(57)【要約】【解決手段】  電力コネクタは、マウンティングインターフェースおよび結合するインターフェースを有するハウジングを構成する。結合するインターフェースは、１つ以上の方向に間隔を置かれた複数のレセプタクルを画定する。複数の電気接点は、ハウジングによって支持される。これらの電気接点は、マウンティングインターフェースで電気部品、および対向する結合された端と電気的に接続するように構成される、それぞれのマウンティング端を画定する。電気接点の少なくとも１つは、レセプタクルの少なくとも選択した１つ内に配置された共通接点ビームを画定する。この共通接点ビームは、結合された電気コネクタの隣接した電気接点のペアに電気的に接続されるように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気コネクタであって、以下のものを有する：
端および側面を有する第１電気接点と；
端および側面を有する第２電気接点と；
および、端および側面を有する第３電気接点とであって、
第１および第２電気接点は、第１の方向に沿って、端対端に位置され、第１および第３電気接点は、第１の方向に垂直である第２の方向に沿って、側面対側面に位置され、第１および第２電気接点は、第１の予め確立している差動インピーダンスを供し、さらに、第１および第３電気接点は、第２の予め確立している差動インピーダンスを供する。
【請求項２】
第１の予め確立している差動インピーダンスは、８５±１０オームであり、さらに第２の予め確立している差動インピーダンスは、１００±１０オームである請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項３】
第１および第３接点間の誘電材料をさらに有する請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項４】
第１および第２電気接点は、第１の方向に沿って第１の距離だけ離れ、そして第１および第３電気接点は、第２の方向に沿って第２の距離だけ離れ、それは、第１および第２電気接点が、第１の予め確立している差動インピーダンスを供するようであり、さらに、第１および第３電気接点が、第２の予め確立している差動インピーダンスを供するようである請求項１記載の電気コネクタ。
【請求項５】
第１の予め確立している差動インピーダンスは、第１の距離の関数であり、さらに、第２の予め確立している差動インピーダンスは、第２の距離の関数である請求項４記載の電気コネクタ。
【請求項６】
電気コネクタであって、それは下記を有する：
コネクタハウジングと；
コネクタハウジング内に端対端に配置された第１および第２電気接点と；
および、コネクタハウジング内に側面対側面に配置された第３および第４電気接点とであって、
第１および第２電気接点は、第１の予め確立している差動インピーダンスを供し、さらに第３および第４電気接点は、第２の予め確立している差動インピーダンスを供する。
【請求項７】
電気コネクタシステムであって：
この上記のものは以下を有する：
複数の電気接点であって、それぞれの前記接点は、それぞれのマウンティング端を有し、そのマウンティング端は、コネクタ足跡を画定する電気コネクタを有するもの；
および、このコネクタ足跡に対応する導電要素の配置を有する基板であって、そこではコネクタは、第１の方向性で基板にマウントされるときに、第１の予め確立している差動インピーダンスを供し、かつ、第２の方向性で基板にマウントされるときに、第２の予め確立している差動インピーダンスを供し、第２の差動インピーダンスは、第１の差動インピーダンスとは異なり、第２の方向性は、第１の方向性とは異なるもの。
【請求項８】
電気コネクタであって、それは以下を有する：
第１電気接点と；
第１の方向に沿って第１電気接点に隣接して位置した第２電気接点と；
および、第１の方向に垂直である第２の方向に沿って第１電気接点に隣接して位置する第３電気接点とであって、
第１電気接点および第２電気接点は、８５±１０オームの差動インピーダンスを供し、かつ第１電気接点および第３電気接点は、１００±１０オームの差動インピーダンスを供する。
【請求項９】
接点は、８５±１０オームの差動インピーダンスが配置の結果として供されるように、相互に関連して位置する請求項８記載の電気コネクタ。
【請求項１０】
接点は、１００±１０オームの差動インピーダンスが配置の結果として供されるように、相互に関連して位置する請求項９記載の電気コネクタ。
【請求項１１】
第１および第２電気接点は、第１の方向に沿って第１の距離だけ離れ、さらに、第１および第３電気接点は、第２の方向に沿って第２の距離だけ離れ、それは、第１および第２電気接点が、８５±１０オームの差動インピーダンスを供するようなものであり、さらに第１および第３電気接点が、１００±１０オームの差動インピーダンスを供するようなものである請求項８の電気コネクタ。
【請求項１２】
それぞれの信号接点は、それぞれの側面およびそれぞれの端を有し、その第１および第２信号接点は、端対端に位置され、さらに、第１および第３信号接点は、側面対側面に位置される請求項８記載の方法。
【請求項１３】
第１および第３接点間の誘電材料をさらに有する請求項１２記載の電気コネクタ。
【請求項１４】
電気コネクタを設計する方法であって、その方法は：
前記の方法は、以下を有する：
第１の差動インピーダンスを識別すること；
第１の差動インピーダンスとは異なる第２の差動インピーダンスを識別すること；
および、第１信号接点と、第１の方向に沿って第１信号接点に隣接する第２信号接点と、および、第１の方向に垂直である第２の方向に沿って第１信号接点に隣接して位置された第３信号接点とであって、第１信号接点および第２信号接点は、第１の差動インピーダンスを供し、さらに第１信号接点および第３信号接点は、第２の差動インピーダンスを供するものを有する電気コネクタを提供する。
【請求項１５】
第１の差動インピーダンスは８５±１０オーム、さらに第２の差動インピーダンスは１００±１０オームである請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
それぞれの信号接点は、それぞれの側面およびそれぞれの端を有しており、第１および第２信号接点は、端対端に位置され、さらに、第１および第３信号接点は、側面対側面に位置される請求項１５記載のの方法。
【請求項１７】
コネクタは、第１および第３接点間の誘電材料をさらに有する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
第１および第２信号接点は、第１のリードフレームハウジングに配置される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
第３の信号接点は、第１のリードフレームハウジングに隣接している第２のリードフレームハウジングに配置される請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
第１および第２信号接点は、第１の方向に沿って第１の距離だけ離れ、さらに、第１および第３信号接点は、第２の方向に沿って第２の距離だけ離れ：
前記方法は、以下を有する：
第１および第２信号接点は、第１の差動インピーダンスを供し、さらに、第１および第３信号接点は、第２の差動インピーダンスを供するように、第１および第２の距離を画定する、請求項１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願の引用）
この出願は、２００９年７月２４日に出願された仮米国特許出願第６１／２２８，２６９の利益を要求し、あたかもその全体においてここに述べられるかのように、その開示は、引用によってこれによって組込まれる。
【０００２】
電気コネクタは、コネクタハウジングにおいて相互に隣接して配置された複数のリードフレーム組立体を有することができる。コネクタは、第１平面を画定するマウンティングインターフェース、および、第２平面を画定する結合するインターフェースを有することができる。結合するインターフェースの平面が、マウンティングインターフェースの平面に対して直交である場合には、このコネクタは、直角コネクタと呼ぶことができる。結合するインターフェースの平面が、マウンティングインターフェースの平面と平行である場合には、そのコネクタは、中二階（mezzanine）コネクタと呼ぶことができる。
【０００３】
そのようなリードフレーム組立体は、それぞれリードフレームハウジングを有することができ、さらに、それは、例えばプラスチックのような誘電材料で作ることができる。複数の電気接点は、リードフレームハウジングを介して延びることができる。その接点は、導電材料で作ることができる。その接点は、リードフレームを形成するために導電材料のシートから型押しすることができる。リードフレームハウジングは、リードフレーム上に重ね成型することができる。そのようなリードフレーム組立体は、インサート成型されたリードフレーム組立体（ＩＭＬＡ）と呼ぶことができる。
【０００４】
各接点は、結合する端を有することができ、それはレセプタクル、ブレード、または、他の望ましい結合する端であることができる。各接点は、それぞれのマウンティング端を有することができ、それは針の目タイプのマウンティング端、または、ピン、ボール、または他の望ましいマウンティング端を有することができ、あるいは、例えばハンダボールのような可溶性のマウンティング要素で終端することもできる。
【０００５】
リードフレーム組立体内の接点の結合する端は、第１の方向に沿って延びるリニアアレイを形成することができる。接点の結合する端は、第１の方向に沿って延びる共通の中心線に沿って配置することができる。接点のマウンティング端は、第２の方向に沿って延びるリニアアレイを形成することができ、それは、第１の方向（中二階コネクタの場合）と平行であることができ、または第１の方向（直角コネクタの場合）に垂直であることができる。接点のマウンティング端は、第２の方向に沿って延びる共通の中心線に沿って配置することができる。
【０００６】
電気接点の差動（differential）信号ペアは、端対端（すなわち、端結合された）に、または、側面対側面（すなわち、側面結合された）に配置することができる。接点は、行（column）または列（row）のいずれかに沿って信号−信号−接地の配列に配置することができる。
【０００７】
差動信号ペアは、差動信号ペアの正の導体および負の導体の間に差動インピーダンスを有する。差動インピーダンスは、差動信号ペアの長さに沿った特別のポイントで、同一の差動信号ペアの２つの信号導体間に存在するインピーダンスとして画定される。コネクタが接続される電気装置のインピーダンスと整合する（match）差動インピーダンスを制御することが望ましい。電気装置のインピーダンスに差動インピーダンスを整合することは、信号反射、およびまたは全般のシステム帯域幅を制限することができるシステム共振を最小限にする。さらに、それが差動信号ペアの長さに沿ってほぼ一定であるように、すなわち、差動信号ペアが、ほぼ安定した差動インピーダンスプロフィールを有するように、差動インピーダンスを制御することが望ましい。
【０００８】
差動インピーダンスプロフィールは、信号および接地接点の位置（positioning）によって制御することができる。具体的には、差動インピーダンスは、隣接する接地接点に対する信号接点の接近によって、および差動信号ペア内の信号接点の端の間のギャップによって決定することができる。
【０００９】
高帯域システム用の受入れ可能な差動インピーダンス制御を維持するために、２、３０００分の１インチ以内に、接点間のギャップを制御することは望ましい。２〜３０００分の１インチを超えるギャップの変動は、インピーダンスプロフィールにおける受入れし得ない変動を引き起こす場合がある；しかしながら、許容変動は、望ましい速度、受入れ可能な誤り率（error rate）、および他の設計要素に依存する。
【００１０】
導体配置に加えて、差動インピーダンスは、導体に隣接した材料の誘電特性によって影響される場合がある。一般に、可能な限り多くの導体に隣接し、かつ接触する非常に低い誘電率を有する材料を有することは望ましい。誘電体としてのプラスチックではなく、空気の使用は、多くの利点を提供する。
【００１１】
補足的背景は、２００８年１２月３１日付出願された、米国特許７，２７０，５７４、米国特許６，９９４，５６９、および米国特許出願６１／１４１，９９０において、見つけることができ、それぞれの開示は、引用によってここに組込まれる。
【発明の概要】
【００１２】
ここに開示されるように、電気コネクタは、列と行内に配置された複数の電気接点を有することができる。接点の端結合された差動信号ペアは、第１の予め確立された差動インピーダンスを提供することができ、その一方で、接点の側面連結された差動信号ペアは、第２の予め確立された差動インピーダンスを提供することができ、それは第１の予め確立された差動インピーダンスとは異なることができる。したがって、単一のコネクタは、端結合されたペア用に配線されたときに、８５±１０Ωの差動インピーダンスを、および、側面結合されたペア用に配線されたときに、１００±１０Ωの差動インピーダンスを供するように設計することができる。
【００１３】
ここに使用されるように、用語「予め確立している差動インピーダンス」は、設計の副産物として、単に存在するだけの差動インピーダンスとは異なるように、コネクタ内に設計されている差動インピーダンスに当てはまる（refer to）。換言すれば、コネクタは、他方が、コネクタ内に設計されていないが、むしろ単に設計の副産物である一方で、一方の予め確立している差動インピーダンスを供するように設計されている先行技術のコネクタとは異なるように、演繹的に知られている２つの特定の差動インピーダンスを供するように設計されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一例の中二階スタイル電気コネクタを描く。
【図２Ａ】平面Ａに沿って図１におけるコネクタの部分的な断面図を描き、さらに一例の接点配置内の異なる差動信号ペア指示を示す。
【図２Ｂ】平面Ａに沿って図１におけるコネクタの部分的な断面図を描き、さらに一例の接点装置内の異なる差動信号ペア指示を示す。
【図３】差動インピーダンスに影響する（affect）ために変動することができる接点配置の、ある構造の態様を描く。
【図４】電気接点の行間に配置された誘電体壁を備えた一例の接点配置を描く。
【図５Ａ】差動インピーダンスに影響するために一例の接点配置の回転を描く。
【図５Ｂ】差動インピーダンスに影響するために一例の接点装置の回転を描く。
【発明を実施するための態様】
【００１５】
図１は、一例の中二階スタイルの電気コネクタ１２を描く。そのようなコネクタは、コネクタハウジング１４を有することができ、それはプラスチックのような誘電材料で作ることができる。コネクタ１２は、複数の電気接点（図２Ａおよび２Ｂにおいて示される）を有することができる。各接点は、それぞれの結合する端１６、およびそれぞれのマウンティング端１８を有する。マウンティング端は、ハンダボール２０のような可溶要素で終端することができる。そのようなコネクタ１２は、ボールグリッドアレイコネクタと呼ぶことができる。マウンティング端１８の配置は、コネクタの「足跡（footprint）」を画定することができる。
【００１６】
図２Ａおよび２Ｂは、図１によって示されるような、コネクタ１２の平面Ａに沿う部分的な断面図によるコネクタ１２の接点の配置を示す。図２Ａおよび２Ｂは、また一例の接点配置の異なる差動信号ペア指示２９、３１を描く。図示されるように、接点２２のそれぞれは、それぞれの端２４およびそれぞれの側面２６を有することができ、そこでは、接点の側面は、端よりも広い。第１および第２接点２８、３０は、信号ペア指示２９によって図２Ａにおいて強調されるような第１の方向に沿って端対端に位置されている。第１接点２８は、信号ペア指示３１によって図２Ｂにおいて強調されるような第１の方向に垂直である第２の方向に沿って、第３接点３２を備えた側面対側面に位置することができる。
【００１７】
第１および第２接点２８、３０は、第１の予め確立している差動インピーダンスＺ１を有する端結合された差動信号ペア２９を画定することができる。第１および第３接点２８、３２は、第１の予め確立している差動インピーダンスＺ１とは異なる第２の予め確立している差動インピーダンスＺ２を有する側面結合された差動信号ペア３１を画定することができる。例えば、第１の予め確立している差動インピーダンスＺ１は、８５オームであり、他方、第２の予め確立している差動インピーダンスは、１００オームのＺ２である。
【００１８】
ここに使用されるように、定まった差動インピーダンス値は、その値用に定まった値プラスまたはマイナス１０％の許容範囲に当てはまる。例えば、定まった値「１００Ω」は、１００Ω±１０％、または９０−１１０Ωに当てはまる。同様に、定まった値「８５Ω」は、８５Ω±１０％、または７６.５−９３.５Ωに当てはまる。
【００１９】
図３は、差動インピーダンスに影響するために変動することができる接点配置の、ある構造の態様を描いている。例えば、隣接した行３３、３５の中心線の間の距離と同様に、第１および第２の隣接端２４の間の距離は、変動することができる。隣接した行３３、３５は、図３における端対端に配置された接点２４の行に当てはまる。第１および第２接点の隣接する端の間の距離は、図３において「ｇ」として示される「ギャップ幅」と呼ぶことができる。このギャップ幅ｇの調節は、第１および第２接点２８、３０の隣接端２４の間の距離に影響することができる。隣接した行の中心線の間の距離は、図３において「ｐ」として示される「行ピッチ」と呼ぶことができる。行ピッチを調節することは、第１および第３接点２８、３２の隣接した側面２６の間の距離に影響することができる。
【００２０】
ギャップ幅ｇおよび行ピッチｐは、第１および第３電気接点２８、３２が第２の予め確立している差動インピーダンスＺ２を供している間に、第１および第２電気接点２８、３０が第１の予め確立している差動インピーダンスＺ１を供するように選択することができる。換言すれば、コネクタは、単一コネクタにおける２つの予め確立された差動インピーダンスＺ１、Ｚ２を供するように協働するギャップ幅ｇおよび行ピッチｐを有するように設計することができる。すなわち、第１および第２電気接点２８、３０は、第１の方向に沿う第１の距離だけ離れることができ、さらに、第１および第３電気接点２８、３２は、第２の方向に沿う第２の距離だけ離れることができ、それは、第１および第２電気接点２８、３２が、第１の予め確立している差動インピーダンスＺ１を供し、第１および第３接点が第２の予め確立している差動インピーダンスＺ２を供するようなものである。したがって、その接点は、供された第１および第２の予め確立している差動インピーダンスＺ１、Ｚ２が、その配置の結果として供されるように、相互に関連して、位置することができる。
【００２１】
ここに示されるような接点装置は、端結合の、および、側面結合の差動信号ペア２９、３１を有することができることが、理解されるに違いない。したがって、同一のコネクタ１２は、２つの予め確立している差動インピーダンスＺ１、Ｚ２を、同時に、両方に供給することができる。
【００２２】
図４において示されるように、プラスチックのような誘電材料３４は、例えば、隣接した接点の側面間に配置することができる。誘電材料３４は、隣接する接点行３３、３５の間に配置された誘電体壁であることができる。
【００２３】
図５Ａおよび５Ｂにおいて示されるように、そのようなコネクタ１２は、基板３６上にマウントすることができる。例として、基板３６は、プリント配線回路用基板であることができ、さらに、コネクタ１２は、複数の方向性のうちのいずれにもマウントすることができる。そのような基板３６は、パッド、またはスルーホールのような導電要素３８の配置を有することができる。この導電要素３８は、コネクタ足跡に対応する配列において配置することができ、したがって、コネクタ１２が基板３６上にマウントされるときに、接点２２のマウンティング端は、基板上の導電要素と電気接点を作ることができる。
【００２４】
基板３６は、ある２つ導電要素３８が、差動信号ペアを形成するように配線することができる。正方形のグリッド足跡（例えば、ハンダボール、または従属的な端子端の）を有するコネクタ１２は、図５Ａに示されるように、第１の方向性（orientation）に、または、図５Ｂに示されるように、すなわち、第１の方向性に関して９０°回転した、第２の方向性に、基板３６上に設置することができる。コネクタ１２が、図５Ａに示されるようにマウントされるとき、コネクタ１２は、第１の差動インピーダンスＺ１を供し、さらに、コネクタ１２が、図５Ｂに示されるようにマウントされるとき、コネクタ１２は、第２の差動インピーダンスＺ２を供するであろうことは理解されるに違いない。したがって、同一のコネクタ１２は、それが基板上でどのように方向付けされるかに依存して、同一の基板３６上に、少なくとも２つの異なる、予め確立された差動インピーダンスＺ１、Ｚ２の選択された１つを提供することができる。このことは、単一の部分が、２つの別個のインピーダンスを生成することができるので、有利である。
【００２５】
上述されたように、電気コネクタ１２は、２つの望ましい差動インピーダンスＺ１、Ｚ２を予め確立することによって、さらに、次いで、同一のコネクタ１２における側面結合された差動信号ペア３１が、第２の２つの差動インピーダンスＺ２を提供している間に、端結合された差動信号ペア２９が、第１の２つの差動インピーダンスＺ１を提供するように、コネクタ１２を設計することによって提供することができる。
【００２６】
例の実施例において、接点２２は、１.４ｍｍの行ピッチ、および１.４ｍｍの列ピッチをもって、正方形のグリッド内に配置することができる。接点は、０.３５のｍｍ厚さ（すなわち、０.３５ｍｍの端を有する）であり、さらに、１.０ｍｍ幅（すなわち、１.０ｍｍの側面を有する）であることができる。したがって、行における隣接する接点間のギャップ幅は、恐らく、０.４ｍｍであり、さらに、列における隣接した接点の側面間の距離は、１.０５ｍｍであることができる。０.８ｍｍの厚さを有する誘電材料は、行間に、すなわち、隣接する接点の側面間に、配置することができる。したがって、誘電体は、接点の側面から０.１２５ｍｍ間隔を置くことができる。
【００２７】
そのようなコネクタ１２において、行に沿う接点２２が、接地−信号−信号−接地の配列に配置された場合、端結合された差動信号ペア２９の差動インピーダンスＺ１は、８２−８３Ωであると判明した。同一のコネクタ１２において、列に沿う接点２２が、接地−信号−信号−接地の配列に配置された場合、側面結合された差動信号ペア３１の差動インピーダンスＺ２は、９８−９９Ωであると判明した。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2013500552.tif 000009
【国際調査報告】
2013500552.tif 000010
2013500552.tif 000011
2013500552.tif 000012
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