KR20170102011A

KR20170102011A - 바이패스 루트설정 조립체에 사용하기 적합한 와이어-대-기판 커넥터

Info

Publication number: KR20170102011A
Application number: KR1020177022477A
Authority: KR
Inventors: 브라이언 키이스 로이드; 그레고리 비. 왈츠; 브루스 리드; 그레고리 피츠제럴드; 아이만 이삭; 켄트 이. 레니에; 브랜든 자노왁; 다리안 알. 슐츠; 무나와르 아마드; 에란 제이. 존스; 하비에르 레센데즈; 마이클 로스트
Original assignee: 몰렉스 엘엘씨
Priority date: 2015-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-09-06
Also published as: TWI617098B; CN107112666A; JP2018501622A; CN107112666B; US10367280B2; US20180034175A1; US20190245288A1; TW201711290A; WO2016112384A1; US10784603B2

Abstract

케이블 바이패스 조립체의 케이블을 회로 기판 상에 장착된 회로에 연결하기 위해 와이어-대-기판 커넥터(wire to board connector)가 제공된다. 커넥터는 커넥터를 통해 케이블의 지오메트리를 유지하는 구조를 갖는다. 커넥터는 한 쌍의 에지 커플링된 전도성 신호 단자 및 신호 단자가 브로드사이드(broadside) 커플링되는 접지 차폐부를 포함한다. 커넥터는 신호 단자와 정렬된 한 쌍의 접지 단자를 포함하고 단자들의 양 세트는 커넥터가 리셉터클 내로 삽입되는 경우에 선형으로 굴곡되는 J자 형상의 접촉 부분을 갖는다. 다른 실시예에서, 신호 단자 접촉 부분은 커넥터가 기판 상의 접촉 패드와 결합되는 경우에 편향될 수 있는 순응성 부재에 의해 지지된다.

Description

바이패스 루트설정 조립체에 사용하기 적합한 와이어-대-기판 커넥터

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 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 제62/182,161호의 우선권을 주장하며, 이들 모두는 본 명세서에 참고로 포함되어 있다.

본 발명은 대체적으로 고속 신호를 칩, 또는 프로세서 등으로부터 백플레인(backplane), 모기판 및 다른 회로 기판으로 저손실로 전송하는 데 사용하기에 적합한 고속 데이터 전송 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전자 구성요소의 회로 기판 접점에 대한 연결 동안 신뢰할 수 있는 와이핑 작동(wiping action)을 제공하는 커넥터를 갖는 바이패스 케이블 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. 현재 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. 이러한 손실은 속도가 증가함에 따라 증가하고, 그에 따라서, 약 10 Gbps 이상의 고속 데이터 전달 적용예의 경우에는 FR4 재료가 바람직하지 않게 한다. 이러한 감소는 6 Gbps에서 시작되어 데이터 속도가 증가함에 따라 증가한다. 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.

칩은 이러한 라우터, 스위치 및 다른 디바이스의 핵심이다. 이러한 칩은 전형적으로 ASIC(주문형 집적 회로) 칩과 같은 프로세서를 포함하며, 이러한 ASIC 칩은 전도성 솔더 범프(solder bump)에 의해 기판(그의 패키지)에 연결되는 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 구성한다. 모기판에는, 고속 데이터 신호의 전송을 위한 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 한정하는 많은 트레이스가 형성되어 있다. 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 ASIC이 사용되는 디바이스의 모기판 또는 다른 회로 기판 상의 구성요소 및 회로로 루트설정되는 또 다른 것들을 포함할 수 있다.

FR4 회로 기판 재료는 10 Gbit/sec의 데이터 전송 속도를 처리할 수 있지만, 이러한 처리에는 단점이 있다. 긴 트레이스 길이를 지나가기 위해, 이러한 신호를 전송하는 데 필요한 전력도 또한 증가한다. 따라서, 설계자는 그러한 디바이스에 대해 "녹색(green)" 설계를 제공하는 것이 어렵다는 것을 아는 데, 이는 저전력 칩이 그러한 더 긴 길이에 대해 신호를 효과적으로 구동할 수 없기 때문이다. 신호를 구동하는 데 필요한 더 높은 전력은 더 많은 전기를 소비하고 이는 또한 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.

따라서, 고속 적용예에서 요구되는 크로스토크 및 손실 요건을 충족시키기 위해 회로 기판 및 백플레인 내에서 신호 전송 라인을 적절하게 설계하는 것이 어려워진다. FR4와 같은 경제적인 기판 재료를 사용하는 것이 바람직하지만, 데이터 전송 속도가 10 Gbps에 접근함에 따라 FR4의 성능이 크게 떨어져서, 설계자가 더 고가의 기판 재료를 사용하도록 만들며 회로 기판이 사용되는 디바이스의 전체 비용을 증가시킨다. 따라서, 본 발명은 데이터 신호를 10 Gbps 이상으로 전송하기 위한 고속 전송 라인을 협동하여 한정하는 적합한 점-대-점(point-to-point) 전기적 상호연결부를 갖고 낮은 손실 특성을 갖는 바이패스 케이블 조립체에 관한 것이다.

따라서, 저손실 특성을 갖고서 10 Gbps 이상에서의 고속 데이터 적용예에 유용한 신호 전송 라인을 한정하기 위해, 회로 기판보다는 오히려, 케이블을 이용하는 개선된 고속 바이패스 조립체가 본 명세서에서 제공된다.

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

본 발명의 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 솔더 범프로부터 기판 상의 종단 영역으로 연장되는 리드(lead)를 갖는다. 케이블은 I/O 커넥터, 백플레인 커넥터 및 회로 기판의 회로와 같은, 디바이스의 외부 인터페이스에 칩을 연결하는 데 사용된다. 이러한 케이블에는 그의 가까운 단부(near end)에서, 칩 패키지 기판에 연결되는 기판 커넥터가 제공된다.

칩 패키지는 로직(logic), 클록(clock), 전력 및 저속 구성요소 및 고속 신호 회로로부터 디바이스의 모기판 상의 트레이스로의 연결을 제공하기 위해 패키지의 하부면 상에 전형적으로 배치된 복수의 접점을 포함할 수 있다. 이러한 접점은 케이블 신호 전송 라인의 지오메트리를 유지하는 방식으로 접점이 케이블에 용이하게 연결될 수 있는 칩 패키지 기판의 상부 또는 하부 표면 상에 위치될 수 있다. 케이블은 모기판 상의 트레이스를 바이패스하는 신호 전송 라인을 제공한다. 이러한 구조는, 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 신호 와이어 쌍을 형성하도록 유전체 피복 내에 감싸인 신호 도체 와이어들의 쌍을 이용하는 트윈 액스 스타일 케이블(twin-ax style cable)이다. 와이어 쌍은 결합된 드레인 와이어를 포함할 수 있고, 3개의 와이어 모두는 전도성 랩(wrap), 편조된(braided) 차폐부 등의 형태인 외부 차폐부 내에 추가로 둘러싸일 수 있다. 2개의 신호 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 가까운 (근위) 단부는 칩 패키지로 종단되고 케이블의 먼 (원위) 단부는 커넥터 포트의 형태로 외부 커넥터 인터페이스에 연결된다. 가까운 단부 연결은 바람직하게는 회로 기판 및 그의 접점에 결합되도록 구성된 와이어-대-기판 커넥터를 이용하여 달성된다. 이러한 와이어-대-기판 커넥터에서, 신호 와이어 쌍의 자유 단부는 크로스토크 및 다른 부정적인 인자가 커넥터 위치에서 최소로 유지되도록 케이블의 정돈된 지오메트리를 모방하는 간격으로 커넥터 단자의 종단 미부로 직접 종단된다. 각각의 커넥터는 원하는 간격으로 2개의 신호 단자를 보유하는 지지부를 포함하고, 커넥터의 신호 단자를 바람직하게는 적어도 부분적으로 둘러싸는 결합된 접지 차폐부를 추가로 포함한다. 접지 차폐부는 그와 함께 형성된 접지 단자를 갖는다.

이러한 방식으로, 각각의 와이어 쌍과 결합된 접지는, 커넥터의 신호 단자들이 차동 모드에서 서로 에지 커플링되는 한편 신호 단자들이 공통 모드에서 브로드사이드(broadside) 커플링될 수 있는 접지 평면을 한정함으로써 크로스토크의 감소뿐만 아니라 차폐를 제공하는 접지 경로를 형성하도록 커넥터 접지 차폐부로 종단될 수 있다. 바이패스 케이블 조립체의 와이어의 종단은, 가능한 정도까지는, 케이블 내의 신호 및 접지 도체의 특정한 원하는 지오메트리가 기판 커넥터로의 케이블의 종단을 통하여 유지되는 방식으로 행해진다.

접지 차폐부는 다수의 소면(facet)을 갖는 접지 평면을 제공하기 위해 커넥터의 정합 단부 근처에 연장된 측벽을 포함할 수 있다. 각각의 신호 와이어 쌍의 드레인 와이어 또는 접지는 커넥터 접지 차폐부로 종단되고, 이러한 방식으로, 신호 단자들의 각각의 쌍은 회로 기판과 정합하기 위해 함께 통합된 2개의 접지 단자를 갖는 접지 차폐부에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다.

본 발명의 일 실시예에서, 기판에 장착된 집적 회로를 포함하는 칩 패키지가 제공된다. 칩 패키지 기판은 트윈 액스 바이패스 케이블의 제1 (가까운) 단부가 종단되는 종단 영역을 갖는다. 케이블들의 길이는 다를 수 있지만, 단일 또는 다중 I/O 스타일 및 백플레인 스타일 커넥터 등을 포함할 수 있는 제1 및 제2 외부 커넥터 인터페이스로 용이하고 신뢰할 수 있게 바이패스 케이블들의 일부가 종단되기에는 적어도 충분히 길다. 커넥터는 바람직하게는, 플러그 커넥터와 같은 외부 커넥터가 그와 정합되는 것을 허용하도록 디바이스의 전면에 장착된다. 바이패스 케이블 조립체는 데이터 센터 내의 서버 등과 같은 더 큰 디바이스의 완전한 내부 구성요소로서 디바이스가 이용되도록 하는 수단을 제공한다. 가까운 단부에서, 바이패스 케이블은 칩 패키지 기판 상의 접촉 패드에 연결되도록 구성된 기판 커넥터를 갖는다.

이러한 기판 커넥터는 와이어-대-기판 스타일이며 그것이 칩 패키지 기판 상의 리셉터클 하우징 내로 삽입될 수 있도록 구성된다. 따라서, 전체 칩 패키지-바이패스 케이블 조립체는 전체 조립체가 다수의 개별 신호 전송 라인을 지지하는 단일 유닛으로서 삽입될 수 있기 때문에 "플러그 앤 플레이(plug and play)" 기능을 가질 수 있다. 칩 패키지는 디바이스의 하우징 내에서 단독으로 또는 저비용의 저속용 모기판에 대한 스탠드오프(standoff) 또는 다른 유사한 부착물에 의해 지지될 수 있다. 모기판에서 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 케이블 내로 포함시킴으로써 고속 신호를 케이블을 통하여 전송하는 데 필요한 전력의 양을 감소시키고, 그에 의해 바이패스 조립체의 "녹색" 가치를 증가시키고 그러한 바이패스 조립체를 사용하는 디바이스의 운영 비용을 감소시킨다.

일 실시예에서, 바이패스 케이블의 신호 쌍은 커넥터 단자들의 접촉 부분들이 회로 기판 상의 접촉 패드들과 직접 결합되는 것을 허용하는 방식으로 와이어-대-기판 커넥터들로 종단된다. 이러한 접촉 부분들은 바람직하게는 회로 기판 상의 접촉 패드들과 반대로 배향되는 아치형 표면들을 갖는 만곡 접촉 표면들을 포함한다. 접촉 표면들은 그들 각각의 커넥터들의 종축을 가로질러, 또는 그에 대해 일정 각도로, 연장된다. 접촉 부분들은 바람직하게는 측면에서 보았을 때 J자 형상의 구성을 갖고, 접촉 부분들의 자유 단부들은, 커넥터가 회로 기판 상에 장착된 리셉터클 또는 하우징 내로 삽입되는 경우에, 접촉 부분들이 접촉 패드 상의 선형 경로로 펼쳐져서 표면 필름, 먼지 등을 제거하는 것을 가능하게 하는 와이핑 작동을 제공하고 신뢰할 수 있는 연결을 제공하도록 반대 방향들로 연장된다.

다른 실시예에서, 기판 커넥터에는 신호 단자의 접촉 부분과 결합되는 순응성 부재(compliant member)가 제공될 수 있다. 이러한 스타일 커넥터와 함께 사용되는 리셉터클은 칩 패키지 기판에 장착되고 개별 커넥터를 수용하는 개구를 갖는다. 리셉터클은 커넥터의 대응하는 반대편 표면과 결합하는 대응하는 가압 아암과 같은 압력 부재를 포함하고 칩 패키지 기판 접점과 일렬을 이루어 커넥터에 압력을 인가한다. 순응성 부재는 커넥터 단자 접촉 부분 상에 원하는 스프링력이 충분히 나타나게 하도록 부가적인 힘을 가하고, 이는 칩 패키지 접점과의 신뢰할 수 있는 결합을 야기할 것이다. 리셉터클의 개구는 그의 선택된 표면 상에 전도성 코팅을 포함하여 와이어-대-기판 커넥터의 접지 차폐부와 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 케이블 트윈 액스 와이어는 칩 패키지 접점에 신뢰할 수 있게 연결된다.

더욱이, 와이어 쌍의 와이어-대-기판 커넥터는 바이패스 케이블 조립체의 각각의 별개의 전송 라인이 디바이스의 회로 기판 또는 칩 패키지 기판 상의 원하는 종단 지점에 개별적으로 연결될 수 있도록 단일 커넥터 유닛 또는 "치클릿(chiclet)"으로서 구성된다. 리셉터클에는 미리선택된 패턴으로 배열된 개구가 제공될 수 있으며, 각각의 개구는 단일 커넥터를 내부에 수용한다. 리셉터클 개구에는 리셉터클의 정지 표면들을 한정하고 커넥터 상의 대응하는 서로 반대편인 표면들과 결합하는 내부 레지(ledge)들 또는 견부(shoulder)들이 추가로 제공될 수 있다. 이러한 2개의 결합하는 정지 표면들은 커넥터를 회로 기판과 접촉 상태를 유지하기 위해 커넥터 상에서 접촉 압력을 유지시키는 역할을 한다. 전술된 커넥터들 중 하나가 리셉터클 개구 내로 삽입되는 동안, 신호 및 접지 단자의 접촉 부분은 회로 기판의 공통 정합 표면 및 그 위에 배치된 접촉 패드를 따라서 외향으로 펼쳐진다. 이러한 선형 이동은 커넥터의 종방향 삽입 방향을 가로지르는 방향으로 발생한다. 이러한 방식으로, 바이패스 케이블은 칩 패키지 상의 회로를 외부 커넥터 인터페이스 및/또는 모기판의 종단 지점에 신뢰할 수 있게 연결한다.

따라서, 저손실 특성을 갖고서 10 Gbps 이상에서의 고속 데이터 적용예에 유용한 신호 전송 라인을 한정하는 개선된 고속 바이패스 케이블 조립체가 제공된다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은 하기의 상세한 설명을 고려함으로써 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 구조 및 작동의 체제 및 방식은 그의 추가 목적 및 이점과 함께, 첨부 도면과 관련하여 취해진 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 참조하여 이해될 수 있으며, 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 나타낸다.
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 3은 도 1의 바이패스 조립체의 사시도이다.
도 4a는 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 4b는, 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 또는 다른 구성요소에 칩 패키지를 연결하는 데 사용되는 도 1에 도시된 것과 같은 본 발명의 바이패스 조립체의 구조를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 도 1의 바이패스 조립체에 사용된 칩들 중 하나를 둘러싸는 종단 영역의 확대 상세도이다.
도 6은 바이패스 케이블의 근위 단부 및 그의 결합된 커넥터 하우징이 내부에 삽입된, 회로 기판 상에 장착된 본 발명의 기판 커넥터의 일 실시예의 사시도이다.
도 6a는 도 6의 커넥터 구조의 분해도이다.
도 6b는 커넥터들 중 2개가 그들의 대응하는 리셉터클로부터 제자리에서 부분적으로 이동된 것을 제외하고는 도 6과 동일한 도면이다.
도 6c는 도 6의 치클릿 스타일 커넥터 조립체를 사용하여 얻어진 신호 및 접지 단자 정합 배열의 실시예를 도시하는 도면이다.
도 6d는 도 6의 치클릿 스타일 커넥터 조립체를 사용하여 얻어진 신호 및 접지 단자 정합 배열의 다른 실시예를 도시하는 다른 도면이다.
도 7은 커넥터 리셉터클 내로 완전히 삽입되어 기판의 반대편 접점과 접촉하게 되는 경우의 본 발명의 기판 커넥터의 일 실시예의 측면도이다.
도 7a는 도 7의 기판 커넥터의 신호 및 접지 단자의 접촉 부분이 기판의 접점과 초기에 접촉하도록 커넥터 하우징의 리셉터클 내로 부분적으로 삽입된 도 7의 기판 커넥터의 입면도이다.
도 8은 도 7의 기판 커넥터의 사시도이다.
도 8a는 바이패스 케이블 신호 와이어 쌍의 자유 단부로 종단되는 도 8의 커넥터의 신호 단자의 사시도이다.
도 8b는 간격형성 블록이 커넥터 단자의 일부의 주위에 형성된 것을 제외하고는 도 8a와 동일한 도면이다.
도 8c는 커넥터 접지 차폐부가 간격형성 블록 위에서 제자리에 있는 것을 제외하고는 도 8b와 동일한 도면이다.
도 8d는 커넥터 하우징 반부들 중 하나가 명확성을 위해 분해된 도 8의 커넥터의 사시도이다.
도 8e는 도 8의 커넥터의 정합면의 저면도이다.
도 8f는 커넥터 하우징이 명확성을 위해 제거된 도 7의 커넥터의 정합 단부의 확대 측면도이다.
도 9는 접촉 부분의 일부로서 순응성 부재를 포함하는 케이블 바이패스 기판 커넥터의 다른 실시예의 사시도이다.
도 9a는 약간 바닥부로부터 취해지고 커넥터 몸체 내의 신호 도체가 명확성을 위해 가상선으로 도시된 도 9의 커넥터의 사시도이다.
도 9b는 도 9의 커넥터의 그의 선 B-B를 따라 취해진 측면도이다.
도 9c는 도 9a의 커넥터의 그의 선 C-C를 따라 취해진 저면도이다.
도 9d는 도 9의 커넥터의 그의 선 D-D를 따라 취해진 종단면도이다.
도 10은 회로 기판에 장착되고 도 9의 커넥터가 내부에 삽입된 수직 리셉터클 커넥터의 사시도이다.
도 11은 칩 패키지 기판과 접촉하기 위해 수평 배향으로 이용되는 도 9의 와이어-대-기판 커넥터의 사시도이다.
도 11a는 도 11의 커넥터들 중 하나의 그의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 11b는 수평 리셉터클 커넥터가 칩 패키지 기판 상에서 제자리에 있고 커넥터 치클릿이 제자리에 있는 것을 제외하고는 도 11과 동일한 도면이다.
도 11c는 커넥터 치클릿이 명확성을 위해 제거된 것을 제외하고는 도 11b와 동일한 도면이다.
도 11d는 도 11c의 리셉터클 커넥터의 그의 선 D-D를 따라 취해진 단면도이다.
도 11e는 도 11b의 리셉터클 커넥터 조립체의 그의 선 E-E를 따라 취해진 단면도이다.

본 발명이 상이한 형태의 실시예에 영향을 받을 수 있지만, 본 발명이 본 발명의 원리의 예시로 고려되고 본 발명을 예시된 바와 같은 것으로 제한하려는 것은 아니라는 이해를 바탕으로 특정 실시예들이 도면에 도시되어 있으며, 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다.

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 전자 디바이스(50)의 사시도이다. 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 전방 및 후방 벽(56, 57)을 갖는다. 커넥터 포트(60)는 케이블 커넥터 형태의 반대편 정합 커넥터가 디바이스(50)의 회로를 다른 디바이스에 연결하기 위해 삽입될 수 있도록 전방 벽(56)에 제공된다. 디바이스(50)를 서버 등과 같은 더 큰 디바이스 - 그러한 디바이스에 이용되는 백플레인을 포함함 - 에 연결하기 위해 백플레인 커넥터(93)를 수용하도록 후방 벽(57)에는 백플레인 커넥터 포트(61)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 4a는 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 4a에 도시된 바와 같이, 칩(52)은 그의 하부면 상에, 그를 칩 패키지의 지지 기판(47)의 결합된 접촉 패드(46)에 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 FR4와 같은 적합한 재료로 제조되고 디바이스에서 사용되는 모기판(52-2)에, 소켓(미도시)에 의해, 정합될 수 있다. 모기판(52-2)은 전형적으로 칩 패키지 접점(49)으로부터 모기판(52-2)을 통해 디바이스의 다른 커넥터, 구성요소 등으로 연장된 복수의 긴 전도성 트레이스(52-3)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 모기판(52-2)을 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.

이러한 단점을 극복하기 위해, 발명자는 회로 기판에서 신호 전송 라인을 제거하는 바이패스 케이블 조립체를 개발하여 회로 기판을 위한 고가의 커스텀 기판 재료를 사용할 필요를 없앴고, FR4 재료의 손실 문제를 상당히 없앴다. 도 4b는 본 발명의 원리에 따른 바이패스 케이블 조립체를 이용하는 도 1의 디바이스(50)의 칩 패키지(54) 및 모기판(62)의 단면도이다. 칩(52)은 패키지(54)의 기판(53)에도 또한 연결되는 고속, 저속, 클록, 로직, 전력 및 다른 회로를 포함할 수 있다. 트레이스(54-1)는 기판(53) 상에 또는 그 내에 형성되고, 접촉 패드 등을 포함할 수 있고 칩 패키지 기판(53) 상의 지정된 종단 영역(54-3) 내에 배열되는 결합된 접점(54-2)으로 이어진다.

바람직하게는, 이러한 종단 영역(54-3)은 도 4b에 도시된 바와 같이 칩 패키지(54)의 에지(54-4)에 또는 그에 근접하게 배치된다. 칩 패키지(54)는, 칩(52)을 단일형 조립체로서 패키지(54) 내의 제자리에 고정시키고 단일 요소로서 디바이스 내로 삽입될 수 있는 칩 패키지(54)에 단 하나의 외부 형태를 제공하는 봉지재(54-5)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 예에서, 직립 휜(fin)(71)을 갖는 히트 싱크(70)와 같은 열 전달 디바이스가 칩(52)의 작동 중에 발생된 열을 방출하기 위해 당업계에 공지된 바와 같이 칩의 표면에 부착될 수 있다. 이러한 열 전달 디바이스(70)는 그의 방열 휜(71)이 봉지재(54-5)로부터 디바이스(50)의 내부 공기 공간 내로 돌출하도록 칩(52)에 장착된다.

바이패스 케이블(80)은 케이블 근위 단부에서의 칩 패키지(54)의 회로를 케이블 원위 단부에서의 회로 기판 상의 회로 및 외부 커넥터 인터페이스에 연결하는데 사용된다. 바이패스 케이블(80)은 그의 근위 단부(87)에서 패키지 접촉 패드(54-2)로 종단되는 것으로 도시되어 있다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 케이블 근위 단부(87)는 대체적으로 플러그 스타일 기판 커넥터(87a)로 종단된다. 케이블(80)은 바람직하게는 유전체 피복(82)에 의해 둘러싸인 것으로 도시된 2개의 내부 신호 도체(81)를 갖는 트윈 액스 구성을 갖는다. 드레인 와이어(83)는 신호 도체(81)들의 각각의 케이블 쌍에 대해 제공되고 외부 전도성 피복(84) 및 외측 절연 외부 재킷(85) 내에 배치된다. 신호 도체(81)들(및 결합된 드레인 와이어(83))의 쌍들은 집합적으로, 칩 패키지(54) 상의 회로(및 칩(52) 그 자체)로부터 커넥터(90, 93, 100)로, 또는 칩 패키지(54) 또는 모기판(62) 상의 종단 지점으로 직접, 이어지는 각각의 개별 신호 전송 라인을 한정한다. 앞서 언급된 바와 같이, 바이패스 케이블(80)의 정돈된 지오메트리는 케이블(80)의 길이에 대해 임피던스를 제어하는 미리선택된 간격으로 차동 신호 전송 쌍으로서의 신호 도체(81)들을 유지할 것이다. 바이패스 케이블(80)을 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. 가요성 바이패스 케이블의 사용은 또한 신호 반사의 가능성을 감소시키고 과도한 전력 소비에 대한 그리고/또는 부가적인 기판 공간에 대한 필요가 없도록 하는 것을 돕는다.

언급된 바와 같이, 바이패스 케이블(80)은 칩 패키지(54)에 그리고 원위 커넥터에 각각 연결되는 서로 반대편인 근위 단부(87) 및 원위 단부(88)를 갖는다. 원위 커넥터는 디바이스 전방에 있는 도 3에 도시된 바와 같은 그리고 디바이스(50)의 다양한 커넥터 포트(60) 내에 내장되는 I/O 커넥터(90)를 포함할 수 있거나, 원위 커넥터는 호스트 디바이스(50)를 다른 디바이스에 연결하기 위해 디바이스 후방에 있는 포트(61) 내의 백플레인 커넥터(93)(도 1), 또는 모기판(62) 또는 다른 회로 기판에 연결된 기판 커넥터(100)를 포함할 수 있다. 커넥터(100)는 회로 기판 또는 다른 기판 상의 접점에 커넥터 단자 접촉 부분을 연결하는 와이어-대-기판 스타일의 기판 커넥터이다. 그것은, 후자의 응용예인데, 즉 칩 패키지에 대한 커넥터로서, 이는 도시된 바이패스 케이블 커넥터의 이점의 일부 및 구조를 설명하는 데 이용될 것이다.

바이패스 케이블(80)은 모기판(62) 상의 트레이스 및 전술된 관련 단점을 바이패스하는 복수의 개별 고속 신호 전송 라인을 한정한다. 바이패스 케이블(80)은 칩 패키지(54) 상의 접점 또는 종단 지점(54-2, 54-3)으로부터 원위 커넥터(90, 93)까지의 케이블(80)의 길이 전체를 통하여 신호 도체(81)의 정돈된 지오메트리를 유지할 수 있고, 이러한 지오메트리가 비교적 정돈된 상태로 남아 있기 때문에, 바이패스 케이블(80)은 문제가 되는 신호 반사 또는 임피던스 불연속을 신호 전송 라인 내로 가져오지 않고서 바이패스 케이블의 경로에서 용이하게 만곡되거나, 굽혀지거나, 또는 교차될 수 있다. 케이블(80)은 제1 및 제2 세트의 케이블로 배열된 것으로서 도시되어 있는데, 제1 세트의 바이패스 케이블은 디바이스(50)의 전방 벽(56) 내의 포트(60) 내의 I/O 커넥터(90)와 칩 패키지(54) 사이에서 연장된다. 제2 세트의 바이패스 케이블은 디바이스(50)의 후방에 있는 백플레인 커넥터(93)와 칩 패키지(54) 사이에서 연장된 것으로서 도 3에 도시되어 있다. 제3 세트의 바이패스 케이블은 또한 그를 모기판(62) 상의 회로에 연결하는, 디바이스(50)의 또한 후방에 있는 기판 커넥터(100)와 칩 패키지 사이에서 연장된 것으로서 도시되어 있다. 물론, 많은 다른 구성이 가능하다.

본 발명의 기판 커넥터(100)는 도 6 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 모기판(62)에 또는 칩 패키지 기판(53)에 장착되는 베이스(99)를 가질 수 있는 리셉터클 커넥터(98)와 정합한다. 대부분의 경우에, 이러한 커넥터는 칩 패키지 기판(53)에 장착될 것이다. 리셉터클 커넥터는, 모기판(62) 상에 장착된 칩 패키지 기판(53)의 공통 정합 표면(64)에 대해 개방되고 리셉터클 커넥터 내에 형성된 개구(99a)를 포함하고, 각각의 개구(99a)는 그 내부에 단일 와이어-대-기판 커넥터(100)를 수용하는 것으로 도시되어 있다. 리셉터클 커넥터(98)는 스크류, 기둥 또는 다른 체결구에 의해 기판 및/또는 모기판에 부착될 수 있다.

도 7 내지 도 8e는, 바이패스 케이블(80)의 신호 도체(81)가 미부 부분(103)으로 종단되는 한 쌍의 이격된 신호 단자(102)를 갖는 와이어-대-기판 커넥터(100)의 일 실시예를 도시한다. 도시된 구성이 소정 이점을 갖지만 제한하려는 의도는 아니라는 것에 유의하여야 한다. 따라서, 소정 실시예는 신호 쌍과 결합된 이중 접지 단자보다는 신호-신호-접지 삼중 구성을 포함할 수 있다. 따라서, 도 6c 및 도 6d에 도시된 패턴(교호하는 또는 반복하는 GG/SS 패턴)은 GSSG 패턴, 또는 하부 G 단자가 신호 쌍 사이에 있는 GSS/G 패턴과 같은 일부 다른 바람직한 패턴을 도시하는 것으로 변형될 수 있다. 다시 말해서, 사용된 특정 패턴은 데이터 속도 및 공간 제약에 따라 좌우될 것으로 예상된다.

도시된 바와 같이, 신호 단자(102)는 커넥터(100)의 정합 단부(106)로부터 외향으로 연장된 접촉 부분(104)을 갖는다. 신호 단자 미부 부분(103) 및 접촉 부분(104)은 신호 단자 몸체 부분(105)을 사이에 개재하여 서로 연결된다. 신호 단자 접촉 부분(104)은, 도 7, 도 7a 및 도 8에서와 같이, 측면에서 보았을 때 대체로 J자 형상의 구성을 갖는 것을 알 수 있다. 접촉 부분(104)은 신호 단자(102)의 종축뿐만 아니라 결합된 커넥터(100)의 종축(LA)을 가로질러, 또는 옆으로 배향된 아치형 접촉 표면(107)을 포함한다. 접촉 부분(104)은 단자 몸체 부분(105)의 폭(W1)보다 더 큰 폭(W2)을 갖고(도 8), 바람직하게는 이러한 폭(W2)은 칩 패키지 또는 모기판(54-2, 65)의 대응하는 폭(W3)과 근사하거나 동일하다. 이러한 폭의 차이는 접촉 패드에 대한 접촉을 증가시키고 단자 접촉 부분에 강도를 부가한다.

접촉 표면(107)은 대체적으로 U자 형상 또는 C자 형상의 구성을 갖고, 이는 커넥터(100)가 그의 대응하는 리셉터클(98) 내로 삽입되어 적어도 접점(54-2)의 폭을 따르는 점 접촉에 의해 칩 패키지 기판(53)의 정합 표면(64)과 접촉을 이루는 경우에 칩 패키지 기판 접점(54-2)에 올라타고 있다. 도시된 실시예에 아치형 접촉 표면이 도시되어 있지만, 적합한 연결이 접점(54-2)에 대해 유지된다면 다른 구성도 잘 기능할 수 있다. 일 실시예에서, 다른 구성이 접점(54-2)과의 적어도 선형 점 접촉을 포함할 것이다. 도시된 아치형 표면은 이러한 유형의 접촉을 포함하고 그에 의해 신뢰할 수 있는 와이핑 작동을 제공한다. 커넥터 단자의 만곡 접촉 표면은 또한 부분적으로 순응성이며, 그에 따라서 그가 장착되는 리셉터클 커넥터(98)와 칩 패키지 기판(53) 사이에서 발생할 수 있는 적층 공차를 흡수한다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 커넥터(100)는 조립 동안 및 조립 후에 신호 단자(102)를 지지하기 위해 도 8b에 도시된 바와 같이 단자 몸체 부분(105)에 적용되는 LCP와 같은 유전체 재료로 형성된 지지 블록(109)에 의해 원하는 간격으로 신호 단자(102)를 지지함으로써 조립된다. 바람직하게는 지지 블록(109) 둘레 전체로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 연장된 접지 차폐부(110)(도 8c)가 제공되는데, 그가 신호 단자 몸체 부분(105)으로부터 미리선택된 거리에서 유지되도록 한다. 접지 차폐부(110)는 도 8c에 도시된 바와 같이 후방으로 연장되는 종방향 종단 탭(111)을 추가로 포함하고, 바이패스 케이블 드레인 와이어(83) 및 전도성 랩(84)이 종단될 수 있는 위치를 제공한다. 도시된 바와 같이, 드레인 와이어(83)는 케이블(80)의 후방으로 연장되고 접지 차폐부 종단 탭(111)의 구멍(111a)을 통해 연장되도록 자신의 위로 굽혀질 수 있다. 접지 차폐부(110) 및 그의 결합된 종단 탭(111)과 케이블(80)의 신호 도체(81) 및 커넥터 신호 단자(102) 사이의 간격은 신호 도체 종단부로부터 신호 단자 접촉 부분까지의 신호 전송 라인의 임피던스를 매칭, 또는 증가, 또는 감소시키기 위해 선택될 수 있다.

접지 차폐부(110)는 또한 접지 차폐부(110)의 일 측 에지(110a)를 따라서 그로부터 종방향으로 연장된 한 쌍의 이격된 접지 단자(112)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 이러한 접지 단자(112)는 커넥터(100)의 정합 단부(106)를 지나서 돌출되고, 몸체 부분(112a), 및 접지 단자(110)의 종축뿐만 아니라 커넥터 축(LA)을 가로질러 연장된 아치형 접촉 표면(114)을 갖는 J자 형상의 접촉 부분(113)을 포함한다. 도 8e에 도시된 바와 같이, 신호 단자 몸체 및 접촉 부분들은, 접지 단자 몸체 접촉 부분들이 그러한 것과 같이, 쌍으로 함께 정렬된다. 신호 단자 몸체 및 접촉 부분들은, 쌍으로서, 그들의 대응하는 쌍의 접지 단자 몸체 및 접촉 부분들과 추가로 정렬된다. 도시된 신호 단자(102)들의 쌍은 커넥터의 길이 전체를 통하여 접지 차폐부(110) 및 접지 차폐부 단자(112)에 브로드사이드 커플링되고 서로 에지 커플링된다. 도 8e는 신호 및 접지 단자 접촉 부분들의 배열을 추가로 도시한다. 2개의 신호 단자 접촉 부분(104)들은 쌍으로서 제1 행(190)으로 정렬되고, 이어서 접지 단자 접촉 부분들은 쌍으로서 제2 행(191)으로 정렬된다. 단일 신호 및 접지 단자 접촉 부분들은 추가로 제3 행(192) 및 제4 행(193)으로 함께 정렬되고, 이들 행은 제1 행(190) 및 제2 행(191)을 교차하는 (또는 가로질러 연장되는) 것을 알 수 있다.

2개의 상호결합된 반부(116a, 116b)를 갖는 절연 커넥터 하우징(116)은 적어도 바이패스 케이블(80)의 원위 단부 및 신호 단자(102)의 일부, 특히 신호 단자로의 케이블 신호 도체의 종단 영역을 감싸는 것으로 도 8d에 도시되어 있다. 조립된 커넥터 하우징(116)은 대체적으로 4개의 면을 갖는 것으로 도시되어 있고, 단일 유닛으로서 케이블(80) 및 하우징 반부(116a, 116b)를 함께 보유하도록 포팅 화합물(potting compound) 또는 LCP와 같은 재료가 주입될 수 있는 하나 이상의 개구(118)를 구비할 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 신호 및 접지 단자 접촉 부분(104, 113)은 대체적으로 J자 형상의 구성을 갖는다. 바람직하게는, 이러한 J자 형상은 변곡점(115)에서 만나는, 당업계에 공지된 바와 같은 2개의 상이한 반경 곡선들을 조합한 복합 곡선과 같은 것이다(도 8f). 변곡점(115)은 전형적으로 단자 몸체 부분과 단자 접촉 부분 사이에 위치되고, 단자 접촉 부분들이 도 7에서 2개의 화살표에 의해 도시된 바와 같이 공통 선형 경로를 따라서 서로 반대 방향으로 굴곡 또는 이동되기 쉽게 한다. 이러한 구조는 하향 압력이 신호 및 접지 접촉 부분에 인가되는 경우 신호 및 접지 접촉 부분(104, 113)의 원하는 외향으로의, 또는 옆으로의 이동을 증진시킨다. 이러한 구조에 의해, 커넥터(100)가 리셉터클 개구(99a) 내로 삽입되고 칩 패키지 기판(53)의 반대편 공통 정합 표면(64)과 접촉하도록 이동됨에 따라, 접촉 부분은 접점(54-2)을 따라서 선형으로 이동될 것이다. 따라서, 커넥터(100)의 (칩 패키지 기판에 직각인) 수직 방향으로의 삽입은 접촉 부분(104, 113)의 수평 방향으로의 이동을 증진시킨다. 이러한 이동은, 에지 카드 커넥터에서 일어나는 바와 같이 서로 반대편인 정합 표면들을 따르기보다는 오히려, 칩 패키지 기판(53)의 공통 정합 표면(64)을 따른다. 신호 및 접지 단자 접촉 표면(107, 114)과 접점(65) 사이의 접촉은 주로 J자 형상의 베이스를 따라서 그의 폭(W2)을 통하여 일어나는 선형 점 접촉으로서 설명될 수 있다.

이러한 커넥터(100)는 리셉터클 커넥터(98)의 개구(99a) 내로 삽입될 수 있고, 회로 기판 정합 표면(64)에 대해 압력 결합 상태로 제자리에 수직으로 유지될 수 있다. 도 7 내지 도 8f에 도시된 실시예에서, 커넥터 하우징(116)은 커넥터(100)의 종축에 직각인 평면의 정지 표면(123)을 갖는 한 쌍의 결합 견부(122)를 포함할 수 있다. 이러한 정지 표면(123)은 리셉터클 개구(99a)의 내부 상에 배치된 상보적인 결합 표면(126)과 인접하고 결합될 것이다. 결합 견부는 또한 커넥터(100)의 리셉터클 내로의 삽입을 용이하게 하도록 경사진 리드-인 표면(124)을 포함할 수 있다. 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 커넥터(100)들은 각각의 채널의 신호 단자들 "S" 및 접지 단자들 "G"가 공통 행으로 배열되어 있는 도 6d에 도시된 것과 같은 특정 패턴을 달성하기 위하여 리셉터클 개구들 내로 삽입될 수 있다. 가능한 다른 패턴 및 하나의 그러한 다른 패턴이, 각 쌍의 신호 단자들 "SS"의 적어도 양 측에 한 쌍의 접지 단자들 "GG"가 옆에 있는 도 6c에 도시되어 있다.

도 9 내지 도 9d는 와이어-대-기판 커넥터(200)의 일 실시예를 도시하는데, 각각의 케이블(80)의 신호 도체(81)가 커넥터(200)의 대응하는 커넥터 몸체 부분(202)을 통하여 연장된다. 신호 도체(81)는, 그의 유전체 피복(84)의 외부로 연장되며, 커넥터 몸체(202)의 외부로 적어도 부분적으로 연장된 대응하는 접촉 부분(212)을 갖는 신호 단자(210)를 한정하도록 구성된 자유 단부(206)를 갖는다. 수직 적용예에서 이용되는 본 실시예에 도시된 바와 같이, 대응하는 접촉 부분(212)을 갖는 한 쌍의 신호 단자(210)는 커넥터(200)의 정합 단부(203)로부터 약간 외향으로 연장된다. 신호 단자(210)는, 사실상, 케이블(80)의 신호 도체(81)의 연속부이고 커넥터 몸체(202)를 통하여 길이방향으로 연장된다. 따라서, 별개의 미부 부분들을 갖는 분리된 단자들을 사용할 필요가 없다. 신호 단자 접촉 부분(212)은, 도 9b 및 도 9d에서와 같이, 측면에서 보았을 때 대체로 C자 또는 U자 형상의 구성을 갖는 것을 알 수 있다. 이와 관련하여, 신호 단자 접촉 부분(212)은 그의 커넥터(200)의 종축(LA)을 가로질러, 또는 옆으로 배향된 아치형 접촉 표면(213)을 포함한다.

접촉 표면(213)은 대체적으로 U자 형상 또는 C자 형상의 구성을 갖고, 이는 접점(54-2)을 따라서 적어도 점 접촉으로 기판(53)의 정합 표면(64)과 접촉하도록, 커넥터(200)가 대응하는 수직 개구(99a) 내로 삽입되는 경우에 기판 접점(54-2)에 올라탈 수 있다. 도시된 실시예에 커넥터 단자의 아치형 접촉 표면(213)이 도시되어 있지만, 적어도 선형 점 접촉이 기판 접점(54-2)에 대해 유지된다면 다른 구성도 잘 기능할 수 있다. 도시된 실시예에서, 신호 도체(81)의 자유 단부(206)는 209로 도시된 바와 같이 자신의 위에서 뒤로 절첩되거나 굽혀지고, 그리하여, 커넥터 몸체(202) 내에서 폭방향으로 배치된 실린더형 몸체 부분(216)을 갖는 순응성 부재(215) 둘레로 연장된다. 순응성 부재(215)는 바람직하게는 접촉 부분(212)에 대해 원하는 스프링력을 수용하도록 선택된 경도계(durometer) 값을 갖는 탄성중합체 재료로 형성된다. 순응성 부재(215)가 실린더형 구성을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 정사각형, 직사각형, 타원형 등과 같은 다른 구성이 사용될 수 있다는 것은 이해될 것이다. 신호 도체 자유 단부는, 그가 개구 또는 루프(208) - 이를 통하여 순응성 부재(215)가 커넥터 몸체(202) 내에서 연장됨 - 를 한정하고 순응성 부재(215)를 제자리에 보유하기 위해 자유 단부(206)가 순응성 부재 몸체 부분(216)의 원주의 절반보다는 적어도 더 많은 부분의 둘레로 연장되도록 굽혀진다. 자유 단부(206)가 자신의 위에서 뒤로 절첩된 것으로 도시되어 있지만, 이는 순응성 부재(215)가 그의 접촉 부분(212)과의 결합으로부터 자유롭게 작동하는 것을 방지하도록 하는 방식으로 순응성 부재 몸체 부분(216)과 결합하는 J자 형상의 후크를 한정하도록 더 일찍 종단될 수 있다.

도 9 내지 도 11의 커넥터(200)에서, 신호 도체(81)의 쌍은 평행한 간격으로 배열되고, 순응성 부재(215) 둘레에 형성된다. 이러한 조립체는 3개의 벽(221, 222)을 갖는 것으로 도면에 도시된 접지 차폐부(220) 내로 삽입되고, 케이블(80)의 드레인 와이어(83)는 공지된 방식으로 벽들 중 하나의 벽(222)에서 접지 차폐부(220)에 부착된다. 접지 차폐부 벽(221, 222) 내의 공간(224)은, 신호 단자(210)를 커넥터 몸체(202) 내에서 제자리에 고정시키고 커넥터 몸체(202)를 더 한정하도록 LCP와 같은 유전체 재료로 충전된다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 신호 단자/도체는 접촉 부분(212)의 일부가 커넥터 몸체의 정합면을 지나서 연장되도록 순응성 부재의 단부(218)가 접지 차폐부(220)의 측벽(221)에 근접하거나 또는 그와 결합된 채로 접지 차폐부(220) 내에 배열된다. 도 9a, 도 9b 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 순응성 부재(215)의 일부는 커넥터(200, 200')의 정합면(203)을 지나서 연장된다. 접지 차폐부(220)는 접지 차폐부(220)의 에지(226)로부터 연장된 만곡 접촉 부분(229)을 갖는 하나 이상의 접지 단자(228)를 포함할 수 있고, 케이블(80)의 신호 쌍의 드레인 와이어(83)는 접지 차폐부 벽(222)의 개구(236)를 통하여 연장되어 공지된 방식으로 벽(222)에 부착되도록 벽 위에서 뒤로 굽혀진다. 접지 단자(228)는 제1 방향으로 서로 정렬되며, 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 2개의 신호 단자(210)와 추가로 정렬된다.

이러한 커넥터(200)는 리셉터클 커넥터(98)의 개구(99a) 내로 삽입될 수 있고, 회로 기판 정합 표면에 대해 압력 결합 상태로 제자리에 수직으로 유지될 수 있다. 이러한 압력은 가압 아암 또는 리셉터클 개구(99a)의 경사진 벽에 의해 인가될 수 있다. 수직 방향으로 커넥터(200)를 수용하는 리셉터클 커넥터(98)가 도 9 내지 도 10에 도시되어 있지만, 도 11 내지 도 11e는 본 발명의 원리에 따라 구성되는 와이어-대-기판 커넥터(200') 및 대응하는 리셉터클 커넥터(240)의 제2 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 커넥터(201')는 수평 방향으로 기판 접점과 결합하도록 구성된다. 이와 관련하여, 커넥터(200)의 전체 구조는 전술된 실시예의 전체 구조와 대체로 동일하다. 하나의 차이점은 순응성 부재(215)가 도 11a에 도시된 바와 같이 커넥터(200')의 정합면(203)의 코너에 근접하게 배치되어서, 신호 단자 접촉 표면(213)의 아크 길이(AL)의 절반 초과의 길이가 커넥터 몸체 정합면(203)의 외부에 노출되게 한다.

이러한 유형의 와이어-대-기판 커넥터(200')를 수용하기 위해, 도 11b에 도시된 바와 같은 수평 리셉터클 커넥터(240)가 이용될 수 있다. 도시된 리셉터클 커넥터(240)는 기판(53)의 정합 표면(64)에 장착하기 위한 베이스(242)를 갖는다. 베이스(242)는 커넥터(240)의 폭을 따라 이격된 것으로 도시된 리셉터클 개구(243)들을 갖고, 각각의 개구(243)는 내부에 단일 커넥터 유닛(200')을 수용하도록 구성된다. 개구(143)는 기판의 접점이 개구(243) 내에 노출되고 삽입된 커넥터(200')의 신호 단자 접촉 부분(212)과 결합하기 위해 개구의 코너에 근접하도록 기판(53)에 대해 직접 개방된다. 이와 관련하여, 기판 정합 표면(64)은 리셉터클 개구(243)의 벽을 한정하는 것으로 간주될 수 있다.

신호 단자 접촉 부분(212) 상에 하향 접촉 압력을 인가하기 위해, 외팔보형 가압 아암 또는 래치(246)가 커넥터(240)의 일부로서 형성된 것으로 도시되어 있다. 이는 개구(243) 내에서 그의 후방 벽(244)으로부터 전방으로 연장되고, 조작가능한 자유 단부(247)에서 종단된다. 이는 더 바람직하게는, 도 11e에 도시된 바와 같이, 접지 차폐부 벽들 중 하나의 벽(222)과 상보적인 구성을 갖는다. 커넥터(200')의 접지 차폐부 벽(22)은 가압 아암(246) 상에 형성된 반대편 견부(248)와 결합되는 리지(ridge)(234)를 한정하도록 오프셋된다. 이러한 방식으로, 커넥터(200')는, 접지 접점(229)이 리셉터클 개구(243)의 단부 벽(244)과 접촉하도록 전방으로 가압되고(도 11e), 그의 신호 접촉 부분(212)이 회로 기판 접촉 패드(64)와 접촉하도록 하향으로 가압된다. 적어도 리셉터클 커넥터 개구(243)의 단부 벽(244)은, 예컨대 전도성 코팅에 의해, 전도성이고, 이는 공지된 방식으로 회로 기판(62) 상의 접지 회로에 연결된다. 가압 아암(246)은 또한 바람직하게는, 2개의 상이한 방향으로 적어도 2개의 지점을 따르는 커넥터 접지 차폐부 사이에서 접촉이 이루어지도록 전도성이다.

리셉터클 커넥터(240)는 그의 개구(243) 내에, 회로 기판(62)의 정합 표면을 따라 개구(243) 내에서 길이방향으로 연장되는 측부 레일(249)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 레일(249)은, 순응성 부재(215)에 의해 신호 단자(210)의 접촉 부분(212)에 대해 신뢰할 수 있는 스프링력을 생성하는 원하는 거리만큼의 회로 기판 위에서 커넥터 몸체(202)의 에지와 결합되고 그를 지지한다. 커넥터(200')의 신호 단자 접촉 부분(212)이 그의 대응하는 접촉 패드(64)와 수평 방향으로 접촉을 이루는 한편, 접지 단자(228)의 접지 단자 접촉 부분(229)이 그의 커넥터(240)의 수직 전도성 표면(230)과의 접촉에 의해 회로 기판(62) 상의 접지 회로와 수직 방향으로 접촉을 이룬다는 것에 유의할 것이다.

본 발명은 과도한 노이즈 및/또는 크로스토크를 가져오지 않고서 케이블 와이어 내에 존재하는 정돈된 지오메트리를 회로 기판으로의 종단을 통해 보존할 수 있고 그가 연결되는 접촉 패드 상에서의 와이핑 작동을 제공할 수 있는 커넥터를 제공한다. 이러한 바이패스 케이블 조립체의 사용은 FR4와 같은 저가 재료로 제조된 회로 기판과 함께 고속 데이터 전송을 허용하고, 그에 의해 소정 전자 디바이스의 비용 및 제조 복잡성을 낮춘다. 케이블 도체와 회로 기판 사이의 연결의 직결 방식은 별도의 단자들의 사용을 제거하여, 이는 불연속의 가능성을 결과적으로 감소시키고, 더 나은 신호 성능으로 이어진다. 별도의 접점의 이러한 제거는 또한 시스템 비용의 전체적인 감소로 이어진다. 더욱이, 순응성 부재(215)의 압축성은 평면 공차를 벗어날 수 있는 회로 기판의 영역과 관계 없이 적어도 신호 단자와 회로 기판 접점 사이의 접촉을 보장할 것이다. 이는 또한 신호 접촉 부분(212)이 순응성 부재(215)에 대해 약간 이동하는 것을 허용하여 기판 접점에 대한 신뢰할 수 있는 스프링력을 달성한다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자가 전술된 설명 및 첨부된 청구범위의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고서 다양한 변형을 창안할 수 있다는 것이 구상된다.

Claims

칩 패키지에 연결하기 위한 기판 커넥터 조립체로서,
한 쌍의 신호 도체, 및 접지 와이어를 포함하는 케이블;
한 쌍의 신호 단자를 지지하는 커넥터 하우징 - 각각의 신호 단자는 접촉 부분, 종단 부분 및 이들 사이에서 연장되는 몸체 부분을 갖고, 상기 커넥터 하우징은 정합 단부를 갖고, 상기 종단 부분은 상기 커넥터 하우징 내에 둘러싸이고, 상기 접촉 부분은 상기 커넥터 하우징의 외부에 배치되고 상기 커넥터 하우징 정합 단부로부터 이격됨 -; 및
상기 커넥터 하우징에 의해 지지되고 상기 단자 몸체 부분의 적어도 일부를 따라서 연장된 접지 부재 - 상기 접지 부재는 상기 접지 와이어에 연결하기 위한 종단 부분을 포함하고 접지 접촉 부분에 전기적으로 연결되고, 상기 접지 접촉 부분은 상기 커넥터 하우징으로부터 연장됨 - 를 포함하고,
상기 신호 접촉 부분 및 상기 접지 접촉 부분은, 상기 커넥터 하우징이 회로 기판의 정합 표면을 향하여 가압되는 경우, 상기 단자 접촉 부분들의 쌍이 상기 커넥터 하우징의 종축을 가로질러 상기 회로 기판 공통 정합 표면을 따라서 횡방향으로 이동하도록 원위 단부에서 아치형 접촉 표면을 포함하는, 기판 커넥터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 접지 접촉 부분은 한 쌍의 접지 접촉 부분이고, 상기 신호 및 접지 접촉 부분들은 신호 및 접지 접촉 부분들의 쌍들로 제1 방향으로 그리고 신호 및 접지 접촉 부분들의 쌍들로 제2 방향으로 배열되는, 커넥터.
제2항에 있어서, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로를 가로지르는, 커넥터.
제2항에 있어서, 상기 신호 및 접지 부재 단자 접촉 부분 아치형 접촉 표면들의 모두는 상기 제2 방향으로 연장되는, 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 상기 커넥터 하우징이 삽입될 수 있는 대응하는 커넥터 안내 블록의 정지 표면과 결합하도록 구성된 상기 커넥터 하우징 종축을 가로질러 배치된 적어도 하나의 결합 표면을 포함하는, 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 4개의 면들을 갖고, 상기 면들 중 2개의 면은 그 위에 배치된 결합 표면을 포함하는, 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 커넥터 하우징 접지 부재는 상기 신호 단자의 둘레로 완전히 연장되는, 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 커넥터 하우징 정합 단부가 회로 기판의 표면에 대해 가압되는 경우, 상기 신호 및 접지 단자 부재 단자는 상기 커넥터 하우징 종축을 가로지르는 방향으로 그리고 상기 커넥터 하우징의 중심선으로부터 멀리 이동하는, 커넥터.
제7항에 있어서, 상기 단자 접촉 표면은 상기 커넥터 하우징 접지 부재를 가로질러 연장되는, 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 신호 및 접지 단자 접촉 부분은 J자 형상의 구성을 갖고, 상기 J자 형상은 복합 곡선으로 형성된, 커넥터.
제10항에 있어서, 상기 신호 및 접지 단자는 상기 신호 및 접지 단자의 상기 접점 부분과 상기 몸체 부분 사이에 배치된 변곡점을 포함하는, 커넥터.
제9항에 있어서, 상기 신호 및 접지 단자 접촉 표면은 대체적으로 C자 형상 또는 U자 형상의 구성을 갖는, 커넥터.
제1항 내지 제12항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분들은 서로 에지 커플링되고 상기 접지 부재에 브로드사이드(broadside) 커플링되는, 커넥터.
케이블의 신호 쌍을 기판의 접점에 연결하기 위한 커넥터로서,
상기 케이블 신호 쌍은 절연 몸체 내의 한 쌍의 이격된 신호 도체 및 상기 신호 도체로부터 이격된 결합된 접지를 포함하고, 상기 신호 도체 및 접지는 상기 케이블을 통하여 길이방향으로 연장되고, 상기 커넥터는
내부에서 종방향으로 연장된 한 쌍의 전도성 신호 단자를 지지하는 커넥터 하우징 - 각각의 신호 단자는 접촉 부분이 위에 배치된 자유 단부를 갖고, 상기 커넥터 하우징은 정합 단부를 갖고, 상기 신호 단자 접촉 부분은 상기 커넥터 하우징의 외부로 그리고 상기 커넥터 하우징 정합 단부로부터 멀리 연장됨 -; 및
상기 커넥터 하우징에 의해 지지되고 상기 신호 단자 자유 단부의 적어도 일부의 둘레로 연장되는 접지 부재 - 상기 접지 부재는 한 쌍의 접지 단자를 포함하고, 상기 접지 단자의 각각은 상기 커넥터 하우징의 외부로 그리고 상기 커넥터 하우징 정합 단부로부터 멀리 연장되는 접촉 부분을 포함함 - 를 포함하고,
상기 신호 및 접지 접촉 부분은 순응성 부재(compliant member)에 의해 지지되는 만곡 접촉 표면을 가져서, 상기 커넥터 하우징이 회로 기판의 정합 표면을 향하여 가압되는 경우, 상기 신호 단자 접촉 부분이 상기 순응성 부재 및 상기 회로 기판 장착 표면에 대해 가압하는, 커넥터.
제14항에 있어서, 상기 신호 및 접지 부재 단자 접촉 부분들은 제1 방향으로 정렬된 2개의 신호 및 2개의 접지 부재 단자 접촉 부분들의 쌍들로 배열되고 제2 방향으로 정렬된 하나의 신호 및 하나의 접지 부재 단자 접촉 부분들의 쌍들로 배열되는, 커넥터.
제15항에 있어서, 상기 제1 방향 및 제2 방향은 서로를 가로지르는, 커넥터.
제15항에 있어서, 상기 신호 및 접지 부재 단자 접촉 부분 만곡 접촉 표면의 모두는 상기 제2 방향으로 연장되는, 커넥터.
제15항에 있어서, 상기 커넥터 하우징은 상기 커넥터 하우징이 삽입될 수 있는 대응하는 리셉터클 커넥터의 래치 부재와 결합하도록 구성된 적어도 하나의 결합 표면을 그 위에 한정하는 오프셋된 리지(ridge) 부분을 포함하는, 커넥터.
제18항에 있어서, 상기 커넥터 하우징 접지 부재는 상기 커넥터 하우징의 3개의 면을 따라서 연장되고, 상기 리지 부분은 상기 커넥터 하우징 접지 부재 상에 배치되는, 커넥터.
제15항에 있어서, 상기 신호 와이어 도체는 상기 신호 단자 접촉 부분을 한정하도록 자신의 위로 절첩된 자유 단부를 포함하는, 커넥터.
제15항에 있어서, 상기 신호 및 접지 단자 접촉 표면은 C자 형상 또는 U자 형상의 구성을 갖는, 커넥터.
제14항에 있어서, 상기 신호 단자는 상기 케이블의 신호 도체의 자유 단부를 포함하고, 상기 신호 도체 자유 단부는 상기 순응성 부재의 외부 표면의 적어도 일부의 둘레에 절첩되는, 커넥터.
제14항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분은 제1 방향으로 반대편 신호 접촉 표면과 결합하도록 상기 커넥터 하우징 상에 배치되고, 상기 접지 단자 접촉 부분은 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 반대편 접지 접촉 표면과 결합하도록 상기 커넥터 하우징 상에 배치되는, 커넥터.
제20항에 있어서, 상기 신호 와이어 도체 자유 단부는 루프를 형성하고, 상기 순응성 부재는 상기 루프 내에 지지되는, 커넥터.
호스트 디바이스의 칩 패키지의 회로를 상기 호스트 디바이스의 외부 커넥터 인터페이스에 연결하기 위한 바이패스 케이블 조립체로서,
적어도 하나의 집적 회로를 지지하는 기판을 포함하는 칩 패키지 - 상기 기판은 상기 기판의 접점과 상기 집적 회로의 리드(lead) 사이에서 연장되는 회로를 포함함 -; 및
적어도 하나의 바이패스 케이블 - 상기 바이패스 케이블은 절연 몸체 부분을 통하여 길이방향으로 연장되는 한 쌍의 신호 도체 및 상기 바이패스 케이블을 통하여 길이방향으로 연장된 접지 와이어를 포함하고, 상기 신호 도체들은 상기 절연 몸체 부분 내에서 제1 간격에 의해 분리되고, 각각의 신호 도체 및 접지 와이어는 서로 반대편인 근위 자유 단부 및 원위 자유 단부를 가짐 - 을 포함하고;
상기 신호 도체 및 접지 와이어의 원위 자유 단부는 상기 호스트 디바이스 외부 커넥터 인터페이스로 종단되고, 상기 신호 도체 및 접지 와이어의 근위 자유 단부는 상기 칩 패키지 기판 접점과 정합가능한 칩 패키지 커넥터로 종단되고,
상기 칩 패키지 커넥터는 커넥터 하우징을 포함하고, 상기 커넥터 하우징은 상기 커넥터 하우징을 통하여 길이방향으로 연장되고 상기 커넥터 하우징의 종축과 정렬되는 한 쌍의 전도성 신호 단자를 지지하고, 상기 신호 단자는 상기 바이패스 케이블 신호 도체 및 접지 와이어의 근위 자유 단부가 종단되는 미부(tail) 부분을 포함하고, 상기 신호 단자는 상기 커넥터 하우징 종축으로부터 오프셋된 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 추가로 포함하고;
상기 커넥터 하우징은 상기 신호 단자 접촉 부분에 근접한 상기 신호 단자의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 내부에 지지되는 차폐부를 추가로 포함하고, 상기 차폐부는 그로부터 그리고 상기 커넥터 하우징의 외부로 연장된 한 쌍의 접지 단자를 포함하고, 상기 접지 단자는 상기 커넥터 하우징 종축으로부터 오프셋된 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 추가로 포함하고, 상기 신호 및 접지 단자는, 상기 커넥터의 정합면이 상기 칩 패키지 기판의 공통 정합 표면에 대해 밀리는 경우에 상기 접촉 부분이 상기 회로 기판 정합 표면을 따라서 외향으로 이동하여 상기 칩 패키지 기판 공통 정합 표면을 따르는 선형 와이핑 작동(wiping action)을 제공하도록 정렬되는, 바이패스 케이블 조립체.
제25항에 있어서, 상기 신호 및 접지 단자는 제1 폭을 갖고, 그의 상기 접촉 부분은 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는, 바이패스 케이블 조립체.
제25항에 있어서, 상기 칩 패키지 기판 공통 정합 표면에 장착하도록 구성된 커넥터 블록을 추가로 포함하고, 상기 커넥터 블록은 상기 커넥터 하우징을 내부에 수용하도록 구성된 적어도 하나의 개구를 포함하는, 바이패스 케이블 조립체.
제27항에 있어서, 상기 커넥터 블록은 상기 회로 기판 정합 표면의 반대편에 적어도 하나의 정지 표면을 포함하고, 상기 커넥터 하우징은 상기 커넥터 블록의 하나의 정지 표면의 반대편에 배치된 적어도 하나의 결합 견부를 포함하고, 상기 하나의 정지 표면 및 결합 견부는 협동하여 상기 커넥터 하우징 신호 및 접지 단자 접촉 부분을 상기 칩 패키지 기판 공통 정합 표면과 접촉 상태로 유지하는, 바이패스 케이블 조립체.
제25항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분들은 제1 행으로 배열되고 상기 접지 단자 접촉 부분들은 상기 커넥터 하우징 정합면을 따라서 제2 행으로 배열되는, 바이패스 케이블 조립체.
제29항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분들 중 하나 및 상기 접지 단자 접촉 부분들 중 하나는 상기 제1 및 제2 행을 교차하는 제3 행으로 배열되는, 바이패스 케이블 조립체.
제30항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분들의 나머지 및 상기 접지 단자 접촉 부분들의 나머지는 상기 제1 및 제2 행과 교차하는 제4 행으로 배열되고, 상기 제3 행과 상기 제4 행은 이격되어 있는, 바이패스 케이블 조립체.
제25항에 있어서, 부가적인 바이패스 케이블을 추가로 포함하고, 상기 부가적인 바이패스 케이블은 그를 통하여 길이방향으로 연장된 신호 도체들의 쌍 및 각각의 부가적인 바이패스 케이블 와이어 쌍과 결합된 개별 접지 와이어를 포함하고, 상기 신호 및 접지 와이어는 서로 반대편인 제1 자유 단부 및 제2 자유 단부를 갖고;
상기 부가적인 바이패스 케이블의 상기 신호 및 접지 와이어의 원위 자유 단부는 상기 외부 커넥터 인터페이스로 종단되고, 상기 부가적인 바이패스 케이블의 각각은 그의 각각의 신호 및 접지 와이어의 근위 자유 단부로 종단되는 부가적인 칩 패키지 커넥터를 갖고;
상기 부가적인 칩 패키지 커넥터는 커넥터 하우징을 포함하고, 상기 커넥터 하우징은 그를 통하여 길이방향으로 연장되고 상기 커넥터 하우징의 각각의 것들의 종축과 정렬되는 전도성 신호 단자들의 쌍을 지지하고, 상기 신호 단자는 상기 부가적인 커넥터 하우징의 종축으로부터 오프셋된 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 포함하고;
상기 부가적인 커넥터 하우징은 상기 신호 단자의 접촉 부분에 근접한 상기 신호 단자들의 쌍의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 차폐부를 포함하고, 상기 차폐부는 각각의 부가적인 커넥터 하우징 종축으로부터 오프셋된 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 갖는 상기 부가적인 커넥터 하우징으로부터 연장된 접지 단자들의 쌍을 포함하고, 상기 신호 및 접지 단자 접촉 부분은 상기 칩 패키지 기판 공통 정합 표면을 따르는 선형 와이핑 작동으로 이동되도록 구성되고, 이러한 이동은 상기 부가적인 커넥터 하우징의 정합면이 상기 와이핑 작동에 직각인 방향으로 그에 대해 밀리는 경우에 발생되는, 바이패스 케이블 조립체.
호스트 디바이스의 외부 커넥터 인터페이스에 칩 패키지의 회로를 연결하기 위한 바이패스 케이블 조립체로서,
적어도 하나의 집적 회로를 지지하는 기판을 포함하는 칩 패키지 - 상기 기판은 상기 칩 패키지 기판 상의 접점과 상기 집적 회로 사이에서 연장되는 회로를 포함하고, 상기 칩 패키지 기판은 그 위에 배치되고 상기 칩 패키지 기판 접점과 정렬되는 복수의 리셉터클을 포함함 -; 및
복수의 바이패스 케이블 - 각각의 바이패스 케이블은 유전체 몸체에 의해 둘러싸인 한 쌍의 신호 도체 및 신호 도체들의 각각의 쌍과 결합된 접지 와이어를 포함하고, 상기 신호 도체들은 상기 바이패스 케이블 몸체 내에서 제1 간격으로 서로로부터 이격되고, 상기 신호 도체 및 접지 와이어의 각각은 서로 반대편인 제1 자유 단부 및 제2 자유 단부를 가짐 - 을 포함하고;
상기 신호 도체 및 접지 와이어의 원위 단부는 상기 호스트 디바이스 외부 커넥터 인터페이스에 연결되고;
상기 신호 도체 및 접지 와이어의 근위 단부는 상기 칩 패키지 기판 접점과 정합가능하고 상기 칩 패키지 리셉터클과 결합하도록 구성된 기판 커넥터에 연결되고, 상기 기판 커넥터의 각각은 하우징 및 상기 하우징 내에 지지되는 순응성 부재를 포함하고, 한 쌍의 전도성 신호 단자는 상기 하우징 내에서 길이방향으로 연장되고, 상기 신호 단자는 상기 하우징의 외부로 적어도 부분적으로 연장된 접촉 부분을 포함하고, 상기 신호 단자 접촉 부분들은 상기 칩 패키지 접점의 반대편에서 서로 정렬되고 추가로 상기 순응성 부재에 의해 편향가능하게 지지되고;
각각의 하우징은 상기 신호 단자 접촉 부분에 근접한 상기 신호 단자의 일부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 접지 차폐부를 포함하고, 상기 접지 차폐부는 그로부터 상기 커넥터 하우징의 외부로 연장된 한 쌍의 접지 단자를 포함하고, 상기 접지 단자는 상기 신호 단자 접촉 표면과 정렬되는 접촉 표면을 갖는 접촉 부분을 추가로 포함하는, 바이패스 케이블 조립체.
제33항에 있어서, 상기 하우징은 적어도 4개의 면을 갖고, 상기 접지 차폐부는 적어도 3개의 면을 갖는, 바이패스 케이블 조립체.
제33항에 있어서, 각각의 칩 패키지 리셉터클은 상기 칩 패키지 접점을 둘러싸는 적어도 하나의 개구를 포함하고, 상기 개구는 상기 기판 커넥터가 상기 하나의 개구 내로 완전히 삽입되는 경우에 상기 커넥터 접지 단자 접촉 부분에 의해 접촉되는 전도성 표면을 갖는 후방 벽을 포함하는, 바이패스 케이블 조립체.
제35항에 있어서, 상기 칩 패키지 리셉터클 개구는 상기 하우징과 결합되는 가요성 래칭(latching) 아암을 포함하고, 상기 래칭 아암은 상기 하우징 신호 도체 및 접지 단자 접촉 부분을 상기 칩 패키지 접점과 접촉 상태로 유지하기 위하여 상기 하우징 상에 하향 접촉 압력을 인가하도록 상기 칩 패키지 리셉터클로부터 외팔보형인, 바이패스 케이블 조립체.
제33항에 있어서, 상기 신호 단자 접촉 부분들은 제1 행으로 배열되고, 상기 접지 단자 접촉 부분들은 상기 기판 커넥터의 정합면을 따라서 제2 행으로 배열되고, 상기 제1 행과 상기 제2 행은 단일 신호 단자 접촉 부분이 대응하는 단일 접지 단자 접촉 부분과 정렬되도록 이격되는, 바이패스 케이블 조립체.