(57)【要約】高速の電気信号を伝達するための電気コネクタアセンブリが、ヘッダーとキャリアとを有している。ヘッダーは、複数の信号ピンと、複数のグランドピンと、補助グランドコンタクトとを有している。キャリアは、ヘッダーと嵌合するように構成されている。複数の電気ケーブル端子がキャリアによって保持されており、又、ヘッダー及びケーブル端子は、ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、複数の電気ケーブル端子の各々が、信号ピン、グランドピン、補助グランドコンタクトのうちの１つ以上と電気的に接触するように構成されている。
2009520329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速の電気信号を伝達するための電気コネクタアセンブリであって、
複数の信号ピンと、複数のグランドピンと、補助グランドコンタクトとを有するヘッダーと、
前記ヘッダーと嵌合するように構成されたキャリアと、
前記キャリアによって保持された複数の電気ケーブル端子であって、前記ヘッダー及びケーブル端子は、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトのうちの１つ以上と電気的に接触するように構成されている、複数の電気ケーブル端子と、を備える電気コネクタアセンブリ。
【請求項２】
前記ヘッダー及びケーブル端子は、前記ヘッダー及びキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記複数の信号ピンのうちの１つ、前記複数のグランドピンのうちの１つ、及び前記補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項３】
前記補助グランドコンタクトは複数の補助グランドピンを備え、前記複数の電気ケーブル端子の各々は、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記複数の補助グランドピンのうちの１つと電気的に接触するように構成されている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項４】
前記補助グランドコンタクトは導電性ストリップを備え、前記複数の電気ケーブル端子の各々は、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記導電性ストリップと電気的に接触するように構成されている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項５】
前記複数の電気ケーブル端子の各々は、ハウジング内の内部信号コンタクト及び内部グランドコンタクトと、前記ハウジングの外側の外部グランドコンタクトとを備え、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記内部信号コンタクトは、前記複数の信号ピンのうちの１つと電気的に接触するように構成されており、前記内部グランドコンタクトは、前記複数のグランドピンのうちの１つと電気的に接触するように構成されており、前記外部グランドコンタクトは、前記補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項６】
前記外部グランドコンタクトは、前記ハウジングから延びる弾性梁を備える、請求項５に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項７】
前記外部グランドコンタクトは、前記ハウジングから延びるヘルツバンプを備える、請求項５に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項８】
前記内部信号コンタクト及び内部グランドコンタクトは、前記キャリアの前方縁部を通じてアクセス可能であり、前記外部グランドコンタクトは、前記キャリアの側面を通じてアクセス可能である、請求項５に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項９】
前記複数の電気ケーブル端子は、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的圧締め、及び接着剤のうちの１つを使用して、前記キャリアによって保持されている、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１０】
前記複数の電気ケーブル端子は、前記キャリアから個別に取り外し可能である、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１１】
前記複数の電気ケーブル端子は、同軸ケーブル端子及び２軸ケーブル端子からなる群から選択される、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１２】
前記ヘッダーは、表面実装ピンヘッダー及び貫通孔ピンヘッダーのうちの１つを備える、請求項１に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１３】
高速の電気信号をプリント回路基板と電気ケーブルとの間で伝達するための電気コネクタアセンブリであって、
複数の信号トレースと少なくとも１つのグランドトレースとを有するプリント回路基板と、
前記プリント回路基板上に実装されたヘッダーボディであって、複数の信号ピンと、複数のグランドピンと、１つの補助グランドコンタクトとを支持し、前記複数の信号ピンは、前記複数の信号トレースに電気的に接続されており、前記複数のグランドピン及び補助グランドコンタクトは、前記少なくとも１つのグランドトレースに電気的に接続されている、ヘッダーボディと、
前記ヘッダーボディと嵌合するように構成されたキャリアボディと、
前記キャリアボディ内に保持された複数の電気ケーブル端子と、を備え、
前記ヘッダー及びケーブル端子は、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトのうちの１つ以上と電気的に接触するように構成されている、電気コネクタアセンブリ。
【請求項１４】
前記ヘッダー及びケーブル端子は、前記ヘッダー及びキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記複数の電気ケーブル端子の各々が、前記複数の信号ピンのうちの１つ、前記複数のグランドピンのうちの１つ、及び前記補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されている、請求項１３に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１５】
前記電気ケーブル端子の各々は、その外部表面から延びるコンタクトを有する導電性ハウジングを備え、前記外部コンタクトは、前記ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、前記補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されている、請求項１３に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１６】
前記外部コンタクトは、前記キャリアボディの側壁内の貫通開口部内へと延びる、請求項１５に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１７】
前記ヘッダーボディ及び前記キャリアボディは、前記ヘッダーボディと前記キャリアボディを嵌合した構成に保持するように構成された協働ラッチ手段を更に備える、請求項１３に記載の電気コネクタアセンブリ。
【請求項１８】
高速の電気信号を、電気ケーブルと、複数の信号トレース及び少なくとも１つのグランドトレースを有する種類のプリント回路基板との間で伝達するための方法であって、
ピンヘッダーを前記プリント回路基板に接続するステップであって、前記ピンヘッダーは、前記複数の信号トレースのうちの対応する１つに電気的に接続された複数の信号ピンと、前記少なくとも１つのグランドトレースに電気的に接続された複数のグランドピン及び１つの補助グランドコンタクトとを備える、ステップと、
１つの信号導電体と１つのグランド導電体とを有する種類の複数の電気ケーブルを、対応する複数のケーブル端子で成端するステップであって、前記ケーブル端子の各々は、前記複数の信号ピンのうちの１つ、及び前記複数のグランドピンのうちの１つをその中に受けるように構成されており、前記複数のケーブル端子の各々は、その外側表面から延びるとともに前記補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されたコンタクト要素を有している、ステップと、
前記複数のケーブル端子をキャリア内へと挿入するステップであって、前記キャリアは、前記ピンヘッダーと嵌合し、及び、前記信号ピン及びグランドピンが、対応するケーブル端子内へと前記キャリアの前方縁部を通過するのを可能にするように構成されており、前記キャリアは、その側面内の開口部を有しており、前記開口部は、前記ケーブル端子から延びる前記コンタクト要素を露出させるように構成されている、ステップと、
前記キャリアを前記ピンヘッダーと嵌合させて、前記複数のケーブル端子と、それらに対応する信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトとの間を電気的に接続するステップと、を含む方法。
【請求項１９】
前記キャリアを前記ピンヘッダーと嵌合させて、前記複数のケーブル端子と、それらに対応する信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトとの間を電気的に接続するステップは、前記複数の信号ピン及びグランドピンを、前記キャリアの前記前方縁部を通じて受けること、並びに、前記補助グランドコンタクトを、前記キャリアの前記側面内の前記開口部を通じて、前記ケーブル端子のコンタクト要素と接触させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数のケーブル端子を前記キャリア内へと挿入するステップは、前記ケーブル端子を、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的圧締め、及び接着剤のうちの１つによって、前記キャリア内に保持することを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、プリント回路基板と、そのプリント回路基板へ、又そのプリント回路基板から信号を搬送する１つ以上の電気ケーブルとの間になされる相互接続に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板を、他の回路基板、ケーブル、又は他の電子デバイスに相互接続することは、当該技術分野において周知である。そのような相互接続は典型的には、信号が相互接続部内又はプリント回路基板上の導電体の中を伝搬するのに必要な延べ時間と比較して、特に回路のスイッチング速度（信号遷移時間とも呼ばれる）が低速であったときには、形成するのが困難ではなかった。しかしながら、回路のスイッチング速度は、現代の集積回路及び関連するコンピュータ技術と共に増加し続けているため、十分な相互接続部の設計及び製作がより困難となってきた。
【０００３】
具体的には、信号がプリント回路基板へ又プリント回路基板から相互接続部を通じて伝わるときの、その信号の保全性に対する十分な制御を達成するように、綿密に制御された電気的特性を有するプリント回路基板及びそれに関連する相互接続を設計し製作することが、今まで同様に、又今まで以上に求められている。相互接続部の電気的特性（インピーダンスなど）を制御しなければならない程度は、回路のスイッチング速度に大いに依存する。即ち、回路のスイッチング速度がより高速になるにつれて、正確に制御されたインピーダンスを相互接続部内にもたらすことがより重要となる。
【０００４】
高速な基板対基板及び基板対ケーブルの相互接続部用途のために開発されたコネクタシステムは、当該技術分野において豊富に存在する。一般に、当該技術分野から教示されることとして、最適なプリント回路基板の相互接続部設計では、プリント回路基板とコネクタとの物理的間隔を最小にすることによって、わずかに制御された信号線の長さでの特性インピーダンスが最小となる。又、当該技術分野から教示されることとして、電力コンタクト及びグランドコンタクトに専ら用いられる複数のピンを有する比較的大型のピンソケットコネクタを必要とするコネクタ設計は、高速のプリント回路基板に対して辛うじて許容可能な性能をもたらすものにすぎない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
不都合にも、基板対ケーブルの用途に対する現在利用可能な高速相互接続の解決法は通常、複雑であり、極めて正確な構成要素設計が必要となるが、その構成要素設計は、小さな製造変動にも非常に影響を受けやすく、結果として、製造が不経済及び困難となる。その場合でも、利用可能な基板対ケーブルの相互接続システムは、スイッチング速度が引き続き増加するにつれて、辛うじて許容可能なものにすぎなくなりつつある。必要とされるのは、高速な集積回路に対する必要なインピーダンス制御をもたらす一方で依然として製造が経済的及び容易であるプリント回路基板対ケーブルの相互接続システムである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書において説明する本発明の一態様は、高速の電気信号を伝達するための電気コネクタアセンブリを提供する。一実施形態において、このアセンブリは、複数の信号ピンと、複数のグランドピンと、補助グランドコンタクトとを有するヘッダーと、ヘッダーと嵌合するように構成されたキャリアと、キャリアによって保持された複数の電気ケーブル端子とを備えており、ヘッダー及びケーブル端子は、ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、複数の電気ケーブル端子の各々が、信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトのうちの１つ以上と電気的に接触するように構成されている。
【０００７】
別の実施形態において、このアセンブリは、複数の信号トレースと少なくとも１つのグランドトレースとを有するプリント回路基板と、そのプリント回路基板上に実装されたヘッダーボディであって、複数の信号ピンと、複数のグランドピンと、１つの補助グランドコンタクトとを支持し、複数の信号ピンは、複数の信号トレースに電気的に接続されており、複数のグランドピン及び補助グランドコンタクトは、少なくとも１つのグランドトレースに電気的に接続されている、ヘッダーボディと、ヘッダーボディと嵌合するように構成されたキャリアボディと、キャリアボディ内に保持された複数の電気ケーブル端子であって、ヘッダー及びケーブル端子は、ヘッダーとキャリアが嵌合した構成にあるときに、複数の電気ケーブル端子の各々が、信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトのうちの１つ以上と電気的に接触するように構成されている、複数の電気ケーブル端子と、を備えている。
【０００８】
本明細書で説明する本発明の別の態様は、高速の電気信号を、電気ケーブルと、複数の信号トレース及び少なくとも１つのグランドトレースを有する種類のプリント回路基板との間で伝達するための方法を提供する。一実施形態において、この方法は、ピンヘッダーをプリント回路基板に接続するステップであって、ピンヘッダーは、複数の信号トレースのうちの対応する１つに電気的に接続された複数の信号ピンと、少なくとも１つのグランドトレースに電気的に接続された複数のグランドピン及び１つの補助グランドコンタクトとを備える、ステップと、１つの信号導電体と１つのグランド導電体とを有する種類の複数の電気ケーブルを、対応する複数のケーブル端子で成端するステップであって、ケーブル端子の各々は、複数の信号ピンのうちの１つ、及び複数のグランドピンのうちの１つをその中に受けるように構成されており、複数のケーブル端子の各々は、その外側表面から延び及び補助グランドコンタクトと電気的に接触するように構成されたコンタクト要素を有している、ステップと、複数のケーブル端子をキャリア内へと挿入するステップであって、キャリアは、ピンヘッダーと嵌合し、並びに、信号ピン及びグランドピンが、対応するケーブル端子内へとキャリアの前方縁部を通過するのを可能にするように構成されており、キャリアは、その側面内の開口部を有しており、その開口部は、ケーブル端子から延びるコンタクト要素を露出させるように構成されている、ステップと、キャリアをピンヘッダーと嵌合させて、複数のケーブル端子と、それらに対応する信号ピン、グランドピン、及び補助グランドコンタクトとの間を電気的に接続するステップと、を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下の詳細な説明において、添付の図面を参照するが、それらの図面は本明細書の一部をなすものであり、又、本発明を実施しうる特定の実施形態を実例として示すものである。図示する実施形態は、本発明による全ての実施形態を網羅することを意図したものではない。他の実施形態を利用することもでき、又、構造的又は論理的な変更が、本発明の範囲から逸脱することなくなされうることを理解されたい。以下の詳細な説明は、従って、限定的な意味で解釈されるべきではなく、又、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００１０】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるコネクタアセンブリ１０が示されており、このコネクタアセンブリ１０は、プリント回路基板１２と複数のケーブル１４との相互接続をもたらしている。コネクタアセンブリ１０は、個々のケーブル１４の端子１８を保持するキャリア１６と、プリント回路基板１２上に装着するように構成されたヘッダー２０とを有している。キャリア１６は、ヘッダー２０と嵌合し、それによってケーブル１４とプリント回路基板１２との間の電気的接続を形成するように構成されている。
【００１１】
明確にするために、本発明については、本明細書において、同軸ケーブル及び同軸ケーブル端子と共に使用するものとして図と共に説明している。しかしながら、そのような説明は単に例示的なものであり、又、理解され及び意図されることとして、本発明は、限定するものではないが、一部の例を挙げれば、２軸ケーブル、並びに信号要素及びグランド要素を有する他のケーブル構成を含めて、他の種類のケーブル１４及びそれらに関連付けられる端子１８と共に使用するのに等しく好適である。更に理解され及び意図されることとして、ケーブル１４及び端子１８の異なる種類及び構成を、コネクタアセンブリ１０と共に同時に使用してもよい。例えば、キャリア１６によって保持された端子１８の一部分は、同軸ケーブル端子であってもよく、一方で、キャリア１６によって保持された端子１８の別の部分は、２軸ケーブル（又は他の）端子であってもよい。
【００１２】
ケーブル端子１８は、本明細書に記載した場合を除き、設計においては実質的に従来のものであり、又、一実施形態においては、参照によって本願に援用される米国特許第５，１８４，９６５号に記載されている同軸ケーブル用のＳＣＩ（shielded controlled impedance）コネクタと実質的に同様に構成されている。具体的には、図２を参照すると、ケーブル端子１８は、信号コンタクト２３ａとグランドコンタクト２３ｂとをその中に装着した導電性ハウジング２２を有している。内部信号コンタクト２３ａは、ケーブル１４の信号導体に電気的に接続されていると共に、導電性ハウジング２２から電気的に絶縁されている。内部グランドコンタクト２３ｂは、ケーブル１４のグランド導体（即ちシールド）に及び／又は導電性ハウジング２２に電気的に接続されている。内部信号コンタクト２３ａ及び内部グランドコンタクト２３ｂは、嵌合コネクタヘッダー２０内のそれぞれの信号ピン及びグランドピンを受け及びそれらのピンとの電気的に接続するように構成されている。
【００１３】
本発明のケーブル端子１８は、各端子１８の導電性ハウジング２２が、導電性ハウジング２２の外部表面から延びる付加的なグランドコンタクト２４を更に有しているという点で、例えば米国特許第５，１８４，９６５号において図と共に記載されたものとは異なっている。図示した実施形態において、外部グランドコンタクト２４は、ハウジング２２から延びる弾性梁である。他の実施形態において、外部グランドコンタクト２４は、図示したものから別の形態をとることができ、例えばケーブル端子１８の導電性ハウジング２２から延びるヘルツバンプ（hertzian bump）を有していてもよい。以下で更に詳細に説明するように、外部グランドコンタクト２４は、キャリア１６がヘッダー２０と係合すると、ヘッダー２０内の補助グランドコンタクト５８と電気的に接触するように構成されている。
【００１４】
図１及び図３〜６を参照すると、キャリア１６は、後方縁部２８と、前方又は嵌合縁部３０と、頂部側表面３２と、底部側表面３４と、対向する側方縁部３６、３８とを有する絶縁性ボディ２６を有している。後方縁部２８に沿って位置する複数の空孔４０は、個々のケーブル端子１８をキャリア１６内で受け及び位置決めするように構成されている。各ケーブル端子１８は、各空孔４０内に存在する弾性保持ラッチ４２によって、対応する空孔４０内に保持される（図３及び図６の横断面図において最良に示される）。ケーブル端子１８が対応する空孔４０に挿入されると、端子１８の前方縁部４４は、ラッチ食い付き表面４６と係合し、保持ラッチ４２を端子４２の経路外に撓ませる。端子１８が完全に挿入されると、保持ラッチ４２は元の（撓みのない）位置に戻り、ラッチフック部材４８がケーブル端子１８の後方縁部５０と係合し、それによって、端子１８がキャリア１６から引き抜かれるのを防止する。特筆すべきことに、個々のケーブル端子１８は、保持ラッチ４２を（小さな工具又は指の爪などで）単純に撓ませてフック部材４８を端子１８の後方縁部５０から解放させ、一方で、結合されたケーブル１４を穏やかに引っ張ることによって、キャリア１６から取り外すことができる。個々の端子１８を取り外し交換できることは、例えば損傷した又は欠陥のある端子１８又はケーブル１４を交換するときに有益である。
【００１５】
他の実施形態において、ケーブル端子１８は、限定はしないが、スナップ嵌め、摩擦嵌め、プレス嵌め、機械的圧締め及び接着剤を含めた任意の好適な手段によって、キャリア１６内に保持してもよい。更に、ケーブル端子１８をキャリア１６内に保持するために使用する手段は、上述のように、ケーブル端子１８を取り外すことを可能にするものであってもよく、又、ケーブル端子１８をキャリア１８内に保持するために使用する手段は、端子１８をキャリア１６内に永久的に固定するものであってもよい。他の実施形態において、キャリア１６の後方縁部２８内の空孔４０は、端子１８のうちの１つ以上又は全てを受けるように構成してもよい。
【００１６】
図４及び図５において最良に示されるように、キャリア１６の前方縁部３０及び頂部側表面３２は、ヘッダー２０のコンタクト５６、５８を通すための開口部５２を有している（以下で説明する）。図３及び図６の横断面図において最良に示されるように、ケーブル端子１８は、各端子１８の内部グランドコンタクト２３ｂ及び内部信号コンタクト２３ａが、キャリア１６の前方縁部３０内の開口部５２ａ、５２ｂを通じてアクセス可能となり、一方で、外部グランドコンタクト２４が、キャリア１６の頂部側表面３２の開口部５２ｃを通じて露出し及びアクセス可能となるように、キャリア１６内に位置している。
【００１７】
図１を参照すると、ヘッダー２０は、複数のコンタクト５６を具備する絶縁性ハウジング５４を有しており、その複数のコンタクト５６は、キャリア１６内のケーブル端子１８の内部信号コンタクト及び内部グランドコンタクトと嵌合するように構成されている。ヘッダー２０は、ケーブル端子１８の外部グランドコンタクト２４と嵌合するための１つ以上の補助グランドコンタクト５８が追加されていることを除き、設計においては実質的に従来のものである。補助グランドコンタクト（１つ又は複数）５８は、キャリア１６の頂部側表面３２を通じてケーブル端子１８の外部グランドコンタクト２４と接触するように、ヘッダー２０の内部側壁６０に沿って位置している。
【００１８】
図示の実施形態において、コンタクト５６、５８は導電性ピンである。図３及び図６の横断面図において最良に示されるように、導電性ピンは、グランドピン５６ａの第１の列（ケーブル端子１８の内部グランドコンタクトと嵌合するため）と、信号ピン５６ｂの列（ケーブル端子１８の内部信号コンタクトと嵌合するため）と、グランドピン５８ａの第２の列又は補助列（ケーブル端子１８の外部グランドコンタクト２４と嵌合するため）とを形成するように配列されている。信号ピン５６ｂの列は、相互接続を通じたインピーダンス制御を改善するためのグランド−信号−グランド（ＧＳＧ）構成を形成するように、グランドピン５６ａの第１の列と補助グランドピン５８ａの列との間に位置している。
【００１９】
図示の実施形態において、ヘッダー２０は、ケーブル端子１８の各内部信号コンタクト２３ａ、内部グランドコンタクト２３ｂ、及び外部グランドコンタクト２４がそれぞれ、ヘッダー２０内の対応するグランドピン５６ａ、信号ピン５６ｂ、及び補足的なグランドピン５８ａと電気的に接続するような、コンタクトピン５６ａ、５６ｂ，５８ａの完全な配列を具備している。別の実施形態において、ケーブル端子１８の全ての内部信号コンタクト２３ａ、内部グランドコンタクト２３ｂ、及び外部グランドコンタクト２４が、ヘッダー２０内の対応するピンと電気的に接続するわけではないような、コンタクトピン５６ａ、５６ｂ、５８ａの不完全な配列が、ヘッダー２０内に設けられている。一実施形態において、ヘッダー２０内のコンタクトピン５６ａ、５６ｂ、５８ａの配列は、キャリア１６内の複数のケーブル端子１８の各々が、ヘッダー２０の信号ピン５６ｂ、グランドピン５６ａ、及び補助グランドコンタクトピン５８ａのうちの１つ以上と電気的に接触するように配置されている。
【００２０】
図７を参照すると、本発明による別の実施形態において、補助グランドコンタクト５８を形成するグランドピン５８ａの列が、ヘッダー２０の内部側壁６０に沿って延びる導電性ストリップ６２によって置き換えられている。一実施形態において、導電性ストリップ６２は、端子１８の外部グランドコンタクト２４の全てが１つの共通グランドに接続されるように、ヘッダー２０の内部側壁６０に沿って連続的に延びている。別の実施形態において、導電性ストリップ６２は、内部側壁６０の一部に沿って延びている。更なる別の実施形態において、導電性ストリップ６２は、端子１８の外部グランドコンタクト２４のうちの選択されたもののみが、補助グランド５８を形成する導電性ストリップ６２に接続されるように、２つ以上の別々の区分に分離されている。導電性ストリップ６２の全て又は一部分は、外部グランドコンタクト２４がキャリア１６の頂部側表面３２よりも下にへこんだ状態を維持することができるように、端子１８の外部グランドコンタクト２４の場所に対応する突起部分６４を有していてもよい。或いは、導電性ストリップ６２は、実質的に平坦であってもよく、又、端子１８の外部グランドコンタクト２４は、キャリア１６とヘッダー２０が嵌合すると、キャリア１６の頂部側表面３２よりも上に延びて導電性ストリップ６２と接触するように構成してもよい。
【００２１】
ヘッダー２０のコンタクト５６、５８は、当該技術分野において既知であるように、プリント回路基板１２に接続されている。信号ピン５６ｂは、プリント回路基板１２の複数の信号トレース６６のうちの１つ以上に電気的に接続するように構成されており、一方で、グランドピン５６ａ及び補助グランドピン５８ａは、プリント回路基板１２の少なくとも１つのグランドトレース６８又はグランド層に電気的に接続するように構成されている。グランドピン５６ａ及び補助グランドピン５８ａは、共通の回路基板グランドトレース６８若しくはグランド層に、又は特定の用途に望まれうるように独立したグランドに接続してもよい。更に、ヘッダー２０は、本明細書において貫通孔ピンヘッダーとして図と共に記載しているが、ヘッダー２０は又、表面実装ピンヘッダーであっても、当該技術分野において既知の任意の他の種類のヘッダーであってもよい。ヘッダー２０のコンタクト５６、５８は、はんだ付け、プレス嵌め、又は任意の他の好適な手段によって、プリント回路基板１２に接続することができる。一実施形態において、ヘッダー２０は、ヘッダー２０のコンタクト５６、５８とプリント回路基板１２との接続によってのみ、プリント回路基板１２に固定されている。
【００２２】
別の実施形態において、ヘッダーハウジング５４は、ヘッダー２０を回路基板１２に固定するための付加的な手段を有している。例えば、図４及び図５に示すように、ヘッダーハウジング５４は、プリント回路基板１２内のホール（図示せず）に挿入するように構成されたポスト７０を有していてもよい。ポスト７０は、プレス嵌め、接着剤、又は他の好適な手段によって、回路基板１２内のホール内で保持してもよい。
【００２３】
一実施形態において、ヘッダー２０及びキャリア１６は、ヘッダー２０とキャリア１６を嵌合した構成に保持するように構成されたラッチ手段８０を更に有している。図示の実施形態において、ヘッダー２０はラッチアーム８２を有しており、このラッチアームは、回転して、キャリア１６の対向する側方縁部３６、３８上のラッチブロック８４と係合する。ラッチアーム８２は、キャリア１６がヘッダー２０と嵌合すると、ラッチブロック８４との係合状態へと自動的に回転するように構成してもよく、又、別法として、ユーザーによる手動でのラッチ係合を必要とするように構成してもよい。理解され且つ意図されることとして、様々な及び／又は付加的なラッチ手段８０を、意図する用途に好適である限りは設けてもよい。
【００２４】
一実施形態において、ヘッダー２０及びキャリア１６は、ヘッダー２０とキャリア１６が不正確に位置合わせされるのを防止するように構成されたキー締め手段９０を更に有している。図示の実施形態において、キャリア１６は突起部分９２を有し、一方でヘッダー２０はスロット９４を有している。突起部分９２及びスロット９４は、突起部分９２とスロット９４が適切に位置合わせされているときのみ、キャリア１６がヘッダー２０と嵌合しうるように構成されている。理解され且つ意図されることとして、様々な及び／又は付加的なキー締め手段９０を、意図する用途に好適である限りは設けてもよい。
【００２５】
ヘッダー２０内の補助グランドコンタクト５８及びケーブル端子１８上の嵌合外部グランドコンタクト２４を設けることによって得られる改善された電気的性能は劇的なものであり、表１に示すデータから理解することができる。表１のデータは、ＡＮＳＩ／ＥＩＡ−３６４−９０に記載された標準試験法に従って得られたものであり、本明細書で説明した、ヘッダー２０内の補助グランドコンタクト５８とケーブル端子上の外部グランドコンタクト２４とを有する相互接続部におけるクロストーク（表１において「新規型」と記す）と、ヘッダー内の補助グランドコンタクトとケーブル端子上の外部グランドコンタクトを持たない従来の相互接続部におけるクロストーク（表１において「従来型」と記す）とを比較している。明らかなように、クロストークは、本発明の態様によるコネクタアセンブリを利用したときに著しく減少している。
【００２６】
【表１】
2009520329.tif 000003
【００２７】
本明細書で説明するコネクタアセンブリは、従来の相互接続システムに対する約１．２ＧＨｚ（ギガヘルツ）の限界と比較して、約３．６ＧＨｚに至る十分な性能をもたらしている。これは、従来の相互接続システムを越える、明らかに劇的及び予想外の改善である。
【００２８】
本明細書で説明した実施形態及び実現形態の各々において、コネクタアセンブリ及びその要素の種々の構成要素は、任意の好適な材料で形成されている。その材料は、意図する用途に応じて選択されており、又ポリマーと金属の双方を含んでもよい。一実施形態において、キャリアボディ２６及びヘッダーハウジング５４は、射出成形、押し出し成形、鋳造、機械加工、及びその他同種のものなどの方法によってポリマー材料で形成されており、一方で、導電性構成要素は、成型、鋳造、型押し、機械加工、及びその他同種のものなどの方法によって金属で形成されている。材料の選択は、限定はしないが一部を挙げると、化学暴露条件、温度及び湿度条件を含めた環境暴露条件、難燃性要件、材料強度、並びに剛性を含む要因に依存する。
【００２９】
このように、高速システムに対する経済的なプリント回路基板のヘッダー対ケーブルのコネクタアセンブリについて説明した。このコネクタアセンブリは、容易に入手可能な低コストな構成要素を使用しており、高速システムにおける優れた性能をもたらしている。説明を目的として、特定の実施形態について本明細書において図と共に説明してきたが、種々様々な別の又は等価な実現形態が、本発明の範囲から逸脱することなく、図と共に説明した特定の実施形態の代わりとなりうることが、当業者には理解されよう。当業者には、本発明が非常に種々様々な実施形態で実現されうることが容易に理解されよう。本願は、本明細書で論じた実施形態のいかなる改作または変型をも包含することを意図したものである。従って、本発明が特許請求の範囲及びその等価物によってのみ限定されることが、明白に意図されている。
【００３０】
本発明の実施形態は、図面を参照すると更に理解される。図面の要素は、必ずしも互いに一定の縮尺ではない。同様の参照番号は、対応する類似した部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるコネクタアセンブリの斜視図であり、キャリアの後方縁部及び頂部側表面を示している。
【図２】図１のコネクタアセンブリ内で使用されているケーブル端子の一実施形態を大いに拡大した斜視図。
【図３】図１の線３−３に沿った横断面図であり、嵌合していない構成にあるコネクタアセンブリのヘッダー及びキャリアを示している。
【図４】図１のコネクタアセンブリの斜視図であり、キャリアの前方縁部及び頂部側表面を示している。
【図５】図１のコネクタアセンブリの斜視図であり、キャリアの前方縁部及び底部側表面を示している。
【図６】図１のコネクタアセンブリの横断面図であり、嵌合した構成にあるコネクタアセンブリのヘッダー及びキャリアを示している。
【図７】本発明によるコネクタアセンブリに対するヘッダーの別の実施形態の斜視図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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