KR102299742B1 - 회로 기판 바이패스 조립체 및 그를 위한 구성요소 - Google Patents

Abstract

외부 플러그형 모듈과 정합하기 위해 독립형 커넥터 포트에 사용하기 위한 커넥터가 개시된다. 커넥터는 커넥터의 길이방향으로 연장된 단자를 가져서 케이블이 단자로 종단될 수 있게 하고 단자 및 케이블이 대체적으로는 함께 수평으로 정렬되게 한다. 커넥터는 하우징, 및 커넥터의 카드 수용 슬롯의 옆에 있는 한 쌍의 연결 요소를 포함한다. 케이블은 커넥터 요소의 후방으로부터 그리고 커넥터 포트로부터 인출된다. 커넥터 요소는 커넥터 포트와 결합하여 커넥터를 커넥터 포트 내의 제자리에 고정시킨다.

Description

회로 기판 바이패스 조립체 및 그를 위한 구성요소{CIRCUIT BOARD BYPASS ASSEMBLIES AND COMPONENTS THEREFOR}

관련 출원

본 출원은 2015년 1월 11일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Molex Channel"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/102,045호; 2015년 1월 11일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Molex Channel"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/102,046호; 2015년 1월 11일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Molex Channel"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/102,047호; 2015년 1월 11일자로 출원되고 발명의 명칭이 "High Speed Data Transmission Channel Between Chip And External Interfaces Bypassing Circuit Boards"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/102,048호; 2015년 5월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Free-Standing Module Port And Bypass Assemblies Using Same"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/156,602호; 2015년 5월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Improved Cable-Direct Connector"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/156,708호; 2015년 5월 4일자로 출원되고 발명의 명칭이 "LED Indicator Light Assembly for Module Ports and Ports Incorporating Same"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/156,587호; 2015년 5월 27일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Wire to Board Connector with Wiping Feature and Bypass Assemblies Incorporating Same"인 이전의 미국 가특허 출원 제"62/167,036호; 및 2015년 6월 19일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Wire to Board Connector with Compliant Contacts and Bypass Assemblies Incorporating Same"인 이전의 미국 가특허 출원 제62/182,161호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 전체로서 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

기술 분야

본 발명은 고주파 시그널링의 분야에 관한 것이다.

본 발명은 대체적으로 고속 신호를 칩, 또는 프로세서 등으로부터 백플레인(backplane), 모기판 및 다른 회로 기판으로 저손실로 전송하는 데 사용하기에 적합한 고속 데이터 신호 전송 라인 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 회로 기판 상의 트레이스(trace)를 사용하지 않고서 디바이스의 칩 패키지를 입구 커넥터(entry connector) 및 출구 커넥터(exit connector)에 상호연결시키는 조립체, 입구 및/또는 출구 커넥터용 차폐 커넥터 포트, 커넥터 포트용 히트 싱크(heat sink), 차폐 커넥터 포트에 사용되는 케이블 직결(cable-direct) 커넥터, 및 커넥터 및 커넥터 포트와 함께 사용되는 표시등(indicator light) 조립체에 관한 것이다.

라우터(router), 서버, 스위치 등과 같은 전자 디바이스는 많은 최종 사용자 디바이스에서 스트리밍 오디오 및 비디오의 전달 및 대역폭에 대한 상승된 필요성을 제공하기 위해 높은 데이터 전송 속도로 작동할 필요가 있다. 이들 디바이스는 ASIC, FPGA 등과 같은 디바이스의 인쇄 회로 기판(모기판) 상에 장착된 주 칩 부재와 회로 기판에 장착된 커넥터 사이에서 연장된 신호 전송 라인을 사용한다. 이러한 전송 라인은 모기판 상에 또는 내에 전도성 트레이스로서 형성되고 칩 부재(들)와 외부 커넥터 또는 디바이스의 회로 사이에서 연장된다.

전형적인 회로 기판은 저가인 FR4로 알려진 저가 재료로 통상 형성된다. 비록 저가이지만, FR4는 약 6 Gbps 이상의 속도로 데이터를 전달하는 고속 신호 전송 라인에서 손실이 있는 것으로 알려져 있다(예컨대, 3 ㎓ 초과의 시그널링 주파수). 이러한 손실은 주파수가 증가함에 따라 증가하고, 그에 따라서, 약 10 ㎓ 이상의 시그널링 주파수에서의 고속 데이터 전달 적용예의 경우에는 FR4 재료가 바람직하지 않게 한다. 고주파 신호 전송 라인을 위한 회로 기판 재료로서 FR4를 이용하기 위해서, 설계자는 디바이스의 최종 비용을 증가시키는 증폭기 및 이퀄라이저를 이용해야만 할 수도 있다.

FR4 회로 기판의 신호 전송 라인의 전체 길이는 임계 길이인 약 10 인치를 초과할 수 있으며, 신호 반사 및 노이즈 문제는 물론 추가 손실을 야기할 수 있는 굽힘부 및 만곡부를 포함할 수 있다. 손실은 때로는 증폭기, 중계기 및 이퀄라이저의 사용에 의해 교정될 수 있지만, 이들 요소는 또한 최종 회로 기판의 제조 비용을 증가시킨다. 이는 이러한 증폭기 및 중계기를 수용하기 위해 추가의 기판 공간이 필요함에 따라 회로 기판의 레이아웃을 복잡하게 한다. 또한, FR4 재료에서 신호 전송 라인의 루트설정(routing)은 다수의 만곡부를 필요로 할 수 있다. 신호 전송 라인을 따라 종단 지점에서 발생하는 이러한 만곡부 및 전이부는 그에 의해 전송되는 신호의 무결성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이어서, 전송 라인 트레이스를, 그를 통하여 일정한 임피던스 및 낮은 신호 손실을 달성하는 방식으로, 루트설정하는 것은 어려워진다. 이러한 손실을 감소시키는 Megtron과 같은 맞춤형 재료가 회로 기판 구성을 위해 사용가능하지만, 이러한 재료의 가격은 회로 기판 및 결과적으로 이것이 사용되는 전자 디바이스의 비용을 심하게 증가시킨다.

집적 회로(종종 칩으로 지칭됨)는 이러한 전자 디바이스의 핵심이다. 이러한 칩은 전형적으로 주문형 집적 회로(ASIC) 칩과 같은 프로세서를 포함하며, 이러한 ASIC 칩은 전도성 솔더 범프(solder bump)에 의해 기판(그의 패키지)에 연결될 수 있는 다이(die)를 갖는다. 패키지는 기판을 통해 솔더 볼(ball)로 연장되는 마이크로-비아(via) 또는 도금된 관통 구멍을 포함할 수 있다. 이러한 솔더 볼은 패키지가 모기판에 부착되게 하는 볼 그리드 어레이(ball grid array)를 구성할 수 있다. 모기판은 차동 신호 쌍(differential signal pair), 차동 신호 쌍과 결합된 접지 경로, 및 전원, 클록 신호 및 다른 기능을 위한 다양한 저속 전송 라인을 포함하는 전송 라인을 한정하도록 지정된 많은 트레이스를 포함한다. 이러한 트레이스는, ASIC로부터 외부 커넥터가 연결된 디바이스의 I/O 커넥터로 루트설정되는 트레이스뿐만 아니라, ASIC로부터 네트워크 서버 등과 같은 전체 시스템에 디바이스가 연결되게 하는 백플레인 커넥터로 루트설정되는 다른 것들, 또는 ASIC로부터 디바이스의 모기판 또는 다른 회로 기판 상의 구성요소 및 회로로 루트설정되는 또 다른 것들이다.

FR4 회로 기판 재료는 10 Gbit/sec의 데이터 전송 속도를 처리할 수 있지만, 이러한 처리에는 단점이 있다. 더 긴 트레이스 길이에 걸쳐 신호를 전송하기 위해서는 증가된 전력이 요구되어서, 설계자는 "녹색(green)" 설계를 제공하는 것이 어렵다는 것을 아는 데, 이는 저전력 칩이 그러한 길이에 대해 신호를 효과적으로 구동할 수 없기 때문이다. 이러한 길이에 걸쳐 고속 신호를 구동하는 데 필요한 높은 전력은 더 많은 전기를 소비하고 방출되어야만 하는 더 많은 열을 발생시킨다. 따라서, 이러한 단점은 전자 디바이스에 사용되는 모기판 재료로서의 FR4의 사용을 더욱 어렵게 만든다. 더 허용가능한 손실로 고속 신호를 처리하기 위해 Megtron과 같은 더 고가의 특별한 모기판 재료를 사용하면 전자 디바이스의 전체 비용이 증가된다. 이러한 고가의 재료에 의해 겪게 되는 저손실에도 불구하고, 이는 신호를 전송하기 위해 여전히 증가된 전력을 요구하고, 긴 기판 트레이스의 설계에서 요구되는 만곡부 및 교차부는 잠재적인 증가된 노이즈 및 신호 반사의 영역을 야기한다.

결론적으로, 누군가는 추가 개선을 인정할 것이다.

본 발명에 따르면, 바이패스 조립체는 디바이스 칩 또는 칩셋과 백플레인 또는 회로 기판 사이에서 연장되는 고속 데이터 전송 라인을 제공하는 데 사용된다. 바이패스 케이블 조립체는, 구성 재료와 관계없이 회로 기판 구성의 단점을 피하거나 바이패스하는 신호 전송 라인을 포함하는 그리고 신호 손실을 견디고 허용가능한 레벨에서 임피던스를 유지하는 일관된 지오메트리(geometry) 및 구조를 갖는 독립적인 신호 경로를 제공하는 케이블을 포함한다.

이러한 적용예에서, ASIC 또는 FPGA와 같은 칩의 형태를 갖는 집적 회로가 전체 칩 패키지의 일부로서 제공된다. 칩은 종래의 솔더 범프 등을 통해 패키지 기판에 장착되고, 칩 및 기판의 일부 위에 놓이는 봉지 재료에 의해 기판 내에 둘러싸이고 기판에 통합될 수 있다. 패키지 기판은 칩 바닥부 상의 솔더 범프로부터 기판 상의 종단 영역으로 연장되는 트레이스 또는 리드(lead)를 갖는다. 케이블은 그의 가까운 단부(near end)에서 기판으로 종단되는 것으로, I/O 커넥터, 백플레인 커넥터 및 회로 기판의 회로와 같은, 칩이 사용되는 디바이스의 외부 인터페이스에 칩 회로를 연결하는 데 사용된다.

칩 패키지는 로직(logic), 클록(clock), 전력 및 저속 및 고속 신호 회로로 그리고 그로부터 칩 패키지가 사용되는 디바이스의 모기판 상의 트레이스로의 연결을 제공하기 위해 칩 패키지의 하부면 상에 배치된 솔더 볼의 형태인 복수의 접점을 포함할 수 있다. 칩의 고속 신호 회로와 결합된 접점은 고속 트레이스가 더 이상 칩 패키지의 바닥부로 루트설정되지 않기 때문에 칩 패키지의 바닥부로부터 제거된다. 칩 패키지의 일부 트레이스는 클록 신호, 로직 신호, 저속 신호 및 전력과 같이 패키지의 바닥부로 계속 루트설정될 수 있다. 이러한 트레이스에 대한 종단 위치는 케이블 신호 전송 라인의 지오메트리를 유지하는 방식으로 트레이스가 케이블에 용이하게 연결될 수 있는 칩 패키지 기판의 상부 상에서 용이하게 루트설정된다. 칩 패키지의 고속 신호 트레이스는 더 이상 도금된 관통 구멍, 마이크로 비아, 솔더 볼 또는 다층 회로 기판을 통하여 루트설정되지 않는다. 이러한 바이패스 조립체는 신호 전송 라인을 모기판으로부터 제거하여, 그의 구성을 위해 FR4와 같은 저비용의 회로 기판 재료가 사용되는 것을 허용하면서, 앞서 언급된 손실 및 노이즈 문제를 완화할 뿐만 아니라, 모기판 상에서 상당한 공간(즉, 실제 영역(real estate))을 확보한다.

이러한 조립체에 사용되는 케이블은 차동 신호 전송을 위해 설계되고 바람직하게는 2개의 와이어, 또는 신호 와이어 쌍을 형성하도록 유전체 피복 내에 감싸인 신호 도체들의 쌍을 이용하는 트윈 액스 스타일 케이블(twin-ax style cable)이다. 와이어 쌍은 결합된 드레인 와이어를 포함할 수 있고, 각각의 그러한 신호 쌍의 3개의 구성 와이어는 전도성 랩(wrap), 편조된(braided) 차폐부 등의 형태인 외부 차폐부 내에 추가로 둘러싸일 수 있다. 일부 경우에, 2개의 도체는 단일 유전체 피복 내에 감싸일 수 있다. 각각의 이러한 와이어 쌍을 구성하는 와이어들의 간격 및 배향은, 회로 기판으로부터 분리되고 떨어져 있으며 회로 기판 상의 칩, 칩셋, 구성요소와 커넥터 위치 사이에서, 또는 회로 기판 상의 2개의 위치 사이에서 연장될 수 있는 전송 라인을 케이블이 제공하는 방식으로 용이하게 제어될 수 있다. 신호 전송 라인 구성요소로서 케이블의 정돈된 지오메트리는, 재료의 구성이 무엇이든, 회로 기판 신호 전송 라인과 부닥치는 어려움과 비교하여 허용가능한 손실 및 노이즈와 함께 유지하기가 매우 용이하다.

와이어 쌍의 제1 단부는 전형적으로는 대응하는 칩 패키지로 종단되고, 이러한 와이어 쌍의 제2 단부는 I/O 및 백플레인 커넥터와 같은 입구 또는 출구 포트 커넥터의 단자로 직접 종단된다. 적어도, 한 세트의 커넥터로의 종단부에서, 와이어 쌍의 제2 단부는 크로스토크 및 다른 유해한 인자가 커넥터 위치에서 최소로 유지되고 모든 커넥터 단자가 동일한 길이를 갖도록 케이블의 정돈된 지오메트리를 모방하는 방식으로 그리고 그러한 간격으로 종단된다. 신호 단자 쌍의 자유 단부들은 원하는 간격으로 배열되고 결합된 접지를 포함하여 각각의 와이어 쌍과 결합된 접지가 케이블 및 그의 커넥터의 전체 길이로 연장되는 결합된 접지를 한정하기 위해 커넥터의 대응하는 접지로 종단될 수 있게 한다. 이러한 배열은, 신호 단자들의 쌍들이 차동 모드에서 서로 커플링될 수 있는 한편, 신호 단자들이 공통 모드에서 커플링될 수 있는 접지 평면을 한정함으로써, 크로스토크의 차폐 및 감소를 제공할 것이다. 커넥터로의 케이블 와이어의 종단은, 가능한 정도까지는, 케이블 내의 신호 및 접지 도체의 특정한 원하는 지오메트리가 커넥터로의 케이블의 종단을 통하여 유지되는 방식으로 행해진다.

기판에 장착된 집적 회로를 포함하는 단일 칩 패키지가 제공될 수 있다. 기판은 복수의 트윈 액스 케이블의 제1 단부가 종단되는 종단 영역을 갖는다. 케이블들의 길이는 다를 수 있으며, 입구 커넥터 및 출구 커넥터의 어느 하나 또는 둘 모두의 외부 커넥터 포트의 일부인 본 발명의 단일 또는 다중 I/O 스타일 커넥터의 형태인 제1 외부 인터페이스로 케이블들의 일부가 용이하고 확실하게 종단되기에 충분한 길이를 가질 것이다. 이러한 커넥터는 바람직하게는, 플러그 커넥터 또는 플러그형(pluggable) 모듈과 같은 외부 커넥터가 그와 정합되는 것을 허용하는 방식으로 호스트 디바이스의 패널에 장착될 것이다. 본 발명의 조립체는 그의 케이블이 디바이스의 입구 커넥터와 통합된 조립체로서 형성된 칩 패키지 사이에서 연장되어 있게 할 수 있거나, 조립체는 칩 패키지와 디바이스의 출구 커넥터 사이에서 연장된 추가 케이블을 추가로 포함할 수 있다. 바이패스 케이블의 제1 단부는 그가 "플러그 앤 플레이(plug and play)" 기능을 갖기 위해 칩 패키지 상의 커넥터 내로 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 외부 커넥터 포트는 각각이 하나 이상의 신호 전송 채널을 포함하는 단일 또는 집단형 요소로서 호스트 디바이스 내로 삽입될 수 있다. 칩 패키지는 디바이스의 하우징 내에서 단독으로 또는 저비용의 저속용 모기판에 대한 스탠드오프(standoff) 또는 다른 유사한 부착물에 의해 지지될 수 있다.

이러한 방식으로 모기판에서 칩으로부터 외부 커넥터 포트로의 신호 전송 라인을 제거함으로써, 신호 전송 라인을 위해 모기판을 사용하는 비교할 만한 디바이스보다 더 낮은 비용을 유지하면서, 디바이스에 부가된 가치 및 기능을 제공하기 위한 추가의 기능적 구성요소를 수용할 수 있는 모기판 상의 공간을 확보한다. 더욱이, 신호 전송 라인을 바이패스 조립체의 케이블 내로 포함시킴으로써 고속 신호를 칩 패키지로부터 외부 커넥터로 전송하는 데 필요한 전력의 양을 감소시키고, 그에 의해 바이패스 조립체의 "녹색" 가치를 증가시키고 그러한 바이패스 조립체를 사용하는 디바이스의 운영 비용을 감소시킨다.

본 발명의 커넥터와 칩 패키지 사이에서 연장된 케이블은 2개의 와이어를 갖는 "트윈 액스" 스타일의 것인데, 각각의 와이어는 유전체 피복 내에 둘러싸인, 와이어의 길이방향으로 이어지는 신호 도체를 갖는다. 와이어들의 쌍은 바람직하게는 케이블의 근위 단부에서 리셉터클 커넥터로 종단되고 그의 원위 단부에서 칩 패키지로 직접 종단된다. 리셉터클 커넥터는 바람직하게는 케이지(cage), 어댑터 프레임 등과 같은 포트 구조 내에 포함되고, 포트 구조와 협동하여 플러그형 모듈과 같은 외부 커넥터를 수용하도록 구성된 차폐된 모듈 하우징을 한정한다. 케이블 와이어의 제2 단부는 리셉터클 커넥터의 단자 및 접지로 직접 종단되고, 케이블은 바람직하게는 웨이퍼형(wafer-like) 지지부 내에 보유되어 리셉터클 커넥터의 카드 수용 슬롯의 서로 반대편인 면들 상에 단자 행들을 한정한다. 케이블은 그의 후방 벽을 통해 포트 구조에서 인출된다. 케이블 와이어와 리셉터클 커넥터 사이의 이러한 직접 연결을 이용함으로써, 설계자는 노이즈 및 임피던스 문제를 야기하는 것으로 알려진 직각 기판 커넥터를 갖는 커넥터의 사용을 피할 수 있다. 이러한 케이블 직결 커넥터의 신호 단자 및 접지 단자는 모두 수평으로 연장되며 동일한 길이를 갖는다. 이는 상이한 길이의 단자들을 포함하는 직각 커넥터와 연관된 신호 무결성 및 임피던스 불연속 문제를 실질적으로 제거한다.

리셉터클 커넥터가 포트 구조 내에 완전히 포함되고 회로 기판에 직접 연결되지 않기 때문에, 하우징의 하부 벽은 하우징의 바닥부를 완전히 밀봉시키는 정도로 연속될 수 있고, 이는 커넥터 포트의 EMI 성능을 크게 향상시킨다. 커넥터 포트를 장착하기 위한 압입 끼워맞춤 핀(press-fit pin)의 사용이 또한 없어진다. 리셉터클 커넥터 후방의 개구 내로 끼워맞춤되는 웨이퍼 형태의 커넥터 요소들의 쌍이 제공된다. 2개의 커넥터 요소들의 신호 단자들 사이의 크로스토크와 같은 신호 간섭을 차단하기 위해 커넥터 요소들 사이에 주 접지 평면이 제공된다. 따라서, 본 발명의 커넥터 포트는 호스트 디바이스의 벽 또는 전면 패널에 개별적으로 장착될 수 있거나, 또는 심지어 수직 또는 수평 적층에 적합한 포트들의 통합된 조립체를 형성하도록 다른 포트들과 상호연결될 수 있다. 더욱이, 원하는 경우, 커넥터 포트는 회로 기판 상에, 스탠드오프 또는 다른 지지부 상에, 또는 독립적으로 지지될 수 있는 내부 전이 커넥터로서 호스트 디바이스 내에 위치될 수 있다. 이러한 구조는, 호스트 디바이스 회로 기판 상의 회로 트레이스를 바이패스하는 저손실 특성을 갖고서 10 Gbps 이상에서의 고속 데이터 적용예에 유용한 신호 전송 라인을 형성하는 고속 커넥터를 갖는 커넥터 포트를 한정한다.

전술된 조립체가 사용되는 디바이스의 작동 속도는 높은 데이터 전송 속도에서 작동하고 그에 따라서 데이터 전송 동안 열을 생성한다. 본 발명의 차폐 커넥터 포트는 하우징의 내부 부분 내로 연장되고 하우징 내로 삽입된 정합 모듈과 접촉을 이루도록 구성된 히트 싱크 조립체를 추가로 포함할 수 있다. 하우징은 리셉터클 커넥터를 내장하는 내부를 협동하여 한정하는 벽들을 포함한다. 이러한 하우징이 종종 호스트 디바이스의 전면 패널을 따라서 장착될 수 있기 때문에, 하우징 내로 삽입된 정합 모듈과 접촉을 이루는 전달 부분, 및 전달 부분에 연결되고 전달 부분으로부터 수평 방향으로 고유하게 이격된 방열 부분을 포함하는 히트 싱크 조립체가 제공된다. 이러한 방식으로, 방열 부분은 차폐된 하우징의 후방으로 연장되고, 하향하는 휜(fin)을 포함할 것이다. 이러한 구조는 하우징 뒤의 개방 공간을 이용하고 호스트 디바이스의 전체 높이의 감소를 제공할 수 있다.

전술된 히트 싱크를 이용하는 전술된 커넥터 포트와 함께 이용하기 위한 표시등을 제공하기 위해, 호스트 디바이스의 전면 패널 또는 베젤(bezel)에 근접한 커넥터 포트에 장착된 조명 막대(light bar) 형태로 함께 집합되거나 또는 독립형인 복수의 LED를 갖는 표시등 배열체가 이용될 수 있다. LED는 가요성 와이어에 의해 회로 기판 내의 회로에 연결되고, 와이어는 광 파이프에서 흔히 그러하듯이 보조의 구조적 지지부를 필요로 하지 않는 회로로 LED를 연결하는 데 가요성을 허용한다. 조명 막대는 히트 싱크의 열 전달 부재를 보유하는 데 사용되는 하나 이상의 보유 클립 또는 아암을 포함할 수 있어서, 2개의 부재를 함께 통합함으로써 제조 비용을 절감할 수 있다.

이러한 유형의 연결은 하우징에 의해 지지되는 결합된 히트 싱크를 통하여 방해받지 않는 공기 유동을 허용하고, 더욱이 하우징 뒤의 회로 기판 내의 공간을 확보하고, LED가 더 이상 하우징 뒤, 아래 또는 옆에 위치되지 않기 때문에 모기판을 루트설정하는 비용을 절감한다. 이러한 구조는 종래의 광 파이프를 지지하기 위한 케이지에 부착되는 지지 부재의 필요성을 없애고, 그에 의해 커넥터 포트들의 위와 옆의 영역을 개방하여 그들이 더 용이하게 수직 또는 수평으로 적층될 수 있게 한다. 또한 더욱이, 이러한 구조는, 내부 리셉터클 커넥터가 커넥터 포트의 단자에 직접 연결되었기 때문에 회로 기판에 의해 지지되지 않는 독립형 하우징으로서 커넥터 포트가 사용되는 것을 허용하고, 그에 의해 정상상태에서 회로 기판으로의 커넥터 종단과 연관된 임피던스 불연속을 없앤다. 광 파이프 또는 임의의 종류의 세장형 광 전송 부재의 사용 없이 LED를 배치함으로써 크로스토크가 일어날 가능성이 또한 감소된다.

모든 구성요소들은, 케이블, 케이블 직결 커넥터, 커넥터 하우징, 열 전달 부재 및 표시등 막대 모두가 협동하여, 회로 기판 상의 손실이 있는 트레이스를 이용하지 않는 고속 전송 채널 조립체를 한정하도록 직접 칩 패키지에 연결될 수 있는 통합된 조립체를 형성하도록 하는 방식으로 함께 조합될 수 있다. 이러한 전송 채널 조립체는 또한, 디바이스의 대부분이 제조된 후에 전체 조립체가 호스트 디바이스 내로 플러그될 수 있도록 칩 패키지 내에 미리선택된 칩을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 것들과 같은 통합된 조립체의 사용은 조립 단계들의 수 및 호스트 디바이스의 제조 비용을 감소시킨다.

본 발명은 일 예로서 예시되며, 동일한 참조 번호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면에 한정되지 않는다.
도 1은 상부 커버가 제거된 스위치, 라우터 등과 같은 전자 디바이스의 사시도로서, 그 내부에서 제자리에 있는 디바이스 구성요소 및 바이패스 케이블 조립체의 대체적인 레이아웃을 도시한다.
도 2는 도 1과 동일하되, 명확성을 위해 바이패스 조립체가 디바이스 내부로부터 제거된 도면이다.
도 2a는 도 2의 바이패스 조립체만의 사시도이다.
도 2b는 명확성을 위해 칩 패키지 기판 및/또는 봉지재가 제거된 것을 제외하고는 도 2a와 동일하다.
도 2c는 도 1의 바이패스 조립체에 사용된 하나의 칩을 둘러싸는 종단 영역의 확대 상세도이다.
도 2d는 본 발명의 바이패스 조립체에 사용되는 트윈 액스 케이블의 단부의 사시도이다.
도 3a는 모기판을 통해 또는 모기판 상에 루트설정된 트레이스에 의해 라우터, 스위치 등과 같은 전자 디바이스의 모기판에 칩 패키지를 연결하기 위하여 전통적으로 사용된 공지된 구조의 개략 단면도이다.
도 3b는, 도 1a와 유사하지만, 케이블을 이용하고 결과적으로는 도 1의 디바이스에서 예시된 바와 같이 모기판 상의 신호 전송 라인으로서의 전도성 트레이스의 사용을 없앤, 도 1의 디바이스의 커넥터 포트 또는 다른 커넥터에 칩 패키지를 연결하는 데 사용되는 도 1에 도시된 것과 같은 바이패스 조립체의 구조를 도시하는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 원리에 따라 구성된 케이블 직결 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 4a는 도 4의 커넥터 조립체의 그의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 5는 커넥터 하우징 및 도 4의 케이블 직결 커넥터 조립체의 분해도이다.
도 5a는 리셉터클 커넥터가 하우징 내에서 제자리에 있고 바닥부가 하우징의 측벽에 고정되어 있는 것을 제외하고는 도 5와 동일하다.
도 6은 하부 벽이 제거되고 커넥터 조립체가 하우징의 내부로부터 외부로 제거된 도 5의 커넥터 하우징의 바닥부로부터 취해진 사시도이다.
도 6a는 커넥터 조립체가 커넥터 하우징 내에서 제자리에 있는 것을 제외하고는 도 6과 동일한 도면이다.
도 6b는 커넥터 하우징 내에 케이블 직결 커넥터 조립체를 밀봉하기 위해 하부 벽이 제자리에 있는 것을 제외하고는 도 6a와 동일한 도면이다.
도 7은 도 4의 커넥터 조립체의 부분 분해도이다.
도 8은 도 7의 커넥터 조립체의 더 완전히 분해된 도면이다.
도 8a는 도 4의 커넥터 조립체에 사용된 커넥터 조립체의 하나의 단자 어레이, 그의 결합된 접지판, 및 한 세트의 대응하는 케이블 및 와이어의 분해도이다.
도 8b는 도 8a와 동일한 도면이지만, 그의 구성요소들을, 기본 커넥터 요소를 형성하기 위해, 조립된 상태로 도시하는 도면이다.
도 8c는 리셉터클 커넥터 단자 어레이를 형성하도록 함께 조립된 2개의 기본 커넥터 요소의 사시도이다.
도 8d는 커넥터 요소 내의 케이블들 중 2개의 확대 상세도로서, 그와 함께 사용된 상승된 접지판 구조를 도시한다.
도 9는 커넥터 조립체의 단자 접촉 부분과 접촉하는 에지 카드의 일부를 도시하는 커넥터 하우징의 정면도이다.
도 10은 커넥터 조립체가 제자리에 있는 커넥터 하우징의 후방 단부의 바닥부의 확대 상세도이다.
도 11은 본 발명의 바이패스 조립체에 이용되는 본 발명의 커넥터 하우징의 사시도이다.
도 11a는 도 11의 커넥터 포트의 그의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 11b는 도 11a의 측면도이다.
도 12는 반대편 측의 후방으로부터 취해진 도 11의 커넥터 포트의 사시도이다.
도 13은 명확성을 위해 바닥부가 제거된 도 6a의 커넥터 포트의 저면도이다.
도 13a는 내부 커넥터 및 열 전달 부재가 제자리에 없는 빈 커넥터 하우징의 단면도이다.
도 14는 상부 벽이 하우징 몸체로부터 제거되고 에지 카드의 일부가 내부 커넥터와 결합된 커넥터 하우징의 평면도이다.
도 14a는 도 14와 동일한 도면이지만, 내부 커넥터 및 그가 커넥터 하우징의 몸체에 결합되는 방식을 설명하기 위해 후방 커버판 아래의 레벨에서 절단된 도면이다.
도 14b는 내부 커넥터 하우징의 일부가 명확성을 위해 제거되어 모듈 하우징의 중공 내부 공간 및 그의 내부 리브(rib) - 이는 커넥터 요소와 접촉하고 EMI 흡수 패드를 그의 제자리에 유지시킴 - 를 도시하는, 내부 커넥터의 전방에 근접한 하우징 몸체를 통해 취해진 수직 단면도이다.
도 15는 열 전달 부재 및 표시등이 회로 기판 상에 수직 적층 상태로 배열된 한 쌍의 커넥터 하우징의 사시도이다.
도 15a는 도 15의 분해도이다.
도 16은 디바이스의 면판(face plate) 상에 수평의 행을 이루는 수직으로 배열된 3개의 모듈 하우징의 사시도이다.
도 16a는 수직 모듈 하우징 및 면판 장착 조립체의 분해도이다.
도 17은 본 발명의 원리에 따라 구성된 개선된 히트 싱크 조립체가 부착된 모듈 하우징의 사시도이다.
도 18은 도 17의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체의 부분 분해도로서, 명확성을 위해 히트 싱크 조립체 구성요소가 모듈 하우징의 상부와의 그의 결합으로부터 제거된 도면이다.
도 18a는 도 18의 분해도의 측면도로서, 그에 도시된 구성요소가 그의 선 C-C를 따라 절단된 도면이다.
도 19는 도 17의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체의 그의 선 3-3을 따라 취해진 정면도이다.
도 19a는 도 17의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체의 그의 우측을 따라 취해진 측면도이다.
도 19b는 도 17의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체의 평면도이다.
도 19c는 도 17의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체의 그의 선 C-C를 따라 취해진 종단면도이다.
도 19d는 도 17의 히트 싱크 조립체의 전달 부분의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체를 통해 취해진, 그의 선 D-D를 따라 취해진, 횡단면도이다.
도 19e는 명확성을 위해 히트 파이프가 히트 싱크 조립체로부터 제거되고 한 쌍의 히트 파이프의 대안적인 구성이 가상선으로 도시된 것을 제외하고는 도 19d와 동일한 도면이다.
도 19f는 도 17의 히트 싱크 조립체의 방열 부분의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체를 통해 취해진, 그의 선 F-F를 따라 취해진, 후방을 향하여 본, 횡단면도이다.
도 19g는 방열 휜과 커넥터 와이어 사이의 간극을 도시하는, 도 17의 히트 싱크 조립체의 방열 부분의 모듈 하우징-히트 싱크 조립체를 통해 취해진, 그의 선 G-G를 따라 취해진, 전방을 향하여 본, 횡단면도이다.
도 20은 표시등 조립체가 위에 지지된 본 발명의 커넥터 포트의 사시도이다.
도 20a는 도 20의 조립체의 분해도이다.
도 20b는 도 20의 조립체의 정면도이다.
도 20c는 도 20의 조립체의 평면도이다.
도 20d는 도 20의 조립체의 측면도이다.
도 21은 커넥터 포트에 부착된 것처럼 배향된 도 20의 표시등 조립체의 사시도이다.
도 22는 표시등 조립체가 위에 지지된 커넥터 포트의 한 쌍이 수직 배향으로 함께 적층된 사시도이다.
도 23은 수평 배향으로 함께 적층된 3개의 커넥터 포트 및 결합된 표시등 조립체의 사시도이다.
도 24는 커넥터 포트 상의 제자리에 있는 표시등 조립체의 사시도로서, 커넥터 포트는 열 전달 부재를 갖고 그의 방열 휜이 포트의 하우징 부분의 상부에 위치되어 있으며, 표시등 와이어의 경로가 도시되어 있다.
도 24a는 도 24의 조립체의 분해도이다.

후속하는 상세한 설명은 예시적인 실시예들을 설명하고 명시적으로 개시된 조합(들)으로 제한되게 하려는 것이 아니다. 그러므로, 달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 특징부들은 간결성을 위해 달리 도시되지 않은 추가의 조합들을 형성하기 위해 함께 조합될 수 있다.

따라서, 저손실 특성을 갖고서 10 Gbps 이상에서의 고속 데이터 적용예에 유용한, 커넥터로부터 그리고 직접 호스트 디바이스의 칩 및 프로세서로의 신호 전송 라인을 한정하기 위해, 회로 기판 상의 트레이스보다는 오히려, 케이블 또는 와이어에 직접 연결되는 커넥터 포트에서 이용하기 위한 개선된 커넥터가 본 명세서에서 제공된다. 따라서, 본 발명은, 회로 기판 상의 트레이스를 사용하기보다는 오히려, 케이블에 의해 디바이스 구성요소에 직접 연결되고 독립형 외부 커넥터 포트에서 사용하기 적합한 커넥터 및 커넥터 조립체에 관한 것이다. 커넥터는 단자 및 동일한 길이의 케이블을 갖고, 커넥터로 종단된 케이블은 회로 기판 트레이스를 바이패스하고 데이터 신호를 10 Gbps 이상으로 전송하기 위한 고속 전송 라인을 한정하는데, 이는 저손실 특성을 갖고서 호스트 디바이스의 칩 및 프로세서에 직접 연결된다.

이와 같이, 특징 또는 태양에 대한 언급은 본 발명의 모든 실시예가 설명된 특징 또는 태양을 가져야 함을 의미하는 것이 아니라, 본 발명의 예의 특징 또는 태양을 설명하려는 것이다. 또한, 설명은 다수의 특징을 예시하고 있음에 유의해야 한다. 소정 특징들이 잠재적인 시스템 설계를 예시하기 위해 함께 결합되어 있지만, 그 특징들은 명시적으로 개시되지 않은 다른 조합으로 또한 사용될 수 있다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 도시된 조합은 제한하려는 것이 아니다.

도면에 도시된 실시예에서, 본 발명의 다양한 요소의 구조 및 이동을 설명하기 위해 사용된 상, 하, 좌, 우, 전 및 후와 같은 방향의 표현은 절대적이 아니라 상대적이다. 이러한 표현은 요소가 도면에 도시된 위치에 있는 경우에 적절하다. 그러나, 요소의 위치의 설명이 변경되면, 그에 따라서 표현도 변경되어야 한다.

도 1은 스위치, 라우터, 서버 등과 같은 호스트 전자 디바이스(50)의 사시도로서, 호스트 디바이스의 커버가 제거되어 있다. 디바이스(50)는 전체 칩 패키지(54)의 일부일 수 있는 칩(52)의 형태인 하나 이상의 프로세서, 또는 집적 회로에 의해 제어된다. 디바이스(50)는 한 쌍의 측벽(55) 및 제1 및 제2 벽(374, 57)을 갖는다. 플러그형 모듈 등의 형태인 반대편 정합 커넥터가 디바이스(50)의 회로에 연결되기 위해 삽입될 수 있도록 호스트 디바이스의 (전방 벽일 수 있는) 제1 벽(374)에는 외부 커넥터 포트(80)가 제공된다. 디바이스(50)를 서버 등과 같은 더 큰 디바이스 - 그러한 디바이스에 이용되는 백플레인을 포함함 - 에 연결하기 위해 (후방 벽일 수 있는) 제2 벽(57)에는 백플레인 커넥터(30)가 제공될 수 있다. 디바이스(50)는 커패시터, 스위치, 더 작은 칩 등과 같은 다양한 전자 구성요소가 위에 있는 모기판(62)뿐만 아니라 전력 공급부(58) 및 냉각 조립체(59)를 포함한다.

도 3a는 종래의 디바이스에서 사용되는 종래 기술의 전통적인 칩 패키지 및 모기판 조립체의 단면도이다. 칩(52)은 ASIC 또는 임의의 다른 유형의 프로세서 또는 집적 회로, 예컨대, FPGA일 수 있고, 함께 위치된 하나 이상의 별도의 집적 회로일 수 있다. 따라서, 용어, 칩은 임의의 적합한 집적 회로에 대한 일반 용어로서 본 명세서에서 사용될 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 칩(52)은 그의 하부면 상에, 그를 지지 기판(47)의 결합된 접촉 패드에 연결하는 솔더 범프(45)의 형태인 접점을 갖는다. 기판(47)은 전형적으로 기판(47)의 몸체를 통해 그의 하부면으로 연장된 도금된 관통 구멍, 마이크로 비아 또는 트레이스(48)를 포함한다. 이들 요소(48)는 기판(47)의 하부면(47a) 상에 배치된 접점(49)과 연결되고, 이러한 접점(49)은 전형적으로 BGA, PGA 또는 LGA 등의 형태를 취할 수 있다. 칩(52), 솔더 범프(45), 기판(47) 및 접점(49)은 모두 협동하여 칩 패키지(52-1)를 한정한다. 칩 패키지(52-1)는 FR4 재료로 제조되고 디바이스에서 사용되는 모기판(52-2)에, 소켓(미도시)에 의해, 정합된다. 모기판(62)은 칩 패키지 접점(49)으로부터 모기판을 통해 디바이스의 다른 커넥터, 구성요소 등으로 연장된 복수의 긴 전도성 트레이스(52a 내지 52c)를 갖는다. 예를 들어, 한 쌍의 전도성 트레이스(52a, 52b)는 차동 신호 전송 라인을 한정하기 위해 필요하고, 제3 전도성 트레이스(52c)는 신호 전송 라인의 경로를 따르는 결합된 접지를 제공한다. 이러한 신호 전송 라인의 각각은 모기판을 통하여 또는 모기판 상에서 루트설정되고 그러한 루트설정은 일정한 단점을 갖는다.

FR4 회로 기판 재료는 손실이 증가되어 가고 10 ㎓ 초과의 주파수에서 이는 문제가 되기 시작한다. 더욱이, 이들 신호 전송 라인 트레이스(52a 내지 52c)의 만곡부, 굽힘부 및 교차부는 통상 전송 라인을 칩 패키지 접점(49)으로부터 커넥터 또는 모기판(52-2) 상에 장착된 다른 구성요소로 루트설정하기 위해 필요하다. 트레이스(52a 내지 52c) 내에서의 이들의 방향 변화는 신호 반사 및 노이즈 문제뿐만 아니라 추가 손실도 야기할 수 있다. 손실은 때로는 증폭기, 중계기 및 이퀄라이저의 사용에 의해 교정될 수 있지만, 이들 요소는 또한 최종 회로 기판(52-2)의 제조 비용을 증가시킨다. 이는 회로 기판(52-2)의 레이아웃을 복잡하게 하는데, 그 이유로서, 추가의 기판 공간이 이러한 증폭기 및 중계기를 수용하기 위해 필요할 것이고 이러한 추가의 기판 공간이 디바이스의 의도된 크기에서 이용가능하지 않을 수 있기 때문이다. 이러한 손실을 감소시키는 회로 기판을 위한 맞춤형 재료가 입수가능하지만, 이러한 재료의 가격은 회로 기판 및 결과적으로 이것이 사용되는 전자 디바이스의 비용을 심하게 증가시킨다. 더 추가로, 긴 회로 트레이스는 그를 통해 고속 신호를 구동하기 위해 증가된 전력을 필요로 하고, 그와 같이, 긴 회로 트레이스는 "녹색" (에너지 절약) 디바이스를 개발하려는 설계자의 노력을 방해한다.

도 3b는 도 1의 디바이스(50)의 칩 패키지(54)의 단면도이다. 칩(52)은 칩 패키지 기판(53)에 연결되는 고속, 저속, 클록, 로직, 전력 및 다른 회로를 포함한다. 패키지(54)의 트레이스(54-1)는, 바람직하게는 기판(53)의 에지(54-4)에 또는 그에 근접하게 배치된, 종단 영역(54-3)에 배열된 결합된 접촉 패드(54-2)로 이어진다. 칩 패키지(54)는 결합된 케이블 커넥터 및 다른 구성요소와 함께 통합된 조립체로서 패키지(54) 내의 제자리에 칩(52)을 고정시키는 에폭시와 같은 봉지재(54-5)를 추가로 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 칩 패키지(54)는 솔더 범프(49)에 의해 모기판에 부분적으로 연결되지만, 이러한 연결부는 모기판(62) 상의 제자리에 고속 신호 전송 라인을 포함하지 않는다.

케이블(60)은 적합한 와이어-대-기판 커넥터(wire-to-board connector) 등에 의해 패키지 접촉 패드(54-2)로 종단되고, 이러한 케이블(60)은 바람직하게는 결합된 드레인 와이어(61-2) 및 외부 전도성 피복(61-3) 및 마감 절연 외부 재킷(61-4)과 함께 유전체 피복(61-1)에 의해 2개의 신호 도체(61)가 둘러싸인 트윈 액스 구성을 갖는다. (도 2d.) 앞서 언급된 바와 같이, 케이블(60) 및 그의 신호 도체 쌍은 칩 패키지(54)로부터 제1 (입구) 또는 제2 (출구) 커넥터(80, 30)로 이어지는 고속 신호 전송 라인을 한정한다. 케이블들의 정돈된 지오메트리는 미리 선택된 간격으로 있는 쌍들로서 신호 도체들을 유지하여 그를 통한 임피던스를 제어한다. 케이블을 신호 전송 라인으로 사용함으로써 고속 신호 전송 라인을 모기판 상의 트레이스 형태로 내려놓는 필요를 없애고, 그에 의해 특별한 기판 재료의 고비용 및 FR4와 같은 저가의 기판 재료와 연관된 손실을 피한다.

도 2 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 케이블(60)은 모기판을 바이패스하는 고속 신호 전송 라인을 한정하기 위해 칩 패키지(54) 및 I/O 커넥터 포트(80) 또는 백플레인 커넥터(30)에 각각 연결되는 서로 반대편인 제1 및 제2, 또는 근위 및 원위 단부(163, 164)를 갖는다. 이러한 커넥터들은 그들이, 예를 들어, 디바이스(50)의 전방에서 I/O 커넥터 포트(80)를 통하여 디바이스에 먼저 "들어오는" 신호에 대한 그리고 디바이스의 후방에 도시된 백플레인 커넥터(30)를 통해 디바이스에서 "나가는" 신호에 대한 외부 인터페이스들을 제공한다는 점에서 호스트 디바이스의 "입구" 및 "출구" 커넥터로 간주될 수 있다. 케이블(60)은 그가 외부 인터페이스를 통하여 칩으로 그리고 칩으로부터 이동한 길이 전체에 걸쳐 신호 도체의 정돈된 지오메트리를 유지한다. 케이블의 정돈된 지오메트리는 회로 기판 신호 전송 라인에서 일어날 수 있는 문제가 되는 신호 반사 또는 임피던스 불연속을 전송 라인 내로 가져오지 않고서 케이블이 그의 경로에서 만곡되거나, 굽혀지거나 또는 교차되는 것을 허용한다. 케이블(60)은 제1 및 제2 세트의 케이블로 배열되는데, 제1 케이블 세트는 입구 커넥터 포트와 칩 패키지(54) 사이에서 연장되고, 제2 세트의 케이블은 디바이스의 제2 벽(57)의 출구 커넥터(30)와 칩 패키지(54) 사이에서 연장된다. 케이블(60)의 신호 도체는 칩 기판으로 종단될 수 있는 방식은 가변될 수 있다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 케이블(60)은 칩 패키지 기판(54) 상의 접점과, 그의 표면 상에서 또는 정합 커넥터 내에서, 정합하는 와이어-대-기판 커넥터(66)에 의해 종단될 수 있다. 히트 싱크(71)가 열을 방출하기 위해 도시된 바와 같이 칩(52)의 표면에 부착될 수 있거나, 봉지재에 의해 조립체로 통합될 수 있다.

칩, 기판, 히트 싱크 및 케이블 커넥터(66)는 봉지재에 의해 또는 도 2 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 단일 조립체로서 이들을 함께 보유하는 다른 수단에 의해 함께 통합될 수 있다. 이러한 구조는 복잡한 회로 기판 설계가 필요 없이 호스트 디바이스에 가치를 부가하는 추가 구성요소 및 회로를 위해 모기판(62) 상에서 이용가능한 공간을 디바이스 설계자가 충분히 이용하게 한다. 이러한 통합된 조립체는 호스트 디바이스(50)의 전방 및 후방 벽(374, 57)의 각각의 개구 내로 입구 및 출구 커넥터를 단순히 삽입함으로써 디바이스 내로 삽입될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 칩 패키지를 디바이스의 다른 회로에 연결하기 위해 보조 커넥터가 제공될 수 있다. 조립체는 또한, 예를 들어 다음과 같은 다른 형태로 제공될 수 있다: 1) 칩 패키지가 없지만 칩 패키지 기판은 있는 형태; 2) 도 2a에서 400 및 401로 각각 도시된, 칩 패키지 및 입구 커넥터가 있는 형태, 또는 칩 패키지 및 출구 커넥터가 있는 형태; 및 3) 도 2에서 402로 도시된 바와 같이, 디바이스의 전방 벽의 개구로 연장되도록 배열된 입구 커넥터 및 출구 커넥터 둘 모두가 있는 형태. 이러한 방식으로, 조립체(400, 401, 402)는 기본 디바이스 내로 삽입되어 디바이스에 그의 기능을, 호스트 디바이스(50)의 모기판(62) 내로 그러한 기능을 설계할 필요 없이, 제공할 수 있다.

도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 원리에 따라 구성된 내부 커넥터(70)는 커넥터 포트(80) 내에 수용되고, 커넥터(70)의 전방으로 그리고 포트(80)의 입구(67)로 개방된 카드 수용 슬롯(109)을 포함하는 절연 몸체(108)를 포함한다. 카드 수용 슬롯(109)은, 포트(80)의 하부 벽(68)에서 카드 수용 슬롯(109)을 지지하고 부정확하게 위치된 반대편 정합 커넥터가 카드 슬롯(109) 내로 삽입되는 것을 방지하는 각부(leg)(110a, 110b)에 의해 형성되는 분극 채널(polarizing channel)(110) 위에 위치된다. 커넥터 몸체(108)는 2개의 커넥터 요소(104a, 104b)의 외팔보형 단자(115a, 115b)의 접촉 부분을 수용하는 카드 슬롯(109)의 서로 반대편인 면들 상에 정렬된 복수의 단자 수용 공동(111)을 갖는다. 도 4a 및 도 8c에 도시된 바와 같이, 커넥터 요소(104a, 104b)는 단자들의 각각의 단일 행으로 단자(115a, 115b)를 지지한다. 2개의 커넥터 요소(104a, 104b) 각각은 웨이퍼형 구성을 가지며, 내부 커넥터 조립체를 완성하기 위해 후방으로부터 커넥터 몸체(108) 내로 삽입된다. 그에 의해, 도시된 바와 같이, 각각의 커넥터 요소(104a, 104b)의 단자 어레이는 카드 수용 슬롯(109)의 서로 반대편인 면들 상에 위치된다.

도 8a는 본 발명의 커넥터(70)에 사용되는 커넥터 요소(104)의 기본 구성을 도시한다. 복수의 트윈 액스 케이블(60) 및 통상의 와이어(121)가 커넥터(70)의 폭방향으로 연장된 어레이로 배열된다. 와이어(121) 및 케이블(60)의 단부는 박리되어 케이블(60)의 신호 도체(61)를 노출시킬 뿐만 아니라 커넥터 단자(115a, 115b)의 대응하는 미부(tail) 부분(116)으로 종단되기 위해 각각 와이어 및 케이블의 자유 단부(121a, 120a)를 한정한다. (도 4a.) 도시된 실시예에서, 트윈 액스 케이블(60)의 쌍들이 어레이의 외측 끝에 위치되고, 트윈 액스 케이블(120)의 드레인 와이어(61-2)는 상향으로 단순히 굽혀지고 이어서 그의 결합된 접지판(125) 상에서 평탄하게 놓이도록 다시 굽혀진다. 단자(115a, 115b)는 지지 막대(124)에 의해 그 자신의 이격된 폭방향 어레이로 함께 보유된다. 이는 주로, 커넥터 종단부에서 케이블의 지오메트리를 유지한다.

리셉터클 커넥터(70)는 그를 통과하는 데이터 신호의 신호 무결성을 증진시키고 바이패스 케이블 와이어 쌍 및 반대편 정합 커넥터의 회로 카드의 회로로부터 임피던스 전이를 제공하는 구조를 갖는다. 이러한 전이는 미리선택된 공차 레벨 내에서 85 옴으로부터 100 옴으로 일어나고, 단계적으로, 또는 입구 레벨 임피던스로부터 제1 전이 임피던스로 그리고 이어서 제2 전이 임피던스로 그리고 이어서 최종적으로 최종 또는 제3 전이 임피던스로의 점진적인 방식으로 전이가 일어나도록 하는 3개의 구역으로 일어난다. 이러한 방식으로, 임피던스 전이는 커넥터의 미부 또는 접촉 부분에서 일어나기보다는 오히려 리셉터클 커넥터의 전체 길이에 걸쳐 다소 점진적인 방식으로 일어난다.

이러한 점진적인 전이는 리셉터클 커넥터 단자가 관통하여 연장되는 3개의 상이한 유전체 매체를 제공함으로써 제공된다. 제1 구역 매체는 바람직하게는 임피던스가 약 85 옴의 인입 임피던스로부터 약 6 옴만큼 상승하는 핫 멜트 접착제이고, 제2 구역 매체는 바람직하게는 임피던스가 별도의 약 6 옴만큼 상승하는 LCP(액정 폴리머(liquid crystal polymer))를 포함하고, 마지막으로 제3 구역 매체는 임피던스가 약 105 옴으로 상승하는 공기를 포함하여, 그에 의해 약 5%의 공차 레벨로 임피던스를 전이시킨다. 주변 매체의 변화는 또한, 상이한 구역들에서 더 넓어지거나 더 좁아지는 단자의 폭의 변화를 동반한다. 단자와 결합된 접지 평면 사이의 거리는 또한, 임피던스의 이러한 선택된 조절에 기여할 수 있다. 전이는 미부로부터 접촉 단부까지 커넥터의 길이에 걸쳐 일어나서 단자의 미부 또는 접촉 부분에서 단독보다는 오히려 단위 길이에 걸쳐 점진적인 증가를 제공한다.

단자(115a, 115b)에 대한 케이블/와이어(120, 121)의 종단 영역은, 폭방향으로 연장되고 원하는 유전 상수를 갖는 절연 재료로 형성된 네스트(nest), 또는 크레이들(cradle)(130) 내에 배치된다. (도 8a 내지 도 8d.) 종단 네스트(130)는 U 형상의 구성을 갖고 이는 단자 지지 막대(124)에 인접하게 위치된다. 이러한 영역에서, 케이블(60)의 드레인 와이어(61-2)는 케이블(60) 위에 위치되고 단자 미부 부분(116)으로부터 그 위로 수직으로 이격된 접지판(125)의 형태인 버스 바(buss bar)에 결합된다. 접지판(125)은, 드레인 와이어(61-2)가 접촉하고 드레인 와이어가 솔더링되거나 달리 연결될 수 있는 적어도 부분적으로 평면인 표면을 갖는 판체(plate body)(125a)를 갖는다.

접촉 각부(126)는, 바람직하게는 커넥터(70)의 접지 단자의 미부 부분(116)에 부착되는 접지판(125)의 접촉 부분(128)을 형성하기 위해 접지판(125)의 일부로서 제공된다. 접촉 각부(126)는, 접지판(125)이 신호 도체의 종단부의 적어도 일부로부터 이격되고 그 위에서 대응하는 커넥터 요소와 결합된 단자들의 행의 신호 단자 미부 부분으로 연장되도록 수직으로 오프셋된다. 도 8b 내지 도 8d에 도시된 바와 같이, 접지판(125)의 각각은 바람직하게는, 임의의 2개의 신호 단자 미부 부분 옆에 접촉 각부(126) 중 2개가 있도록 하는 방식으로, 커넥터(70)의 접지 단자와 접촉하는 3개의 각부(126)를 포함한다. 이러한 배열은 신호 단자들의 간격이 임피던스의 관점에서 트윈 액스 케이블(60)의 신호 도체들의 간격과 대략 매칭되는 것을 허용한다. 이러한 방식으로, 내부 커넥터(70)의 경우에, 단자(115a, 115b)의 G-S-S-G 패턴이 카드 수용 슬롯(109)의 서로 반대편인 면들 상의 단자들의 2개의 행 내에서 유지된다.

직사각형 프레임(132)은 각각의 커넥터 요소(104a, 104b)의 후방을 따라서 제공되고, 중공 내부 리세스(138)를 적어도 부분적으로 한정하기 위해 하부 벽(134) 둘레에 함께 결합된 4개의 벽(133)(도 8)을 포함한다. 프레임(132)의 전방 및 후방 벽(133)에는 도시된 바와 같이 개구(135)가 천공되어 있는데, 개구는 트윈 액스 케이블(120) 및 저전력 및 로직 제어 와이어(121)를 프레임(132)을 통해 그들의 종방향 범위로 수용하도록 구성된다. 프레임(132)은 크레이들(130)에, 그의 후방 면을 따라, 종단 영역을 충전하는 오버몰드 부분에 의해, 결합된다. 커넥터 요소 프레임(132)은 금속과 같은 전도성 재료로 형성되거나, 커넥터 포트(80) 내의 제자리에서 커넥터 요소(104a, 104b)가 그와 전기 접지 접촉을 이루는 외부 전도성 코팅을 가질 수 있다. 커넥터 요소 프레임(132)은 종단 네스트(도 8c)에 인접하게 그리고 그의 후방에 위치되고, 아래에서 언급되는 바와 같이 그에 고정될 수 있다.

프레임(132)의 측벽(133)에는 수직 슬롯(136)으로 도시된 바와 같은 슬롯이 형성될 수 있다. 이러한 슬롯(136)은 커넥터 포트(80)의 후방 개구, 또는 출구(106)의 측벽(106a, 106b)과 결합할 것이고, 프레임이 전도성이기 때문에, 이는 또한 커넥터 포트(80)의 후방 개구(106)로부터의 EMI 누설을 완화시킬 수 있다. 케이블 및 와이어가 관통하여 연장되는 커넥터 요소 프레임(132)의 개방 리세스(138)는, 커넥터 요소 프레임(132)에 대해 그리고 종단 네스트에 대해 케이블/와이어를 리세스(138) 내에서 제자리에 고정시키는 액정 폴리머("LCP")와 같은 유전체 재료로 충전되는데, 이때 종단 네스트가 LCP의 일부를 또한 수용한다. 이러한 방식으로, 커넥터 요소(104a, 104b)의 웨이퍼형 구성이 한정되고, 이러한 전체 구조가 트윈 액스 케이블(60)에 대한 변형 완화의 측도(measure)를 제공한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 커넥터 요소(104a, 104b)의 바닥부(134)들은 서로 인접하고 기둥(140)과 구멍(141) 방식의 결합을 통하여 서로 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 2개의 커넥터 요소(104a, 104b)는 단자 접촉 부분들이 서로 정렬되고 커넥터 몸체(108)의 단자 수용 공동(111) 내에 수용되어 통합된 커넥터 조립체를 형성하도록 커넥터 몸체(108)의 후방 개구 내로 삽입될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 커넥터 조립체는 아래로부터 커넥터 포트(60)의 중공 내부 공간 내로 가압된다. 내부 접지 평면(142)은 2개의 연결 요소(104a, 104b) 사이에 위치된 평탄한 전도성 판의 형태로 제공된다. 이는 커넥터 요소 프레임(132)의 후방 단부로부터 종단 네스트(130)의 전방 에지로 연장된다. 이러한 접지 평면(142)은 하나의 커넥터 요소 내의 신호 도체 쌍들과 다른 커넥터 요소 내의 신호 도체 쌍들 사이의 크로스토크를 차단하는 역할을 하는 주 접지 평면으로서 작용한다. 접지판(125)은 케이블(120)의 신호 도체 및 신호 단자(115a)로의 그의 종단부에 대한 보조 접지판 또는 버스로서 작용한다.

커넥터 요소(104a, 104b)의 측부 상의 슬롯(136)은 커넥터 포트 후방 개구(106)의 측부(106a, 106b)와 결합하는 한편, 커넥터 몸체(108)의 서로 반대편인 외측부들 상에 배치된 2개의 걸림부(144)가 포트(80)의 측벽(64a, 64b)의 대응하는 개구(146)들 내에 수용된다. 걸림부(144)는 커넥터 조립체가 하우징 몸체(63) 내에서 제자리에 삽입될 때 변형되도록 오버사이즈(oversize)일 수 있다. 슬롯(136)은 커넥터 포트(80)와 신뢰할 수 있는 접촉을 보장하기 위해 내향하는 또는 서로를 향하는 팁(tip)(148)들을 갖는 구성으로 둥글게 될 수 있다. (도 10.)

2개의 EMI 흡수 패드(102a, 102b)는 커넥터 조립체가 바닥부로부터 포트(80)의 내부(61) 내로 가압되기 전에 커넥터 조립체의 커넥터 요소(104a, 104b)의 서로 반대편인 표면들에 적용될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 커넥터 요소에는 수직으로 슬롯이 형성되어 있어서, 이는 포트의 후방 벽 개구(106)의 측부(106a, 106b)와 결합할 수 있고 이러한 접촉은 EMI-흡수 패드와 협동하여 커넥터 요소 둘레에 4개 면의(four-sided) EMI 누설 보호를 제공한다. 포트(80)의 후방 벽 및 전도성 커넥터 요소(104a, 104b)는 조합되어 EMI 누설을 방지하는, 사실상, 제5 벽을 형성한다. 패드(102a, 102b)는 하우징 몸체(63)의 서로 반대편인 표면들과 커넥터 요소(104a, 104b) 사이의 공간을 밀봉한다. 이러한 패드(102a, 102b)는 종래의 포트에서는 정상상태에서 비어있는 커넥터 요소(104a, 104)의 위 또는 아래의 개방 공간을 차지한다.

EMI 패드(102a, 102b)는 바람직하게는 케이블 와이어가 내부 커넥터(70)의 단자 미부로 종단되는 커넥터 요소의 영역들과 정렬되고 그 위에 위치된다. 하부 패드(102b)가 하부 벽(68)과 하부 커넥터 요소(104b) 사이에 보유되는 한편, 상부 패드(102a)는 상부 커넥터 요소(104a)와 모듈 하우징 후방 커버(90) 사이에서 제자리에 보유된다. 이는, 도 13b에 도시된 바와 같이, 패드(102a)와 접촉하도록 아래로 연장된 후방 커버(90)의 바닥부 상에 형성되는 리브(103)에 의해 달성된다. 그에 의해, 커넥터 요소, EMI 흡수 패드는 하우징 몸체의 상부 벽(66)과 하부 벽(68) 사이에 개재되어, 패드(102a, 102b)는 EMI 누설이 하우징 몸체 후방 벽 개구(106)를 따라서 감소되는 것을 보장한다.

트윈 액스 케이블(60)이 커넥터(70)의 단자로 직접 종단된 상태에서, 포트(80)는 호스트 디바이스 내에서 독립형 커넥터가 되는 방식으로 또는 회로 기판에서 그리고 패널 상에 장착되도록 구성된다. 포트(80)는 종단 방식으로 회로 기판(62)에 장착될 필요가 없지만, 회로 기판 내의 개구를 통하여 그리고 스크류 보스 내로 연장되는 체결구에 의해 장착될 수 있다. 포트의 바닥부를 밀봉하고 직각 커넥터에 대한 필요성을 없앰으로써 모기판(62) 상에 커넥터 포트를 장착할 필요가 없을 뿐만 아니라 수직 및 수평 배열 둘 모두로의 포트의 적층을 가능하게 한다.

따라서, 커넥터의 와이어는 프로세서 또는 칩 패키지 등과 같은 호스트 디바이스의 구성요소에 직접 연결되어 회로 기판 상의 트레이스를 바이패스할 수 있다. 연결이 이제 직접적일 수 있음에 따라, 커넥터는 회로 기판 상에 장착되어야 하는 것이 아니라, 개시된 커넥터 포트(80) 및 장착된 패널과 같은 구조 내에 둘러싸일 수 있다. 커넥터 포트(80)는 어댑터 프레임, 차폐 케이지(shielding cage) 또는 유사한 유형의 하우징의 형태를 취할 수 있다. 또한 추가로, 커넥터 포트는, 호스트 디바이스 내에 위치되고 플러그 스타일 커넥터를 수용하는 내부 커넥터 포트를 제공하도록 내부 연결 슬리브로서 사용될 수 있다. 커넥터 포트 케이블은 케이블의 일 단부에서 커넥터 요소 단자 미부로 종단되어서, 케이블은 그의 제2 단부에서 호스트 디바이스의 프로세서 또는 칩 패키지로 종단될 수 있다. 이것과 같은 집적된 바이패스 조립체가 하나의 유닛으로서 설치 및 제거 또는 교체될 수 있는데, 이는 회로 기판을 바이패스하고 FR4 재료에서 일어나는 연관된 손실 문제를 회피하고, 그에 의해 설계를 단순화하고 회로 기판의 비용을 감소시킨다.

이제, 도 4 내지 도 9를 참조하면, 커넥터 포트/하우징이 도 5 및 도 5a에 80으로 도시되어 있는데, 이는 호스트 디바이스의 입구 커넥터를 수용하는 외부 인터페이스로서 사용된다. 포트(80)는 디바이스(50)의 제1 벽(374)에 배치되고, 플러그형 전자 모듈 등과 같은 플러그 커넥터의 형태로 반대편 정합 커넥터를 수용한다. 커넥터 포트(80)는 2개의 측벽(64a, 64b), 후방 벽(65) 및 상부 및 하부 벽(66, 68)을 포함하는 전도성 하우징 몸체(63)를 포함한다. 모든 벽은 협동하여, 내부 커넥터(70)에 정합하는 대응하는 반대편 외부 정합 커넥터를 수용하는 중공 내부(61)를 한정한다. 포트(80)의 벽들은 어댑터 프레임에서와 같이 하나의 부품으로서 함께 형성될 수 있거나, 또는 이들은 통합된 조립체를 형성하도록 함께 결합된 별개의 요소들을 이용할 수 있다. 커넥터 포트(80)는 본 명세서에서 "모듈 하우징" 또는 "하우징"으로 상호교환적으로 지칭될 수 있지만, 포트(80)가 단지 플러그형 모듈을 수용하는 그의 동작에 한정되는 것이 아니라 임의의 적합한 커넥터를 수용할 것이라는 점은 이해될 것이다.

하우징 벽(64 내지 66, 68)은 모두 전도성이고 연결이 포트(80) 내에서 이루어지도록 차폐를 제공한다. 이와 관련하여, 포트(80)에는, 장착되는 회로 기판으로 바닥부에서 개방되는 공지된 케이지 및 프레임과 대조적으로, 하우징 몸체(63)의 바닥부를 완전히 밀봉하는 전도성 하부 벽(68)이 제공된다. 하우징(80)은, 직결 와이어 연결이 자신의 단자(115a, 115b)에 대해 이루어지게 하는 내부 케이블 직결 커넥터(70)(도 4)를 포함하고, 그에 따라서 호스트 디바이스(50)의 모기판(62) 상의 트레이스로의 종단을 필요로 하지 않는다. 케이지 또는 프레임에 의해 둘러싸이는 종래 기술의 커넥터는, 자신의 정합면으로부터 커넥터가 종단되는 트레이스 및 회로 기판으로 직각으로 연장되는 커넥터를 의미하는 직각 유형을 갖는다. 회로 기판에 대한 직각 커넥터 종단부는 단자의 가변하는 길이 및 그의 굽힘으로 인해 고속 작동에서 신호 무결성 문제, 예컨대, 굽힘부의 코너에서의 증가된 커패시턴스 및 커넥터 및 그의 회로 기판과의 인터페이스에서의 시스템의 특성 임피던스의 점프(jump) 또는 딥(dip)을 야기한다. 유사하게, 하우징의 후방으로부터 케이블을 인출함으로써 커넥터 포트를 회로 기판에 장착하기 위한 수단으로서 압입 끼워맞춤 핀을 사용할 필요성을 없애고, 이는 나사 체결구를 위해 통상의 장착 구멍이 사용될 수 있기 때문에, 그에 의해 호스트 디바이스 모기판의 전체 설계를 단순화할 수 있다. 내부 커넥터(70)는 케이블(60)의 와이어로 종단되어 하우징(80)의 후방 벽(65)으로부터 인출되고, 그에 의해 전술된 문제를 피하게 된다.

도 5 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 하우징의 하부 벽(68)은 하우징(80)의 바닥부를 밀봉한다. 하부 벽(68)은 하부 판(72), 및 하우징 측벽(64a, 64b)의 외부 표면을 따라서 연장되는 측부 부착 플랩(flap)(73)을 갖는 한 장의 금속 시트로 형성된 것으로 도시되어 있다. 부착 플랩(73)의 개구(74)가, 측벽(64a, 64b) 상에 위치되고 하부 판(72)을 제자리에 보유하는 걸림부 또는 탭(tab)(76)과 결합한다. 추가의 부착 수단으로, 하부 판(68)으로부터 위로 또한 굽혀지지만 하부 판(68)의 에지를 따라서 위치되어 측벽(64a, 64b)의 내부 표면을 따라서 내부 중공 공간(61) 내로 연장되는 내측 플랩(75)을 포함할 수 있다. 2개의 이러한 내부 플랩(75)은 도 11 및 도 13a에 도시되어 있고, 내부 채널(61) 내로 삽입된 반대편 커넥터의 서로 반대편인 측부들과 접촉하기 위해 내향으로 연장된 접촉 탭(75a)을 포함한다. 2개의 림, 또는 플랜지(77a, 77b)가 또한 하부 판(68)의 서로 반대편인 단부들에 제공될 수 있는데, 플랜지는 하우징(80)의 전방 및 후방 벽(65)과 결합하기 위해 하부판에 대해 일정 각도로 연장되어 그의 위치에서 전도성 접촉을 이루고 EMI 차폐를 제공한다. 전체 바닥부를 덮는 하부 벽(68)의 사용은 이러한 영역에서 EMI를 유의하게 감소시킨다. 원하는 경우, 스탠드오프(69)가 하부 벽(68)에 형성될 수 있다. 하부 벽(68)과 하우징 몸체(63) 사이의 많은 접촉 지점은 내부 커넥터(70)를 위해 포트(80)의 전체 바닥부를 따라서 신뢰성 있는 EMI 차폐 개스킷을 제공한다.

이제 도 5를 참조하면, 상부 벽(66)은 바람직하게는, 중공 내부(61)와 연통하고 내부 커넥터(70) 및 주로 내부 커넥터(70) 전방의 영역과 정렬되는 액세스 개구(81)를 포함한다. 액세스 개구(81) 내로 적어도 부분적으로 연장되는 베이스(84)를 갖는 휜형 히트 싱크로서 도시된 열 전달 부재(82)가 제공될 수 있다. 베이스(84)는 하우징 내부(61) 내로 삽입된 모듈의 반대편 표면과 접촉하는 평탄한 하부 접촉 표면(85)을 갖는다. 2개의 리테이너(86)가 상부 벽(66)에 결합되는 것으로 도시되어 있고, 각각의 리테이너(86)는 히트 싱크의 상부 판(87)에 하향 보유력을 인가하는 한 쌍의 프리로딩(preloading)된 접촉 아암(88)을 갖는다. 개구(81)의 주연부 둘레에 연장되고 상부 벽(66)과 열 전달 부재(82) 사이에 개재된 EMI 개스킷(89)이 제공된다.

하우징(80)은 상기 내부 커넥터(70)의 일부를 덮도록 내부(61)의 후방 부분에 걸쳐 연장된 후방 커버 부분(90)을 추가로 포함한다. 후방 커버(90)와 상부 벽(66)의 대향 표면들 사이에 개재된 셰브론(chevron) 형상의 EMI 개스킷(92)을 수용하도록 리세스(91)가 후방 커버(90)에 형성될 수 있다. 후방 커버(90)는 슬롯(94) 형태의 개구를 포함하는 것으로 보일 수 있다. 상부 벽(66)(도 13a)은, 상부 벽(66)의 대응하는 슬롯(97)과 결합하는 함께 형성된 돌출 탭(96)을 포함할 수 있는 하우징(80)의 전방 플랜지와 상부 벽의 선단 에지가 인접하도록 상부 벽(66)이 전방으로 활주될 수 있는 방식으로 상부 벽(66)을 하우징 몸체(63)에 결합시키기 위해 슬롯(94) 내에 수용된 도시된 바와 같은 결합 후크(95)를 포함할 수 있다. (도 5a 및 도 13a.) 스크류(99) 또는 다른 체결구가 하우징 몸체(63)에 의해 지지되는 스크류 보스(100)에 형성된 나사 구멍과 결합됨으로써 상부 벽(66)을 하우징 몸체(63) 상에 고정시키는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 하우징 몸체(63)는 EMI 누설을 유의하게 감소시키는 방식으로 밀봉된다.

내부 커넥터(70)가 케이블(60)에 직접 연결되기 때문에, 본 발명의 하우징(80)은 직결 종단에 의해 모기판(62)에 장착될 필요가 없지만, 회로 기판의 개구(122)를 통해 그리고 스크류 보스(100) 내로 연장되는 체결구(120)에 의해 부착될 수 있다. 하우징(80)의 바닥부를 밀봉하고 직각 커넥터를 없앰으로써 모기판(62) 상에 하우징(80)을 장착할 필요가 없을 뿐만 아니라 수직 및 수평 배열로의 하우징/포트(80)의 적층을 가능하게 한다. 도 15 및 도 16은 단 2개의 상이한 스타일의 적층을 도시한다. 도 15 및 도 15a는 입구(67)들이 수평으로 배향된 한 쌍의 하우징(80)이 수직 적층 상태에 있는 것을 도시한다. 2개의 하우징(80)은 회로 기판의 개구를 통해 상향하는 방식으로 스크류 보스(100)와 결합하는 하부 스크류(120)에 의해 회로 기판(62) 상에 지지된 상태로 도시되어 있다. 하부 하우징의 스크류 보스(100)와 결합하도록 한 세트의 중간 스크류(124)가 제공되고, 이러한 스크류(124)는 나사 수형 단부 및 나사 암형 단부(126)를 갖는다. 암형 단부(126)는 상부 하우징의 스크류 보스(100) 내로 연장된 상부 스크류(99, 128)와 결합된다. 따라서, 본 발명의 다수의 하우징(80)은, 회로 기판(62)에 형성되고 내부 커넥터(70)로 종단된 복잡한 고속 연결 트레이스를 필요로 하지 않고서 이러한 방식으로 적층될 수 있다. 종래의 적층은 직각으로 회로 기판에 종단되는 이중 커넥터를 필요로 하고, 이는 전술된 신호 무결성 문제를 가질 것이다.

도 16 및 도 16a는 본 발명의 하우징(80)들이 배열될 수 있는 다른 방식을 도시한다. 이러한 배열은 호스트 디바이스의 전방을 따라서 수직으로 정렬되지만 회로 기판(62)으로부터 상승되어 있는 3개의 하우징의 수평 행을 포함한다. 도 15b는 하우징(80)을 수용하는 리세스를 형성하는 베이스(132) 및 2개의 연장 측벽(133)을 갖는 장착 네스트(130)를 도시한다. 장착 네스트(130)는 베이스(132)의 개구(135)를 통해 연장되는 것으로 도시된 바와 같은 체결구에 의해 면판(136)에 부착될 수 있는 2개의 부착 플랜지(134)를 갖는다. 체결구는 하우징을 네스트에 부착하는 데 사용될 수 있고, 체결구는 베이스 개구(135)를 통하여 스크류 보스(100) 내로 연장된다. 하우징(80)의 상부 벽(66)은 위에서 언급된 바와 같이 수형-암형 단부 체결구(126)에 의해 하우징 몸체(63)에 부착될 수 있어서, 인접한 하우징(80)들이 네스트(130)의 베이스(132)를 통하여 반대편 체결구의 암형 단부(126) 내로 또는 하우징 몸체의 스크류 보스(100) 내로 연장된 수형 체결구에 의해 통합된 배열체로 조립될 수 있게 할 수 있다. 하우징(80)들은 또한 도 14 내지 도 15b에 도시된 바와 같은 경우에 서로 가깝게 이격될 수 있는데, 이는 열 전달 부재(82)가 하기에서 설명되는 바와 같이 하우징 몸체의 후방에 연장된 방열 휜들을 갖기 때문이다.

따라서, 모듈 하우징 아래에 위치된 어떠한 종단 트레이스도 필요 없이 회로 기판에 또는 면판 또는 베젤과 같은 호스트 디바이스의 외부 벽에 부착될 수 있는 독립형 커넥터 포트/하우징이 제공된다. 이러한 독립형 포트는 회로 기판 상에 장착되어야만 하는 것이 아니고, 패널 장착될 수 있다. 커넥터 포트는 어댑터 프레임, 차폐 케이지 또는 유사한 유형의 하우징의 형태를 취할 수 있다. 또한 추가로, 커넥터 포트는, 호스트 디바이스 내에 위치되고 플러그 스타일 커넥터를 수용하는 내부 커넥터 포트를 제공하도록 내부 연결 슬리브로서 사용될 수 있다. 커넥터 포트 케이블은 케이블의 근위 단부에서 커넥터 요소 단자 미부로 종단되고, 케이블은 그의 원위 단부에서 호스트 디바이스의 프로세서 또는 칩 패키지로 종단될 수 있다. 이것과 같은 집적된 바이패스 조립체가 하나의 유닛으로서 설치 및 제거 또는 교체될 수 있는데, 이는 회로 기판을 바이패스하고 FR4 재료에서 일어나는 연관된 손실 문제를 회피하고, 그에 의해 설계를 단순화하고 회로 기판의 비용을 감소시킨다.

I/O 커넥터에 연결하는 데 사용되는 정합 커넥터는 작동 동안 열을 생성하고, 이러한 열은 작동 동안 신호의 효율적인 송수신을 유지하기 위해 제거되어야만 한다. 높은 온도는 모듈뿐만 아니라 그가 사용되는 디바이스의 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있어서, 이러한 작동 열을 제거하는 것이 중요하다. 이러한 제거는 전형적으로, 모듈의 선택된 표면, 전형적으로는 상부 표면과 접촉을 이루는 중실 베이스를 포함하는 히트 싱크의 사용에 의해 달성된다. 이러한 히트 싱크는, 베이스로부터 디바이스의 내부 공간 내로 상향으로 돌출된 복수의 방열 휜을 추가로 갖는다. 휜들은, 열이 휜들로부터 주변의 내부 대기로 방출되는 방식으로 공기가 휜들 위로 그리고 그 주위로 유동할 수 있도록 서로 이격되어 있다. 휜들은 히트 싱크 및 모듈 위에 장착되고, 원하는 정도의 열 교환을 달성하기 위하여 특정 높이에 대해 상향으로 연장된다. 그러나, 이러한 히트 싱크의 사용은 모듈이 사용되는 디바이스의 높이를 설계자가 감소시키는 것을 허용하지 않아서, 이러한 디바이스의 전체 높이를 감소시킬 가능성을 없앤다.

본 발명자들은 어댑터 프레임 또는 하우징 및 가이드 내로 삽입된 전자 및 다른 모듈과 함께 사용하기에 적합한 열 전달 구조를 개발하였다. 이러한 구조는 또한, 프로세서 및 집적 회로에도 또한 열 전달 의도를 위해 이용될 수 있다.

이와 관련하여, 도 17 내지 도 19g에 도시된 바와 같이, 모듈 하우징/커넥터 포트(222)의 내부 공간(226) 내로 하향으로 매달려 있는 중실 베이스(242)를 갖는 열 전달 부분(241)을 포함하는 히트 싱크 조립체(240)가 제공된다. 하우징(222)의 내부 베이(bay)(229)의 전방 개구(230) 내로 삽입된 모듈의 상부 또는 상측 표면과 열 접촉을 이루기 위해 베이스 부분(242)이 개구(232)를 통하여 내부 공간(226) 내로 연장될 수 있도록 열 전달 부분 베이스(242)는 형상이 하우징(222)의 개구(232)에 상보적이다. 베이스(242)는 베이스(242)의 주연부의 적어도 실질적인 일부 둘레로 그리고 바람직하게는 베이스(242)의 전체 주연부 둘레로 연장된 스커트(skirt) 또는 립(lip) 부분(244)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 스커트(244)는, 하우징(222)의 상부 표면(233)에 형성되고 바람직하게는 개구(232) 둘레에 있는 대응하는 리세스(246) 내에 수용된다. 리세스(246) 내에 끼워맞춤되고 개구(232)를 둘러싸는 전도성 EMI 링 개스킷(247)이 제공된다. 개스킷(247)은 개구(232)를 통한 EMI 누설을 방지하기 위해 열 전달 부분 스커트(244)와 하우징 상부 리세스(246) 사이에 전도성 밀봉부를 제공하는 복수의 스프링 핑거(248)를 갖는다. EMI 개스킷(247)은 리세스(246) 내에 안착되고, 도시된 바와 같이 스프링 핑거(248)가 반경방향 외향으로 연장되는 개구(232)를 둘러싸고, 스커트(244)의 하부 표면과 접촉한다. 하우징(222)의 상부의 개구(232)는 접촉 개구로서 간주되는데, 이는 열 전달 부분(241)이 하우징(222)의 내부 공간(226) 내로 연장되는 것을 허용하고 그 내에 삽입된 임의의 모듈과 열 접촉 표면(250)을 통하여 열 전달 접촉을 이루는 것을 허용하기 때문이다. (도 19c.)

열 전달 부분(241)은 중실 베이스 부분(242)을 갖고, 중실 베이스 부분은 바람직하게는 (그의 바닥부 상에) 평면인 열 접촉 표면(250)을 포함하고, 열 접촉 표면은 프레임 접촉 개구 내로 들어가서 효과적이고 신뢰할 수 있는 열 접촉으로 베이(229) 내로 삽입된 모듈의 상부 표면과 접촉하도록 구성된다. 베이스(242)는 그의 접촉 표면(250) 상에 경사진 리드-인(lead-in) 부분을 포함하여 모듈의 삽입을 용이하게 할 수 있다. 히트 싱크 조립체(240)는 모듈에 의해 생성되고 열 전달 부분(241)으로 전달된 열을 열 접촉 표면(250)과 모듈의 반대편 상부 표면(들) 사이의 접촉을 통하여 방출하는 별개의 방열 부분(252)을 추가로 포함한다. 도 18에 도시된 바와 같이, 이러한 방열 부분(252)은 열 전달 부분(241)과 별개이고 그로부터 종방향 또는 수평 방향으로 이격된다.

방열 부분(252)은 유사한 종방향 축을 따라 열 전달 부분(241)으로부터 외팔보형 방식으로 외부로 연장되는 베이스(254)를 포함한다. 복수의 수직 방열 휜(256)이 베이스(254) 상에 배치되고 방열 부분 베이스(254)로부터 수직으로 하향 연장된다. 도시된 바와 같이, 휜(256)들은 종방향(수평 방향)으로 서로 이격되어 그들 사이에 복수의 냉각 통로(258)를 한정하는데, 냉각 통로들은 열 전달 부분(241)으로부터 길이방향으로 멀리 이격되고 또한 모듈에 대해 길이방향으로 연장된다. 열 전달 부분(241)을 대응하는 모듈과 접촉 상태로 유지하기 위해, 그리고 방열 부분(252)의 무게 및/또는 길이로 인해 발생할 수 있는 어떠한 모멘트에 대해서도 또한 저항하기 위해, 리테이너(260)가 예시된다. 이러한 리테이너(260)는 리벳(262)과 같은 체결구에 의해 프레임 상부 표면(233)에 부착되는 데, 리벳은 리테이너 베이스 부분(265)에 배치된 대응하는 개구(264) 내에 수용되는 수직 기둥(263)으로서의 하우징(222)의 일부로서 형성될 수 있다. 이러한 기둥(263)의 자유 단부는 리테이너(260)와 스커트(244) 사이의 연결을 형성하도록 "데드 헤드형(dead-headed)" 또는 "버섯형(mushroomed)"일 수 있다. 리테이너(260)는 도시된 바와 같이 그와 결합된 외팔보형 스프링 아암(267)의 쌍을 갖고 베이스 부분(265)으로부터 종방향으로 연장된 것으로 보인다. 스프링 아암(267)은 가요성이고, 미리형성된 하향 편향부(bias)를 갖는 탄성 스프링 아암(267)으로서 형성된다. 스프링 아암(267)은 자유 단부(268)에서 종단되고 이는 열 전달 부재 스커트(244)와 접촉하도록 하향하는 각도로 연장된다. 4개의 이러한 접촉 지점은 도면에 도시된 히트 싱크(240) 조립을 위해 제공되고, 접촉 지점은 가상 선으로 연결되는 경우 4개 면의 형상을 한정할 것이다. 그러나, 스프링 아암(267)의 접촉 지점은 공간이 히트 싱크 부재(240)의 스커트 부분(244) 상에서 사용가능한 정도에 따라 도시된 위치로부터 변할 수 있다.

스프링 아암(267)의 탄성은 스프링 아암(267)의 길이, 스프링 아암(267)이 리세스(246) 내에 아래로 매달려 있는 깊이, 및 스프링 아암(267)을 리테이너(260)에 결합하는 스터브(stub)(269)의 높이를 구성함으로써 원하는 접촉 압력을 설계자가 얻는 것을 허용한다. 스커트 판(244)에 대한 리테이너(260)의 체결구 연결은, 공간을 차지하고 하우징(222) 사이의 간격에 영향을 미치는 하우징(222)의 측부 상의 부착부의 형성 및 이용을 없앤다. 리벳(262)은 또한, 프레임(226)이 수직 방향을 포함하여 임의의 방향으로 과도하게 확대되지 않도록 낮은 프로파일을 갖는다. 스프링 아암(267)은 길이가 비교적 짧고, 그에 따라서 대략 그의 4개의 코너에서 열 전달 부분(241)과 접촉하여 신뢰할 수 있는 접촉 압력을 그에 인가하여 그가 임의의 모듈과 우수한 열 전달 접촉을 유지하게 한다.

고유하게는, 방열 휜(256)은 히트 싱크 조립체(240)의 열 전달 부분(241)과의 직접 접촉으로부터 제거된다. 오히려, 이는 방열 부분(252) 상에 위치되고 그로부터 하향으로 연장된다. 휜(256)은 열 전달 부분(41) 및 그의 베이스(242)로부터 종방향으로 멀리 이격된다. 휜(256)들은 추가로, 열 전달 부분 스커트가 연장되어 있는 수평 평면(H1) 및 열 접촉 표면(들)(250)이 연장되어 있는 수평 평면(H2) 둘 모두와 교차하는 수직 평면(F)들로서 도시된 일련의 평면들 내에 배열된다. 도 19c에 도시된 바와 같이, 수직 평면(F)이 2개의 평면(H1, H2)과 교차할 뿐만 아니라, 휜 자체가 이들 2개의 평면과 교차하는 높이에 대해 연장된다. 또한, 인접하는 휜(256)들은 공기가 순환할 수 있는 공기 채널들 또는 냉각 통로들 사이에 개재됨으로써 분리된다. 휜(256) 및 냉각 통로(258)는 히트 싱크 조립체(240)의 종축을 가로질러 연장된다. 이러한 방식으로, 휜(256)은 하우징(222) 내에 지지된 리셉터클 커넥터(271)로 종단되는 와이어(272) 위의 그리고 하우징(222) 후방의 공간(R)을 차지할 수 있다. 이러한 방식으로 휜(256)을 위치시킴으로써 하우징 구조가 사용되는 디바이스의 전체 높이가 하우징으로부터 상향으로 통상 돌출되는 휜의 높이만큼 대략 감소되는 것을 허용한다. 이러한 배향에서 휜(256)이 와이어(272)와 접촉하지 않게 하는 것이 바람직하다. 이와 관련하여, 휜(256)의 높이는 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 하우징(222)의 높이보다 낮다.

열 전달 및 방열 부분(241, 252)은 전달 부분(241)으로부터 방열 부분(252)으로의 열 전달을 증진시키기 위해 하나의 부품으로서 일체로 형성된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 바람직한 경우로, 2개의 부분(241, 252)이 별도로 형성되고 이어서 함께 결합될 수 있는 것이 고려된다. 열 전달 부분(241)으로부터의 열 전달을 추가로 향상시키기 위하여, 열 전달 및 방열 부분(241, 252)을 따라서 길이방향으로 연장되고 그와 접촉하는 열 전달 부재(274)가 제공된다. 이러한 전달 부재(274)는 형상을 정의하는 장축 및 단축을 포함하는 장방형(oblong), 또는 타원형 단면 구성을 갖는 히트 파이프(275)로서 도면에 도시되어 있다. (도 19d.) 히트 파이프(275)의 장방형 구성은 히트 싱크 조립체(240)의 2개의 부분(241, 252)과 히트 파이프(275) 사이의 접촉 영역의 크기를 증가시킨다. 직사각형 내부 공동과 같은 다른 비원형 구성이 사용될 수 있거나, 심지어 실린더형의 것이 사용될 수 있다. 히트 파이프(275)는 히트 싱크 조립체(240)를 따라 종방향으로 또한 연장되는 공통 채널(278) 내에 수용되고, 이는 2개의 부분(241, 252)의 윤곽을 따른다. 따라서, 히트 파이프(275)는 히트 싱크 조립체(240)의 상이한 높이들 또는 고도들에서 연장되는 2개의 별개 부분(279, 280)을 갖는 오프셋 구성을 갖는다.

히트 파이프(275)는 측벽(283)들에 의해 한정되는 내부 공동(282)을 갖는 중공 부재로서, 중공 부재는 그의 단부에서 밀봉되고 그의 내부 공동(282) 내에 2상(two-phase)(예컨대, 증발가능) 유체를 포함한다. 내부 공동(282)의 실시예 내에 존재할 수 있는 2상 유체의 예에는 정제수, 프레온 등이 포함된다. 히트 파이프(275) 및 그의 벽(283)은 알루미늄, 구리 또는 다른 열 전도성 재료로 구성될 수 있다. 내부 공동(282)은 바람직하게는 열 전달 부분(241)에 인접하게 위치된 증발기 영역(279) 및 방열 부분(252)에 인접하게 위치된 응축기 영역(280)을 포함한다. 열은 열 전달 부분(241)으로부터 히트 파이프(275)의 하부 벽 및 측벽(283)을 통하여 내부 공동(282) 내로 전달되어, 여기서 증발기 영역(279) 내에 존재하는 2상 유체가 증발되게 할 수 있다. 이어서, 이러한 증기는 응축기 영역(280) 내에서 액체로 응축될 수 있다. 예시된 실시예에서, 증기는 그가 응축됨에 따라 열을 넘겨주고, 그러한 열은 내부 공동(282)으로부터 히트 파이프(275)의 벽(283)을 통하여 방열 부분(252)의 베이스 및 그의 결합된 휜(256)으로 전달된다. 내부 공동(282)은 심지(284)를 포함할 수 있어서 심지를 따라서 다시 증발기 영역(280)으로의 응축된 액체의 이동을 용이하게 할 수 있다. (도 19d.) 심지(284)는 내부 공동(282)의 내부 표면 상의 홈형(grooved) 채널, 또는 일정 크기의 와이어 메시 등의 형태를 취할 수 있다.

도시된 바와 같이, 히트 싱크 조립체(240)의 열 전달 및 방열 부분(241, 252)은 종방향으로 연장되지만, 상이한 높이들에서 연장되는데, 이때 방열 부분(252)은 열 전달 부분(241)에 대해 상승되어 있다. 이러한 높이 차이는 열 전달 부분(241)으로부터 방열 부분(252)까지의 액체 증기의 이동을, 어느 정도는, 용이하게 하지만, 그의 주 목적은 방열 부분(252)을 수용하기 위해 프레임(222)을 변형시킬 필요 없이 방열 부분을 그의 수평 범위로 수용하는 것이다. 열 전달 부분(241)과 동일한 높이로 방열 부분(252)을 연장시키길 원하였다면, 후방 벽(224) 및 그에 근접한 상부 표면(233)의 일부는 변형될 필요가 있을 것이다. 열 전달 부분(241)과 방열 부분(252) 사이에 히트 싱크 조립체(40)의 영역을 수용하기 위해 이들 2개의 벽(224, 233)에 채널 또는 리세스가 형성될 수 있다. 또한, 주로 하나의 히트 파이프(275)가 논의되었지만, 도 19e에 가상선으로 도시된 바와 같이, 한 쌍의 히트 파이프(290)와 같은 다수의 히트 파이프가 히트 싱크 조립체 채널 내에서 루트설정될 수 있다는 것이 이해된다. 이러한 경우에, 한 쌍의 파이프는 한 쌍의 히트 파이프와 도시된 바와 같은 단일 장방형 구성의 히트 파이프 사이에서 손실된 직접 접촉의 양을 보상하기 위해 열 전달을 용이하게 하는 매체 내에 봉지될 수 있다. 열 전도성 그리스 또는 다른 화합물이 열 전달을 향상시키기 위해 히트 파이프에 적용될 수 있다.

이러한 히트 싱크 조립체는 모듈 하우징과 열적으로 결합하여 열을 그로부터 모듈 하우징의 후방 영역으로 고유하게 전달한다. 이러한 구조 및 그의 하향으로 매달린 방열 휜에 의해, 그러한 히트 싱크 조립체가 사용되는 디바이스는 감소된 높이를 가져서, 클로젯(closet) 및 적층체에 추가 디바이스를 허용할 수 있다. 방열 휜들의 위치는 휜들 사이의 모든 공간들이 그들 중 어느 것도 광 파이프 또는 그를 통하여 연장되는 어떠한 다른 부재도 갖지 않은 상태에서 냉각을 위해 사용되도록 하는 것이다. 히트 싱크 방열 부분은 수평으로 연장되지만 디바이스의 모기판 위로 이격되어 설계자가 호스트 디바이스의 측방향 크기 및 깊이를 증가시키지 않고서 추가의 기능적 구성요소를 위해 이러한 개방 공간을 이용할 수 있다. 히트 싱크가 통합된 커넥터 포트가 호스트 디바이스에서 사용되기 위해 배열 및 장착될 수 있는 방식의 예가 도 15 내지 도 16a에 도시되어 있다.

도 20 내지 도 20c는 본 발명의 하우징(322) 및 표시등 조립체(342)를 갖는 커넥터 포트(320)를 도시한다. 하우징(322)은 측벽(323a, 323b), 후방 벽(324), 상부 벽(327) 및 하부 벽(328)과 같은 복수의 상호연결된 벽들로 형성된 중공 내부 공간(326)을 갖는다. 하우징(322)은 중공 내부(326)와 연통하는 입구(328)를 포함하는 전방 단부(325)를 갖는다. 하부 벽(328)은 바람직하게는 금속 시트로 형성되고, 하우징(322)의 측벽(323a, 323b) 상에 형성된 결합 러그(lug)(329a)와 접촉하도록 형성된 결합 플랩(329)을 가질 수 있다. 하부 벽(328)은 하우징의 바닥부를 밀봉한다.

하우징(322)은 독립적으로, 복수의 전도성 단자(331a)가 배치되는 카드 수용 슬롯(330a)을 포함하는 커넥터 하우징(331)을 갖는 내부 리셉터클 커넥터(330)를 내장한다. (도 20b.) 슬롯(330a)은 대응하는 플러그 커넥터의 정합 블레이드 또는 에지 카드를 수용한다. 커넥터 포트(320)는 그의 입구(326)가 전면 패널 또는 베젤(374)을 따라서 지지되는 방식으로 스위치, 서버, 라우터 등과 같은 전자 디바이스에 장착하도록 의도된 것이다. 내부 커넥터(330)의 단자(331a)는 하우징(322)의 후방 벽(324)을 통하여 연장되는 와이어(332) 내에 둘러싸인 도체에 의해 호스트 디바이스의 다양한 회로 및 구성요소에 연결된다. 하우징(322)의 전방 단부(325)는 하우징과 패널(374) 사이에 개재된 EMI 개스킷을 포함할 수 있다. 다른 EMI 개스킷은 입구(326) 내에서 지지될 수 있다.

하우징(322)의 길이방향으로 연장되는 세장형 열 전달 부재(336)가 도시되어 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 이는 베이스(338) 및 외팔보형 후방 단부(339)를 갖는데, 외팔보형 후방 단부는 하우징(322)의 후방 벽(324)을 지나서 연장되고, 하향으로 연장되고 모듈 하우징(322)의 폭방향으로 연장된 복수의 방열 휜(340)을 포함한다. 베이스(338)는 모듈로부터 베이스 부분으로 그리고 방열 휜(340)을 통하여 대기로의 열의 전달에 영향을 미치기 위해 삽입된 모듈의 반대편 표면과 접촉을 이루도록 의도된 평탄한 하부 표면을 갖는다.

하우징(322) 및 그의 대응하는 내부 커넥터(330)는 고속 데이터 전송 적용예에 사용하기 위해 정합된다. 각각의 하우징은, 전형적으로는 패널에 부착될 때, 하나 이상의 데이터 전송 라인, 또는 채널을 제공하는 플러그형 모듈을 위한 커넥터 포트를 한정한다. 이러한 채널의 작동 상태를 나타내기 위해, 전방 패널에서 가시적인 표시등이 이용된다. 표시등은 포트(및 그와 결합된 채널)가 연결되어 있는지, 작동 상태인지, 비작동 상태인지 등을 색상 또는 조명으로 표시한다. 이러한 표시등은 데이터 전송 디바이스의 설치를 용이하게 하고, 설치자가 포트 및 채널의 적절한 작동을 확인하는 것을 허용한다.

상기 배경기술 부분에서 언급된 미국 특허 제5,876,239호와 같은 종래 기술의 표시기(indicator) 시스템은 광 전송 도관으로서 플라스틱 파이프를 사용하였다. 이는 통상적으로 디바이스의 회로 기판 상에 발광 다이오드(LED)와 같은 조명 요소를 장착하는 것 및 LED를 플라스틱 파이프의 일 단부와 접촉시키는 것을 수반한다. 파이프의 타 단부는 전면 패널로 그리고 패널의 구멍 내로 연장된다. 이러한 구조의 문제점은 광 파이프가 종종 비선형 경로를 취해야만 한다는 것이다. 만곡부, 굽힘부 및 오프셋은 전송되는 광의 양을 감소시키고, 상이한 채널들에 대한 파이프들이 서로 가깝게 위치되는 경우에 하나의 파이프 내의 유색 광은 인접한 파이프 내의 광의 색상에 영향을 미칠 수 있고, 그에 의해 시각적 크로스토크를 생성할 수 있고 가능하게는 디바이스 포트의 정확한 작동 상태의 표시에 영향을 미칠 수 있다.

도 21은 본 발명의 원리에 따라 구성된 표시등 조립체(342)를 도시한다. 이러한 조립체(342)에서, LED(344)는 어떠한 플라스틱 전송 재료도 사용하지 않고서 각각의 커넥터 포트와 결합된 표시기 개구(343)에 가능한 한 가깝게 한다. 이는 기판(346) 상으로 LED(344)들의 어레이를 장착함으로써 수행된다. 기판(346)은 도 20 및 도 20c에 도시된 바와 같이 하우징(322) 위에 폭방향으로 연장되는 수평 막대의 형태로 형상화된 회로 기판일 수 있다. LED(344)는 기판에 장착되는 베이스(345)를 포함할 수 있다. 회로 기판이 기판(346)으로서 사용되는 경우에, LED(344)는 단부 지점이 기판의 종단 영역에 있는 회로로 종단될 수 있다. 도 20a 및 도 20c에서, 이는, 바람직하게는 와이어-대-기판 스타일의, 커넥터(347)로서 도시되어 있다. 전형적으로는 디바이스 회로 기판 상에, LED(344)를 그의 결합된 작동 회로에 연결하기 위해, 복수의 전도성 와이어(348)가 제공되고, 와이어(348)의 원위 단부(351)는 디바이스의 회로 기판에 장착된 대응하는 반대편 커넥터와 정합가능한 제2 커넥터(353)로 종단된다.

LED(344) 및 그의 지지 기판(346)은 LED(344)가 전면 패널(374)의 표시기 개구(343) 내에 수용되도록 입구(326) 및 전면 패널에 근접하게 모듈 하우징 상부 벽(327) 상에 장착될 수 있는 조명 막대를 한정한다. (도 23.) 와이어(348)는 그의 본질상 가요성이며, 그에 따라서, 설계자는 조립체(320)의 감소된 공간 장착을 위해 많은 가능성을 갖는다. 회로 기판으로부터 모듈 하우징 뒤 또는 옆으로 하여 전방 단부(325)로 연장되는 플라스틱 파이프에 대한 필요성이 없어진다. 또한, 와이어(348)가 단지 저전력 신호만을 LED(344)에 전송함에 따라 와이어의 굽힘부 및 만곡부를 통하여 초래되는 전송 손실은 없다. 사실상, 표시등(344)은 면판에서 이루어지고, 흐려진 광 또는 (광 크로스토크를 통한) 밝지 않은 광의 가능성이 사실상 없어져서, 정확한 작동 상태 표시로 이어진다. 면판 또는 베젤 근처에 표시등을 위치시킴으로써 하우징(322)의 뒤 및 옆에서 회로 기판(321) 상에 공간을 확보하고, 디바이스의 더 낮은 설계 비용을 가능하게 한다.

LED(344) 및 그의 기판(346)을 지지하기 위한 지지 브래킷(49)이 예시되어 있는데, 브래킷(349)은, 도 20a 및 도 20d에서 위에 도시된, 평탄한 베이스(350) 및 베이스(350)로 일정 각도로 연장된 하나 이상의 플랜지(352)를 갖는 전체적으로 L자 형상을 갖는다. 베이스(350)는 브래킷(349)을 하우징(322)에 부착하기 위해 데드 헤드형일 수 있는 하우징 상부 벽(327)의 일부로서 형성된 기둥(357)과 결합하는 구멍(356)을 가질 수 있다. 플랜지(352)는 브래킷(349)에 기판(346)을 부착하기 위한 리벳을 포함할 수 있다. 그의 열 전달 부재(336)로의 근접성으로 인해, 브래킷(349)은, 열 전달 부재(336)를 모듈 하우징(322) 상에서 제자리에 유지시키고 삽입된 모듈과 접촉 상태를 유지시키도록 보유 압력을 열 전달 부재 상에 인가하기 위한 예비하중을 갖는, 탄성 형성된 스프링 아암(360) 형태의 리테이너를 포함할 수 있다.

브래킷 베이스(350)는 직립 탭(362)(도 20a)을 포함할 수 있고, 직립 탭에는 그로부터 그에 대해 예각으로 하향 연장된 외팔보형 접촉 아암(364)이 결합된다. 접촉 아암(364)은 내부 커넥터(330)가 위치되는 하우징(322)의 중공 내부와 연통하는 액세스 개구(334) 내로 바람직하게는 적어도 부분적으로 연장되도록 미리형성된 하향 편향부를 갖고 형성된 자유 단부(366)에서 종단된다. 열 전달 부재(336)가 하우징(322)과 결합되는 경우에, 열 전달 부재(336)의 베이스(338)는 액세스 개구를 통해 부분적으로 돌출되어 삽입된 모듈과 접촉된다. 이러한 경우에, 베이스(338)의 상부 표면에는 그 위에 하향 보유력을 인가하는 접촉 아암 자유 단부(366)가 접촉된다.

도시되고 설명된 바와 같은 조명 막대 및 가요성 연결 와이어의 사용은 전자 디바이스의 설계를 용이하게 한다. 예를 들어, 도 22에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 하우징(322)이 수평으로 배향되면서 서로 상하 수직으로 적층될 수 있다. 하부 하우징과 결합된 광 파이프 지지 구조가 없기 때문에, 2개의 하우징(322)을 함께 적층하는 것이 더 용이하다. 이는, 하우징(322)의 일부로서 형성된 대응하는 보스(368) 내에 수용되는 스크류(370, 371)와 같은 체결구에 의해 수행될 수 있다. 한 세트의 스크류(370)는 다른 세트의 스크류(371)와 결합된다. 도 23은 본 발명의 표시등 조립체(342)의 사용에 의해 용이하게 되는 하우징(322)들을 서로 적층하는 다른 방식을 도시한다. 이들 도면에서, 모듈 하우징(322)은 수직으로 배향되고 수평으로 서로 적층된다. 이와 관련하여, 2개의 측벽(380)이 옆에 있는 베이스 부분(378)을 갖는 대체적으로 U자인 형상을 갖는 장착 네스트(376)가 제공된다. 체결구 보스(368)와 정렬되는 장착 네스트(376)의 개구(381)는 스크류(382)가 도 23에 도시된 3개의 모듈 하우징(322)을 보유하는 데 사용되는 것을 허용한다. LED(44)의 원위 커넥터(353)는 회로 기판 상에 용이하게 위치되는 다른 커넥터와 결합될 수 있다.

도 24 및 도 24a는 공기 유동 공간(386)을 사이에 두고 분리된 종방향 방열 휜(385)들을 갖는 열 전달 부재(384)를 구비한 하우징을 갖는 표시등 조립체(342)의 사용을 도시한다. 본 실시예에서, 앞서 논의된 실시예와 같이, LED(344) 및 기판(346)은 지지 브래킷(349)에 부착되거나 그와 함께 형성되어 일체형 단일 부품의 조립체를 형성할 수 있다. 가요성 연결 와이어(348)는 휜(385)의 옆으로 루트설정될 수 있고 와이어 콤(comb)(388)과 같은 지지부에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 이러한 방식으로, 휜(385)들 사이의 모든 공간(386)들은 그들 중 어느 것도 광 파이프 또는 광 파이프 지지부를 수용하지 않은 상태로 냉각을 위해 사용된다.

본 명세서에 제공된 개시 내용은 그의 바람직하고 예시적인 실시예에 관한 특징부들을 설명한다. 첨부된 청구범위의 범주 및 사상 내에 있는 많은 다른 실시예들, 수정들 및 변형들이 본 발명의 검토로부터 당업자에게서 일어날 것이다.

50: 호스트 전자 디바이스
52: 칩
80: 외부 커넥터 포트

Claims (12)

1. 바이패스 조립체이며,
   전면 패널을 구비한 박스;
   박스 내에 위치되는 제1 케이지 및 제2 케이지로서, 각각의 케이지는 포트를 한정하는 것을 돕는 4개의 측벽을 갖고, 4개의 측벽은 전면 패널 내에 위치되는 포트 개구를 한정하고, 제1 케이지 및 제2 케이지 각각은 별개이고 제1 케이지는 제2 케이지의 상부에 적층되는, 제1 케이지 및 제2 케이지;
   제1 케이지 및 제2 케이지 각각에 위치되는 커넥터이며, 회로 기판에 장착되지 않고 삽입된 모듈과 정합하도록 구성되는 카드 슬롯을 갖고, 커넥터는 전방 개구로부터 후방에 있고 카드 슬롯 내에 위치된 단자들의 제1 및 제2 열을 갖고, 단자들 각각은 접촉 부분 및 미부를 포함하고, 접촉 부분은 외팔보 방식으로 카드 슬롯 내에 위치되는, 커넥터; 및
   미부에 연결된 복수의 도체로서, 도체들 중 적어도 일부는 트윈 액스 구성 케이블에서 쌍으로 배열되어 트윈 액스 구성 케이블을 통해 제1 열 내의 단자로부터 연장되는 고속 차동 채널을 제공하고, 다른 도체는 저속 신호 및/또는 전력을 제공하도록 구성되는, 도체를 포함하는, 바이패스 조립체.
2. 제1항에 있어서, 고속 차동 채널은 10 GHz 시그널링(signaling)을 지원하도록 구성되는, 바이패스 조립체.
3. 제2항에 있어서, 제1 및 제2 케이지 각각은 각각의 케이지의 상부측에 위치되는 열 전달 부재를 추가로 포함하고, 열 전달 부재는 열 에너지를 복수의 방열 휜(fin)으로 유도하도록 구성되는, 바이패스 조립체.
4. 제1항에 있어서, 커넥터는 복수의 케이블을 지지하는 프레임을 포함하고, 케이블 각각은 도체 쌍 주위에 제공되는 접지 차폐부를 갖는 트윈 액스 구성을 갖는, 바이패스 조립체.
5. 제2항에 있어서, 커넥터 내 모든 단자는 복수의 도체 중 하나에 연결되는, 바이패스 조립체.
6. 제1항에 있어서, 케이지는 커넥터 주위에 실질적으로 연속적인 차폐를 제공하기 위해 커넥터의 상부, 바닥부 및 두 측벽을 따라 연장되는, 바이패스 조립체.
7. 바이패스 조립체이며,
   전면 패널을 구비한 박스;
   박스 내에 위치되는 제1 케이지 및 제2 케이지로서, 각각의 케이지는 포트를 한정하는 것을 돕는 4개의 측벽을 갖고, 4개의 측벽은 전면 패널 내에 위치되는 포트 개구를 한정하는, 제1 케이지 및 제2 케이지;
   제1 및 제2 케이지를 각각 지지하도록 구성되고 서로 인접하여 배치되는 제1 및 제2 크레이들(cradle);
   제1 케이지 및 제2 케이지 각각에 위치되는 커넥터이며, 회로 기판에 장착되지 않고 삽입된 모듈과 정합하도록 구성되는 카드 슬롯을 갖고, 커넥터는 전방 개구로부터 후방에 있고 카드 슬롯 내에 위치된 단자들의 제1 및 제2 열을 갖고, 단자들 각각은 접촉 부분 및 미부를 포함하고, 접촉 부분은 외팔보 방식으로 카드 슬롯 내에 위치되는, 커넥터; 및
   미부에 연결된 복수의 도체로서, 도체들 중 적어도 일부는 트윈 액스 구성 케이블에서 쌍으로 배열되어 트윈 액스 구성 케이블을 통해 제1 열 내의 단자로부터 연장되는 고속 차동 채널을 제공하고, 다른 도체는 저속 신호 및/또는 전력을 제공하도록 구성되는, 도체를 포함하는, 바이패스 조립체.
8. 제7항에 있어서, 제1 및 제2 케이지는 수직 정렬로 배열되는, 바이패스 조립체.
9. 제8항에 있어서, 고속 차동 채널은 10 GHz 시그널링을 지원하도록 구성되는, 바이패스 조립체.
10. 제9항에 있어서, 트윈 액스 구성 케이블은 적어도 10 인치 길이인, 바이패스 조립체.
11. 제7항에 있어서, 커넥터 내 모든 단자는 복수의 도체 중 하나에 연결되는, 바이패스 조립체.
12. 제7항에 있어서, 케이지는 커넥터 주위에 실질적으로 연속적인 차폐를 제공하기 위해 커넥터의 상부, 바닥부 및 두 측벽을 따라 연장되는, 바이패스 조립체.

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