어도 250번 아마도 5000번을 초과하여 메이트(mate)/언메이트(unmate)될 수 있어야 한다. 접점이 마멸되는 경우, 접점 저항이 증가할 것이다. 접점 마멸(contact wear)은 점 또는 선을 통해 금속-금속 접촉(metal-to-metal contact)을 통해 발생할 수 있다. 예를 들어, 어떤 영역은 커넥터가 메이트/언메이트되면서 계속적으로 비벼질 수 있고 또한 마멸을 야기할 수 있는 금속 슬라이딩 동작(metal sliding action)을 통해 접점이 마멸되는 경향이 있다. 또한, 몇몇 압축 마우트형 커넥터들은 유연한 회로에 덴드라이트(dendrite) 접점을 이용한다. 덴드라이트 접점의 한가지 난점은 상기 접점이 마멸되기 쉽고 6번의 메이팅 사이클(mating cycle)에만 양호하며 덴드라이트가 평평해지고 다수의 접점들이 손실되어 신뢰성이 감소된다는 것이다. 따라서, 접점 마멸을 감소시키거나 제거하는 압축 마운트형 커넥터가 필요하다.
선행기술 전기 커넥터가 갖는 다른 문제점은 신호 경로의 길이에서의 임피던스 변화가 포텐셜 신호 속도를 감소시킨다는 것이다. 임피던스가 특정 값으로 제어될 수 있고 상기 특정 값이 신호 경로의 길이에 대해 비교적 일정하게 유지되는 전기 커넥터가 필요하다.
요약하면, 백패널(backpanel)과 같은 회로 기판을 도터카드에 전기적으로 접속시키는데 사용되는 전기 커넥터는 전기 잡음을 야기하는 열악한 실딩(shielding), 임피던스 변화 및 전기 커넥터를 손상시키지 않으면서 여러번 접속 및 단절 불능을 포함하는 몇가지 결함을 갖는다. 상기 결함은 커넥터를 통해 전송될 수 있는 데이터율을 제한한다. 따라서, 해당 기술에서 상술된 문제를 크게 극복하는 고밀도 전기 커넥터에 대한 요구가 존재한다.
상술된 관련 애플리케이션에 따른 상호접속 장치는 도터카드 인터페이스로부터 백플레인 인터페이스로의 고정 임피던스를 갖는 트윈액스 실드 동축(twinax shielded coax) 구조를 제공한다. 상기 동축 구조는 65 오옴(ohm) 단일 단 임피던스, 50 오옴 오드(odd) 모드 임피던스 및 100 오옴 차등 임피던스(differential impedance)의 고정 임피던스를 제공한다.
단일 단 상호접속 경로는 하나의 도체를 이용하여 데이터를 전송한다. 차등 상호접속 경로는 2개의 도체를 이용하여 동일한 데이터를 전송한다. 단일 단 상호접속 경로에 비해 차등 상호접속 경로의 장점은 전송 속도가 증가하고 노이즈 내성(noise immunity) 및 전자파 장애(EMI; electro-magnetic interference) 문제가 감 소된다는 것이다.
상술된 관련된 애플리케이션들 중의 하나에 따른 트윈액스 디자인을 이용하여, 본 명세서에서 기술되는 커넥터 디자인은 구리 도체를 이용하여 차등 데이터를 전송하는 우수한 기술을 제공할 것이다. 단일 단 버전에 대해서도 동일하다. 단일 단 디자인은 동축 도체를 이용하여 데이터를 전송한다. 이것은 동축 케이블에 유사한 신호 성능 저하를 가지고 아날로그(RF) 또는 디지털 데이터를 전송할 수 있게 한다.
우선 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 고속 고밀도 상호접속 경로를 위한 상호접속 시스템이 도시된다. 도 1a는 설명의 간략함을 위해 오버-몰드(over-mold)가 생략된 전기 커넥터를 도시한다. 상기 커넥터(18)는 도터카드(20)를 백패널(22)에 전기적으로 접속시키는데 사용된다. 커넥터(18)는 도 1b에 도시된 바와 같이 도터카드 인터포저(daughtercard interposer)(30), 백패널 인터포저(32), 반-견고한(semi-rigid) 트윈액스 또는 동축 케이블을 오버-몰드한 오버-몰드(over-mold)(34)를 포함한다. 상기 오버-몰드(34)는 바람직하기로는 예를 들어 폴리 부틸렌 테레프탈염산(PBT; polybutylene terephthalate)으로부터 주입 몰딩된다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 단 2개의 트윈액스 케이블(40, 42)이 예시의 용이함을 위해 도시되지만, 80 쌍(pair) 이상의 트윈액스가 전기 커넥터에서 사용될 수 있다는 것이 예상된다. 이 실시예는 원하는 형태로 굽은 트윈액스 케이블을 이용한다. 단일 피스(single piece)에 몰딩된 보다 견고한 구조가 또한 사용될 수 있다. 케이블(40 및 42)에 있어서, 중심 도체는 구리(copper)이고, 유전체는 테플론(상표명)일 수 있으며, 외부 재킷(jacket)은 브레이드(braid)일 수 있다. 바람직하기로는, 중심 도체들간의 차등 임피던스는 대략 100 오옴이다. 표준 공식을 이용하여, 상기 임피던스는 예를 들어 유전체 상수 및 중심 도체들간의 거리를 변화시킴으로써 용이하게 조정될 수 있다. 도 1a에 있어서, 명료함을 위해 오버-몰드(34)가 생략되어있다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 스프링 접점 장치(50, 52, 60, 62)는 각각 인터포저들(30 및 32)에 배치되고 트윈액스 케이블을 실드(shield)하고 커넥터의 임피던스를 제어하기 위하여 트윈액스 케이블(40 및 42)의 단을 둘러싼다.
스프링 접점 및 그 이용은 본 명세서에 그 전체가 참조로써 포함되는 1991년 1월 29일에 등록된 발명의 명칭이 "LOW-LOSS ELECTRICAL INTERCONNECTS"인 미국 특허 번호 제4,998,306호, 1999년 3월 23일에 등록된 발명의 명칭이 "MICROSTRIP TO COAX VERTICAL LAUNCHER USING FUZZ BUTTON AND SOLDERLESS INTERCONNECTS"인 미국 특허 번호 제5,886,590호, 2000년 3월 21일에 등록된 발명의 명칭이 "RF CONNECTOR HAVING A COMPLIANT CONTACT"인 미국 특허 번호 제6,039,580호, 1990년 5월 15일에 등록된 발명의 명칭이 "MACHINE FOR MANUFACTURING BUTTON CONNECTOR AND METHOD THEREFOR"인 미국 특허 번호 제4,924,918호 및 1991년 4월 16일에 등록된 발명의 명칭이 "HIGH-DENSITY CONTACT AREA ELECTRICAL CONNECTORS"인 미국 특허 번호 제5,007,843호에 설명된다. 전도성 소자(conductive element)는 고신뢰성, 다중 접점을 제공하고 메이팅 면(mating surface)에 다수의 전기 접점을 제공하는 형태로 임의로 압축된다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 커넥터(18)는 인터포저 (interposer)(30) 및 백패널 인터포저(32)를 연결함으로써 조립될 것이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 커넥터(18)는 다음과 같이 조립된다. 우선, 트윈액스 케이블(40, 42)이 형성된다. 모든 스프링 접점이 인터포저(30 및 32)에 설치된다. 그 다음, 트윈액스 케이블(40 및 42)이 인터포저(30 및 32)에 설치된다. 그 다음, 상기 어셈블리가 삽입되고 몰딩되어 전체 전기 커넥터(18)를 견고하게 하는 오버-몰드(34)를 형성한다. 상기 오버-몰드(34)는 바람직하기로는 PBT이다. 그 다음, 전기 커넥터(18)는 스크루(screw), 리벳(rivet), 압축 포스트(compression post) 및 그런 종류의 다른 것과 같은 파스너(fastener)를 사용하여 도터카드(20)에 연결될 수 있다.
스프링 커넥터(50, 52, 60 및 62)는 매우 작은 형태로 압축된 단일의 금 도금된 미세 와이어(gold plated fine wire)로 제조될 수 있다. 결과물은 스프링 성능을 갖는 와이어 매스(wire mass)이고 고전류 DC에서 마이크로파 주파수까지 우수한 전기 신호 전도성을 나타낸다. 상기 스프링 접점의 전형적인 크기는 직경이 0.01 인치이고 길이가 0.060이다. 신호 전달 스프링 접점은 바람직하기로는 신호 전달 중심 케이블과 동일한 외경(outer diameter)을 갖는다. 그라운드 접촉(ground contact) 스프링 접점은 신호 전달 스프링 접점과 동일한 지름 또는 길이일 필요는 없다. 상기 스프링 접점(50, 52, 60 및 62)이 예시적인 실시예에서 사용되고, 바람직하기로는 각 스프링 접점은 금속 와이어의 스트랜드(strand)로 형성되고, 각 스트랜드는 함께 모여서 20%와 30% 사이의 밀도를 갖는 금속의 원통형 "버튼(button)"을 형성한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 각 뭉쳐진(wadded)-와이어 접속된 스프링 접점은 도터카드 인터포저(30) 및 백패널 인터포저(32)의 오프닝(opening)에 꼭 끼워진다. 각 뭉쳐진-와이어 스프링 접점(50, 52, 60 및 62)은 접점 영역에 압축되는 경우 다수의 점에 전기 접점을 생성한다. 이러한 유형의 커넥터들은 다른 유형의 커넥터들에 비해 상당한 장점을 가지며 고 무결성(integrity) 및 신뢰성을 갖는 접속을 제공한다.
스프링 접점은 니켈 와이어, 또는 베릴륨(beryllium) 및 구리, 은(silver) 및 구리, 또는 인(phosphorous) 및 청동(bronze)과 같은 합금으로부터 생성된 와이어를 이용하여 제조될 수 있다. 스프링 접점의 뭉쳐진 와이어의 압축은 실질적으로 신축성이 있고 따라서 트윈액스 케이블의 압축력이 제거되는 경우, 스프링 접점은 원래의 형태로 되돌아간다. 상기 와이어는 원통형으로 임의로 압축되고, 상기 와이어는 압력이 인가되는 경우 탄력성을 제공하기 위하여 상기 와이어와 관련된 스프링 상수를 갖는다. 바람직하기로는, 이것은 전기 도체(18)가 필요한 만큼 여러번 접속되고 단절될 수 있게 한다. 상술된 실시예들에 있어서, 뭉쳐진-와이어 커넥터 소자(50, 52, 60 및 62)는 퍼즈 버튼(Fuzz ButtonTM)이라는 상표명에 의해 미국 뉴저지 피스카터웨이(Piscataway)의 테크니컬 와이어 프로덕트 주식회사(Technical Wire Products, Inc.)에 의해 제조된 구성요소를 포함할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 트윈액스 케이블(40 및 42)은 백패널 인터포저(32)에 삽입된다. 도 2는 1개 대신에 2개의 트윈액스 케이블(40 및 42)이 도시된다는 점에서 도 1과 상이하다. 중심 도체(120 및 122)는 서로 실드(shield)되지 않는다는 것 을 유념하는 것이 중요하다. 하지만, 도 2에 도시된 바와 같이 트윈액스 쌍(twinax pair)은 서로 실드하는 것이 중요하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 백패널 인터포저(32)는 2개의 대향하는 U-형 오프닝(100 및 102)을 갖는다. 상기 오프닝 각각은 외부 U-형 주위 벽(peripheral wall)(110 및 112), 내부 U-형 주위 벽(117 및 118), 및 직선 벽(straight wall)(114 및 116)을 구비한다. 도 2에 도시된 바와 같이 벽(114 및 116)은 서로를 향한다. 복수의 스프링 접점들(200, 202, 204 및 206)이 U-형 오프닝에 삽입되고, 상기 스프링 접점들 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 반 U-형이다. 예를 들어, 스프링 접점(200 및 202) 각각은 반 U-형을 가지며 함께 놓여지는 경우 트윈액스 케이블(40)을 부분적으로 둘러싸는 U를 형성한다. 다른 실딩 방법이 스프링 접점을 대체하는데 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
상기 트윈액스 케이블(40)은 예를 들어 테프론(상표명) 외장(sheathing)(124)에 의해 둘러싸여있는 2개의 중심 도체(120 및 122)를 갖는다. 바람직하기로는, 신호 전달 스프링 접점들(300-306)(도 3 참조)은 2개의 중심 도체(120, 122)와 동일한 외경을 갖는다. 상기 테프론 외장(124)은 전기 전도성 구리층에 의해 또는 구리 및 알루미늄 또는 주석(tin)이 채워진 브레이딩(braiding)으로 생성된 견고하거나 반 견고한(semi-rigid) 외부 케이스(128)에 의해 커버될 수 있다. 케이스(128)는 플레이팅 프로세스(plating process)를 이용하여 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 견고한 외부 케이스(128)는 길이 E만큼 벗겨지고, 따라서 테프론 외장(124)을 노출시킨다. 테프론 외장(124)은 중심 도체로부터 길이 F만큼 벗겨진다. 이러한 벗겨짐은 트윈액스 케이블(40 및 42)의 양단에서 대칭적으로 수행된다. 스프링 접점(200, 202, 204 및 206)은 실드를 형성하기 위하여 층(layer)(128)과 전기적으로 접촉된다.
이제 도 2의 하단부를 도시하는 도 3을 참조한다. 트윈액스 케이블(40 및 42)의 중심 트윈액스 리드(lead)(120 및 122)를 각각 둘러싸고 실딩(shielding)하는 인터포저(32)의 두께를 통해 반 U-형으로 다른 것 위에 스택(stack)된 스프링 접점이 인터포저(32)내에 마운트(mount)된다. 또한 벽들(114 및 116) 사이에 배치되는 복수의 수직 연장되는 원통형 스프링 접점들(210, 212 및 214)이 도시된다. 스프링 접점들(210 및 214)은 인터포저(32)의 두께를 통해 연장하고 서로 트윈액스 케이블(40 및 42)을 실드하는데 사용된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인터포저(32)를 통해 연장하는 동축 케이블(40 및 42)의 벗겨진 부분을 위해 트윈액스 케이블(40 및 42)의 완전한 360°실딩이 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 트윈액스 케이블(40 및 42)의 중심 도체(120 및 122)의 노출된 부분에 접촉하는 4개의 스프링 접점(300, 302, 304 및 306)이 있다.
도 4는 도 2 및 도 3과 유사한 도면으로서 명료함을 위해 도터카드 인터포저(32)가 생략되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 스택의 반 U-형 스프링 접점들(200, 222, 224, 226, 228; 202, 232, 234, 236, 238; 및 204, 242, 244, 246, 248; 206, 252, 254, 256, 258(미도시))이 있다. 수직 연장되는 스프링 접점들과 함께 상기 4개의 스택은 트윈액스 케이블(40 및 42) 주위의 완전한 360°실드를 형성한다.
도 5는 도 4와 유사하지만, 중심 도체(122 및 120)와 각각 접촉하는 스프링 접점들(306 및 304)을 도시하기 위하여 스프링 접점들(200, 222, 224, 226 및 228)이 생략되어있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스프링 접점들(300 및 302 및 또한 304 및 306(미도시))이 중심 신호 캐리어(carrier)(120 및 122)의 노출된 부분들과 접촉하는 것을 볼 수 있다. 상기 스프링 접점들(300-306)은 신호 전달 스프링 접점들이다. 신호 전달 스프링 접점들은 일정한 임피던스를 유지하기 위하여 트윈액스 중심 도체(120 및 122)와 실질적으로 동일한 직경을 갖는다는 점이 중요하다.
이제 전기 커넥터(18)의 하부 투시도가 도시된 도 7을 참조한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 중심부(701)가 직선 벽(114) 및 외부 U-형 벽(110)의 바닥 사이에 형성된다. 상기 중심부(701)는 수직으로 연장하는 스프링 접점들(300 및 302)을 수납하는 관통 홀(700 및 702)을 포함한다. 벽(704)이 U-형 영역의 중심에 형성되어 스프링 접점들(206, 252, 254, 256 및 258)(204, 242, 244, 246 및 248)을 각각 수납하는 제1 반 U-형 오프닝(710) 및 제2 반 U-형 오프닝(712)을 형성한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 전기 비전도(non-conductive) 패턴(402 및 404)이 각각 도터카드(20) 및 백패널(22)에 있다. 상기 패턴(402)은 개략적으로 8자형을 갖는 전기 전도 영역(410)을 갖는다. 상기 패턴은 공지된 사진석판(photolithographic) 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 비전도 영역(412) 및 제2 비전도 영역(414)이 각각 이격되어 상기 패턴(402)의 외주(420)내에 있다. 제1 비전도 영역(412)은 전도 패드(440 및 442)를 포함하는 2개의 영역(430 및 432)을 갖는다. 제2 비전도 영역(414)은 전도 패드(444 및 446)를 포함하는 2개의 영역(434 및 436)을 갖는다. 오프닝(430, 432, 434 및 436)은 인터포저(30)로부터 연장하는 트윈액스 케이블(40 및 42)의 중심 도체(120 및 122)를 수납하고, 따라서 스프링 접점들(300, 302, 304 및 306)은 전도 패드(440, 442, 444 및 446)와 각각 접촉한다. 도 4를 다시 참조하면, 스프링 접점들(228, 238, 248 및 258)은 전기 전도 영역(410)과 전기 접촉할 것이다. 이러한 방식으로, 스프링 접점들은 그라운드로의 실딩 경로를 제공한다. 전기 전도 영역(410)은 백플레인 및 도터카드의 그라운드 플레인에 접속된다. 오프닝(430, 432, 434 및 436)의 내부면은 전기 전도성이 있고 신호 경로에 접속되어 인터포저(30)가 도터카드(20) 및 백패널(22)을 접속시키는데 사용되는 경우 스프링 접점(306, 304, 302 및 300)이 전기적으로 접촉된다. 스프링 접점은 인터포저(32)내에 설치된다. 바람직하기로는, 도터카드 및 백패널이 신호 라인에 그리고 케이블에 수직력(normal force)을 주어 메이팅되는(mated) 경우 스프링 접점들(300, 302, 304 및 306)은 압축될 것이다. 상기 스프링 접점들(300, 302, 304 및 306 및 228, 238, 248 및 258)은 보드(20)에 압축되고 도터카드 패턴(402)에 관하여 수직력을 유지한다. 백패널(22)의 패턴(404)은 패턴(402)과 동일하고 본 명세서에서 상세하게 기술할 필요가 없다. 패턴(404)은 전기 전도 부분(458) 및 제1 비전도 영역(460) 및 제2 비전도 영역(462)을 포함한다. 바람직하기로는, 전기 커넥터(18)는 신호 접점(300, 302)의 성능을 저하시키지 않으면서 여러번 접속 및 재접속될 수 있다.
이제 백패널(700)이 도터카드(710)에 접속된 도 9를 참조한다. 이러한 구성 은 또한 도터카드(610)에 접속되는 도 9에 도시된 미드플레인 커넥터(mid-plane connector)(600)와 같은 미드플레인 커넥터에 이용가능하다.
이제 전기 커넥터(1000)를 도시하는 도 10을 참조한다. 우선 전기 도체(1020, 1022 및 1024)는 상술된 전기 도체(40 및 42)와 동일한 전기 특성을 갖는다는 것을 유념해야 한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 전기 도체(1024)는 최단 경로를 가지며 전기 도체(1020)는 최장 경로를 갖는다. 도 11을 참조하면, 예를 들어 도체(1020)는 하향 연장 직선 부분(1020'), 각이 있는 부분(1020") 및 수평 연장 직선 부분(1020'")을 갖는다. 상기 직선 부분(1020' 및 1020'")은 도체(1020)의 단을 후술되는 바와 같이 케이블 하우징(housing) 인터포저들(1030 및 1032)에 설치를 용이하게 한다. 설명을 용이하게 하기 위하여, 동일한 하우징을 갖는 다른 세트의 도체들도 도시되지만 도체(1020, 1022 및 1024)의 하우징만이 설명된다. 도 11 내지 도 13c는 상술된 구조의 추가 상세를 도시한다.
다시 도 10을 참조하면, 전기 커넥터(1000)는 이하 상세하게 설명되는 바와 같이 전기 커넥터(1000)의 양단에 설치되는 대향 가이드 블록(opposed guide block)(1002 및 1004)을 포함한다. 가이드 블록(1002 및 1004) 및 케이블 하우징(1006-1014)은 도시된 바와 같이 개별적인 몰딩 부분으로 형성되고 조립되거나 도 1b와 관련하여 상술된 바와 같이 오버 몰드 어셈블리(over-molded assembly)로 형성될 수 있다. 복수의 세트의 전기 도체들이 가이드 블록들(1002 및 1004) 사이에 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 도체(1020, 1022 및 1024)는 하나의 수직 세트의 도체들을 형성한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 수직 및 수평 배열의 트 윈액스 케이블 도체를 형성하는 4개의 수평 세트의 3개의 수직 스택 전기 도체들이 있다.
전기 도체들(1020, 1022 및 1024) 각각은 케이블 하우징(1006 및 1008)에 의해 유지되고 다른 전기 도체들은 각각의 케이블 하우징(1008-1014)에 의해 유지된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 케이블 하우징(1006)은 특히 가이드 블록(1002)의 대응하는 홀(1002', 1002" 및 1002'")과 결합하는 수평 핀(1006', 1006" 및 1006'")을 이용하여 가이드 블록(1002)과 메이트(mate)하기에 적합하다. 하우징(1006 및 1008) 각각은 리세스(recess)(1007, 1009 및 1011)(1013, 1015 및 1017)를 각각 포함한다. 각 케이블 하우징은 보스(boss) 및 홀(hole)을 포함한다. 예를 들어 케이블 하우징(1008)에는, 케이블 하우징(1006)과 결합하기 위하여 보스(1023) 및 홀(1025)이 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 전기 커넥터(1000)는 직각(즉 90도) 전기 커넥터이지만, 직선 커넥터와 같은 다른 구성으로 배열될 수 있다.
전기 커넥터(1000)는 모든 구리 와이어 도체(1020, 1022 및 1024) 및 모든 결합된 케이블 하우징(1006-1012) 및 가이드 블록(1002 및 1004)을 포함하는 중심 트윈액스 또는 동축 부분(1001)을 포함한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 조립된 중심 어셈블리(1001)에 대해 앞면 직사각면(1026) 및 하부 직사각면(1028)이 있다. 도체(1020, 1022 및 1024)의 양단은 각각 상기 면들(1026 및 1028) 밖으로 약간 연장되어 트윈액스 도체(1020 및 1024)의 각각의 외부 재킷(128)을 노출시킨다. 중심 도체(120 및 122)는 트윈액스 도체(1020 및 1024)의 외부 재킷(128) 및 유전체 (124) 밖으로 약간 연장된다.
직사각형 인터포저(1030)는 전면(front surface)(1030') 및 후면(back surface)(1030")을 갖는다. 인터포저(1030)(즉 면(1030'))는 상기 어셈블리(1001)의 전면(1026)과 메이트한다. 전면(1032') 및 후면(1032")을 갖는 제2 직사각형 인터포저(1032)(즉 면(1032'))는 어셈블리(1001)의 밑면(1028)과 메이트한다. 구리 와이어 도체(120 및 122)는 후술되는 바와 같이 인터포저(1030 및 1032)와 맞물린다(engage).
마일러 리테이너(Mylar retainer)(1038 및 1040) 각각은 스프링 접점들(1034 및 1036)을 유지한다. 마일러 리테이너(1038 및 1040)는 열 수축 플라스틱(heat shrinkable plastic)을 포함하는 어떤 적합한 재료로 생성될 수 있다. 스프링 접점들(1034 및 1036)은 전략적으로 배치되어 인터포저 케이블 하우징(1030 및 1032) 및 인터포저 슬라이드(interposer slide)(1042 및 1044)내에 각각 연장된다. 인터포저(1030)의 전면(1030')은 프레스 핏 스터드(press fit stud), 초음파 용접(ultrasonic welding) 또는 에폭시(epoxy)에 의해 전면(1026)에 견고하게 설치된다. 한 쌍의 양 핀들(1009 및 1009')은 면(1026) 및 가이드 블록(1002 및 1004)으로부터 면(1030')으로부터 내부로 연장되는 리세스 홀(recessed hole)(미도시)에 연장된다. 핀들(1009 및 1009')은 인터포저(1030)를 케이블 하우징(1006-1014)과 정렬되게 한다. 인터포저(1032)를 케이블 하우징(1006-1014)과 정렬되게 하는 핀들(미도시)은 가이드 블록(1002, 1004)의 면(1026)으로부터 연장된다. 스프링 접점들(1034 및 1036)은 후술되는 바와 같은 그라운드 접촉 스프링 접점들 및 신호 전달 스프링 접점들을 포함한다. 가이드 핀(1046 및 1048)은 전기 커넥터(1000)를 마운팅(mounting)하기 위해 백패널에 제공된다. 가이드 핀(1046 및 1048)은 홀(1050 및 1035)(1048' 및 1033)을 통해 각각 연장되고 래칭(latching) 메커니즘과 메이트한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 원통형 가이드 소켓 바디(socket body)(1003)는 가이드 블록(1002)으로부터 연장되어 가이드 핀(1048)을 수납한다. 가이드 블록(1004)도 유사한 가이드 소켓 바디(미도시)를 구비하여 가이드 핀(1046)을 수납한다. 가이드 블록(1002 및 1004) 각각은 가이드 소켓 바디(1003)에서 직각으로 위치하고 인터포저(1030)의 대응하는 홀(1061 및 1063) 및 인터포저 슬라이드(1042)의 홀(1080 및 1082)과 정렬되는 스레드 인서트(threaded insert)(1027 및 1029)를 각각 구비한다. 스레드 파스너(threaded fastener)는 전기 커넥터(1000)를 스레드 인서트(1027 및 1029)에 스레드되도록 고정하기 위해 도터카드로부터 연장된다.
이제 도 11을 참조하면, 마일러 시트(Mylar sheet)(1038)가 복수의 스탬프 홀(stamped hole)을 포함하는 것을 보다 명백히 볼 수 있다. 스탬프 홀은 인터포저(1030 및 1032) 및 인터포저 슬라이드(1042 및 1044)의 홀에 스프링 접점을 유지하고 배치하기 위한 특정 패턴을 갖는다. 신호 전달 스프링 접점을 유지하는데 사용되는 홀은 스프링 접점을 안전하게 유지하지만 스프링 접점을 지나치게 압축하여 외경을 상당히 변화시킬 정도로 단단하지 않도록 견고함 허용오차(tight tolerance)를 유지해야 한다.
스탬프 홀(1070, 1072, 1074 및 1076)은 수직 배열을 가지며 인터포저(1030)의 리테이닝 타인(retaining tine)(1090, 1092, 1094 및 1096)을 수납한다. 홀(1070-1076) 및 리테이닝 타인(1090-1096)은 인터포저(1030)와 일직선으로 인터포저 슬라이드(1042)를 유지한다. 리테이닝 타인(1090-1096)은 인터포저 슬라이드(1042)가 인터포저(1030)의 면(1030")의 홀(1091 및 1093)에 마운트(mount)된 스프링(1093)에 의해 연장된 위치로 바이어스(bias)되도록 허용하기에 충분한 길이를 갖는다. 리테이닝 타인(1090-1096)은 리트랙트 위치(retracted position)의 면에 동일(flush)하거나 아래에 있을 것이다. 스프링 접점(1034)은 인터포저(1030) 및 인터포저 슬라이드(1042)에 대해 마일러 시트(1038)의 정렬을 유지한다. 인터포저(1030)는 도체(1020)의 리드(lead)를 수납하는 상부 세트의 홀(1110), 도체(1022)의 중심 리드를 수납하는 중간 홀(1112) 및 도체(1024)의 리드를 수납하는 하부 세트의 홀(1114)을 포함한다. 각 인터포저는 다수의 그라운드 홀, 예를 들어 4개의 그라운드 홀을 구비하며, 상기 그라운드 홀내에서 스프링 접점은 도체(1020, 1022 및 1024)의 각각의 외부 전도층(128)과 접촉하도록 배치된다. 예를 들어, 도체(1020)와 관련하여 도 11에 도시된 바와 같이, 인터포저(1030)는 홀(1120, 1122, 1124 및 1126)을 구비한다. 마일러 시트는 대응하는 홀(1130, 1132, 1134 및 1136)을 구비한다. 각 인터포저(1030 및 1032)는 도체(1020, 1022 및 1024)의 각각의 외형(exterior)에 매치(match)하는 형태를 갖는 복수의 리세스(recess)를 포함한다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 전기 도체는 직선 중심 섹션 및 라운드(rounded) 외부 섹션을 갖는다. 홀(1130, 1132, 1134 및 1136)에 위치하는 스프링 접점은 도체의 외부 재킷(128)과 접촉할 것이고 인접 트윈액스 케이블간의 전기적인 실드 및 그라운드 경로를 제공할 것이다. 리세스(1150)는 인터포저(1032)의 전면(1032')으로부터 안쪽으로 연장된다. 예를 들어, 리세스(1150)는 직선 섹션(1170 및 1172)에 의해 접속되는 대향 커브 벽(1160 및 1162)을 포함할 수 있다. 직선 섹션(1170 및 1172)은 수평으로 연장하는 것으로 도시된다. 리세스(1150)는 트윈액스 케이블의 외부 재킷(128)을 수납하는 형태를 갖는다.
이제 도 12를 참조하면, 인터포저(1032)가 크게 도시된다. 인터포저(1030 및 1032)는 각각 인터포저(1032)를 통해 가이드 블록(1002 및 1004)으로 연장되는 가이드 핀(1046 및 1048)에 사용되는 대향 홀을 제외하고 동일하다는 것을 이해해야 한다. 홀(1048' 및 1050)은 그 사이에 배열되는 홀(1033 및 1035)과 같이 인터포저 슬라이드(1044)의 길이 방향 중심선에 대해 오프셋(offset)된다. 대조하여, 인터포저(1030)의 홀(1066 및 1068)은 인터포저 슬라이드(1042)의 홀들과 같은 중심선 상에 있다.
각 중심 도체(120 및 122)는 이와 관련이 있는 다수의 스프링 접점들을 갖는다. 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이, 중심 도체(120 및 122)와 정렬되는 2개의 홀(1260 및 1262)이 있다. 또한 도체(120 및 122)의 중심 리드와 접촉하고 홀(1260 및 1262)에 일단을 갖는 2개의 중심 스프링 접점(미도시)이 있다. 절연체(124)의 전면은 리세스(1150)의 바닥에 닿을 수 있다. 리세스(1150)에 있어서, 홀(1280-1286)에 설치되는 4개의 스프링 접점(1250, 1252, 1254 및 1256)이 있다. 홀(1280-1286)은 블라인드 홀(blind hole)이고 리세스(1150)의 주위와 교차한다. 하나의 그라운드 접점, 바람직하기로는 스프링 접점(미도시)은 홀(1250-1256)의 각각에 설치된다. 상기 스프링 접점은 중심 도체의 전기 전도성 외부 재킷(128)과의 그라운드 접점으로서 사용된다. 4개의 그라운드 접점은 우수한 실딩을 제공한다. 추가 홀 및 스프링 접점이 크로스토크 감소를 개선하기 위해 추가될 수 있다.
홀(1250)은 신호 전달 스프링 접점들(1260 및 1262) 사이의 중심에 위치한다. 홀(1254)은 홀(1260)에 근접하게 리세스(1150)의 중심에 대해 오프셋되지만, 인접 리세스(1152)에서, 홀(1270)은 반대 방향으로 오프셋된다. 따라서, 인접 수직 정렬 리세스는 스프링 접점을 위한 오프셋 홀을 갖는다. 홀을 오프셋함으로써, 더 큰 비율의 환경이 실드된다.
이제 도 13a, 도 13b 및 도 13c를 참조하고, 인터포저 슬라이드(1042)를 참조하면, 타인(tine)(1090, 1092, 1094 및 1096)을 각각 수납하기 위한 4개의 수직 정렬된 홀(1370, 1372, 1374 및 1376)이 있다는 것을 볼 수 있다. 바람직하기로는, 인터포저는 인터포저(1030)으로부터 멀어지는 방향으로 스프링 로딩될 것이다. 이것은 배송 및 조립 동안 스프링 접점이 손상되거나 제거되는 것을 방지한다. 홀 패턴이 반복되고 가장 좌측 세트의 홀에 대한 설명만이 제공되는 것을 이해해야 한다. 최상의 도체(1020)는 인터포저(1042)에 한 세트의 대응하는 홀을 갖는다. 그라운드 스프링 접점을 수납하는 홀(1330)은 인터포저(1030)의 홀(1120) 및 마일러 시트의 홀(1130)과 일직선을 이룬다. 홀(1332)은 인터포저의 홀(1122) 및 마일러 시트의 홀(1132)과 일직선을 이룬다. 홀(1334)은 인터포저(1030)의 홀(1124) 및 마일러 시트의 홀(1134)과 일직선을 이룬다. 홀(1336)은 인터포저(1030)의 홀(1126) 및 마일러 시트의 홀(1136)과 일직선을 이룬다. 유사하게, 홀(1380)은 인터포저(1030)의 홀(1110) 및 마일러 시트(1038)의 홀(1080)과 일직선을 이룬다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 인터포저(1032)는 퍼즈 버튼(fuzz button)이 면(1042") 아래에 있거나 면(1042")보다 최대 0.020 위에 있고 전기 도체(1000)의 배송 동안 보호되는 연장 위치에 도시된다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 인터포저(1032)의 면(1032") 및 인터포저 슬라이드의 면(1042) 사이에 갭(gap)이 있다. 스프링 접점은 도터카드(20)와 접촉되는 인터포저 슬라이드(1044) 및 인터포저(1030) 사이에 유지된다. 대비하여, 인터포저(1032) 및 인터포저 슬라이드(1042)는 백패널(22)과 접촉된다.
가이드를 갖는 백패널 인쇄 회로 기판은 복수의 전도 패드(conductive pad)(1390)를 갖는다. 상기 패드는 신호 전달 스프링 접점 및 외부 그라운드 섹션과 접촉되도록 2개의 신호 전달 도체를 구비한다(도 14 참조). 상기 패드(1390)는 바람직하기로는 관통 플레이트 홀(through plated hole)이 될 필요는 없다. 상기 패드(1390)는 면 마운트(surface mount)되거나 블라인드 비어(blind via)를 가질 수 있다. 관통 플레이트 홀을 피함으로써, 홀에 관련된 용량성 효과(capacitive effect)는 감소되고 속도는 증가될 수 있다.
인접 트윈액스 케이블들간의 크로스토크를 방지하기 위하여 신호 전달 스프링 접점의 길이에 대한 그리고 노출된 중심 도체의 길이에 대한 실딩(shielding)을 제공하는 것이 중요하다. 상술된 커넥터는 바람직하기로는 그라운드에 접속된 4개의 스프링 접점을 이용하여 상기 실딩을 달성한다. 이 스프링 접점은 360°미만의 실딩을 제공하지만 달성되는 실딩의 레벨은 10 Gb/sec 이상까지의 데이터율을 제공하기에 충분하다는 것이 테스트에 의해 밝혀졌다.
또한, 마일러 시트(1038)는 외경을 상당히 감소시키지 않으면서 원주 주위로 스프링 접점을 압축함으로써 신호 전달 스프링 접점을 유지한다. 따라서, 스프링 접점의 직경은 PC 보드에 압축되는 경우 크게 변화되지 않는다. 또한, 바람직하기로는, PC 보드에서 멀어지는 방향으로 스프링 접점에 의해 사용되는 힘은 비교적 작고, 따라서 간단한 래칭 메커니즘의 사용을 허용한다. 형상을 변형함으로써, 전도 소자의 수 및 강도(rigidity), 접촉 저항, 접촉력 및 압축률이 특정 응용의 필요를 만족시키기 위해 넓은 범위내에서 선택될 수 있다. 접촉면(1390)에 대한 스프링 접점의 전체 누적 접촉력은 스프링의 압축률 및 탄력 구조로 인하여 낮아진다.
상술된 상호접속 시스템이 종래기술 상호접속 시스템에 비해 많은 장점을 가지지만, 상기 상호접속 시스템의 실제 응용에는 많은 단점이 발견되었다. 즉, 상기 상호접속 시스템을 제조하기 위해 많은 수의 정밀 요소들이 필요하고 따라서 생산 비용이 증가하고 생산량이 감소한다. 더욱이, 스프링 접점의 약함(fragility) 때문에 비보호 스프링 접점을 가지고 상기 상호접속 시스템을 조립하는 것이 상당히 어려운 것으로 밝혀졌고, 따라서 또한 생산 비용이 증가하고 생산량이 감소한다.
상기의 관점에서, 그 단점을 제거하는 방법을 결정하기 위한 상술된 상호접속 시스템의 상세한 연구가 진행되었다. 스프링 접점과 함께 "탑 햇(top hat)"을 이용함으로써 결과적으로 개선된 상호접속 시스템이 상당히 간략화되고 필요한 구성요소의 수가 상술된 상호접속 시스템에 비해 상당히 감소될 수 있고, 따라서 생산 비용을 줄이고 생산량을 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 더욱이, 스프링 접점과 함께 탑 햇을 이용함으로써 상기 개선된 상호접속 시스템을 조립하는 것은 상기 개선된 상호접속 시스템을 조립하는 것을 간단하게 하고, 따라서 생산 비용을 감소시키고 생산량을 증가시킨다.
탑 햇은 PCB의 패드 및 스프링 접점과 접촉하는 솔리드 메탈 실린더(solid metal cylinder)이다. 상기 실린더의 일단은 상기 실린더의 축에 실질적으로 수직인 플레인에서 연장되는 쇼울더(shoulder)를 갖는다. 상기 탑 햇은 스프링 접점의 삽입을 허용하는 크기로 제조된다. 예를 들어, 뉴저지, 피스카터웨이의 테크니컬 와이어 프로덕츠 주식회사는 퍼즈 버튼(상표명)을 이용하여 탑 햇을 제조한다. 탑 햇 실린더의 클로즈드 엔드(closed end)는 평평하거나 반구, 원뿔형일 수 있고, 메이팅 접점(mating contact)과의 우량한 전기 접촉을 용이하게 하기 위해 포인트(point) 또는 톱니모양의 돌기(serration)를 포함할 수 있다.
도 14는 상술된 응용중의 하나의 원리에 따른 전기 커넥터의 예시적인 실시예의 분해도이다. 도 14의 커넥터(2000)를 도 10의 커넥터(1000)와 비교하면, 도 14의 커넥터(2000)에는 상당히 적은 소자들이 있다는 것을 곧 알 수 있다. 이러한 소자의 감소는 생산 비용을 감소시키면서 커넥터 조립을 간략하게 한다.
도 14를 참조하면, 소자(2001)는 한가지를 제외하고 도 10의 소자(1001)에 본질적으로 대응한다. 즉, 트윈액스 케이블 섹션(2020, 2022 및 2024)은 각각의 외부 도체의 플레인과 동일한 플레인에 중심 도체를 갖는다. 즉, 각각의 외부 도체의 플레인을 벗어나도록 중심 도체를 연장할 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 이것은 트윈액스 케이블 섹션(2020, 2022 및 2024)의 제조를 간단하게 하고 제조 비용을 줄이면서 도 10의 트윈액스 케이블 섹션(1020, 1022 및 1024)의 노출된 중심 도체 가 구부러지거나 손상되기 쉽다는 점에서 트윈액스 케이블 섹션(2020, 2022 및 2024)을 더 강하게 한다.
도 14를 다시 참조하면, 소자(2036 및 2034)는 도 10의 스프링 접점(1036 및 1034)이 아니고 스프링 접점 및 그 대응하는 탑 햇을 포함하고, 그 설명은 후술된다. 인터포저(2042 및 2044)는 가이드 애퍼쳐(guide aperture)(2048', 2050, 2080 및 2082)를 포함한다. 상기 가이드 애퍼쳐(2048', 2050, 2080 및 2082)는 인터포저(2044)의 경우에 가이드 핀(2048 및 2046)을 이용하여 각각의 인터포저를 위치시키는데 사용된다. 인터포저(2042)의 가이드 핀은 도시되지 않는다. 후술되는 바와 같이, 소자(2036 및 2034)는 또한 원피스 반-견고한 스프링 접점(one-piece semi-rigid spring contact)을 포함할 수 있다.
도 15는 부분 조립된 커넥터의 도면이다. 엔드 피스(2100)는 스페이서(2110)의 끝에 위치한다. 도 15에 도시된 커넥터에 있어서, 스페이서(2110)는 도 14의 것보다 더 많은 수의 트윈액스 케이블 섹션을 포함한다. 스페이서(2110)가 동일하기 때문에, 동일한 구성요소를 이용하여 가변 크기의 커넥터들을 제조할 수 있다. 또한 제조 및 생산 비용을 줄이면서 가변 크기의 커넥터의 조립을 간단하게 한다. 더욱이, 특정 수의 트윈액스 케이블이 각 스페이서에 대해 도시되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 소수의 상이한 동일 소자를 이용하여 가변 크기의 커넥터들이 제조될 수 있다. 각 엔드 피스(2100)에 대한 다수의 가이드 핀 애퍼처(2150)가 도시된다. 후술되는 바와 같이, 3개의 애퍼처(2150) 중 2개만이 커넥터의 제조에 사용된다.
도 16은 스페이서(2110) 및 대응하는 트윈액스 케이블 섹션과의 관계의 다른 도면이다. 이 도면에는 명백하게 도시되지는 않지만, 스페이서(2110)는 작은 핀 및 메이팅 애퍼처(mating aperture)를 포함하여 스페이서를 정렬하고 조이게 할 수 있게 한다. 다른 정렬 및 고정 기술이 또한 사용될 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 도 15 및 도 16에 도시된 소자들이 조립된 이후에, 상기 소자들은 오버 몰딩(over-molding) 또는 캡슐화(encapsulation)에 의해 영구 결합되어 본질적으로 습기가 스며들지 않을 뿐 아니라 기계 및 열 충격을 견딜 수 있는 통합된 부속 어셈블리(subassembly)를 생성할 수 있다.
도 18은 도 14의 커넥터의 인터포저(2300)의 일부의 도면이다. 인터포저(2300)는 도 17에 도시된 대응하는 가이드(2210)와 메이트하는 한 쌍의 애퍼처(2305)를 포함한다. 인터포저(2300)는 도 17에 도시된 커넥터의 애퍼처(2220)에 대응하도록 위치된 4개의 애퍼처를 포함한다. 따라서 예를 들어 도 17에 도시된 커넥터의 애퍼처(2220)에 인터포저(2300)의 애퍼처를 통해 삽입되는 스크루 또는 핀을 이용하여 한 쌍의 인터포저(2300)를 도 17에 도시된 커넥터에 부착할 수 있다.
각 트윈액스 케이블 섹션에 대한 애퍼처(2310, 2320, 2330 및 2340)의 패턴이 도 18에 도시된다. 애퍼처(2320 및 2340)는 각각의 트윈액스 케이블 섹션의 중심 도체에 접속하는 스프링 접점을 포함하는 탑 햇을 각각 포함할 것이다. 애퍼처(2310 및 2330)는 각각의 트윈액스 케이블 섹션의 실드 도체에 접속하는 스프링 접점을 포함하는 탑 햇을 각각 포함할 것이다. 각각의 트윈액스 케이블 섹션의 실드 도체에 접속하는 스프링 접점을 포함하는 탑 햇의 수는 본 실시예에서와 같이 2개 로 제한되지 않는다.
도 19를 참조하면, 3개가 도시된 4개의 탑 햇(2410, 2420, 2430 및 2440)은 인터포저(2300)의 각각의 애퍼처(2310, 2320, 2330 및 2340)에 삽입되어 있다. 유사한 방식으로 탑 햇은 인터포저(2300)의 나머지 각각의 애퍼처에 삽입될 것이다. 후술되는 바와 같이 상기 애퍼처는 인터포저(2300)에 관하여 수직 운동을 허용하기에 충분히 크게 제조된다.
도 20에 도시된 바와 같이, 스프링 접점(2510, 2520, 2530 및 2540)이 각각의 탑 햇(2410, 2420, 2430 및 2440)에 각각 삽입된다. 상기 스프링 접점은 탑 햇에 의해 유지되도록 충분히 탄력이 있지만 여전히 상기 탑 햇에 관하여 이동할 수 있다. 스프링 접점(2510, 2520, 2530 및 2540)의 실질적인 부분이 인터포저(2300)의 각각의 코어(core)내에 배치되기 때문에, 스프링 접점(2510, 2520, 2530 및 2540)은 도 10의 커넥터의 노출된 스프링 접점(1034 및 1036)에 비해 덜 손상될 것이다.
도 21은 대응하는 탑 햇(2410, 2420, 2430 및 2440) 및 스프링 접점(2510, 2520, 2530 및 2540)이 배열된 단일 트윈액스 케이블 섹션(2600)을 도시한다. 볼 수 있는 바와 같이, 스프링 접점(2520 및 2540)은 단일 트윈액스 케이블 섹션(2600)의 내부 도체에 접속하지만, 스프링 접점(2530 및 2510)은 단일 트윈액스 케이블 섹션(2600)의 외부 실드 도체에 접속한다.
도 21a는 단일 트윈액스 케이블 섹션(2600) 및 각각의 스프링 접점(2520, 2530 및 2540) 및 각각의 탑 햇(2420, 2430 및 2440)간의 관계를 도시하는 부분 상 세(close-up) 도면이다. 도 21a에서 탑 햇(2420, 2430 및 2440)은 포인티드 엔드(pointed end)를 갖는 것으로 도시되어있다는 것을 유념한다.
도 22는 인쇄 회로 기판(2600')의 옆에 배열된 모든 각각의 트윈액스 케이블 섹션 및 스프링 접점 및 탑 햇이 제자리에 있는 인터포저(2300)를 도시한다. 도 23은 인터포저 없이 도시된 오버 몰딩 또는 캡슐화된 도 22의 구조를 도시한다. 도 24는 인쇄 회로 기판(2600')에 부착된 커넥터 및 인터포저(2300)를 갖는 도 23의 구조를 도시한다.
우선, 도 15의 스페이서(2110)와 같은 스페이서 및 도 14의 섹션(2020, 2022, 및 2024)과 같은 트윈액스 케이블 섹션이 적합한 크기의 커넥터 부분이 조립될 때까지 결합된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 엔드 피스(end piece)(2100)는 스페이서 어셈블리의 각 단에 부착되고 결과적인 어셈블리는 적합한 인캡슐런트(encapsulant)를 이용한 캡슐화 또는 오버 몰딩에 의해 결합된다. 조립 이후에, 결과적인 구조는 도 17에 도시된 바와 같이 나타날 것이다.
다음 조립 단계는 도 18에 도시된 인터포저(2300)와 같은 2개의 인터포저를 가지고, 도 19에 도시된 인터포저(2300) 및 탑 햇(2410, 2420, 2430, 및 2440)과 같은 2개의 인터포저의 적합한 애퍼처 각각에 적합한 크기의 탑 햇을 삽입하는 것이다. 그 다음, 도 20에 도시된 바와 같이, 스프링 접점은 각 인터포저의 각 탑 햇에 배치된다. 탑 햇이 인터포저의 애퍼처보다 더 큰 쇼울더를 가지기 때문에, 그리고 스프링 접점의 탄성이 탑 햇으로부터 떨어지는 것을 방지하기 때문에, 도 20에 도시된 결과적인 구조는 비교적 안정적이고 특히 인터포저가 수평을 유지하는 경우 구성요소를 손실하지 않고 이동될 수 있다. 스프링 접점은 탑 햇이 각각의 애퍼처에 삽입되기 전에 각각의 탑 햇에 삽입될 수 있다.
도 20에 도시된 바와 같은 하나의 결과적인 인터포저 구조는 정렬 목적의 가이드(2210) 및 대응하는 애퍼처(2305)를 이용하여 도 17에 도시된 바와 같은 구조의 각 단과 메이트된다. 스프링 접점의 탄성은 각 트윈액스 케이블 섹션의 외부 실드 및 내부 도체와 우량한 전기 접촉을 가질 수 있게 한다. 더욱이, 스프링 접점의 탄성은 각각의 인터포저의 애퍼처 외부로 연장하는 탑 햇으로 하여금 메이트되는 인쇄 회로 기판과의 우량한 전기 접촉을 갖도록 할 수 있다.
상기 인터포저는 도 24에 도시된 바와 같이 스크루, 리벳, 핀 또는 접착제(adhesive)와 같은 적합한 고정 수단을 이용하여 상기 구조에 부착된다. 결과적인 구조는 정렬 목적의 가이드 핀 및 애퍼처(2150)를 이용하여 도 24에 도시된 바와 같이 메이트하는 인쇄 회로 기판에 부착된다.
상술된 상호접속 장치는 전기 기계적인 특성에 관하여 이전의 디자인보다 훨씬 더 좋지만, 상술된 상호접속 장치의 제조 및 테스트 동안 몇가지 단점이 발견되었다.
즉, 상술된 상호접속 장치는 많은 수의 고정밀 부품을 필요로 하고, 따라서 높은 제조 및 조립 비용이 든다. 또한, 상술된 상호접속 장치의 제조에는 트윈액스 케이블이 필요하다. 트윈액스 케이블은 우수한 전기적인 특성을 제공하지만, 값이 비싸고 작업하는데 어렵다.
더욱이, 탄성력을 제공하고 전기 접속을 위해 접점 스프링을 사용하는 것은 접점 스프링의 디자인이 전기 기계적인 요건을 최적화하는데 방해가 된다. 예를 들어, 스프링 트래벌(spring travel)은 0.025 인치보다 더 클 수 없다는 것이 발견되었다. 큰 상호접속 장치의 경우, 0.040 인치의 스프링 트래벌이 상호접속 장치가 메이팅 면(mating surface)과 적합하게 인터페이스하도록 보장하는데 필요하다. 또한, 비교적 큰 메이팅력(mating force)이 상호접속 장치의 많은 수의 스프링에 관하여 야기되고 비교적 큰 메이팅력은 어떤 경우에는 너무 크다는 것이 발견되었다.
본 발명에 따른 상호접속 시스템은 상술된 상호접속 장치의 단점을 극복하기 위해 안출되었다. 본 발명에 따른 상호접속 시스템은 상술된 상호접속 장치보다 훨씬 더 적은 부품들을 구비하고, 상술된 상호접속 장치의 접속에 대한 스프링의 수의 반만을 가지며, 탄성력을 제공하는데만 상기 스프링을 사용하고 트윈액스 케이블을 사용하지 않는다.
본 발명의 목적은 10 Gb/sec 이상의 데이터율로 신호를 전송할 수 있는 전기 상호접속 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 10 Gb/sec 이상의 데이터율로 신호를 전송할 수 있고 신호 경로 상에 일정한 임피던스를 갖는 차등 페어(differential pair)를 구비하는 전기 상호접속 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전기 상호접속 시스템내의 인접 도체들의 신호 경로들간의 크로스토크(cross-talk)가 감소 및/또는 제거되는 전기 상호접속 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 스프링 구성을 이용하는 압축 유형 전기 상호접속 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적은 다음을 포함하는 상호접속 시스템을 제공함으로써 달성될 수 있다. 본 발명에 따른 상호접속 시스템은
복수의 인쇄 회로 기판(PCB; printed circuit board)들로서, 각각의 인쇄 회로 기판이 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 각각의 양면에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 전기 도체들을 구비하는 복수의 인쇄 회로 기판들;
2개의 단(end)을 구비하는 한 줄로 서로에 인접하게 배치되도록 이루어진 복수의 스페이서(spacer)들로서, 각 스페이서는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 중의 하나가 상기 스페이서와 상기 복수의 스페이서들 중 다른 하나 사이에 배치될 수 있도록 이루어지며; 상기 복수의 스페이서들 각각의 각 면은 인접한 인쇄 회로 기판의 상기 전기 도체들 각각에 대한 그루브(groove)를 포함하고, 상기 그루브는 그 스페이서 및 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 도체 사이에 에어스페이스(airspace)를 제공하도록 이루어지며, 상기 전기 도체들 각각은 제1단 및 제2단을 구비하고, 상기 인쇄 회로 기판 및 상기 복수의 스페이서들은 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제1단을 제1 플레인(plane)에 노출시키고 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제2단을 제2 플레인에 노출시키도록 이루어진 복수의 스페이서들;
상기 한 줄의 복수의 스페이서들의 단들에 각각 인접하게 배치되도록 이루어진 한 쌍의 엔드 피스들(end pieces);
상기 제1 및 제2 플레인에 각각 인접하게 배치되도록 이루어진 제1 및 제2 인터포저(interposer)들로서, 각 인터포저는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 각 도체 쌍에 대하여 셀을 수납하도록 이루어진 애퍼처(aperture)를 구비하는 제1 및 제2 인터포저들; 및
복수의 전기 전도성 접점(electrically conductive contact)들로서, 각 전기 전도성 접점은 제1단 및 제2단을 구비하고 상기 제1 및 제2 인터포저들의 셀들 중 하나에 각각 배치되도록 이루어지며, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제1단은 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 도체 쌍들 중 하나에 각각 전기적으로 접촉하고, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제2단은 상기 인터포저의 플레인을 넘어 각각의 인터포저의 각 셀을 통해 연장하는 복수의 전기 전도성 접점들을 포함한다.
상기 전기 전도성 접점들 각각은 판 스프링(leaf spring) 접점을 포함하고, 상기 스프링 접점의 일단은 상기 각각의 전기 전도성 접점의 제1단을 포함하며 상기 스프링의 제2단은 상기 전기 전도성 접점의 제2단을 포함할 수 있다.
상기 스프링 접점들 각각의 일단은 각각의 전기 도체에의 전기적인 접속을 위해 각각의 전기 도체 방향으로 상기 스프링 접점들 각각의 일단을 유도하는 탄성력을 제공하도록 이루어질 수 있다.
각 셀은 상기 셀을 각각의 인터포저 방향으로 유도하는 탄성력을 제공하도록 이루어진 적어도 2개의 스프링을 포함할 수 있다.
각 셀은 상기 적어도 2개의 스프링을 수납하도록 이루어진 원통형 애퍼처를 포함할 수 있다.
각 셀은 각각의 인터포저의 각 애퍼처의 대응하는 슬롯들과 메이트(mate)하도록 이루어진 적어도 2개의 탭(tab)을 포함할 수 있다.
인접한 인쇄 회로 기판의 상기 적어도 한 쌍의 전기 도체는 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 전기 도체들간의 거리를 증가시키도록 스태거링될(staggered) 수 있다.
각 인쇄 회로 기판은 적어도 하나의 애퍼처를 포함하고 각 스페이서는 어느 한측면에 적어도 하나의 보스(boss)를 포함하며, 상기 인쇄 회로 기판의 적어도 하나의 애퍼처는 상기 스페이서의 적어도 하나의 보스와 메이트하도록 이루어질 수 있다.
상기 상호접속 시스템은 상기 복수의 스페이서들을 수납하도록 이루어진 슬롯들을 포함하는 백본(backbone)을 더 포함할 수 있다.
상기 상호접속 시스템은 상기 인터포저들 중의 하나를 포함하고 엔드 캡(end cap)들에 메이트하도록 이루어진 엔드 플레이트(end plate)를 더 포함할 수 있다.
상기 상호접속 시스템은 상기 상호접속 시스템의 2개의 측면을 커버하도록 이루어진 실드 플레이트(shield plate)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적들은 다음 단계들을 포함하는 상호접속 시스템의 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다. 상기 상호접속 시스템의 제조 방법은
복수의 인쇄 회로 기판(PCB; printed circuit board)들을 배치하는 단계로 서, 각각의 인쇄 회로 기판이 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 각각의 양면에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 전기 도체들을 구비하는 복수의 인쇄 회로 기판들을 배치하는 단계;
2개의 단(end)을 구비하는 한 줄로 서로에 인접하게 복수의 스페이서(spacer)들을 배치하는 단계로서, 각 스페이서는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 중의 하나가 상기 스페이서와 상기 복수의 스페이서들 중 다른 하나 사이에 배치될 수 있도록 이루어지며; 상기 복수의 스페이서들 각각의 각 면은 인접한 인쇄 회로 기판의 상기 전기 도체들 각각에 대한 그루브(groove)를 포함하고, 상기 그루브는 그 스페이서 및 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 도체 사이에 에어스페이스(airspace)를 제공하도록 이루어지며, 상기 전기 도체들 각각은 제1단 및 제2단을 구비하고, 상기 인쇄 회로 기판 및 상기 복수의 스페이서들은 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제1단을 제1 플레인(plane)에 노출시키고 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제2단을 제2 플레인에 노출시키도록 이루어진 복수의 스페이서들을 배치하는 단계;
상기 한 줄의 복수의 스페이서들의 단들에 각각 인접하게 한 쌍의 엔드 피스들(end pieces)을 배치하는 단계;
상기 제1 및 제2 플레인에 각각 인접하게 제1 및 제2 인터포저(interposer)들을 배치하는 단계로서, 각 인터포저는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 각 도체 쌍에 대하여 셀을 수납하도록 이루어진 애퍼처(aperture)를 구비하는 단계; 및
복수의 전기 전도성 접점(electrically conductive contact)들을 배치하는 단계로서, 각 전기 전도성 접점은 제1단 및 제2단을 구비하고 상기 제1 및 제2 인터포저들의 셀들 중 하나에 각각 배치되며, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제1단은 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 도체 쌍들 중 하나에 각각 전기적으로 접촉하고, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제2단은 상기 인터포저의 플레인을 넘어 각각의 인터포저의 각 셀을 통해 연장하는 복수의 전기 전도성 접점들을 배치하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 전기 전도성 접점들 각각에 판 스프링(leaf spring) 접점을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 스프링 접점의 일단은 상기 각각의 전기 전도성 접점의 제1단을 포함하며 상기 스프링의 제2단은 상기 전기 전도성 접점의 제2단을 포함할 수 있다.
상기 방법은 각각의 전기 도체에의 전기적인 접속을 위해 각각의 전기 도체 방향으로 스프링 접점들 각각의 일단을 유도하는 탄성력을 제공하도록 상기 스프링 접점들 각각의 일단을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 각 셀에 적어도 2개의 스프링을 제공하여 상기 셀을 각각의 인터포저 방향으로 유도하는 탄성력을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 적어도 2개의 스프링을 수납하도록 각 셀에 원통형 애퍼처를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 각 셀에 적어도 2개의 탭(tab)을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 2개의 탭은 각각의 인터포저의 각 애퍼처의 대응하는 슬롯들과 메이트하도록 이루어질 수 있다.
상기 방법은 상기 복수의 스페이서들을 수납하는 슬롯들을 포함하는 백본(backbone)을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 인터포저들 중의 하나를 포함하고 엔드 캡(end cap)들에 메이트하는 엔드 플레이트(end plate)를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 상호접속 시스템의 2개의 측면을 커버하는 실드 플레이트(shield plate)를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 이하 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 본 발명의 실시예들은 단지 예시로서 도시되고 설명된다. 이해되는 바와 같이, 본 발명은 다른 상이한 실시예에서 가능하고 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 몇몇 상세한 설명이 다양한 면에서 수정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 도면 및 설명은 사실상 예시적인 것이고 제한하는 것이 아닌 것으로 여겨질 것이다.
본 발명은 제한하지 않고 예로서 첨부한 도면에서 예시된다. 동일한 참조 번호를 갖는 요소는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1a는 명료함을 위해 오버-몰드가 생략된 백플레인 및 도터카드에 마운트된 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 전기 커넥터의 투시도이다.
도 1b는 오버-몰드가 도시된 도 1a와 동일한 도면이다.
도 2는 명료함을 위해 오버-몰드 및 백패널이 생략되고 백패널 인터포저에 접속된 반-견고한 트윈액스를 갖는 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 전기 커넥터 의 투시도이다.
도 3은 도 2의 하부 투시도이다.
도 4는 명료함을 위해 백패널 인터포저가 생략된 도 2와 동일한 도면이다.
도 5는 명료함을 위해 스프링 접점 중 몇개가 생략된 도 4와 동일한 도면이다.
도 6은 명료함을 위해 추가 스프링 접점이 생략된 도 5와 동일한 도면이다.
도 7은 명료함을 위해 스프링 접점이 생략된 하부 투시도이다.
도 8은 PC 보드 패턴을 포함하는 백패널 및 도터카드의 투시도이다.
도 9는 실제 응용에서의 백패널, 미드 패널 및 도터카드를 도시한다.
도 10은 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 전기 커넥터의 제2 실시예의 분해도이다.
도 11은 케이블 하우징 인터포저의 확대 분해도이다.
도 12는 도 10에 도시된 인터포저 케이블 하우징의 전면부의 확대도이다.
도 13a는 도터 인터포저 슬라이드가 수축(retract)된 위치에 있고 백패널 인터포저 슬라이드가 연장된 위치에 있는 도터카드에 마운트된 상술된 관련 응용 중 하나의 전기 커넥터의 투시도이다.
도 13b는 인터포저 슬라이드가 연장된 위치에 있는 경우 인터포저 슬라이드내의 스프링 접점의 일단을 도시하는 마일러 시트에 의해 유지되는 스프링 접점의 단면도이다.
도 13c는 인터포저 슬라이더가 수축된 위치에 있는 경우 인터포저 슬라이더 를 넘어 연장하는 스프링 접점의 일단을 나타내는 도 13b와 유사한 단면도이다.
도 14는 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 전기 커넥터의 예시적인 실시예의 분해도이다.
도 15는 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 부분 조립된 커넥터의 도면이다.
도 16은 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 커넥터의 부분의 도면이다.
도 17은 인터포저의 부착 이전에 상술된 관련 응용 중 하나에 따른 커넥터의 도면이다.
도 18은 도 14의 커넥터의 하나의 인터포저의 도면이다.
도 19는 한 세트의 탑 햇이 삽입된 도 18의 인터포저의 도면이다.
도 20은 한 세트의 탑 햇에 대한 한 세트의 스프링 접점을 갖는 도 19의 인터포저의 도면이다.
도 21은 단일 트윈액스 케이블의 일단이 한 세트의 스프링 접점들 및 탑 햇을 갖도록 배열된 도 20의 인터포저의 도면이다.
도 21a는 명료함을 위해 몇몇 소자들이 생략된 도 21의 장치의 일부의 확대도이다.
도 22는 모든 트윈액스 케이블이 각 스프링 접점 및 탑 햇을 갖도록 배열된 도 21에 대응하는 도면이다.
도 23은 캡슐화 이후에 도 22의 커넥터의 도면이다.
도 24는 인터포저 부착 이후의 도 23의 커넥터의 도면이다.
도 25는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상호접속 시스템의 분해도이다.
도 26은 도 25의 인쇄 회로 기판(5021)의 도면이다.
도 27은 하나의 셀(5070)과 함께 도 25의 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 도면이다.
도 28은 스페이서(5040)의 도면이다.
도 29는 인터포저(5080)의 분해도이다.
도 30은 스페이서들(5010 및 5040) 사이에 끼워진 인쇄 회로 기판(5021)의 도면이다.
도 31은 한 쌍의 전기 접점 및 한 쌍의 스프링을 포함하는 단일 셀의 도면이다.
도 32는 도 31의 셀의 분해도이다.
도 33은 인터포저 및 도 31의 셀의 분해도이다.
도 34는 인터포저의 애퍼처내에 배치되는 도 31의 셀의 도면이다.
도 35는 엔드 캡의 상세도이다.
도 36은 백본의 상세도이다.
도 37은 엔드 플레이트의 상세도이다.
도 38은 실드 플레이트의 상세도이다.
도 39는 엔드 캡 및 백본의 분해도이다.
도 40은 엔드 캡 및 백본의 도면이다.
도 41은 백본 및 스페이서의 상세도이다.
도 42는 스페이서, 인쇄 회로 기판, 및 인터포저의 상세도이다.
도 43은 엔드 플레이트 및 엔드 캡의 분해도이다.
도 44는 엔드 플레이트 및 엔드 캡의 상세도이다.
도 45는 실드 플레이트 및 인터포저의 분해도이다.
도 46은 실드 플레이트 및 인터포저의 상세도이다.
도 47은 인터포저가 생략된 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다.
도 48은 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다.
도 49는 2개의 인터포저가 도시된 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다.
도 50은 2개의 인터포저가 도시된 조립된 상호접속 시스템의 분해도이다.
도 25는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상호접속 시스템의 분해도이다. 몇몇 소자들은 명료함을 위해 생략되었다. 도 25에 도시된 바와 같이, 양면 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)은 상술된 상호접속 장치의 트윈액스(twinax)의 중심 도체를 대체하기 위하여 상기 양면 인쇄 회로 기판에 인쇄된 전기 도체를 구비한다. 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)은 이하 상세하게 설명될 것이다.
스페이서(spacer)(5010 및 5040)는 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 어느 한 측면에 배치된다. 스페이서(5010 및 5040)는 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 전기 도체에 대응하는 그루브(groove)를 가지고 제조되고 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 전기 도체가 스페이스(5010 및 5040)를 터치하지 못하도록 이루어진다. 즉, 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 전기 도체는 스페이서(5010 및 5040)로부터 공기 유전체(air dielectric)에 의해 절연된다.
또한, 스페이서(5010 및 5040)는 전기 전도 물질로 제조되거나 상술된 상호접속 장치의 트윈액스 케이블의 외부 실드(outer shield)와 유사한 방식으로 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 전기 도체를 전자기적으로 실드하기 위한 전기 도체층(layer)으로 제조된다. 스페이서(5010 및 5040)는 이하 상세하게 설명될 것이다.
복수의 인쇄 회로 기판(5020 및 5021) 및 대응하는 스페이서(5010 및 5040)는 백본(backbone)(5050)에 스냅(snap)하도록 이루어진다. 엔드 캡(end cap)(5000)들이 양쪽 각 단에 제공되고 가장 바깥쪽의 스페이서(5010 및 5040) 및 백본(5050)에 스냅한다. 도 25에는 명료함을 위해 단 하나의 엔드 캡(5000)이 도시되어 있다. 백본(5050) 및 엔드 캡(5000)은 이하 상세하게 설명될 것이다.
인터포저(interposer)(5080)는 복수의 대응하는 셀(cell)(5022)을 수납하도록 이루어진 복수의 애퍼처(aperture)를 포함한다. 각 셀(5022)은 한 쌍의 스프링(6020, 6021) 및 대응하는 접점(contact)(6030, 6031)을 포함한다(도 27 참조). 한 쌍의 스프링(6020, 6021)에는 탄성력이 주어지고 접점(6030, 6031)은 카드 에지 커넥터(card edge connector)에 사용되는 것과 유사한 와이핑 동작(wiping action)을 가지고 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 도체에 전기적으로 접속된다. 한 쌍의 스프링(6020, 6021) 및 대응하는 접점(6030, 6031)을 포함하는 셀(5022) 및 인터포저(5080)는 이하 상세하게 설명될 것이다.
엔드 플레이트(end plate)(5090) 및 실드(shield)(5060)는 복합 장치(composite arrangement)를 형성하기 위하여 상술된 상호접속 시스템의 부품들(parts)과 스냅한다. 엔드 플레이트(5090) 및 실드(5060)는 거기에 포함된 부품들을 전자기적으로 실드하기 위하여 전기 전도성을 갖는다. 엔드 플레이트(5090) 및 실드(5060)는 이하 상세하게 설명될 것이다. (도 50에 포함된) 추가의 인터포저(5081) 및 엔드 플레이트(5091)는 명료함을 위해 도 25에서 생략되었다. 엔드 플레이트(5090 및 5091) 및 실드(5060)는 또한 스페이서(5010 및 5040), 인터포저(5080 및 5081), 도터카드(daughtercard), 및 백 패널(back panel)을 위해 리턴되는 낮은 임피던스 그라운드(impedance ground)를 제공한다.
도 26은 인쇄 회로 기판(5021)의 도면이고, 도 27은 하나의 셀(5070)과 함께 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 도면이다. 4개의 전기 도체(6001, 6002, 6003, 및 6004)가 도 26에 도시된다. 인쇄 회로 기판(5021)의 뒷면에는 대응하는 전기 도체가 있다. 본 발명의 상호접속 시스템이 2개의 와이어 밸런스 페어(wire balanced pair)를 필요로 하는 경우, 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체(6001-6004) 중 하나 및 인쇄 회로 기판(5021)의 뒷면의 대응하는 전기 도체 중 하나가 2개의 와이어 밸런스 페어를 형성하는데 이용된다. 2개의 전기 도체의 길이가 동일하기 때문에, 상기 2개의 전기 도체간에는 스큐(skew)가 없다(스큐는 신호가 2개의 전기 도체를 통해 전달되는데 걸리는 시간의 차이이다).
도 27을 참조하면, 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체(6001-6004)가 인쇄 회로 기판(5020)의 전기 도체(6101 및 6102)에 대하여 스태거(stagger)된다(인쇄 회로 기판(5020)의 다른 전기 도체들을 도 27에서 볼 수 있다). 이것은 전기 도체들을 기계적으로 가능한 한 멀리 분리함으로써 상기 전기 도체들간의 크로스토크를 감소시키도록 한다. 더욱이, 셀(5070)은 인쇄 회로 기판(5021)의 어느 한 면의 대응하는 전기 도체와 전기 접촉하는 접점(6030 및 6031)을 포함한다. 탄성력을 제공하기 위하여 스프링(6020 및 6021)이 셀(5070)에 포함된다. 접점(6030 및 6031)이 전기 접속을 제공하는데만 사용되기 때문에, 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체에 나타나는 힘은 전기적인 관점에서 최적화될 수 있다. 더욱이, 접점(6030 및 6031)에 의해 제공되는 와이핑 동작은 상기 접점 및 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 대응하는 전기 도체간의 우량한 전기 접속을 보장한다. 유사하게, 스프링(6020 및 6021)이 탄성력을 제공하는데만 사용되기 때문에, 스프링(6020 및 6021)에 의해 나타나는 힘은 기계적인 관점에서 최적화될 수 있다.
도 28은 스페이서(5040)의 도면이다. 도 29는 인터포저(5080), 전기 접점(6030 및 6031) 및 스프링(6020 및 6021)을 포함하는 셀(5070), 인쇄 회로 기판(5021), 및 스페이서(5010 및 5040)의 분해도이다. 도 30은 스페이서들(5010 및 5040) 사이에 끼워진 인쇄 회로 기판(5021)의 도면이다.
도 28을 참조하면, 스페이서(5040)는 인쇄 회로 기판(5020)의 전기 도체를 포함하고 스페이서(5040) 및 인접한 인쇄 회로 기판의 전기 도체들간의 에어 스페이스(air space)를 허용하도록 디자인된 채널(channel)(3010)을 포함한다. 채널(3010) 및 인쇄 회로 기판(5020)에 기계적으로 인접한 스페이서(5040)의 면은 전기 전도성을 가지며, 인쇄 회로 기판(5020)의 전기 도체를 전자기적으로 실드하고 채널(3010) 및 인쇄 회로 기판(5020)의 전기 도체 사이에 공기 유전체(air dielectric)를 제공한다. 스페이서(5040)의 뒷면은 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체를 포함하도록 디자인된 유사한 채널을 포함한다. 스페이서(5040)의 뒷면 및 거기에 포함된 채널은 전기 전도성을 가지며 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체를 전자기적으로 실드하고 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체 및 그 채널 사이에 공기 유전체를 제공한다. 스페이서(5040)는 금속과 같은 전도성 물질이거나 전도성 물질의 층으로 커버된 플라스틱과 같은 비전도성 물질일 수 있다. 더욱이, 전기 도체 및 그 연관된 채널의 복합 임피던스는 치수(dimension)를 변경함으로써 조절될 수 있다. 또한, 상기 채널은 전기 도체 및 그 연관된 채널의 복합 임피던스를 조절할 뿐 아니라 브레이크다운(breakdown) 전압을 조절하기 위한 테프론(Teflon)과 같은 유전 물질의 층을 포함할 수 있다.
핑거(finger)(3020, 3030 및 3040)가 상호접속 시스템의 다른 부품들과의 기계적인 인터페이스를 위해 스페이서(5040)에 제공된다. 핑거(3020 및 3030)는 돌출부(protrusion)(3021 및 3031)를 포함하고 상호접속 시스템의 메이팅 부분(mating part)에 대응하는 리세스(recess)에 스냅할 수 있기에 충분히 탄력적이다. 유사하게, 핑거(3040)는 상호접속 시스템의 메이팅 부분의 대응하는 슬롯에 적합하도록 이루어진다.
인쇄 회로 기판(5021)의 애퍼처(6010 및 6012)에 끼워 맞추기(fit) 위하여 보스(boss)(3050)가 제공된다. 도 29 및 도 30을 참조하면, 인쇄 회로 기판(5021)은 스페이서(5010 및 5040) 사이에 끼워지는 것을 볼 수 있다. 인쇄 회로 기판(5021)에 인접한 스페이서(5010)의 면이 인쇄 회로 기판(5021)의 전기 도체를 포함하도록 디자인된 채널을 포함하고, 스페이서(5010)의 면 및 그 채널은 스페이서(5040)와 동일한 방식으로 전기 전도성을 갖는다.
이하 설명되고 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 상호접속 시스템은 스페이서(5010), 인쇄 회로 기판(5021), 스페이서(5040), 인쇄 회로 기판(5020), 스페이서(5010), 인쇄 회로 기판(5021), 스페이서(5040), ..., 등을 포함하는 적층형 샌드위치(laminated sandwich)를 포함한다.
도 29를 다시 참조하면, 스페이서(5010 및 5040)의 슬롯(3020)은 인터포저(5080)의 대응하는 노치(notch)(4010)와 인터페이스한다. 또한, 셀(5070)은 인터포저(5080)의 애퍼처(4020)에 끼워 맞도록 구성된다.
인쇄 회로 기판(5020 및 5021)은 상호접속 시스템의 동작 주파수에 적합한 어떤 물질을 이용하는 일반적으로 이용가능한 기술에 의하여 제조될 수 있다. 인쇄 회로 기판(5020 및 5021)의 전기 도체는 또한 상호접속 시스템의 동작 주파수와 같은 정도의 치수(dimension) 및 물질을 이용하는 일반적으로 이용가능한 기술에 의해 제조될 수 있다.
스페이서(5010 및 5040)는 전도성의 금속 또는 전도성의 금속으로 코팅(coating)된 플라스틱과 같은 비전도성의 물질로 제조될 수 있다. 비전도 물질로 제조된 스페이서에 전도성의 물질로 코팅하는 것은 일반적으로 이용가능한 기술이 이용될 수 있다.
셀(5070)은 상호접속 시스템의 동작 주파수에 적합한 어떤 비전도성 물질을 이용하는 일반적으로 이용가능한 기술에 의해 제조될 수 있다. 인터포저(5080)는 일반적으로 이용가능한 기술에 의해 제조될 수 있다. 인터포저(5080)는 전도성 물질 또는 전도성 물질로 코팅된 비전도성 물질로 제조됨으로써 인쇄 회로 기판의 전 기 도체를 전자기적으로 실드한다. 스프링(6020 및 6021)은 적합한 기계적 특성을 갖는 어떤 물질을 이용하는 일반적으로 이용가능한 기술에 의해 제조될 수 있다.
유사하게, 전기 접점(6030 및 6031)은 적합한 전기적 기계적 특성을 갖는 어떤 물질을 이용하는 일반적으로 이용가능한 기술에 의해 제조될 수 있다. 상기 전기 접점은 단일 구성인 것으로 예시되지만, 상기 전기 접점은 산업 전반에 걸쳐 카드 에지 커넥터에 종종 사용되는 금도금된 인청동(gold plated phosphor bronze)과 같은 적층형 물질(laminated material)로 제조될 수 있다.
도 31은 한 쌍의 전기 접점(6100) 및 한 쌍의 스프링(6120)을 포함하는 단일 셀(5070)의 도면이다. 도 32는 도 31의 셀(5070)의 분해도이다. 도 33은 인터포저(5080) 및 도 31의 셀(5070)의 분해도이다. 도 34는 도 33의 인터포저(5080)의 애퍼처(6200)(도 34 참조)내에 배치되는 도 31의 셀(5070)의 도면이다.
도 31 내지 도 34를 참조하면, 각 셀(5070)은 플라스틱과 같은 전기 절연성 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 각 셀(5070)의 전기 접점(6100)은 제조되는 동안 셀내에 배치되거나 다음에 셀에 끼워 맞추어질 수 있다. 각 셀(5070)의 스프링(6120)은 원통형 애퍼처(6130)내에 배치되지만 상기 셀에 영구히 부착될 필요는 없다. 오픈(open) 원통형 애퍼처(6130)가 도시되지만, 클로즈드(closed) 애퍼처도 또한 사용될 수 있다는 것이 이해된다.
인터포저(5080)는 복수의 셀(5070)을 수납하도록 이루어진 복수의 애퍼처(6200)를 포함한다. 각 셀(5070)은 인터포저(5080)의 애퍼처(6200)내에 배치되는 대응하는 슬롯(6210)내에 끼워 맞추어지도록 구성되는 한 쌍의 탭(tab)(6140)을 구 비한다. 상기 탭(6140)은 셀(5070)이 애퍼처(6200)를 통해 떨어지는 것을 방지한다. 특정 형태의 셀 및 대응하는 애퍼처는 단지 예시적인 목적인 것으로 이해해야 한다. 본 발명은 상기 형태로 제한되지 않는다.
도 35는 엔드 캡(end cap)(5000)의 도면이다. 엔드 캡(5000)은 백본(5050)에 배치되는 보스 뿐 아니라 인접 스페이서들에 배치되는 보스와 메이트(mate)하도록 이루어지는 애퍼처(6300)를 포함한다. 엔드 캡(5000)은 엔드 플레이트(end plate)(5090)와 메이트하도록 구성되는 텅(tongue)(6330) 뿐 아니라 다수의 층, 예를 들어 30개 이상의 층을 갖는 멀티레이어(multilayer) 도터카드일 수 있는 도터카드와 상호접속 시스템을 기계적으로 인터페이스하도록 이루어진 핀(6320) 및 스크루(screw)(6310)를 더 포함한다. 상기 엔드 캡(5000)은 대칭인 것으로 즉 상호접속 시스템의 어느 한쪽 단에 사용될 수 있는 것으로 도시되지만, 개별적인 왼편 및 오른편 엔드 캡이 또한 사용될 수 있다. 엔드 캡(5000)의 스크루(6310) 및 핀(6320)은 엔드 캡(5000)과 통합되어 형성되거나 엔드 캡(5000)의 제조 후에 부착될 수 있다. 기계적인 압력이 관련된다는 점에서 플라스틱 스크루(6310)보다는 금속 스크루를 이용하는 것이 종종 필요하다는 것을 알 수 있다. 본 발명은 스크루(6310) 및 핀(6320)의 이용에 제한되지 않고 오히려 다른 파스닝(fastening) 수단이 또한 사용될 수 있다는 것을 이해한다. 상술된 바와 같이, 엔드 캡(5000) 및 스페이서(5010, 5040)는 전자기 실딩을 제공하기 위하여 전도성 물질로 커버된 플라스틱과 같은 절연 물질로 제조되거나 완전히 금속과 같은 전도성 물질로 제조될 수 있다.
도 36은 백본(5050)의 상세도이다. 도 37은 엔드 플레이트(5090)의 상세도이 고 도 38은 실드 플레이트(5060)의 상세도이다.
도 36 내지 도38을 참조하면, 백본(5050)은 스페이서(5010, 5040)와 메이트하도록 이루어진 타인(tine)(6430) 및 인쇄 회로 기판(5020, 5021) 및 스페이서(5010, 5040)를 수납하도록 이루어진 슬롯(6420) 뿐 아니라 엔드 캡(5000)과 메이트하도록 이루어진 보스(6400)를 포함한다. 엔드 플레이트(5090)는 엔드 캡(5000)의 텅(tongue)(6330)을 수납하도록 이루어진 슬롯(6470) 뿐 아니라 멀티레이어 백플레인(backplane), 예를 들어 30개 이상의 층을 구비하는 백플레인일 수 있는 백플레인과 메이트하도록 이루어진 핀(6460)을 포함한다. 핀(6460)은 상호접속 시스템 어셈블리를 정확하게 위치시키거나 백플레인 쪽으로 위치시킨다. 실드 플레이트(shield plate)(5060)는 인터포저(5080)의 슬롯(5081')에 끼워 맞추어지도록 이루어진 후크(hook)(6500)를 포함한다.
도 39는 엔드 캡(5000) 및 백본(5050)의 분해도이다. 도 40은 엔드 캡(5000) 및 백본(5050)의 조립된 도면이다. 도 41은 백본(5050) 및 스페이서(5010)의 조립된 도면이다. 도 42는 스페이서(5010, 5040), 인쇄 회로 기판(5020, 5021), 및 인터포저(5080)의 조립된 도면이다.
도 39 내지 도 42를 참조하면, 백본(5050)의 보스(6400)는 견고한 구조를 형성하는 엔드 캡(5000)의 대응하는 애퍼처(6300)내에 배치된다. 보스(6400) 및 애퍼처(6300)의 사용은 예시를 위한 것이고 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 다른 파스닝 수단(fastening means)이 백본(5050)을 엔드 캡(5000)에 기계적으로 연결하는데 사용될 수 있다. 또한, 메이팅 슬롯(mating slot) 및 타인 및 텅의 결합은 백본(5050)을 스페이서(5010, 5040)에 기계적으로 연결하는데 사용된다. 도시된 조합은 예시를 위한 것이고 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 유사한 방식으로, 스페이서의 텅은 인터포저의 대응하는 슬롯과 메이트하도록 이루어진다. 텅 및 슬롯의 도시된 조합은 예시를 위한 것이고 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 43은 엔드 플레이트(5090) 및 엔드 캡(5000)의 분해도이다. 도 44는 엔드 플레이트(5090) 및 엔드 캡(5000)의 상세도이다. 도 45는 실드 플레이트(5060) 및 인터포저(5080)의 분해도이다. 도 46은 실드 플레이트(5060) 및 인터포저(5080)의 상세도이다. 도 47은 인터포저(5080)가 생략된 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다. 도 48은 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다.
도 43 내지 도 48을 참조하면, 각 엔드 캡(5000)의 텅(6330)은 엔드 플레이트(5090)의 대응하는 슬롯(6470)과 메이트하도록 이루어진다. 다른 예시된 파스닝 수단에서와 같이, 본 발명은 텅(6330) 및 대응하는 슬롯(6470)의 사용에 제한되지 않는다. 실드 플레이트(5060)상의 후크(6500)는 인터포저의 대응하는 슬롯(5081')과 메이트하도록 이루어진다. 도 47 및 도 48에서 볼 수 있는 바와 같이, 전체 상호접속 시스템 어셈블리는 인쇄 회로 기판(5020, 5021)의 전기 도체(6001-6004)가 완전히 전자기적으로 실드되는 견고한 구조를 형성하도록 스냅(snap)한다.
상기 텅(6330)은 엔드 플레이트(50900)의 슬롯(6470)과 맞물리는(engage) 래칭 메커니즘(latching mechanism)이다. 상기 래칭 메커니즘은 차등 셀(differential cell)(5070)에 통합되는 Z-축 트래벌(Z-axis travel)(즉, 인터포저(5080)에 수직 방향으로의 트래벌)에 가장 잘 매칭한다.
도 49는 2개의 인터포저(5080 및 5081)가 도시된 조립된 상호접속 시스템의 상세도이다. 도 50은 2개의 인터포저(5080 및 5081)가 도시된 조립된 상호접속 시스템의 분해도이다.
도 49 및 도 50을 참조하면, 관련된 셀(5070) 및 추가 엔드 플레이트(5091)를 갖는 추가 인터포저(5081)는 완전한 어셈블리를 완성한다. 추가 엔드 플레이트(5091)는 어떤 보통의 파스닝 수단에 의해 전체 어셈블리에 부착되고 조립된 상호접속 시스템을 예를 들어 도터카드에 부착하기 위하여 핀 또는 다른 파스닝 수단을 포함할 수 있다.
추가 인터포저(5081) 및 추가 엔드 플레이트(5091)는 인터포저(5080) 및 엔드 플레이트(5090)와 동일하거나 상호접속 시스템 어셈블리의 응용에 따라 상이할 수 있다.
2개의 인터포저(5080 및 5081)의 플레인이 서로 수직인 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 어떤 응용에서는 2개의 인터포저(5080 및 5081)의 플레인이 예를 들어 45도 각을 가질 수 있다.
상호접속 시스템 어셈블리의 전송 경로 튜닝(tuning)은 차등 셀 어셈블리의 희망하는 트래벌의 양극단(extremes)에서 전송 경로의 유도성(inductive) 및 용량성(capacitive) 소자를 밸런싱(balancing)함으로써 달성된다.
스페이서 채널(3010)내의 가로형-결합 트레이스(broadside-coupled trace)의 모델링은 예를 들어, 100 오옴의 차등 임피던스를 달성하기 위하여 스페이서 채널(3010)내의 공기 유전체 특성 및 바람직한 유전체 라미네이트(laminate)를 갖는 전 송 경로를 최적화하도록 완성된다.
접점(6030, 6031)은 셀(5070)의 전체 트래벌에 걸쳐 최선의 임피던스 성능을 달성하도록 제어되는 일련의 임피던스 스텝으로 구성된다. 임피던스 스텝을 구성하는 경우, 셀의 트래벌 또는 변위(displacement)의 포인트로 인하여 사용되지 않는 부분의 용량성 스터빙(capacitive stubbing)이 고려된다. 임피던스 제어의 추가 고려는 접점(6030, 6031) 및 도터카드 인터페이스에서 도움이 된다.
상호접속 시스템 어셈블리내의 특징적인 유도성 및 용량성 소자의 상호 의존하는 제어를 이용하여 진정한 수동 상호접속이 달성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 인쇄 회로 기판(PCB; printed circuit board)들로서, 각각의 인쇄 회로 기판이 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 각각의 양면에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 전기 도체들을 구비하는 복수의 인쇄 회로 기판들;
    2개의 단(end)을 구비하는 한 줄로 서로에 인접하게 배치되도록 이루어진 복수의 스페이서(spacer)들로서, 각 스페이서는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 중의 하나가 상기 스페이서와 상기 복수의 스페이서들 중 다른 하나 사이에 배치될 수 있도록 이루어지며; 상기 복수의 스페이서들 각각의 각 면은 인접한 인쇄 회로 기판의 상기 전기 도체들 각각에 대한 그루브(groove)를 포함하고, 상기 그루브는 그 스페이서 및 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 도체 사이에 에어스페이스(airspace)를 제공하도록 이루어지며, 상기 전기 도체들 각각은 제1단 및 제2단을 구비하고, 상기 인쇄 회로 기판 및 상기 복수의 스페이서들은 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제1단을 제1 플레인(plane)에 노출시키고 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제2단을 제2 플레인에 노출시키도록 이루어진 복수의 스페이서들;
    상기 한 줄의 복수의 스페이서들의 단들에 각각 인접하게 배치되도록 이루어진 한 쌍의 엔드 피스들(end pieces);
    복수의 셀들(cells);
    상기 제1 및 제2 플레인에 각각 인접하게 배치되도록 이루어진 제1 및 제2 인터포저(interposer)들로서, 각 인터포저는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 각 도체 쌍에 대하여 상기 복수의 셀들 중 하나를 수납하도록 이루어진 애퍼처(aperture)를 구비하는 제1 및 제2 인터포저들; 및
    복수의 전기 전도성 접점(electrically conductive contact)들로서, 각 전기 전도성 접점은 제1단 및 제2단을 구비하고 상기 제1 및 제2 인터포저들의 셀들 중 하나에 각각 배치되도록 이루어지며, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제1단은 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 도체 쌍들 중 하나에 각각 전기적으로 접촉하고, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제2단은 상기 인터포저의 플레인을 넘어 각각의 인터포저의 각 셀을 통해 연장하는 복수의 전기 전도성 접점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접점들 각각은 판 스프링(leaf spring) 접점을 포함하고, 상기 스프링 접점의 일단은 상기 각각의 전기 전도성 접점의 제1단을 포함하며 상기 스프링의 제2단은 상기 전기 전도성 접점의 제2단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스프링 접점들 각각의 일단은 각각의 전기 도체에의 전기적인 접속을 위해 각각의 전기 도체 방향으로 상기 스프링 접점들 각각의 일단을 유도하는 탄성력을 제공하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    각 셀은 상기 셀을 각각의 인터포저 방향으로 유도하는 탄성력을 제공하도록 이루어진 적어도 2개의 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    각 셀은 상기 적어도 2개의 스프링을 수납하도록 이루어진 원통형 애퍼처를 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    각 셀은 각각의 인터포저의 각 애퍼처의 대응하는 슬롯들과 메이트(mate)하도록 이루어진 적어도 2개의 탭(tab)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    인접한 인쇄 회로 기판의 상기 적어도 한 쌍의 전기 도체는 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 전기 도체들간의 거리를 증가시키도록 스태거링되는(staggered) 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    각 인쇄 회로 기판은 적어도 하나의 애퍼처를 포함하고 각 스페이서는 어느 한측면에 적어도 하나의 보스(boss)를 포함하며, 상기 인쇄 회로 기판의 적어도 하나의 애퍼처는 상기 스페이서의 적어도 하나의 보스와 메이트하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들을 수납하도록 이루어진 슬롯들을 포함하는 백본(backbone)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인터포저들 중의 하나를 포함하고 엔드 캡(end cap)들에 메이트하도록 이루어진 엔드 플레이트(end plate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 상호접속 시스템의 2개의 측면을 커버하도록 이루어진 실드 플레이트(shield plate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템.
  12. 복수의 인쇄 회로 기판(PCB; printed circuit board)들을 배치하는 단계로서, 각각의 인쇄 회로 기판이 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 각각의 양면에 각각 배치되는 적어도 한 쌍의 전기 도체들을 구비하는 복수의 인쇄 회로 기판들을 배치하는 단계;
    2개의 단(end)을 구비하는 한 줄로 서로에 인접하게 복수의 스페이서(spacer)들을 배치하는 단계로서, 각 스페이서는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들 중의 하나가 상기 스페이서와 상기 복수의 스페이서들 중 다른 하나 사이에 배치될 수 있도록 이루어지며; 상기 복수의 스페이서들 각각의 각 면은 인접한 인쇄 회로 기판의 상기 전기 도체들 각각에 대한 그루브(groove)를 포함하고, 상기 그루브는 그 스페이서 및 상기 인접한 인쇄 회로 기판의 도체 사이에 에어스페이스(airspace)를 제공하도록 이루어지며, 상기 전기 도체들 각각은 제1단 및 제2단을 구비하고, 상기 인쇄 회로 기판 및 상기 복수의 스페이서들은 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제1단을 제1 플레인(plane)에 노출시키고 상기 복수의 전기 도체들의 모든 제2단을 제2 플레인에 노출시키도록 이루어진 복수의 스페이서들을 배치하는 단계;
    상기 한 줄의 복수의 스페이서들의 단들에 각각 인접하게 한 쌍의 엔드 피스들(end pieces)을 배치하는 단계;
    상기 제1 및 제2 플레인에 각각 인접하게 제1 및 제2 인터포저(interposer)들을 배치하고 상기 제1 및 제2 인터포저들에 복수의 셀(cell)들을 배치하는 단계로서, 각 인터포저는 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 각 도체 쌍에 대하여 상기 복수의 셀들 중 하나를 수납하도록 이루어진 애퍼처(aperture)를 구비하는 단계; 및
    복수의 전기 전도성 접점(electrically conductive contact)들을 배치하는 단계로서, 각 전기 전도성 접점은 제1단 및 제2단을 구비하고 상기 제1 및 제2 인터포저들의 셀들 중 하나에 각각 배치되며, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제1단은 상기 복수의 인쇄 회로 기판들의 도체 쌍들 중 하나에 각각 전기적으로 접촉하고, 상기 복수의 전기 전도성 접점들 각각의 제2단은 상기 인터포저의 플레인을 넘어 각각의 인터포저의 각 셀을 통해 연장하는 복수의 전기 전도성 접점들을 배치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전기 전도성 접점들 각각에 판 스프링(leaf spring) 접점을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 스프링 접점의 일단은 상기 각각의 전기 전도성 접점의 제1단을 포함하며 상기 스프링의 제2단은 상기 전기 전도성 접점의 제2단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    각각의 전기 도체에의 전기적인 접속을 위해 각각의 전기 도체 방향으로 스프링 접점들 각각의 일단을 유도하는 탄성력을 제공하도록 상기 스프링 접점들 각각의 일단을 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    각 셀에 적어도 2개의 스프링을 제공하여 상기 셀을 각각의 인터포저 방향으로 유도하는 탄성력을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 스프링을 수납하도록 각 셀에 원통형 애퍼처를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    각 셀에 적어도 2개의 탭(tab)을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 적어도 2개의 탭은 각각의 인터포저의 각 애퍼처의 대응하는 슬롯들과 메이트(mate)하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 스페이서들을 수납하는 슬롯들을 포함하는 백본(backbone)을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 인터포저들 중의 하나를 포함하고 엔드 캡(end cap)들에 메이트하는 엔 드 플레이트(end plate)를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 상호접속 시스템의 2개의 측면을 커버하는 실드 플레이트(shield plate)를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상호접속 시스템의 제조 방법.
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