(57)【要約】  本発明は、両端を有し、単芯導電性要素２３０、該単芯導電性要素を囲んでいる外側導電性要素２３２、圧縮性接続要素２２０、及び信号アレイ２０２の少なくとも１つの端部を含む少なくとも１つのシールド導体２０４を備えた信号アレイ２０２を有したコネクタ又はコネクタ組立体２００であって、接続要素２２０は、絶縁材料層を貫通する複数の導電性要素を有した絶縁材料から成る層を含んでいる。圧縮性接続要素２２０は、信号アレイと信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、信号ベアリング要素に対して単芯導電性要素２３０及び外側導電性要素２３２の幾何学的配置を維持する。
2008541409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体から成る信号アレイであって、前記導体のそれぞれが少なくとも１つの内側導電性要素及び外側導電性要素を含んでいる前記信号アレイと、
接触面を有する導電性体であって、前記導体の両端が、前記導電性体内部で終端しており、且つ、前記信号アレイを信号ベアリング要素に接触させるために略共平面状に配置された状態で、前記外側導電性要素は前記導電体電気的に結合され、前記内側導電性要素は前記導電性体の前記接触面に接触している前記導電性体と、
圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された複数の導電性要素を有している圧縮性接続要素と、
を備えているコネクタ組立体であって、
前記圧縮性接続要素は、前記接触面に対して位置決め可能とされ、且つ、前記接触面と前記信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、前記信号アレイの前記導体の前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素と前記信号ベアリング要素の導電性要素との幾何学的配置を維持する一方で、前記信号アレイと前記信号ベアリング要素との間で信号を通過させるように動作可能とされることを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項２】
前記導電性体は金属から成ることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項３】
前記接触面は、前記導電性体を貫通するように形成された開口部を有し、
前記導体は、前記開口部内部に延在し、
前記内側導電性要素は、前記開口部のそれぞれを通じて前記接触面に電気的に接触していることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項４】
前記内側導電性要素は、誘電材料又は空気によって囲まれていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項５】
前記導体は、同軸ケーブル又は二芯ケーブルとされることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項６】
前記開口部の近傍で前記導電性体の前記接触面内に形成された凹所をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載のコネクタ組立体。
【請求項７】
前記接触面は、前記導電性体の前面に対して凸状、共平面状、又は凹状とされることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項８】
各コネクタの両端に結合されたフェルールをさらに備え、
前記フェルールのそれぞれは、内部コンタクトと、ケーブルそれぞれの前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素によって形成される外側本体とを含み、
前記外側本体は、前記導電性体に電気的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ組立体。
【請求項９】
前記内部コンタクトを囲み、前記外側本体から前記内部コンタクトを電気的に絶縁する誘電要素をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載のコネクタ組立体。
【請求項１０】
前記フェルールは、前記ケーブルを固定するために、前記導電性体に螺入されていることを特徴とする請求項８に記載のコネクタ組立体。
【請求項１１】
それぞれが複数の導体を含んでいる対向する信号アレイであって、前記導体のそれぞれが少なくとも１つの高剛性な内側導電性要素及び高剛性な外側導電性要素を含んでいる前記信号アレイであって、それぞれが接触面と、コネクタ本体内で終端しているコネクタの両端とを有したコネクタ本体を含み、且つ、前記導体の前記内側導電性要素及び外側導電性要素が略共平面状に配置された状態で各前記接触面に接触している前記信号アレイと、
圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された複数の導電性要素を有する圧縮性接続要素と、
を備えているコネクタ組立体であって、
前記圧縮性接続要素は、対向する前記コネクタ本体の各接触面同士の間で位置決め可能とされ、且つ、対向する前記コネクタ本体同士の間で圧縮された場合に、前記圧縮性接続要素を通じた前記信号アレイの前記内側導電性要素と前記外側導電性要素との幾何学的配置を維持する一方で、前記両コネクタ本体の高剛性な前記内側導電性要素と前記外側導電性要素とを係合し、前記信号アレイ同士の間で信号を通過させるように動作可能とされることを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記コネクタ本体が導電性を有していることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項１３】
各前記コネクタ本体の前記接触面は、前記コネクタ本体を貫通するように形成された開口部を有し、
前記導体は、前記開口部内部に延在し、
前記内側導電性要素は、各前記開口部を通じて前記接触面に電気的に接触していることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項１４】
前記内側導電性要素は、誘電材料又は空気によって囲まれていることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項１５】
前記開口部の近傍で、少なくとも１つの前記コネクタ本体の前記接触面内に形成された凹所をさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載のコネクタ組立体。
【請求項１６】
少なくとも１つの前記導電性体の前記接触面は、前記コネクタ本体の前面に対して凸状、共平面状、又は凹状のいずれかとされることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項１７】
各ケーブルの両端に結合されたフェルールをさらに備え、
各前記フェルールは、内部コンタクトと、各前記ケーブルの前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素を電気的に形成する外側本体とを含み、
前記フェルールは、前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素を前記接触面に接触させるために前記コネクタ本体に結合されていることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項１８】
前記内部コンタクトを囲み、前記内部コンタクトを前記外側本体から電気的に絶縁している誘電要素をさらに備えていることを特徴とする請求項１７に記載のコネクタ組立体。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記コネクタ本体は、導電性を有し、
前記フェルールの前記外側本体は、前記導電性体に結合されていることを特徴とする請求項１７に記載のコネクタ組立体。
【請求項２０】
前記フェルールは、前記ケーブルを固定するために前記コネクタ本体に螺入されていることを特徴とする請求項１７に記載のコネクタ組立体。
【請求項２１】
前記コネクタ本体の前記接触面は、前記圧縮性接続要素を圧縮するために共に入れ子式として構成されていることを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ組立体。
【請求項２２】
複数の信号ベアリング要素を形成するために回路基板上に形成された外側導体の配線それぞれによって囲まれている複数の内側導体の配線を有した回路基板と、
複数の導体から成る信号アレイであって、前記導体のそれぞれが高剛性な内側導電性要素及び高剛性な外側導電性要素を含んでいる前記信号アレイと、
接触面を有し、且つ、前記信号アレイの前記導体の両端が前記コネクタ本体内で終端しているコネクタ本体であって、前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素が前記信号アレイを前記回路基板に接触させるために略共平面状に配置された状態で、前記接触面に接触している前記コネクタ本体と、
圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された複数の導電性要素を有する圧縮性接続要素と、
を備えているコネクタ組立体であって、
前記圧縮性接続要素は、前記接触面に対して位置決め可能とされ、且つ、前記接触面と前記回路基板の前記信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、前記信号アレイの前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素と前記回路基板の前記信号ベアリング要素との幾何学的配置を維持する一方で、高剛性な前記内側導電性要素と高剛性な前記外側導電性要素とを係合し、前記信号アレイと前記信号ベアリング要素との間で信号を通過させるように動作可能とされることを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項２３】
前記コネクタ本体は、導電性を有していることを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ組立体。
【請求項２４】
前記接触面は、前記コネクタ本体を貫通するように形成された開口部を有し、
前記導体は、前記開口部内部に延在し、
前記内側導電性要素は、各前記開口部を通じて前記接触面に電気的に接触していることを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ組立体。
【請求項２５】
前記開口部の近傍で前記コネクタ本体の前記接触面内に形成された凹所をさらに備えていることを特徴とする請求項２４に記載のコネクタ組立体。
【請求項２６】
前記接触面は、前記コネクタ本体の前面に対して凸状、共平面状、又は凹状のうちいずれかとされることを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ組立体。
【請求項２７】
前記信号ベアリング要素を含む回路基板の一部分は、前記回路基板の所定の表面に対して凸状、共平面状、又は凹状のうちいずれかとされることを特徴とする請求項２２に記載のコネクタ組立体。
【請求項２８】
コネクタ本体内で終端する複数の導体を有する前記コネクタ本体であって、各前記導体が少なくとも１つの高剛性な内側導電性要素及び外側導電性要素を含んでいる前記コネクタ本体と、
前記内側導電性要素及び前記外側導電性要素が略共平面状に配置された状態で前記コネクタ本体の接触面に接触するように前記コネクタ内で終端している前記導体の両端と、
複数の導電性要素を有し、且つ、圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された圧縮性接続要素と、
を備えているコネクタであって、
前記圧縮性接続要素は、前記接触面に対して位置決め可能とされ、且つ、前記接触面と信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、前記導体の前記内側導電性要素と前記外側導電性要素との幾何学的配置を維持する一方で、高剛性な前記内側導電性要素と高剛性な前記外側導電性要素とを係合させ、前記信号ベアリング要素によって信号を通過させるように動作可能とされることを特徴とするコネクタ。
【請求項２９】
前記コネクタ本体は、導電性を有し、前記導体の前記外側導電性要素に結合されていることを特徴とする請求項２８に記載のコネクタ。
【請求項３０】
前記導電性体の前記接触面内に形成された凹所をさらに備えていることを特徴とする請求項２８に記載のコネクタ。
【請求項３１】
前記接触面は、前記コネクタ本体の前面に対して凸状、共平面状、又は凹状のうちいずれかとされることを特徴とする請求項２８に記載のコネクタ。
【請求項３２】
内側導電性要素が略共平面状に配置された状態でコネクタ本体の接触面で接触するように、前記コネクタ本体内で終端している複数の前記内側導電性要素を有した前記コネクタ本体と、
前記内側導電性要素のそれぞれを囲んでいる接地基準面を備えている前記接触面と、
圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された複数の導電性要素を有する平坦な圧縮性接続要素と、
を備えているコネクタ組立体であって、
平坦な前記接続要素は、前記接触面に対して位置決め可能とされ、且つ、前記接触面と信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、前記内側導電性要素と各前記接地基準面との幾何学的配置を維持する一方で、前記信号ベアリング要素によって信号を通過させるように動作可能とされることを特徴とするコネクタ組立体。
【請求項３３】
前記コネクタ本体は、導電性を有していることを特徴とする請求項３２に記載のコネクタ組立体。
【請求項３４】
前記コネクタ組立体は、前記内側導電性要素が前記回路基板上の配線と結合するために、回路基板の縁部と接続するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載のコネクタ組立体。
【請求項３５】
導体から成るアレイと信号ベアリング要素との間で信号を接続する方法であって、
コネクタ本体内の導体の両端を終端するステップと、
前記導体の内側導電性要素を前記コネクタ本体の接触面に略共平面状に配置された状態で接触させるステップと、
前記内側導電性要素のそれぞれを囲むために接地基準面を前記接触面に接触させるステップと、
圧縮性を有する電気的絶縁媒体内に埋設された複数の導電性要素を有する圧縮性接続要素を、前記接触面に対して位置決めするステップと、
前記内側導電性要素と各前記接地基準面との幾何学的配置を維持する一方で、前記導体から成るアレイと前記信号ベアリング要素との間で信号を通過させるために、前記接触面と前記信号ベアリング要素との間で前記圧縮性接続要素を圧縮するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項３６】
前記コネクタ本体は、導電性を有していることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記コネクタ本体は、前記コネクタ本体の前記接触面内に形成された凹所をさらに含んでいることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記接触面は、前記コネクタ本体の前面に対して凸状、共平面状、又は凹状のうちいずれかとされることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記導体から成るアレイは、複数のケーブルを含んでいることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記導体から成るアレイは、回路基板上に複数の配線を含んでいることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記信号ベアリング要素は、回路基板を含んでいることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
前記信号ベアリング要素は、コネクタを含んでいることを特徴とする請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、“Zero Insertion Force High Frequency Connector”という名称で２００３年１１月５日出願の米国特許出願第１０／７０２，１９２号明細書の係属部分出願である。なお、当該米国特許出願は、参照によって本明細書に完全に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、電気コネクタ、より詳しくは高周波用電気コネクタの性能改善、その構造、及び簡便に利用することに関する。
【背景技術】
【０００３】
あらゆる種類の電子製品を利用する機会が社会全般で劇的に増加しているので、このような電子製品で利用される構成部品を改善する要求が非常に強くなっている。電子製品の利用は、その一面として、例えばデータ信号、例えば電子回路基板のような様々な信号ベアリング要素同士の間における、通信信号やデータ通信信号のような高周波信号の結合を含んでいる。
【０００４】
電子製品は、多層回路パッケージが挿入されるラックやフレームを含む場合がある。一般に、フレームが“バックプレーン”と呼称される回路基板を含む一方で、回路パッケージは１つ以上の回路基板を含む。バックプレーンは、一般に導電性を有する配線に半田付けによって相互接続されたマルチプルコネクタを含んでいる。バックプレーンは、一般に回路パッケージ内部で回路基板を相互接続すること以外はほとんど機能しない。しかしながら、バックプレーンは、外部をフレームに電気的に接続することができる。バックプレーンは、機能性を含んでいる場合には、“マザーボード”と呼称される。例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）では、このようなことが当て嵌まる。
【０００５】
バックプレーンはマザーボードと呼称される場合があるので、このようなマザーボード、すなわちバックプレーンを利用することによって電気的に相互接続される回路基板を含む回路パッケージは、ドーターカードと呼称される。各ドーターカードは、回路内で様々な電子部品と電気的に相互接続するために導線性を有する配線を有する１つ以上の回路基板を含んでいる。例えば集積回路（ＩＣｓ）、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、インダクタやレジスタ等のような電子部品は、ドーターカード上の導電性を有する配線に半田付けされた金属導線によってパッケージ化されている。ドーターカードは、一般にフレーム内部に挿入された場合に、マザーボード、すなわちバックプレーン上で対応するコネクタに電気的に結合するために、縁部近傍に設けられ、配線に半田付けされたコネクタを含んでいる。
【０００６】
回路基板に電子部品を取り付けるための一般的な方法は、例えば回路基板を穿孔した穴のような“スルーホール”と穴近傍の配線内の島領域とを利用する方法である。従って、電子部品上のワイヤ導線は、穴を通じて挿入するように曲げられているか、又は“形成”若しくは構成され、一旦挿入又は“配置”された島領域に半田付けされている。
【０００７】
例えばAmphenol、Teradyne、Tyco等から市販されているGbXJ、VHDM-HSDJ、VHDM7、Hardmetric(HM)、CompactPCl等のような、すぐに利用可能な雄雌式コネクタが、２つの回路基板を相互接続するために利用される場合がある。このようなコネクタは、導線性を有する接触ピンから成る様々なアレイを有しているので、様々な大きさで利用することができる。各接触ピンは、一般に誘電材料を利用することによって共に保持され、コネクタを形成する。各接触ピンは、回路基板内のスルーホールを通じて挿入可能な誘電材料から演出した部分を含んでいる。各コネクタと共に利用するための回路基板は、コネクタの接触ピンに対応するスルーホールを有している。回路基板上の導電性を有する配線は、回路内にノードを形成する接触ピンに対応する島領域から延出している。
【０００８】
製造の際に、回路基板は、コンベア上に配置される場合がある。コンベアが回路基板を移動させる場合に、半田ペーストが回路基板に塗布される。スルーホールを有する電子部品は、コネクタを含み、一般的には手作業で、半田ペーストが塗布された対応するスルーホールに載置される。その後に、コンベアは半田ペーストを加熱するオーブンを通じて回路基板及びコネクタを運搬する。このようなプロセスは、一般に“ウェーブソルダリング”と呼称される。
【０００９】
電子部品を回路基板に取り付けるための他の一般的な方法は、“表面実装”と呼称されている。表面実装では、島領域は配線内に設けられているが、回路基板を通じた穴は必ずしも必要ではない。表面実装されたコネクタの場合においては、回路基板内のするホールに挿入される部分を含む各接触ピンは、導電性を有する“脚部”を含んでいる。脚部が回路基板上の配線内の島領域に対応するので、導電性を有する脚部を備え、表面実装されたコネクタは、回路基板の縁部に滑り、及び／又は締結されている。同様に、製造時に、表面実装されたコネクタはウェーブソルダリングされている場合もある。
【００１０】
これらコネクタがスルーホールを備えているか、表面実装されているかに関わらず、各タイプのコネクタは、一旦回路基板に取り付けられた場合における共通する問題を有している。例えば、コネクタに設けられる接触ピンは一般に細いか、又は小さい。一方のコネクタを他方のコネクタに差し込んだ場合における位置合わせのずれは、１本以上の接触ピンを曲げてしまうことになる。これにより、一般に製品試験中に製品が故障するか、若しくは性能低下するか、又は利用者や消費者が所有している際に製品が故障することになる。
【００１１】
コネクタの接触ピンが折れ曲がった場合に、コネクタは回路基板から取り外し、新しいコネクタを取り付けなくてはならない。このプロセスは、時間を要し、困難性を伴う。表面実装されたコネクタの場合には、導電性を有する脚部のそれぞれが、一つずつ加熱され、コネクタを取り外すために各位島領域から離隔するように曲げられなくてはならない。代替的には、すべての導電性を有する脚部は、コネクタを回路基板から取り外すために、リフローソルダリングをするために同時に加熱されなくてはならない。これにより、回路基板は、コネクタ近傍に配置された他の電子部品と同様に熱を受ける。経験が浅い工員がヒートガンを利用することによって、回路基板が使い物にならなくなるか、又は近傍に配置された電子部品が損傷する。ヒートガンが利用されない場合であっても、表面実装されたコネクタを交換するには、相当の時間を要し、さらに熟練工を必要とする。
【００１２】
スルーホールを有するコネクタの場合においても、一般にヒートガンを利用しなければならない。スルーホールを有するコネクタは、一般に表面実装されたコネクタよりも取り外すために多くの熱を必要とする。そのために、取り外しは困難であり、経験が浅い工員がコネクタボード又はその周囲の電子部品に損傷を与える可能性が高くなる。接触ピン毎にリフローソルダリングを実施することができない場合には、コネクタが接触ピンから成る大きなアレイを有していることは実践的ではない。このような場合には、回路基板は廃棄しなければならない。
【００１３】
従来のコネクタに特有の他の問題は接触ピン同士の幾何学的配置及び／又は間隔が各回路基板の表面に対してコネクタを通じて維持されないことである。例えば、このようなコネクタの接触ピンは、一般に対で利用される。一組の接触ピンはシングルエンド又はディファレンシャルデータ及び／又は通信信号を伝送する。一対として利用された場合に接触ピン同士の間における幾何学的配置及び／又は間隔によって、周波数変動を伴ってインピーダンスが変化し、これによりコネクタの電気的性能が低下するか、及び／又はコネクタの利用可能な周波数範囲が制限される。さらに、これらの接触ピンがアレイ状に配置され、一組の接触ピンが他の組の接触ピンの近傍に位置しているので、組同士及び／又は接触ピン同士において電磁的な相互作用が生じる。このような相互作用は、一般に“クロストーク”と呼称されている。これら接触ピンは一貫して全体に亘って離隔され、コネクタはクロストークを防止するために、一組の接触ピンに一種のシールド部を備えていることが理想的である。しかしながら、このようなコネクタは、シールド部を備えず、一貫して離隔配置され得ない。従って、当該技術分野では、回路基板と各マザーボードとの間における接続性を改善する要求がある。特に高速データ信号及び他の通信信号と共に利用した場合に、このようなコネクタに関する問題を解決する要求がある。
【００１４】
電子部品を回路基板に電気的に結合するために利用される一のタイプのコネクタは、弾性接続部である。一般に、弾性接続部は、第１の面、第２の面、及び第１の面から第２の面に通過する複数の細い導体を有する弾性高分子材料から成る本体を備えている。弾性接続部は、導線を島領域と位置合わせするために、回路基板上の島領域と電子部品上の導電性を有する導線との間に位置決めされている。その後に、圧力が弾性高分子材料を圧縮するためにコネクタに作用し、これにより一方の面上の回路基板の島領域から導体を通じて他方の面上の電子部品の導線に至る電気的な接続が実現する。このような弾性接続部の一の例示的な利用方法は、計算機の回路基板に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を電気的に結合する際に利用することである。しかしながら、ＬＣＤスクリーンと回路基板との間における信号は、低周波デジタル信号であって、高周波データ／通信信号ではない。従って、電子部品矢シールド部の幾何学的配置に対しては、ほとんど関係がない。弾性接続部は、パラレルのデータ線及び／又は電力線である。
【００１５】
製造試験中に集積回路チップを電気的に接触させ、リボンケーブルを回路基板に結合し、又はピングリッドアレイを回路基板に結合するための、例えば試験用取付具内の弾性材料の他の利用方法も存在する。しかしながら、このように利用される場合における弾性接続部は、一般にパラレルのデータ線及び／又は電力線とされる。弾性材料のさらなる他の利用方法は、コネクタ内でシールの形態とされているので、データケーブルの外側導体によってシールド部を延出することができる。従って、今日における弾性接続部は、電力伝送又は単なる低周波デジタル信号の伝送若しくは遮蔽を目的とするものである。従って、このようなコネクタは、例えば２つの回路基板の間におけるコネクタ組立体内のデータ信号及び／又は通信信号のような高周波信号の伝送に適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
電子回路基板間における高周波データ接続及び／又は高周波通信接続を実現するという従来技術における問題点を解決することが望まれている。
【００１７】
さらに、コネクタ内の導体の幾何学的配置及び位置合わせを維持することが望ましい。
【００１８】
さらに、高速データ用コネクタ組立体の交換性及びサービス性を改善することが望ましい。
【００１９】
遮蔽されたアレイのような小型の構成とされるマルチコネクタを提供することが望ましい。
【００２０】
上記目的及び他の目的は、発明の開示及び発明の詳細な説明によって明らかとなる。
【００２１】
本発明は、上記問題点を解決し、弾性接続部の利点、及び２つの電子回路基板若しくは他の電子部品間における高周波データ接続及び／又は高周波通信接続を提供する。このために、本発明の技術的思想に基づいて、コネクタ組立体は、少なくとも１つの中央導電性コア若しくは要素又は内側導電性コア若しくは要素、及び本体と結合された外側導電性構造体又は外側導電性要素を有した少なくとも１つのシールド導体を含む信号アレイを備えている。２つの面及び一方の面から他方の面に延在した複数の導電性要素を備えた圧縮性接続要素は、信号アレイと他の信号ベアリング要素との間で結合されている。圧縮性接続要素は、高速データ信号及び／又は高速通信信号を信号ベアリング要素に通過させるために、信号アレイと信号ベアリング要素との間で圧縮される。
【００２２】
本発明のコネクタ組立体は、コネクタ組立体を通じたアレイケーブルの内側導電性要素及び外側導電性要素の幾何学的配置を維持する。コネクタ組立体は、半田付け作業を必要とせず容易に交換可能であるので、サービス性に優れている。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一の実施例では、信号アレイ及び２つの弾性接続部は、回路基板同士の間で高周波データ信号及び／又は高周波通信信号を電気的に通過させるために、２つの略並行に配置された回路基板間に載置される。
【００２４】
本発明の他の実施例では、信号アレイ及び２つの弾性接続部は、２つの略垂直に配置された回路基板同士の間に載置される。
【００２５】
本発明の他の実施例では、信号アレイは、中央導電性コア及び外側導電性構造体を含む少なくとも１つの同軸コネクタを備えている。
【００２６】
本発明のさらなる他の実施例では、信号アレイは、２つの中央導電性コア及び外側導電性構造体を含む少なくとも１つの二芯導体を備えている。
【００２７】
他の実施例では、ケーブルのアレイは、接触面でコネクタ本体内で接触している。コネクタは、圧縮性接続要素を通じて類する構造を有する他のコネクタと接続している。
【００２８】
さらなる他の実施例では、アレイ及びコネクタ本体は、圧縮性接続要素を通じて回路基板と接続している。
【００２９】
本発明の上記特徴及び他の特徴は、本願の発明の詳細な説明及び図面によって明らかになる。
【００３０】
本明細書の一部に組み込まれ構成された添付図面は、本発明の実施例を図示するものであり、以下に示す発明の詳細な説明と共に本発明の原理を説明するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１及び図２を参照すると、コネクタ組立体１０は、例えば回路基板１２，１４（回路基板１４は図１に想像線で表わされる）のような２つの略平行に向き合っている信号アレイ、少なくとも１つのシールド導体１８（shielded conductor）を含む単一の信号アレイ１６、及び各回路基板１２，１４とシールド導体１８との間に結合された圧縮性インターフェース要素２２（圧縮性インターフェース要素２２も想像線で表わされる）を備えている。回路基板１２，１４は、図１に表わすように対応する遮蔽された島領域２４，２６（land area）を含んでいる。シールド導体１８は、両端を有し、単芯導電性要素３８（axial conductive element）と該単芯導電性要素３８を囲んでいる外部導電性要素４０を含んでいる。遮蔽された島領域２４，２６は、導電性中央コア２８（central conductive core area）及び導電性外部構造体３０（outer structure area）を含んでいる。回路基板１２上の島領域２４，２６は、本発明の属する技術分野における当業者にとって周知の方法を利用することによってエッチング、溶着、又は配列される。
【００３２】
簡便には図示しないが、本発明の属する技術分野における当業者にとっては、導電性中央コア２８及び導電性外部構造体３０は、多層から成る回路基板１２，１４上で配線、場合によっては、例えば集積回路（ＩＣｓ）、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、誘導子、抵抗器等のような電気的な構成部材に延在している。このような配線は、部分的に回路基板１２，１４上で回路内にノードを形成する。多層上に配線を含む回路基板の構成及びその利用については、本発明の属する技術分野における当業者によく知られている。
【００３３】
例えば、信号アレイ、すなわち回路基板１２，１４は、パックパネル及び回路パッケージとされる。回路基板１２，１４は、回路パッケージを備えた２つの回路基板とされる場合もある。回路基板１２，１４は、マザーボード及びドーターカードとされる場合もある。２つの略平行な回路基板にとって望ましい他の適用例は、当業者にとっては言うまでもない。
【００３４】
例えば単一の信号アレイ１６のような単一の信号アレイは、それぞれが１つ以上のシールド導体１８を含む１つ以上のブロック又はウエハ３２備えている。各シールド導体１８は、図２に表わすように、単芯導電性要素３８と外部導電性要素４０単芯導電性要素３８とを含んでいる。
【００３５】
シールド導体は、一般に、例えば高速データ信号及び／又は高速通信信号のような高速信号又は高周波信号のために利用される。本明細書に開示する信号は、導体に関連する導通された電圧及び／又は電流を意味し、必ずしも“スマート”信号を示すものではない。さらに、電圧及び／又は電流を同時に導通することによって、データ信号又は他の信号が生成される。
【００３６】
シールド導体の理想的且つ顕著な特性は、干渉を最小限に抑え、インピーダンスを一定にすることである。例えば外部導電性要素又はシールド導体のシールドは、一般に基準電圧に接続されているか、又は電気的に接地されている。このように、他のシールド導体は、接地シールドも有するが、隣接するシールド導体により伝送される信号によって耐干渉性を有している。近くに位置する導体同士の間で発生する、このような信号の結合又は干渉は、“クロストーク”と呼称される。シールド導体同士の間における“クロストーク”が存在しないということは、各シールドが接地されているか、若しくは同一又は類似する基準に接続されているか、又は各シールドの電位差が同一又は類似することによって、様々なシールド同士の間に電圧勾配が存在しないことを意味する。
【００３７】
さらに、シールド導体は、他のタイプも利用可能かもしれないが、一般に２つのタイプで利用可能である。一方のタイプは同軸形（coaxial, coax）であり、他方のタイプは二軸形（twinaxial, or twinax）である。同軸形導体は、一般に、シールド若しくは導電性外部構造体の内部に等間隔で配置されるか、又は軸方向中心に載置されている導電性中心コア又は導電性内側コアを有している。導電性外部構造体は、網組線、導体箔、若しくはこれらの組み合わせ、又は適切な剛体又は半剛体の導体金属とされる場合がある。
【００３８】
同様に、二軸形コネクタは、シールド又は導電性外部構造体内に、互いに離間するか、又は撚り合わされ均等に離間するか又は軸方向で中心には位置された２つの導電性中心コア又は中央導体を有している。両タイプのシールド導体として、単芯導電性要素及び単芯導電性要素を囲んでいる導電性を有する外部構造体、本明細書で開示される、外部導電性要素内部に位置するか、又は軸方向に配置された単芯導電性要素が挙げられる。
【００３９】
利用時に、同軸導体の中央導体又は内側導体は、一般にシールドに対して変化する信号を伝送するので、上述のように電気的に接地される。このような信号は、中央導体がグラウンドに対して変化する信号を伝送するという点において、“シングルエンド形”と呼称されている。対称的に、二芯導体は、同一であるが位相が１８０°ずれた信号を伝送する２つの中央導体を有している。二芯導体の利点は、２つの位相がずれた信号が結合した場合に、シールド部を通過する二芯導体の中央導体内部で誘発又は結合された干渉が解消されることである。従って、例えば“ディファレンシャル”信号と故障される信号のような信号は、中央導体によって伝送された２つの位相がずれた信号の間における差として伝送される。
【００４０】
信号アレイによって伝送された信号が低速信号又は低周波信号である場合には、信号アレイが他の信号ベアリング要素に結合されているので、中央導体と信号アレイ要素のシールドとの間隔は重要ではない。しかしながら、中央導体によって伝送される信号速度又は信号周波数が大きくなるに従って、中央導体とシールドとの間隔は重要となり、信号アレイを他の信号ベアリング要素と結合させる方法における任意の位置不整（misalignment）や他の問題によって、特に高周波データ信号において信号劣化や信号誤差（signal error）が発生する。例えば高速データ信号及び／又は高速通信信号の場合、中央導体とシールドとの間隔は、中央導体及びシールドと共に重要な値を有するコンデンサを形成する。シールド導体内の、このようなコンデンサは、容量がコンデンサの長手方向に沿って分布しているので、“分布容量”と呼称される場合があり、１フィート当たりのピコファラッド（ｐＦ／ｆｔ）を単位として表わされる。
【００４１】
さらに、シールド導体の全体的な大きさ又は長さ、及び前記間隔は、利用する特定の周波数範囲におけるシールド導体の特性インピーダンスを決定する。例えば、同軸ケーブル及び二芯ケーブルで共通するインピーダンスとしては、５０オーム、７５オーム、１００オーム、及び１１０オームが挙げられる。このような特性インピーダンスは、ソースとロードとの間で最大限に電力を伝達するための高周波回路を設計する際に極めて重要である。
【００４２】
本発明は、高速データ信号及び又は高速通信信号と共に利用するためのコネクタ及び／又はコネクタ組立体、並びにこれに関連する信号ベアリング要素を設けることによって、干渉及び一定のインピーダンス（constant impedance）の両方の問題を、他のことと同様に解決する。
【００４３】
例えば図１に表わすように、信号アレイ１６は、それぞれが４つのシールド導体１８を収容し、且つ４行４列の信号アレイを形成するために利用される４つのブロック３２を含んでいる。シールド導体１８は、埋め込まれたケーブルの形態とされ、ブロック３２に埋設されている。任意の数のシールド導体を有する任意の数のブロックが任意の所望の大きさの信号アレイを形成するために利用可能であること、及び信号アレイの大きさを変化させることが本発明の技術的思想から逸脱しないことは、当業者にとっては言うまでもないことである。信号アレイ１６は、図３に関連して以下に詳述される。
【００４４】
図２は、図１の断面２−２における、コネクタ組立体１０の部分断面図を表わす。一般に、図２は、前記コネクタ組立体が回路基板１２，１４に結合された状態における、信号アレイ１６内のシールド導体１８及びシールドケーブルのうち一方の断面図を表わす。各シールド導体１８は、単芯導電性要素３８及び外側導電性要素４０を含んでいる。図１〜図９に表わす実施例の各シールド導体又はシールドケーブル１８は、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）材料１９のような非導電性物質内に成型、収容、又はそうでなれば埋設されている。ＬＣＰ材料１９からシールド導体１８を成型することによって、このような成型において一般的な厳密な精度で導体の両端を位置決めすることができる。このような成型に関するさらなる詳細は、本明細書で後述する。信号アレイ内に他の導体を含まれていることを示すために断面の範囲を大きくすることは、図面を単純化せず、発明の目的を曖昧にするにすぎないので、本来無駄ではある。
【００４５】
圧縮性接続要素２０，２２は信号アレイ１６と他の信号ベアリング要素との間で利用される。各接続要素は、２つの面３３，３４と面３３から面３４に延在している導電性要素３６（図１には図示しないが、図２に図示する）とを含んでいる。例えば弾性接続部（elastomeric connector）のような、圧縮性接続要素２０，２２は、一般に弾性材料から構成されている。弾性接続部は、例えば図２に表わす面３３及び面３４のような対向する第１の面及び第２の面を有し、且つ弾性高分子材料から構成される本体、及び第１の面から第２の面に通過又は延在する、図２に表わす導電性要素３６のような複数の精製された導体等を備えている。
【００４６】
弾性接続部は、異方導電性を有する、極めて高純度のシリコンゴム（silicon rubber）を利用することによって構成されている。このような弾性接続部は、透明なシリコーンゴム（silicone rubber）から成るシートの厚さ方向に埋設された状態の精製された金属ワイヤを１平方センチメートル当たりに３００〜２０００本で均一に含んでいる。このような精製された金属ワイヤは、金メッキが施され、これにより低い抵抗率、及び比較的大きな電流に対する耐性を有している。
【００４７】
利用時に、圧縮性接続要素２０，２２は、導電性中央コア２８及び導電性外部構造体３０をシールド導体又はシールドケーブル１８の単芯導電性要素３８及び導電性外部要素４０と位置合わせするために、回路基板１２，１４上の、対応するシールド島領域２４，２６と信号アレイ１６内のシールド導体１８との間に載置されている。案内ピン又は案内ポスト２１は、回路基板１２，１４の穴２３及び圧縮性接続要素２０，２２の穴２５に対応するように、ＬＣＰ材料１９から成型されており、このような位置合わせを補助又は実現するように構成されている。例えばノッチ、隆起部やバンプ、及びこれらに対応する凹部のような他の構造が代替的な実施例で位置合わせを補助又は実現するために利用可能とされることは当業者にとっては言うまでもないことである。
【００４８】
その後に、導電性要素３６が面３２上の回路基板１２，１４のシールド島領域２４，２６から導電性要素３６を通じて面３４上のシールド導体１８に至る電気的接続を実現するように圧縮性接続要素２０，２２を圧縮するために、圧力が圧縮性接続要素２０，２２に作用される。このようにして、信号アレイ１６のシールドケーブル１８の内側導電性要素及び外側導電性要素、並びに例えば回路基板のような信号ベアリング要素の導電性要素の幾何学的配置（geometric arrangement）を維持する一方で、信号は信号アレイと信号ベアリング要素との間を通過する。このような圧力又は圧縮を作用させることによって、このような接触を形成するこれら導電性要素は、図示の如く歪曲又は屈曲されることとなる。一方、このような接触を形成しない導電性要素は一般に真っ直ぐの状態を保っている。
【００４９】
圧縮性接続要素２０，２２の穴２５は必ずしも圧縮性接続要素２０，２２を位置合わせするために必要ではない。適切に機能するためには、圧縮性接続要素２０，２２は、位置合わせする際に、カバーで遮蔽された島領域２４，２６とシールド導体１８の両端とを必要とするにすぎない。圧縮性接続要素２０，２２内部の導電性要素３６がシールド島領域２４，２６と接触するか、又は電気的に結合される一方で、シールド導体１８の両端は無関係である。むしろ、圧縮性接続要素２０，２２の穴２５は、コネクタ組立体１０が組み立てられる際に圧縮性接続要素２０，２２を所定位置に保持するように機能するにすぎない。
【００５０】
しかしながら、回路基板１２，１４の対応するシールド島領域２４，２６及び信号アレイ１６のシールド導体１８を適切に位置合わせすることは、前記回路基板を電気的に結合するために必要なことである。さらに、各シールド導体１８に関して、圧縮性接続要素２０，２２は、信号アレイ１６と例えば回路基板１２，１４のような信号ベアリング要素との間で圧縮された場合に、圧縮性接続要素２０，２２を通じて例えば回路基板１２，１４のような信号ベアリング要素に対して単芯導電性要素３８及び外側導電性要素４０の幾何学的配置を維持する。さらに、実際には、圧力が作用した状態で導電性中央コア２８及び導電性外側構造体３０を単芯導電性要素３８及び外側導電性要素４０と接触させている導電性要素３６のそれぞれは、圧縮性接続要素２０，２２の導電性要素３６の密度に起因して、中央固体導体及びこれを囲んでいる外側シールドを形成している。すなわち、各ケーブルの中央導体の周囲に形成された、効率的な全方位シールド（360° shield）が存在している。さらには、圧縮性接続要素２０，２２が圧縮された場合には、各シールド導体１８のシールド部が延出される。実際には、圧粛正を有する接続コネクタ（interface connector）は、ブロック３２ａ〜３２ｄのシールド導体１８の遮蔽装置として機能している。
【００５１】
圧力は、様々な固定具を利用することによって作用される場合がある。例えば図１を参照すると、回路基板１２，１４の対応する穴４４を貫通しているボルト４２、及びナット４６は、２０，２２回路基板１２，１４と信号アレイ１６との間で結合された、圧縮性接続要素を圧縮するか、又は圧力を作用させる。代替的に利用可能な他の固定具としては、ボルト、ネジ、ネジ部を有するインサート、楔（tapered portion）が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
【００５２】
図３は、図１及び図２に表わす信号アレイ１６の分解図である。図示された実施例の信号アレイ１６は、それぞれが４つのシールド導体又は組込ケーブル１８（embedded cable）を含む４つのブロック３２ａ〜３２ｄを備えている。ブロックや、該ブロック１つ当たりのシールド導体１８の数量が多くても少なくても良い。各シールド導体１８は、単芯導電性要素又は内側導電性要素３８、及び外側導電性要素４０を含んでいる。例えばシールド導体１８としては、半剛体の同軸部、フレキシブルケーブル、及び本発明の属する技術分野における当業者にとって既知の他のケーブルが挙げられる。
【００５３】
各ブロック３２ａ〜３２ｄは、上述のように、例えばＬＣＰ材料１９のような非導電性物質を用いて半剛体の同軸部の長さで、シールド導体又はシールドケーブル１８を成型、収容、又はそうでなれば埋設することによって構成されている場合がある。その後に、ブロック３２ａ〜３２ｄの接触面又は前面４８（face surface）は、シールド導体１８又は半剛体の同軸部の、接触面又は前面４８に対する共平面性を向上させるために、機械加工又は研磨される。このように機械加工又は研磨することによって、信号アレイ１６と圧縮性接続要素２０，２２との接続性が向上する。シールドケーブル１８の内側導電性要素３８と外側導電性要素４０とは、前面４８に接触している。案内ピン又は案内ポスト２１は、同様に１つ以上のブロック３８ａ〜３８ｄに成型されている場合がある。例えば図３に表わすように、案内ポスト２１はブロック３８ａ，３８ｄに成型されている。
【００５４】
本発明の一の実施態様においては、シールド導体１８の信号アレイ１６は、シールド導体１８のシールド部を延出する圧縮性接続要素２０，２２と共に、例えば高速データ信号及び／又は高速通信信号のようなシングルエンド信号のために利用される。シールド部が、このような高速信号を利用する場合に干渉を防止する点において特に有用である。さらに、シールド部は、互いの近傍に位置決めされたシールド導体同士の間における“クロストーク”を防止し、高密度で緊密に配列されたシールド導体を容易に構成することができる。これにより、本発明は、信号アレイと他の信号ベアリング要素との接続を実現し、接続部で理想的な信号品位（signal integrity）を維持することができる。
【００５５】
さらに、コネクタ組立体１０は、回路基板１２と回路基板１４との間で高周波データ接続及び／又は高周波通信接続を実現するために、例えば圧縮性接続要素２０，２２のような弾性接続要素を含んでいる。これを実現するためには、コネクタ組立体１０は半田付けされていないことを必要とする。さらに、前記接続を修理するためには、例えば圧縮性接続要素２０，２２のうち一方又は信号アレイ１６を取り外し交換すれば良いので、半田付けや特別な技能は必要とされない。利用者にとっては、固定具４２，４６を取り外し、新しい圧縮性接続要素及び／又は新しい信号アレイを再位置決めし、案内ポストの補助によって固定具４２，４４を再取付することのみが必要とされる。さらに、コネクタ組立体１０には、組立の際に折損又は破損するピンが存在せず、結果として信号劣化や接続不良が生じることはない。
【００５６】
さらには、コネクタ組立体１０は、コネクタ組立体１０を通じて、例えば回路基板１２，１４のような信号ベアリング要素の前面に信号アレイ１６のシールド導体１８の幾何学的配置を延出させている。前記幾何学的配置を延出させることによって、前記コネクタ組立体を通じた固有の遮蔽性が、信号品位を維持し、信号アレイのシールド導体同士の間のクロストークを低減する一方で、各シールド導体１８の周波数変動に伴うインピーダンスの変化も低減される。このように、コネクタ組立体１０は、高速データ及び／又は高速通信用の接続及びインターフェースの交換性及びサービス性を改善することができる。
【００５７】
本発明は、２つの内側導電性要素を有している二芯構成でも有益である。図４及び図５を参照すると、コネクタ組立体７０は、２つの略平行な回路基板７２，７４（回路基板７４は想像線で表わされる）、少なくとも１つのシールド導体又はシールドケーブルを含む信号アレイ７６、及び各回路基板７２，７４とシールド導体７８との間に結合された圧縮性接続要素８０，８２（接続要素８２は想像線で表わされる）を備えている。回路基板７２，７４は、少なくとも一組の対応するシールド島領域８４，８６を含んでいる。図４は、シールド島領域８６のみを表わす。シールド島領域８４，８６は、２つの中心導電性コア領域８８と外側導電性構造領域９０を含んでいる。
【００５８】
図示しないが、中心導電性コア領域８８及び外側導電性構造領域９０は、多層膜（multiple layer）から成る回路基板７２，７４上の配線に延在している。このような配線は、回路基板７２，７４上の回路内にノードを形成し、本発明の属する技術分野における当業者にとって公知である多層膜上に配線を含む回路基板を構成して、さらには該回路基板のために利用可能とされる。例えば回路基板７２，７４としては、バックプレーン、回路パッケージ、回路パッケージを含む２つの回路基板、マザーボードやドーターボードが挙げられる。２つのこのような回路規範の他の用途は、当業者にとっては明白である。
【００５９】
信号アレイ７６は、それぞれが４つ（４つよりも多くても少なくても良い）のシールド導体７８を収容した４つ（４つよりも多くても少なくても良い）のウエハ９２ａ〜９２ｄを備えている。各シールド導体７８は、図５に表わすように、二芯導電性要素又は内側導電性要素９４と外側導電性要素９６を含んでいる。信号アレイ７６については、図６を参照して以下に詳述する。
【００６０】
図５は、図４のコネクタ組立体７０における断面５−５の断面図である。より詳しくは、図５は、回路基板７２，７４にシールド導体７８を結合した状態における、信号アレイ７６のウエハ９２ａのシールド導体７８のうちの１つを通じた断面図である。
【００６１】
圧縮性接続要素８０，８２それぞれが、２つの面９８，１００と面９８から面１００に延在した導電性要素１０２とを含み、弾性材料から構成されている。このように、圧縮性接続要素８０，８２は弾性接続部と呼称されており、上述した接続要素２０，２２と類似している。
【００６２】
圧縮性接続要素８０，８２は、中心導電性コア領域８８及び外側導電性構造領域９０それぞれを二芯導電性要素９４及び外側導電性要素９６と位置合せするために、回路基板７２，７４上の対応するシールド島領域８４，８６と信号アレイ７６のシールド導体８６との間に載置されている。例えば図５は、このような配置を表わしている。取付端部１１０に成形され、且つ圧縮性接続要素８０，８２の穴９３及び回路基板７２，７４の穴９５を通じて延在している案内ポスト９１は、このような配置を補助する一方で、コネクタ組立体７０を組み立てる際に圧縮性接続要素８０，８２を所定位置に保持する。
【００６３】
導電性要素１０２が面９８の回路基板７２，７４上のシールド島領域８４，８６から導電性要素１０２を通じて面１００のシールド導体７８に至る電気的接続を実現するように、圧力が圧縮性接続要素８０，８２に作用する。前記接続を実現する導電性要素は、このような圧力によって、コンタクトを図示の如く僅かに歪曲又は屈曲させる。圧力は、図示の如く回路基板７２，７４の対応する穴１０６を通じて延在しているボルト１０４とナット１０８とを利用することによって作用する。ボルト１０４は、幾つかの実施例では位置合せを補助するために利用される場合がある。本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の固定具を代替的に利用することもできる。
【００６４】
圧縮性接続要素８０，８２が図示の如く圧縮された場合に、外側導電性要素９６及び外側導電性構造領域９０を収容する導電性要素１０２は、全方位シールド、すなわち導電性要素１０２が単芯導電性要素９４及び中央導電性コア領域８８に接触している“シールド”を形成する。このように、圧量が作用した状態において、圧縮性接続要素８０，８２の導電性要素１０２は、シールド導体７８の、幾何学的配置又は２つのシールド島領域８４，８６、すなわち回路基板７２，７４の表面を通じた遮蔽性を“拡張する”。
【００６５】
図６は、図４及び図５に表わす信号アレイ７６の分解図である。信号アレイ７６は、４つ（４つよりも多くても少なくても良い）のウエハ９２ａ〜９２ｄを備えている。各ウエハ９２ａ〜９２ｄは、４つ（４つよりも多くても少なくても良い）の二芯導体７８及び２つの取付端部１１０を備えている。各二芯導体は、２つの中央導電性コア又は内側導電性コア９４と、外側導電性要素９６とを含んでいる。
【００６６】
各ウエハ９２ａ〜９２ｄは、例えば繊維ガラス、エポキシ樹脂やテフロン（登録商標）等のような、当業者によく知られた回路基板用材料を利用することによって構成されている。取付端部１１０は各ウエハ９２ａ〜９２ｄに結合されている。取付端部１１０は、例えばＬＣＰ材料のような非導電性物質から構成され、シールド導体７８を受容するように成型又は形成されている。シールド導体７８は、当業者によく知られた半剛体の二芯部の長さとされる場合がある。取付端部１１０及びシールド導体７８の接触面又は前面１１２は、接触面１に対するシールド導体７８の共平面性を向上させるために機械加工又は研磨される場合がある。このような機械加工は、信号アレイ７６と圧縮性接続要素８０，８２との接続性を向上させる。シールド導体７８の内側導電性要素９４及び外側導電性要素９６は、例えば回路基板７２，７４のような信号ベアリング要素に信号アレイを接触させるために、略共平面的に配置された状態で前記前面に接触している。シールド導体７８は、信号アレイ１６とは異なり、例えばＬＣＰ材料のような成型材料に完全に埋設されていない。
【００６７】
前記シールド導体のシールド部を延長する圧縮性接続要素８０，８２に接続されているシールド導体７８は、例えば高速データ信号及び／又は高速通信データのようなディファレンシャル信号のために利用される。シールド部は、特にこのような高速信号を利用する場合に干渉を防止する点において有用である一方で、ディファレンシャル信号を伝送する二芯導電性要素はシールド部を透過する任意のノイズや干渉を無効にする点において有用である。さらに、シールド部は、互いの近傍に位置決めされたシールド導体同士の間における“クロストーク”を防止し、緊密に配置されたアレイの構成を容易にする。圧縮性接続要素８０，８２は、圧縮性接続要素を通じた導電性要素の遮蔽された幾何学的配置のインテグリティを維持する一方で、信号アレイ７６と回路基板７２，７４との間で信号を通過させる。
【００６８】
コネクタ組立体７０は、回路基板７２，７４間における高周波データ接続及び／又は高周波通信接続を実施するために、例えば圧縮性接続要素８０，８２のような弾性接続部の利点を利用している。この場合には、コネクタ組立体７０に対して半田付け作業を実施する必要はない。また、圧縮性接続要素８０，８２の一方、又は信号アレイ７６を取り外し交換するために、半田付け作業や特別な技能は不要である。利用者は、固定具を取り外し、新しい接続要素及び又は信号アレイを位置決めして、固定具を取り付ければ良い。コネクタ組立体７０は、高速データ接続及び／又は高速通信接続の交換性及びサービス性も向上させる。ピンはコネクタ組立体内で折損又は破損せず、“クロスリンク”の性質はコネクタ組立体で改善される。
【００６９】
図７は、例えば回路基板１３２，１３４のような、２つの略直交する信号ベアリング要素の斜視図である。コネクタ組立体１３０は、２つの略直交する回路基板１３２，１３４、少なくとも１つのシールド導体１４６（細線で表わす）を含む信号アレイ１３６、及び各回路基板１３２，１３４とシールド導体１４６との間で結合された圧縮性接続要素１３８，１４０を備えている。圧縮性接続要素１３８，１４０は、上述のような弾性接続部であって、図２及び図５に関連して詳述されている。
【００７０】
シールド導体１４６は、例えば１つ又は２つの内側導電性要素又は単芯導電性要素、及び外側導電性要素を含む半剛体の同軸部又は二芯部の長さである。例示的な信号アレイとしては、図８及び図９にそれぞれ表わす１つ又は２つの単芯導電性要素を備えたシールド導体が挙げられる。シールド導体が２つよりも多くの単芯導電性要素が高速データ信号及び／又は高速通信信号のために利用可能であって、このような利用は本発明の技術的思想から逸脱しないことは、当業者にとっては言うまでもないことである。
【００７１】
例えば一の実施例では、回路基板１３２，１３４は、１つの中央導電性コア領域を含む少なくとも一組の対応する島領域を有している。図１及び図２は、１つの中央導電性コア領域を含み、回路基板上に位置する例示的な対応する島領域を表わしている。さらに、このような島領域の配列（formation）は、コネクタ組立体１０と関連して説明される。図８は、回路基板１３２，１３４が１つの中央導電性コア領域を有する少なくとも一組の対応する島領域を含んでいる場合における、回路基板１３２で利用するための信号アレイを表わす。
【００７２】
他の実施例では、回路基板１３２，１３４は、二芯導電性コア領域を含む少なくとも一組の対応する島領域を有している。図４及び図５に表わす、回路基板上に位置する二芯導電性導電性コア領域を含む例示的な対応する島領域は、コネクタ組立体７０と関連して説明される。図９は、回路基板１３２，１３４が二芯導電性コア領域を有する対応する少なくとも一組の島領域を含んでいる場合における、回路基板１３２，１３４で利用するための信号アレイを表わす。
【００７３】
前述した通り、より詳しくは図１〜図３に表わすコネクタ組立体１０、及び図４〜図６に表わすコネクタ組立体７０それぞれにおいて、当業者であれば、１つ又は２つの中央導電性コア領域を回路基板１３２，１３４上に含む島領域の配列を容易に理解することができるだろう。さらに図示しないが、回路基板１３２，１３４上に１つ又は２つの中央導電性コア領域を含む島領域が多層膜から成る回路基板１３２，１３４上の配線に至るまで延在していることは、当業者にとっては言うまでもないことである。半田付けされた電気的構成要素を備えた前記配線は、回路基板１３２，１３４上に回路を形成する。
【００７４】
図７を参照すると、回路基板１３２，１３４はそれぞれバックプレーン及び回路パッケージである。この実施例では、回路基板１３２は、本明細書で説明されるマルチコネクタ組立体（multiple connector assembly）を利用することによって、多数の回路パッケージを相互接続するために主配線を含んでいる。回路基板１３４は、他の類似する回路基板と同様に幾つかの機能を実施するように構成された多数の電気的構成要素を含み、さらに本明細書で説明されるコネクタ組立体も含んでいる。
【００７５】
回路基板１３２，１３４は、それぞれマザーボード及びドーターカードである場合がある。この実施例では、回路基板１３２は、例えばマイクロプロセッサのようなプロセッサ、及び本明細書で説明されるマルチコネクタ組立体を利用することによって多数の回路パッケージを相互接続するためのトレースを含んでいる場合がある。回路基板１３４は、他の類似する回路基板と同様に幾つかの機能を実施するように構成された多数の電気的構成要素を含み、さらに本明細書で説明されるコネクタ組立体も含んでいる。
【００７６】
他の実施例や利用例は、２つの略直交する回路基板に接続されるが、当業者であればこのような構成を容易に想到することができる。
【００７７】
図８は、回路基板１３２，１３４が１つの中央導電性コア領域を有する島領域を含んでいる場合における、回路基板１３２，１３４と共に利用するための信号アレイ１５０の分解斜視図である。信号アレイ１５０は、それぞれが約９０°を成すように延在し又は約９０°で屈曲されて形成された４つのシールド導体１５４（破線で表わす）を含む４つのブロック１５２ａ〜１５２ｄを備えている。各シールド導体１５４は、内側導電性要素又は単芯導電性要素１５６と、外側導電性要素１５８とを含んでいる。シールド導体１５４は、当業者によく知られた半剛体の同軸部から形成されている。
【００７８】
各ブロック１５２ａ〜１５２ｄは、半剛体の同軸部を約９０°の角度を成すように形成し、例えばＬＣＰ材料１５９のような非導電性物質から二芯部をキャスティング又はモールディングすることによって構成されている場合がある。シールド導体１５４は、略共平面状に配置された状態で前面に接触している。その後に、コンタクト又は前面１６０は、シールド導体１５４の共平面性、及びシールド導体１５４と例えば図７に表わす圧縮性接触要素１３８，１４０のような圧縮性接触要素との接続性を向上させるために機械加工される。
【００７９】
幾つかの実施例では、信号アレイ１５０は、クリップ又はバンド１６２をさらに備えている。クリップ１６２はリブ１６４を含む一方で、ブロック１５２ａ〜１５２ｄはリブ１６４に対応するノッチ１６６を含んでいる。クリップ１６２は、圧力が信号アレイ１５０に作用した場合にブロック１５２ａ〜１５２ｄを一緒に保持するように機能する。
例えばクリップ１４１も、圧力が図７に表わす信号アレイ１３６に作用した場合に同様に機能する。
【００８０】
図９は、回路基板１３２，１３４が二芯導電性コア領域を有する島領域を含む場合における、回路基板１３２，１３４で利用するための信号アレイ１７０の分解斜視図である。信号アレイ１７０も、それぞれが４つのシールド導体１７４（破線で表わす）を含む約９０°の角度で形成されるか、又は約９０°の屈曲部を有している４つのブロック１７２ａ〜１７２ｄを備えている。各シールド導体１７４は、二芯導電性要素１７６及び外側導電性要素１７８を含んでいる。シールド導体１７８は、当業者によく知られた半剛体の二芯部から形成されている場合がある。
【００８１】
各ブロック１７２ａ〜１７２ｄは、約９０°に半剛体の二芯部を形成するか、又は例えばＬＣＰ材料１７９のような非導電性物質から二芯部をキャスティング又はモールディングすることによって構成されている場合がある。その後に、接触面１８０は、シールド導体１７４の共平面性、及びシールド導体１７４と例えば図７に表わす圧縮性接続要素１３８のような圧縮性接続要素との干渉を改善するために機械加工される。
【００８２】
幾つかの実施例では、信号アレイ１７０は、クリック又はバンド１８２を備えている。クリップ１８２はリブ１８４を含む一方で、ブロック１７２ａ〜１７２ｄは対応するノッチ１８６を含んでいる。クリップ１８２は、圧力が信号アレイ１７０に作用した場合にブロック１７２ａ〜１７２ｄを位置合せした状態で保持するように機能する。例えばクリップ１４１も、圧力が図７に表わす信号アレイ１３６に作用した場合に同様に機能する。
【００８３】
信号アレイ１５０，１７０それぞれがブロック１５２ａ〜１５２ｄ，１７２ａ〜１７２ｄとして構成されているが、本発明の他の実施例がウエハ形構造を有する信号アレイを同様に機能させるために利用することによって構築されていることは当業者にとっては言うまでもないことである。図４〜図６は、信号アレイ７６と共に例示的なウエハ形構造を表わしている。
【００８４】
信号アレイが、利用されるシールド導体のタイプとは無関係に任意の理想的な大きさで構成可能であることは、当業者にとっては言うまでもないことである。このように、信号アレイは、例えば図１〜図９に表わすような４行４列の配列で構成されている必要はない。むしろ、２つの回路基板の間で高周波データ信号及び／又は高周波通信信号を結合するための様々な回路の仕様及び要件に合致するように信号アレイのシールド導体の数を決定又は変更可能であることは、当業者にとっては言うまでもないことである。
【００８５】
図７は、圧縮性接続要素１４０は、回路基板１３４上の島領域の中央導電性コア領域及び外側導電性要素をシールド導体１４６の１つ以上の単芯導電性要素及び外側導電性要素それぞれと位置合せすることによって、例えば回路基板１３４上の同軸ケーブル又は二芯ケーブルのような対応するシールド島領域と信号アレイ１３６のシールド導体１４６との間に載置される。圧力が圧縮性接続要素１４０に作用し、圧縮性接続要素１４０が圧縮され、これにより圧縮性接続要素１４０内部の導電性要素が回路基板１３４上能島領域から導電性要素を通じてシールド導体１４６に至る電気的接続を実現する。
【００８６】
圧力は、様々な固定具を利用することで発生する。例えば図７に表わすように、コネクタ組立体１３０は、クロスメンバー１４８及び回路基板１３１を通じて延在するボルト１４４と、回路基板１３４と信号アレイ１３６との間で結合された圧縮性接続要素１４０を圧縮するか又は圧力を作用させるために利用されるナット（図示しない）とをさらに備えている。
【００８７】
同様に、圧縮性接続要素１３８は、回路基板１３２上の島領域の中心導電性コア領域及び外側導電性構造領域を、シールド導体１４６の１つ以上の単芯導電性要素及び外側導電性要素それぞれと位置合せすることによって、信号アレイ１３６の回路基板１３２及びシールド導体１４６で、例えば同軸ケーブルや二芯ケーブルのような対応する島領域同士の間に載置されている。
【００８８】
このような位置合せは様々な方法で実現可能である。例えば図７に表わすように、回路基板１３２は、例えばフレームや筐体２００に対して固定された状態で取り付けられている。この例示では、回路基板１３４はバックプレーン又はマザーボードと呼称されている。フレーム又は筐体２００は、例えば回路基板１３４のような回路基板を受容するためにガイド又はスライド２０２を含んでいる。他の回路基板を受容するために、付加的なスライドが設けられている。回路基板１３４は、回路基板１３２，１３４が略垂直に配置されるように、ガイド又はスライド２０２に挿入されている。
【００８９】
また、圧力は圧縮性接続要素１３８を圧縮し、これにより圧縮性接続要素１３８内部の導電性要素が回路基板１３２上の島領域から導電性要素を通じてシールド導体１４６に至る電気的接続を実現するように圧縮性接続要素１３８に作用する。圧縮性接続要素１３８に作用する前記圧力は、回路基板１３４に取り付けられ、且つスライド２０２に連設及び係合しているラッチ２０４によって発生する。
【００９０】
圧縮性接続要素１３８，１４０が圧縮された場合に、前記導電性要素シールド導体１４６の外側導電性要素及び回路基板１３２，１３４上の島領域の外側導電性構造領域がシールド、すなわち導電性要素がシールド導体１４６の単芯導電性要素、及び回路基板１３２，１３４上の島領域の中央導電性コア領域に接触している“シールド”を形成する。このように、圧縮性接続要素１３８，１４０が圧縮された場合に、圧縮性接続要素１３８，１４０の導電性要素は、幾何学的配置及び／又はシールド導体１４６のシールド部を島領域、すなわち回路基板１３２，１３４の表面に“延出させる”。
【００９１】
前記シールド導体のシールド部を延出させる圧縮性接続要素１３８，１４０によって形成されるシールド導体１４６は、シールド導体内の単芯導電性要素の数に基づいて、例えば高速データ信号及び／又は高速通信信号のようなシングルエンド信号又はディファレンシャル信号のために利用可能とされる。シールド部は、このような高速信号又は高周波信号を利用した場合における干渉を防止する点において特に有用である。さらに、シールド部によって、互いに対して近傍に配置されたシールド導体同士の間における“クロストーク”が防止され、密接又は緊密に配置された、シールド導体から成るアレイを容易に構成することができる。
【００９２】
さらに、コネクタ組立体１３０は、回路基板１３２，１３４同士の間において高周波データ接続及び／又は高周波通信接続を実施する際に、例えば圧縮性接続要素１３８，１４０のような弾性接続部を利用する。この場合には、コネクタ組立体１３０には半田付けは不要である。さらに、圧縮性接続要素１３８，１４０の一方又は信号アレイ１３６を取り外し交換するためには、半田付け作業又は特別な技能は不要である。利用者は、ラッチ２０４を解放し、回路基板１３４をスライド２０２及びフレーム２００から取り外し、及び／又は固定具１４４を取り外し、新しい圧縮性接続要素１３８，１４０及び／又は信号アレイ１３６を位置決めし、固定具１４４及び回路基板１３４を組み立てることだけをすれば良い。また、コネクタ組立体１３０は、製造テスト又は利用者若しくは消費者の所持時に回路基板１３２，１３４が設けられた製品の故障の原因になる、スライド２０２内に回路基板１３４を挿入する際に折損又は破損する可能性があるピンを含んでいない。コネクタ組立体１３０は、コネクタ組立体１３０を通じた信号アレイ１３６内のシールド導体１４６の幾何学的配置を、回路基板１３２，１３４の表面に至るまで延長する。固有の遮蔽性を有する幾何学的配置を延長することによって、信号アレイ内のシールド導体同士の間におけるクロストークが低減される一方で、各シールド導体１８の周波数変動を伴うインピーダンスの変化も低減される。このように、コネクタ組立体１３０は、高速データ接続及び／又は高速通信接続の交換性及びサービス性を改善する。
【００９３】
図１０は、圧縮性接続要素を利用したコネクタ組立体を形成している本発明の他の実施例を表わす。特にコネクタ組立体２００は、信号アレイ２０２ａ，２０２ｂそれぞれを結合したコネクタ組立体２００ａ，２００ｂを含んでいる。前記信号アレイは、順番に、例えば回路基板又は他の電気的構成要素のような信号ベアリング要素（図示しない）に結合している。信号アレイ２０２ａ，２０２ｂそれぞれは、図示の如く、例えば信号を伝送するケーブル２０４のような複数の導体を含んでいる。図１０は、２つのケーブルアレイが互いに接続されているコネクタ組立体を表わす。しかしながら、上述のように図１３及び図１４に表わす実施例では、コネクタ組立体は、複数のケーブルから成る信号アレイを、例えば回路基板のような他の信号ベアリング要素に結合するために利用される。
【００９４】
各信号アレイ２０２ａ，２０２ｂの各々の導体又はケーブル２０４は、１つ以上の内側導電性要素及び外側導電性要素を含んでいる。同軸形の構成では、図１０に表わすように、単一の内側導電性要素又は中央導体は、例えば本発明の属する技術分野で知られているブレイドやシールドのような外側導電性要素又は外側導体によって囲まれている。図１０〜１５に表わす実施例は、図４〜図６及び図９に表わす二芯形の構成のために利用可能とされる。従って、本発明は、図示される実施例に限定される訳ではない。
【００９５】
図１０に表わすコネクタ組立体２０６ａ，２０６ｂの実施例では、信号アレイのケーブルの両端は、例えば金属のような導電性材料から形成された各コネクタ組立体２０６ａ，２０６ｂ内で終端している。例えばコネクタ組立体２０６ａ，２０６ｂは、真鍮又はステンレス鋼から成るピースから機械加工される。各コネクタ組立体は、信号アレイ２０２ａ，２０２ｂのケーブルの終端部と略共平面状に配置された前面２０８を形成している。特に信号アレイのケーブルの内側導電性要素２１０は、信号アレイ（すなわち参照符号２０２ａ）を、例えば他のコネクタ組立体（例えば参照符号２０２ｂ）や回路基板のような他の信号ベアリング要素に接触させるために、略共平面状に配置した状態で前面２０８に接触している。導電性接続体及び特に前面２０８は、例えば接地基準面（ground reference）のような、各内側導電性要素を囲んでいる外側導電性要素を形成している。図１０に表わす実施例では、コネクタ組立体２００は、例えば組立体全体の信号ベアリング要素のようなコネクタ組立体２００ａ，２００ｂを含んでいる。コネクタ組立体２００ｂも同様に配置されており、信号アレイ２０２ｂは前面２１４で終端する内側導電性要素２１２を有するケーブルを含んでいる。本発明の一の実施態様では、圧縮性接続要素２２０は、コネクタ組立体２０６ａ，２０６ｂの前面２０８，２１４同士の間に位置決めされている。上述のように、圧縮性接続要素は、圧縮性を有した電気的絶縁媒体に埋設された複数の導電性要素を有している（図１１を参照）。さらに以下に説明するように、コネクタ組立体２０６ａ，２０６ｂは相補的に構成されている。
【００９６】
図１１を参照すると、圧縮性接続要素２２０は、例えばコネクタ組立体２０６ａのようなコネクタ本体のうち一のコネクタ本体の前面２０８，２１４に対して位置決め可能とされ、コネクタ組立体２０６ａと例えばコネクタ組立体２００ｂのコネクタ本体２０６ｂのような他の信号ベアリング要素との間で圧縮されるように動作可能とされる。圧縮された場合、圧縮性接続要素２２０は、２つの信号アレイのケーブルの内側導電性要素と外側導電性要素との幾何学的配置を維持する一方で、信号アレイ２０２ａの信号を信号アレイ２０２ｂに伝送するために、コネクタ組立体２００ａの信号アレイを、例えばコネクタ組立体２００ｂのような信号ベアリング要素に接触させる。すなわち、図１０及び図１１に表わす本発明は、雄―雌コネクタ要素、ピンや半田接続を必要とせず、ケーブルアレイとケーブルアレイとの間を接続するコネクタ組立体を備えている一方で、コネクタ組立体２００の場合には、ケーブルの導電性要素の幾何学的配置、及び信号アレイの各々のケーブルについての同軸的な幾何学的配置を維持している。
【００９７】
位置合せをするために、コネクタ本体又はブロック２０６ａ，２０６ｂは、位置合わせピン２２２及び対応する位置合わせ孔２２４を利用することによって、一方の信号アレイのケーブルの内側導電性要素が他方の信号アレイの内側導電性要素と適切且つ確実に接続可能とされる。外側導電性要素も同様に位置合せされる。適切な開口部２２６が、コネクタ本体２０６ａ，２０６ｂを一緒に保持し、その後に圧縮性接続要素２２０を圧縮することによって、信号アレイ間における適切な電気的接続を実現するように、例えばネジジャッキのような適切な固定具を受容するために利用される。本発明が、適切な信号接続を実現するために大きな力を必要とせず、且つ一般的な同軸コネクタ又はピン式コネクタで利用される雄／雌式挿入部品も必要としない急速接続及び急速解放可能なコネクタ組立体を提供することは言うまでもない。本発明に特有なコネクタの構成によって、高周波信号についても高い性能特性が維持される。
【００９８】
本発明は、同軸コネクタに類する重要な性能を提供する一方で、以下に記載する他の利点も提供する。例えば２つの結合した本体及び接続要素を通じて為されるＶＳＷＲ（電圧定在波比）の計測は、２０ＧＨｚまでの範囲において１．０７：１である。このことは、一般的な同軸ケーブルにおけるＶＳＷＲの計測に類似している。さらには、結合された本体及び接続要素を通じて計測されたインピーダンスは、一般的な同軸コネクタと同程度である約５０オーム±３オームとされる。
【００９９】
本発明における挿入損失特性及びクロスリンク特性も優位である。本発明のコネクタを備えているかいないかに関わらず、３芯同軸ケーブル（3-foot coaxial cable）を通じた挿入ロスの計測では、約−０．７ｄＢの挿入損失が発生する。４０ＧＨｚまでのクロストークは、本発明のコネクタ組立体を通じた本当のＲＦパスの性質を確認可能な程度に低い。特に結合されたコネクタ本体及び接続要素の一側でケーブル内に信号を流し、コネクタ組立体の他側で隣接するケーブルにおける信号を計測することによって得られるクロストークは、入力信号よりも―８０．０ｄＢ程度低い信号を発生させる。このことは、同軸ケーブルにおける計測に類似している。
【０１００】
図１２ａ及び図１２ｂは、圧縮性接続要素２２０を圧縮し、理想的な接続を実現するための、コネクタ組立体２０の適切な接続を表わす。
【０１０１】
図１０の実施例を参照すると、例えばコネクタ本体２０６ａのようなコネクタ本体は、圧縮性接続要素２２０の略平坦又は略平面的な面２２１と接続するために平面状に接続された状態で、内側導電性要素（例えば１つ以上の中央導体）及び外側導電性要素（例えばシールド）を前記前面に接触させるために、前面２０８に貫通形成された複数の開口部を備えている。コネクタ本体２０６ａの説明によって図面を説明するが、コネクタ本体２０６ｂも同様に信号アレイのケーブルの終端部をコネクタ本体と接続するように構成されている。
【０１０２】
図１２Ｃは、２つのコネクタ本体が信号アレイを圧縮性接続要素と結合された状態のコネクタ組立体の断面図である。図１０及び図１１に示すように、前面２０８，２１４それぞれは凹状及び凸状とされる。しかしながら、この特徴は図示を目的として図１２Ｃには表わされない。特にコネクタ本体又はブロック２０６ａは、貫通成形された複数のボア２２８を含んでいる。コネクタの導体のケーブル２０４それぞれは、誘電体及び外側導体又はシールド２３２に埋設された中央導体２３０を備えている。ケーブル組立体の属する技術分野では、このような配置は知られており、同軸形と呼称されている。ケーブルの露出した両端は、ボア又は開口部２２８に挿入された各フェルール２３４と結合されている。ケーブル２０４は、中央導体２３０及び外側導体２３２をケーブルの終端部で最初に露出させることによって終端されている。一般に、中央導体２３０は、図１２Ｃに示すように、中央導体が誘電体の残存部２３１及び外側導体２３２の終端部を僅かに越えて延在するように、前記中央導体の周囲から誘電材料を除去することによって露出されている場合がある。ケーブルの端部及び露出した中央導体２３０は、フェルール２３４内部に挿入され、外側導体又はシールド２３２は、例えば半田付けによってフェルールに電気的に結合される。
【０１０３】
図１２Ｃを参照すると、内部コンタクト要素２３６は、ケーブルの露出された中央導体２３１上に押圧されている。内部コンタクト要素２３６は、中央導体２３１を把持するように構成され、その端部に指状スプリングを有している場合がある。中央導体及び内部コンタクト要素２３６の組み合わせは、前面２０８に略共平面状に接触されるように信号アレイの各ケーブルの内側導電性要素を備えている。内部コンタクト要素は、開口部２２８内のフェルールから前方に延在している。内部コンタクト要素の端部は、図１０に表わすように内側導電性要素２１０として前面２０８に接触している。例えば誘電要素のような絶縁要素２３８が、図１２Ｃ及び図１５に表わすように、開口部２２８内で各内部コンタクト要素２３６の周囲に位置決めされている。フェルール２３４、内部コンタクト要素２３６、及び前縁要素２３８がケーブルの終端部に位置決めされた状態で、ケーブルの端部は開口部２２８内に位置決めされ、所定位置に固定されている。例えばフェルールは、各開口部２２８を押圧するか、又はねじ込まれている。代替的には、フェルールは例えば接着によってさらに固定されている。図１２Ｃの断面図に表わすように、開口部２２８は、図１０に表わすように内部コンタクト要素を中心に位置決めし、且つ信号アレイの内側導電性要素を形成するために、絶縁要素２３８及び内部コンタクト要素２３６と同様に成型されたフェルールを受容するように適切に形成されている。絶縁要素は、図１５に表わすように開口部内で内部コンタクト要素を絶縁し、中心に位置決めする。開口部２２０は、絶縁要素２３８の前端が開口部を完全に貫通しないように、前記前端を捕捉するために段差部又は肩部と共に適切に形成されている。このように、絶縁要素２３８は、各導電性を有するコネクタ本体２０６ａから内側導電性要素を絶縁し、さらには内側導電性要素が開口部２２８内部で中心に位置決めされるように、フェルール２３４と開口部２２８の段差部との間に捕捉されている。フェルール２３４は、適切な手段によってブロック又はコネクタ本体２０６ａ内に固定されている。従って、フェルール２３４は、金属であり、導電性を有する本体２０６ａに電気的に結合されていることが望ましい。このような実施例では、金属製のコネクタ本体には、信号アレイの外側導電性要素がすべての導体又はケーブルに設けられている。一般に、外側導体は遮蔽され、ケーブルは接地されている。従って、導電性を有するコネクタ本体２０６ａによって、信号アレイ２０６ａ，２０６ｂの各内側導電性要素は共通する接地部を有している。
【０１０４】
図１０は、前面２０８は信号アレイのための接地面又は基準接地面とされることを表わしている。
【０１０５】
本発明の一の実施例では、図１０及び図１１に表わすように、前面２０８は導電性を有する本体２０６ａの前面２０９に対して凹状とされる。このような凹状の前面２０８はコネクタ本体２０６ａに図示されている。代替的には、前面はコネクタ本体２０６ｂに表わすようにコネクタ本体の前面に対して隆起しており、前面２１４はコネクタ本体の前面２０９の上方に隆起している。図１０に表わす実施例では、一方のコネクタ組立体２００ａは凹状の前面を利用し、他方のコネクタ組立体２００ｂは凸状の前面を利用する。代替的には、前面２０８，２１４の両方が、各コネクタ本体の前面２０９に対して凹状とされるか、又は隆起している。本発明の他の実施例では、図示しないが、前面２０８，２１４はコネクタ本体２０６ａ，２０６ｂの前面２０９と同一平面とされる。
【０１０６】
図１０及び図１１に表わす実施例では、凹状領域２０８の大きさは、接続要素と対応する両領域は共にコネクタ組立体が結合した場合に固定されるように隆起領域２１４に対応している。このような入れ子式であることが必ずしも必要ではないことは言うまでもない。
【０１０７】
このように、本発明の一の実施態様に従って、内側導電性要素及び外側導電性要素の幾何学的配置は、コネクタ本体２０６ａ，２０６ｂの各前面に接触している。例えば弾性的なコネクタ接続部のような圧縮性接続要素と組み合わせて、共平面状の中央導体及び基準接地面によって、高周波ＲＦ信号が信号アレイ２０２ａから信号アレイ２０２ｂに送信される一方で、コネクタ組立体２００で理想的な性能特性が維持される。
【０１０８】
圧縮性接続要素は、図２及び図５に表わすように、圧縮性を有する電気的に絶縁された媒体に埋設された複数の導電性要素を利用する。前記導電性要素は、図１７に表わすように、電気的に絶縁された媒体全体に亘って略格子状に配置されている。絶縁媒体３７内部に埋設された導電性要素３６は、圧縮性接続要素が圧縮された場合に内側導電性要素の周囲を範囲とする３６０°電磁シールドを効果的に実現するために、両端で同時に前面２０８によって接触されている。図１７に表わすように、例えば接地基準のようなケーブルのシールド内の基準信号は、コネクタ本体２０６ａ，２０６ｂの前面２０８，２１４に接触している。圧縮性接続要素が圧縮された場合に、多数の導電性要素３６は、内側導電性要素の全周囲に電磁的なシールドを形成するために、参照円３９によって図示の如く内側導電性要素２１０の全周囲に係合される。遮蔽又は接地された要素３６は、参照符号３６ｇによって示され、信号アレイの様々なケーブルのための外側導電性要素を表わしている。同様に、内側導電性要素２１０は、信号アレイの内側導電性要素又は中央導電性要素同士の間に信号を通過させるために多数の要素３６ｃに接触している。図１０に表わす実施例における内側導電性要素２１０，２１２は空気中に露出している。このように、圧縮性接続要素２２０がコネクタ２００ａ，２００ｂの間で圧縮された場合に、導電性要素３６ｉは信号又は電圧／電流を通過させず、中央要素３６ｃと外側シールドを形成する要素３６ｇとの間に絶縁層を形成する。
【０１０９】
図１０及び図１１は、コネクタ組立体２００ｂを表わす。前面２１４はコネクタ本体２００ｂの前面２０９に対して隆起しているか、又は上昇している。本発明の一の実施態様に従って、接続を通じた信号アレイのケーブルの内側導電性要素及び外側導電性要素の幾何学的配置を維持する一方で、圧縮性接続要素２２０をコネクタ組立体２２０ａ，２００ｂの間で圧縮するために必要な力の大きさは、前面２１４内に凹所２４０を形成することによって低減することができる。一般に図１０に表わすように、凹所２４０はコネクタ組立体２００ｂ内に内側導電性要素２１２を収容する開口部の近傍に位置している。圧縮性接続要素２２０が理想的な高い性能特性を有するが、信号が信号アレイ２０２ａ，２０２ｂの間を適切に通過するために必要な力が小さな接続を実現するように圧縮された場合に、圧縮性絶縁材料又は圧縮性絶縁媒体３７は、各ケーブル２０４を受容するように形成された開口部のみならず、凹所２４０に充填されている。凹所２４０と同様に、縁部がギザギザになった領域２４１（milled out area）は、圧縮性接続要素２２０を圧縮した場合に適切な接続が得るために必要な圧力が小さくなるように前面２１４で利用される。上述のように、図１０及び図１１が前面２０８，２１４それぞれが凹所及び凸部とされる実施例である一方で、前記前面の両方が前面２０８又は前面２１４に類似している。代替的には、１つ以上の表面が各コネクタ本体２０６ａ，２０６ｂの前面２０９と略同一平面とされる。圧縮性接続要素２２０は、図１１に表わすように前面２０８に対応し、且つ実際に凹状の前面２０８に載置される大きさとされる。同様に、凸状の前面２１４は、前記前面同士の間に内側面要素２２０を捕捉するために凹状の前面２０８内に載置されるような大きさとされる。このようにして、圧縮性接続要素２２０は確実且つ適切に位置合せされる。圧縮性接続要素２２０の適切な厚さは０．１３ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲内であり、日本のFugipoly、米国マサチューセッツ州のParicon Technologies Corporationや日本の信越化学工業（株）から市販されている。
【０１１０】
図１３及び図１４は、コネクタ組立体全体が例えば複数の配線又は島領域が形成された回路基板のような信号ベアリング要素を含んでいる、本発明の代替的な実施例を表わしている。回路基板は信号アレイに結合されている。図１３及び図１４に表わす信号アレイ及び導電性体は、図１０及び図１１に表わすコネクタ組立体２００ｂに類似している。代替的には、コネクタ組立体２００ａ、又は本発明の実施態様に基づいた同等品が利用可能である。図１３を参照すると、一般に複数の信号ベアリング要素２５２を形成する回路基板２５０は、回路基板とケーブル２０４の信号アレイとの間で多数の信号を通過させるために、自身に形成された配線を有している。図１３及び図１４に表わす信号ベアリング要素は同軸形である。しかしながら、配線は、例えば二芯形配置のような少なくとも１つの内側導体と外側導体とを利用する他のタイプの配置のために形成され得る。
【０１１１】
特に信号ベアリング要素２５２は、複数の内側導電性配線２５４及び外側導電性配線２５６を利用している。従来と同様に、内側導電性配線２５４は信号導体を表わし、外側導電性配線２５６は内側導電性配線２５４上の信号のためのシールド又は接地基準を表わす。内側導電性配線と外側導電性配線との間の領域２５８は、回路基板内に独立した誘電材料を含むか否かに関わらず、非導電性とされる。一般に回路基板２５０は、回路基板に関する当業者に知られた任意の適切な方法で形成されている。導電性金属から成る配線は多層構造体内部に蒸着又は形成される。信号ベアリング要素を含む回路基板の部分２５１（section）は、回路基板の表面２５３に対して凸状、同一平面状、及び凹状のうちいずれかとされる。図１３及び図１４の実施例は、同一平面状の部分２５１を表わす。図１０及び図１１の前面２１４を収容するために、図１０の前面２０８に類似した凹状に形成されている。
【０１１２】
圧縮性接続要素２２０は、図１４に表わすように回路基板２５０の信号ベアリング要素２５２に重なるような大きさ及び構成とされている。その後に、回路基板２５０及びコネクタ組立体２００ｂが共に圧縮された場合に、信号アレイから回路基板に適切に信号を通過させるように信号アレイ及び回路基板の内側導電性要素及び外側導電性要素の幾何学的配置を維持している一方で、圧縮性接続要素は信号アレイと信号ベアリング要素との間で圧縮される。また、その逆も成り立つ。上述のように、圧縮性接続要素を圧縮することによって、内側導電性要素及び外側導電性要素の幾何学的配置を維持した状態で、内側導電性要素又は中心ピン２１２の周囲に３６０°シールドが形成され、これにより本発明における理想的な性能特性が得られる。
【０１１３】
図１０〜図１４に表わす本発明の実施例は、導電性を有するコネクタ本体又はブロックを利用し、これにより内側導電性要素及び外側導電性要素のための、例えば接地基準のような電気的基準が成立する。すなわち、導電性を有するコネクタ本体は、信号アレイのケーブルの終端部から前方に、内側導電性要素が接触している各前面に至るまで遮蔽基準（shield reference）を移動させる。本発明の代替的な実施例では、コネクタ本体は例えばプラスチックのような電気的に絶縁された材料から形成される。このためには、信号アレイの外側導電性要素における基準信号又は基準接地面が代替的な方法で前面に接触されなくてはならない。
【０１１４】
図１６は、前面に外側導電性要素を備えるためにコネクタ本体内のケーブルを終端可能な一要素を表わしている。特に外側導電性本体２６０を備えたフェルールは外側導電性本体２６０内部で終端されたケーブルのシールド又は外側導体に端部２６１で半田付けされている。内部コンタクト２６２は、各ケーブルの中央導体と接続し、導電性を有している。例えば内部コンタクトはケーブルの露出された中央導体を摩擦力によって保持する二方向に分岐した端部を含んでいる場合がある。外側導電性本体２６０は、外側導電性本体及び内部コンタクトの両方が略共平面状に接触された端部２６４を接触させるために前方に延出させ、内部コンタクト２６２と共に位置決めされ、略共平面状に接触される。内部コンタクトは、外側導電性本体の端部から僅かに前方に延出している。図１０、図１１、及び図１２Ｃの実施例で説明したフェルールと同様に、絶縁要素２６６は内部コンタクト２６２の周囲に位置決めされ、これにより外側導電性本体２６０に対する内部コンタクトの絶縁及び位置決めを実現する。略円筒状とされるブッシュ２６８は、前縁要素２６６を所定位置に保持するために外側導電性本体２６０の端部に圧入されている。ブッシュは、導電性を有し、これにより部分的に信号アレイの外側導電性要素を形成していることが望ましい。その後に、外側導電性本体２６０は、図１２Ｃに表わす導電性本体内部の適切な開口部内部に圧入又は固定される。このような構成においては、非導電性材料から成るコネクタ本体が利用され、コネクタ本体の前面は信号アレイの外側コネクタ要素又は接地基準を備えていない。むしろ、外側導電性本体は、本発明の技術的思想に基づいて圧縮性接続要素、その後に他のコネクタ組立体、回路基板、又は他の信号ベアリング要素に接触されるために、このような外側導電性要素を備え、例えばケーブルシールドの接地基準のような信号を前面に通過させる。
【０１１５】
図１８は、回路基板の端部が信号アレイと接続するために利用されるための、本発明の他の代替的な実施例を表わしている。このためには、コネクタ本体２７０は、１つ以上の回路基板２７２の縁部と接触している必要がある。回路基板２７２は、コネクタ本体２７０を貫通する内側導電性要素２７６と結合する１つ以上の配線２７４を含んでいる。内側導電性要素は、回路基板から例えばケーブルアレイのような他の信号ベアリング要素又は他の類する構成を有する印刷回路基板に信号を送るために、略共平面状に配置された状態でコネクタ本体２７０の前面２７４に接触している。内側導電性要素２７６は、その大部分がコネクタ本体２７０に形成された開口部２７８内部で中心に位置決めされている。コネクタ本体２７０は、導電性体であって、回路基板２７２上に形成された適切な接地配線２８０に結合されている。このようにして、コネクタ本体２７０、特にコネクタ本体の前面２７４は、例えば回路基板又は信号アレイの各内側導電性要素のために接地基準を伝送する外側導電性要素を備えている。すなわち、前面は、各内側導電性要素を囲んでいる接地基準を提供する。代替的には、コネクタ本体２７０が非導電性である場合には、例えば図１７に表わすような適切な配置が信号アレイの内側導電性要素及び外側導電性要素を前面２７４に接触させるために利用可能とされる。本発明の原理に従って圧縮性接続要素２２０を利用すること、前面２７４、及び例えば図１０及び図１１に表わす他の導電性コネクタ本体の対向面、又は例えば図１３及び図１４に表わす回路基板のような他の信号ベアリン要素に対して接続要素を位置決めすること、例えば図１８に表わす他の二重信号アレイの対向面、内側導電性要素及び外側導電性要素又は内側要素の幾何学的配置、及び対向面２７４の信号アレイの各接地基準は、本発明によって達成される理想的な性能特性によって維持される。
【０１１６】
本発明は実施例によって説明され、実施例は詳細に説明されるが、本発明は特許請求の範囲に示す技術的範囲によって限定されるものである。付加的な利点や改良は、当業者にとっては容易に想到されるものである。従って、本発明は、代表的な装置及び方法の詳細説明や図示された実施例によって限定される訳ではない。従って、本発明と相違する発明であっても、本発明の技術的思想や技術的範囲から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】例えば回路基板のような、２つの略平行な信号ベアリング要素の間に位置するコネクタ組立体の実施例の斜視図である。
【図２】図１の断面２−２における、図１のコネクタ組立体の部分断面である。
【図３】図１及び図２に表わす信号アレイの分解図である。
【図４】二芯の島領域を有する、２つの略平行な回路基板の間に位置するコネクタ組立体の実施例の斜視図である。
【図５】図４の断面５−５における、図４のコネクタ組立体の部分断面図である。
【図６】図４及び図５に表わす信号アレイの分解図である。
【図７】本発明の技術的思想に基づいた２つの略直交する回路基板の間に位置するコネクタ組立体の斜視図である。
【図８】同軸導体を含む、本発明の技術的思想に基づいた信号アレイの分解斜視図である。
【図９】二芯導体を含む、本発明の技術的思想に基づいた信号アレイの分解斜視図である。
【図１０】本発明のコネクタ組立体の斜視図である。
【図１１】所定位置に圧縮性を有するインターフェース要素を表わす、図１０に類似する斜視図である。
【図１２Ａ】接続された状態で位置合わせされた一組のコネクタである。
【図１２Ｂ】本発明におけるインターフェース要素を通じて共に結合されたコネクタの断面図である。
【図１２Ｃ】本発明におけるインターフェース要素を通じて共に結合されたコネクタの断面図である。
【図１３】本発明における他のコネクタ組立体の斜視図である。
【図１４】所定位置に圧縮性を有するインターフェース要素をあらわす図１３に類似する斜視図である。
【図１５】圧縮性を有するインターフェース要素を通じて結合された内側導電性要素を表わす、一列のコネクタ組立体のケーブルの斜視図である。
【図１６】コネクタ本体にアレイケーブルを結合するための導電性要素の断面側面図である。
【図１７】圧縮性を有するインターフェース要素と接続している、本発明のアレイケーブルの断面図である。
【図１８】本発明の原理に基づいた他の信号ベアリング要素と回路基板を接続するための、本発明のコネクタ組立体の他の実施例である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  コネクタ組立体
１２  回路基板
１４  回路基板
１６  信号アレイ
１８  シールド導体
１９  液晶ポリマー（ＬＣＰ）材料
２０  圧縮性接続要素
２１  案内ピン又は案内ポスト
２２  圧縮性接続要素
２３  穴
２４  島領域
２５  穴
２６  島領域
２８  導電性中央コア
３０  導電性外部構造体
３２  ブロック
３３  面
３４  面
３６  導電性要素
３８  単芯導電性要素
４０  外部導電性要素
４２  ボルト
４４  穴
４６  ナット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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