JP2005183974A

JP2005183974A - 可撓性ケーブル相互接続アセンブリ

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Publication number: JP2005183974A
Application number: JP2004363855A
Authority: JP
Inventors: Schuylenbergh Koenraad F Van; エフバンシュレンベルグコンラード; Armin R Volkel; アールフォルケルアルミン; Thomas H Distefano; エイチディステファノトーマス; Michel A Rosa; エーローザマイケル; David K Fork; ケーフォークディビッド; Eugene M Chow; エムチォウユージン; H Lean Men; エイチリーンメン
Original assignee: Palo Alto Research Center Inc
Current assignee: Palo Alto Research Center Inc
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2024-12-16
Also published as: US6966784B2; EP1544948B1; EP1544948A2; EP1544948A3; JP4874542B2; US20060009051A1; US7121859B2; US20050136703A1

Abstract

【課題】動作速度を１０Ｇｂｐｓ以上にするのを容易にする相互接続アセンブリを提供する。
【解決手段】相互接続アセンブリ１００は、背面１１０と、線路カード１３０を備える。背面１１０に設けられた複数のケーブル１２０は、それぞれ、背面１１０に接続された固定端１２１と、表面から離れる方向に伸張している自由端１２５と、この両端の間に伸張する数本の平行可撓性導体１２５を備える。線路カード１３０のケーブル１４０も、固定端１４１と、自由端１４３と、この両端の間に伸張する可撓性導体１４５を備える。背面１１０には、コネクタ１５０も設けられている。コネクタ１５０は、ケーブル１２０の自由端がケーブル１４０の自由端に電気的に結合され、ケーブル１２０をケーブル１４０に着脱自在に結合する。
【選択図】図１

Description

本発明は電子通信システムに係り、特に、電子通信システム中に着脱自在に結合された２以上の回路基板間で電子信号の伝送を容易にするために使用する相互接続アセンブリに関する。

カードからカードへの通信速度の高速化（すなわち、信号線当たりのＧｂｐｓの増大）を促進する相互接続アセンブリを提供するためにいくつかの問題を検討しなければならない。例えば、高速では、信号波長は非常に小さくなる（すなわち、４０Ｇｂｐｓの信号の信号波長は数ミリメータである）。低速（すなわち長波長）での伝送に優れている従来のピン型コネクタは、高速伝送に用いると、容易に波長の実質的な一部分に及ぶことができ、このようにして伝送線路として動作する。さらに、信号の信頼率を確保するためには、全体の信号経路にわたって伝送線路の特性インピーダンスを制御すること、すべてのコネクタインタフェースを含めること、信号の反射を回避するために各線路を適当に終端すること、および線路のスタッブを回避することが必要である。従来の背面中に用いられる接続構造はピンに基づいているため、これらの必要性を満たすのは困難である。さらに、しばしば従来の背面に用いられる平行データバス構造は実用的でなくなる。その理由は、使用されないバス部分が伝送線路スタッブとして動作するからである。線路カードが差し込まれたかどうか、差し込まれたとしたらどこに差し込まれたかを知ることなしにバスインピーダンスを維持することもまた非常に困難である。

従来の相互接続アセンブリに関する問題に対する一つの解決法は、点から点への接続（すなわち、背面が、各線路カードから他の各線路カードへの個々のデータ線路の経路をどこに定めるか）を有する背面を製造することである。しかし、平行な点から点への接続の解決法は実用的ではない。その理由は、このような背面においては多数の接続が必要とされるからである。線路カードあたりのピン（接続）数がより少ない一連の伝送プロトコルを用いることにより点から点への接続の数は減少される。しかし、それに応じてピンあたりのデータ速度も減少される。しかし、高いデータ速度は、迅速なパルスの立下り時間および立ち上がり時間を必要とするので、潜在的に信号の整合性の問題を生じる。迅速な充放電とレースおよび入力キャパシタンスは、漏話、接地跳ね返り、放射、電磁干渉およびその他の信号整合問題を生じる大きな過渡電流を必要とする。さらに、最先端システム中に用いられるクロック速度の絶えざる増大とともに、動的電力消費を制御するための供給電圧は減少し続ける（例えば、マイクロプロセッサのコアは現在１Ｖ以下で動作する）。
ノイズのための余裕はそれに応じて減少し、回路を信号の整合性の問題について更に鋭敏にしている。

そのため、光ファイバのデータ伝送が周波数の増大に伴い用いられつつある。従来のＦＲ４／ピンコネクタに基づいたアセンブリよりもかなり高価ではあるが、最近まで、光ファイバに基づいた相互接続アセンブリがデータ線路あたり５Ｇｂｐｓより大きい相互接続速度のための唯一の選択肢を提供した。

より最近開発された解決方法には、銅の伝送線路上の差動信号伝送を含むようにＦＲ４に基づいた背面および線路カード回路を変形することが含まれる。この解決方法は、光ファイバに基づいたアセンブリに比べて、簡単で潜在的に経済的である。平衡差動信号が何の接地電流も生じず、差動受信機の同相除去が接地妨害を相殺することが望ましい。この技術は、データ線路あたりの速度が５Ｂｐｓの速度の相互接続アセンブリに日常的に用いられてきた。また、大胆な回路設計効果が用いられる場合には、１０Ｇｂｐｓまでの速度の相互接続アセンブリに用いられてきた。しかし、３個の差動信号相互接続アセンブリは１０Ｇｂｐｓの最大伝送速度を支持するように思われる。その理由は、ＦＲ４の誘電損失と伝搬モードとのピンに基づくコネクタ中で不整合が存在するからである。

必要とされるものは、上述した従来の相互接続システムの欠陥を克服し、動作速度を１０Ｇｂｐｓ以上にするのを容易にする相互接続アセンブリである。

本発明の相互接続アセンブリは、通信システム中の回路構造間で高速度信号を伝送するための相互接続アセンブリであって、第１の回路構造に接続された第１の端部と、該第１の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第１の可撓性導体と、を備え、当該露出した自由端は第１の縦方向を規定する前記第１の可撓性平型ケーブルと、第２の回路構造に接続された第１の端部と、該第２の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第２の可撓性導体と、を備え、当該露出した自由端は第２の縦方向を規定する前記第２の可撓性平型ケーブルと、前記第１の導体の前記露出した自由端が前記第２の導体の前記露出した自由端に電気的に結合され、前記第１の縦方向が前記第２の縦方向と一致するように前記第１の可撓性平型ケーブルを前記第２の可撓性平型ケーブルに着脱自在に結合するコネクタ装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、動作速度の高速化を容易に実現できる。

図１は、相互接続アセンブリ１００を示す。相互接続アセンブリ１００は、背面１１０と、数枚の線路カード（ＰＣＢ）とを有する。線路カードは着脱自在に背面１１０に結合されている。「着脱自在に結合する」という表現は、各線路カード１３０が、コネクタ構造（一般的に二部コネクタ１５０として表す）により背面１１０に結合され、このコネクタ構造により、比較的簡単な操作で非破壊的に分離することができる（すなわち、例えば、ケーブルを切断し、又はいずれかの回路基板の一部を壊して分離するような破壊的な分離ではなく分離できる）ことを示す。図１だけで示されているように、アセンブリ１００は、例えば、従来のルータ／サーバユニットなどに用いられる接続アセンブリと同様に、筐体中に組み込まれると理解される。さらに、１以上の線路カード１１０をルータキャビネットの他の棚に配置された背面に接続しても良い。相互接続アセンブリ１００の新規な側面は、どのような高速システムにも利用できることにも注意すべきである。このような高速システムには、互いからの、あるいは「ホスト」回路基板（例えば、背面１１０）からの、結合と分離が日常的になされる多数の相互接続回路基板が含まれる。

背面１１０は、数本の平行な固定導体１１２を有する。固定導体１１２は、従来のＰＣＢ技術で現在利用されているのと同様な方法で誘電体材の２以上の層中に配列されている。さらに、数個のソケット１１６と数本のケーブル１２０とが背面１１０の表面１１４から伸長している。ソケット１１６は従来の電源ソケット構成物である。各ソケット１１６は、例えば、電源と低速度通信線とに結合されている。これらの電源および低速度通信線は背面１１０上に形成されている。逆に言えば、各ケーブル１２０（例えば、図１の右側に配置されたケーブル１２０‐１）は、背面１１０に接続された固定端１２１と、表面１１４から離れる方向に伸長している自由端１２３と、これらの固定端と自由端との間に伸長する数本の平行可撓性導体１２５とを有する。さらに、各可撓性導体１２５（例えば、可撓性導体１２５‐１）は、対応する固定導体（例えば、導体１１２‐１）に接続された固定端１２７と、ケーブル１２０の端部１２３に隣接して配置された露出した端部（端）１２９とを有する。

各線路カード１３０（例えば、線路カード１３０‐１）は、典型的には、数個のＩＣ１３２を有する。ＩＣ１３２は、一方または双方の表面上に装着されている。この表面は、導体に電気的に接続されている。導体は、誘電体材の２以上の層中に配列され、その方法は、従来のＰＣＢ技術で現在利用されているものと同様である。各線路カード１３０は、前端部に装着された装着具１３３と、バックエッジ１３７に装着された電源／低速度通信プラグ１３６と、バックエッジ１３７から伸長しているケーブル１４０とを有する。プラグ１３６は、従来の電源コネクタ構造であり、例えば、線路カード１３０の動作に関連する電源および低速度通信線に結合している。各ケーブル１４０（例えば、線路カード１３０‐１から伸長するケーブル１４０‐１）は、エッジ１３７を介して、関連する線路カードの方に伸長する固定端１４１と、バックエッジ１３７から離れる方向に伸長する自由端１４３と、これらの固定端と自由端との間に伸長する可撓性導体１４５とを有している。さらに、各可撓性導体１４５（例えば、可撓性導体１４５‐１）は、線路カード１３０の（特定されていない）対応する回路構造に接続される固定端１４７と、ケーブル１４０‐１の端部１４３に隣接して配置された露出した自由端（端、または露出部）とを有する。

コネクタ１５０がアセンブリ１００中に設けられ、関連するケーブル１２０と１４０との着脱自在な結合を容易にしている。一般に、コネクタ１５０の機能は、ケーブル１２０の各導体１２５の露出した端部１２９が、対応するケーブル１４０の関連する導体１４５の対応する露出した自由端１４９に電気的に結合するような態様で、各ケーブル１２０の端部１２３を対応するケーブル１４０の固定端１４３に確保し、それにより、線路カード１３０と背面１１０との電気的な伝送を容易にすることである。図１において、各コネクタ１５０（例えば、背面１１０の右端に配置されたコネクタ１５０‐１）は、簡略化された構造として描かれ、この簡略化した構造中には、接触構造１５１と接触構造１５３とが含まれ、この両構造は、協働して、以下に記載する方法で対応するケーブルを挟み込む。

相互接続アセンブリ１００は、従来のＦＲ４に基づいたアセンブリについて、３重のパラダイムシフトを組み込んで、電気信号方式の制限を増大させ、従来の光学的相互接続に代替するものを生成する。

この３重のパラダイムシフトの第１の態様として、背面１１０と線路カード１３０とがそれぞれケーブル１２０と１４０とを一体化し、（従来のＰＣＢ構成に用いられる）標準ＦＲ４の典型的な推知である２．５％より十分低い誘電正接を示すこれらのケーブル用の誘電材を利用するように組み立てられる。適切な低損失誘電材は、例えば、ＢＩＡＣ（登録商標）ＬＣＰ（デラウェア州ニューアーク市のＷ．Ｌ．ＧｏｒｅａｎｄＡｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．）、デュポンパイラックス低損失ポリイミド、およびＲＴ／ｄｕｒｏｉｄ（登録商標）（アリゾナ州チャンドラー市のＲｏｇｅｒｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの製品）がある。潜在的には標準ＦＲ４より高価ではあるが、これらの低誘電損失材は、より高い伝送速度の実現を大いに容易にする。また、伝送速度は最適のものではないかもしれないが、その他の面では、標準ＦＲ４を用いて形成した回路基板に対して利用することができる。さらに、ＦＲ４は、低損失可撓性ケーブルを装着するための剛性基板を形成することに用いることができる。例えば、ここに記述するように、背面１１０は、少なくとも一枚のＦＲ４基板上に積層した低損失ケーブルを有する。これらのケーブルの端部は、以下に説明するように基板から離れる方向に伸長している。

３重のパラダイムシフトの第２の側面は、ケーブル１２０および１４０を曲げて、非平行回路基板間の高速信号の低インピーダンス転送を容易にすることである。従来の配列にしたがって、各線路カード１３０（例えば、線路カード１３０‐２）が、線路カード１３０‐２により定義される平面Ｐ２が、背面１１０により定義される平面Ｐ１について非平行角の方向に配向される。典型的には、これらの平面により形成される角度が９０°である。しかし、本発明に関係する利益は、各回路基板が他の非平行角度で配向しているアセンブリにも適用されることが理解される。本発明の一つの態様によれば、ケーブル１２０‐１とケーブル１４０‐１の少なくとも一方が曲げられて、滑らかな、連続した曲線を平面Ｐ１と平面Ｐ２との間に形成し、それにより、従来のピンに基づいた背面コネクタ中で必要とされる鋭い９０°の回転を避ける。このことが、伝搬モード不整合の主な原因である。

３重パラダイムシフトの第３の側面には、ケーブル間で伝送する信号波に対して、関連する各ケーブル対のインタフェースが透過的であるように、ケーブル１２０と１４０とを接続するためにコネクタ１５０を用いることが含まれる。信号波が透過的であるためには、波伝搬の方向に垂直な各セクションにとって、特性インピーダンスがケーブル‐コネクタ‐ケーブルシステムを通じて一定で合うことが必要である。局部的な変動は、それが寄生的な共振や信号の反射を引き起こさないためには、波伝搬方向での波長よりはるかに短い領域のみで許される。信号波が透過的であるためには、信号と設置導体とに関して電磁界の位置と配向とがコネクタ‐ケーブル‐コネクタシステムを通じて維持されることが必要である。局部的な変動は、ここでも、それが寄生的な共振や信号の反射を引き起こさないためには、波伝搬方向での波長よりはるかに短い領域のみで許される。局部的インピーダンスと電磁界変動の十分に小さな領域を有するケーブル‐コネクタ間インタフェース（以下、「インタフェースアーティファクト」と称する）を生成するためには、露出した導体端間の不連続性が最小化されるように導体を配列することが必要である。例えば、ケーブル１２０‐２および１４０‐２のそれぞれの自由端１２３‐２および１４３‐２が平面Ｐ２に平行な方向に整えられ、それにより、コネクタ１５０‐２を操作して対向する力Ｆ１およびＦ２を適用するときに、信頼性が高く、共振の生じない、信号反射の少ない結合を実現することを容易にしている。さらに、十分に小さなインタフェースアーティファクトを生成するためには、非常に小さな導電性のインタフェース部材を使用することが必要である。その理由は、４０Ｇｂｐｓでの信号波長はミリメートルの次元だからである。このようなインタフェース部材は、ケーブル１２０および１４０上に形成するか、またはそれらに取り付ける、あるいは、ケーブル１２０および１４０上に設けられる関連する導体間に導電路を提供する接触構造上に形成するか、またはそれに取り付ける、特別なばね構造を用いて実現することができる。

図３（Ａ）および３（Ｂ）は、それぞれ表面マイクロストリップ型可撓性平型ケーブル３１０およびストリップ線路型可撓性平型ケーブル３２０を簡略化して示す斜視図である。他の可撓性平型ケーブル（例えば、平面内導波路平型ケーブル）を用いることができ、マイクロストリップ型可撓性平型ケーブル３１０およびストリップ線路型可撓性平型ケーブル３２０に関する特定の構造が例として役立つ（例えば、これらの構造を変形して、接地線路を平面内導波路平型ケーブルに適合させる）。

図３（Ａ）において、表面マイクロストリップ型可撓性平型ケーブル３１０は、接地平面（例えば、銅または他の導体）３１２、絶縁材または誘電材３１４の層、および一連の導体（別名：信号追跡）３１５を有する。一連の導体３１５は、互いに間隔が離れ、絶縁／誘電材３１４の上面に沿って伸長している。各導体３１５は縦軸を定義する（例えば、導体３１５‐１は縦軸Ｘ₃₁₅‐₁を定義する）。縦軸は全ての他の導体３１５にほぼ平行である。表面マイクロストリップは、実施するのが容易であり、損失が小さい。その理由は、電磁界の一部が空中にはみ出ているからである。しかし、誘電体中と空中での電磁界は２つの異なった速度で伝搬し、そのことが信号歪を生じる可能性がある。また、表面マイクロストリップは、かなり多い対間漏話を示す。したがって、マイクロストリップは短距離でのみ有用であり得る。

図３（Ｂ）において、ストリップ線路型可撓性平型ケーブル３２０は、上下の接地平面３２１および３２２、上下の絶縁材層３２３および３２４、および接着剤３２６の適切な層と共に絶縁層間に挟まれる一連の導体３２５とを有する。各導体３２５は縦軸を定義する（例えば、導体３２５‐１は縦軸Ｘ₃₂₅‐₁を定義する）。縦軸は他の導体３２５にほぼ平行である。この積み重ねを圧力と温度をかけて積層する。接着剤３２６は導体３２５の間で溶けてにじみ出る。その結果、ほぼ完全に対称な断面が形成される。ストリップ線路追跡の頂点に残留する接着剤の厚さは７．５μｍの小ささにすることができる。ストリップ線路型可撓性平型ケーブル３２０は、上側の絶縁層３２３と上側の接地平面３２１とをマイクロストリップケーブル上に固定することによって製造することができる。ストリップ線路型可撓性平型ケーブル３２０を使うことの、表面マイクロストリップ型可撓性平型ケーブル３１０を使うことに対する利点は、上下が対称的であることにより信号歪が低いこと、漏話が小さいこと、より高い信号密度のために、多数のストリップ線路をそれぞれに上に積層できることである。

図４（Ａ）および４（Ｂ）は、平型ケーブルを組み込んだ背面構造を示す簡略化された側断面図である。図４（Ａ）は背面１１０Ａを示す。背面１１０Ａ中には、ケーブル層４２０Ａが剛性回路基板構造４１０の表面に固定され、ケーブル層４２０Ａから伸長するケーブル部１２０が含まれる。図４（Ｂ）において、背面１１０Ｂは、剛性回路基板構造４１２および４１４間に、従来の可撓性プリント基板技術および剛性プリント基板技術を用いて、挟まれたケーブル層４２０Ｂと、回路基板構造４１４中に定義された特別の開口４１６から伸長するケーブル部１２０とを有している。この混成構造は、次に、回路基板層４１０（図４（Ａ））または４１２上に伝送される電力と低速信号とを分配し、また、ケーブル層４２０Ａ（図４（Ａ））または４２０Ｂ（図４（Ｂ））中に配置されたインピーダンスの制御されたケーブル部上の高速デジタルデータの走行を分配する。

図５は、従来の可撓性プリント基板技術および剛性プリント基板技術を用いて、対向する剛性回路基板構造５３２および５３４の間に少なくとも部分的に挟まれたケーブル層５４０を有する線路カード１３０Ａを示す斜視図である。ケーブル層５４０は、回路基板構造５３２および５３４の端部１３７が伸長するケーブル部１４０を有している。回路基板構造５３２および５３４の全体の内部表面にわたってケーブル層５４０を伸長することにより、低損失で最高速の基板信号を経路選択することができるという利点が得られる。

図６（Ａ）および６（Ｂ）は、ケーブル１２０Ｃおよび１４０Ｃの対応する部分と共に、簡略化したコネクタ１５０Ｃを示す斜視および即断面図である。コネクタ１５０Ｃは上部接触構造１５１Ｃと下部接触構造１５３Ｃとにより構成される。

図６（Ａ）において、ケーブル１２０Ｃは、ストリップ線路型可撓性平型ケーブルであり、上部接地平面３２１Ｃ、下部接地平面３２２Ｃおよび数本の平行導体を有する。平行導体には、接地平面間で誘電体層３２３Ｃ中で伸長している導体１２５Ｃを含む。上部接地平面３２１Ｃおよび誘電体層３２３Ｃの一部は、導体１２５Ｃの端部１２９Ｃを露出するために剥ぎ取られている。導体１２５Ｃは方向Ｘ_125Cに整列されている。同様に、ケーブル１４０Ｃは、上部接地平面３４１Ｃ、下部接地平面３４２Ｃおよび数本の平行導体を有する。平行導体には、接地平面間で誘電体層３４３Ｃ中に収容された導体１４５Ｃを含む。ケーブル１２０Ｃと同様に、下部接地平面３４２Ｃおよび誘電体層３４３Ｃの一部は、導体１４５Ｃの端部１４９Ｃを露出するために剥ぎ取られている。導体１４５Ｃは方向Ｘ_145Cに整列されている。

図６（Ｂ）は、導体１２５Ｃの端部（自由端）１２９Ｃが導体１４５Ｃの端部１４９Ｃと整列されて電気的に接続され（すなわち、軸Ｘ_125Cと軸Ｘ_145Cとがほぼ同一直線上にあり）、かつ端部１２９Ｃが端部１４９Ｃに接触して、ケーブル１２０Ｃに接続された背面とケーブル１４０Ｃに接続された線路カードとの間の信号の伝送を容易にして、インタフェースＩＦを形成するように、接触構造１５１Ｃ及び１５３Ｃにより着脱自在に結合されたケーブル１２０Ｃ及び１４０Ｃを示す。適当な固定装置を用いて、ケーブル１２０および１４０Ｃに対する力Ｆ１およびＦ２がかけられる。適当な固定装置としては、例えば、接触構造１５１Ｃ及び１５３Ｃ中に形成された穴を通って伸長し、ナット６６２により固定されるボルト６６１がある。選択的なブリッジ導体６５１が接触構造１５１Ｃの内面に設けられ、上部接地平面３２１Ｃと３４１Ｃとを電気的に接続する。また、選択的なブリッジ導体６５３が接触構造１５３Ｃ上に設けられ、下部接地平面３２２Ｃと３４２Ｃとを電気的に接続する。

図７（Ａ）と７（Ｂ）とは斜視図及び側断面図であり、相互接続アセンブリ１００Ｄの部分を示す。特に、図７（Ａ）と７（Ｂ）とはケーブル１２０Ｄとケーブル１４０Ｄとの部分を示す。ケーブル１２０Ｄとケーブル１４０Ｄとは、それぞれ背面と線路カード回路基板とに接続されていることが理解される。さらに、ケーブル１２０Ｄは、ケーブル１２０Ｄの端部１２３Ｄに隣接して配置された露出した（端）部１２９Ｄをそれぞれ有する導体１２５Ｄを有し、ケーブル１４０Ｄは、ケーブル１４０Ｄの端部１４３Ｄに隣接して配置された露出した（端）部１４９Ｄをそれぞれ有する導体１４５Ｄを有する。最後に、部分１５１Ｄと部分１５３Ｄとにより全体的に示された接続構造が、ケーブル１２０Ｄとケーブル１４０Ｄとを固定するために用いられている。

インタフェース部材である数本の導電性マイクロばね指７２０がケーブル１２０Ｄ上に設けられ、低抵抗で（すなわち１Ωより小さく、更に望ましくは５０ｍΩより小さい）、導体の高さの変動を吸収するように機械的に柔軟で、機械的に耐性がある（すなわち、衝撃や振動により誘導される破損に対して耐性がある）インタフェース配列を生み出し、導体１２５Ｄと１４５Ｄとの間に過剰な接触点を提供する。さらに、指７２０を露出部１２９Ｄ上に配置し、この部分１２９Ｄを対応する部分１４９Ｄと正確に位置合わせして適合させることにより、ケーブル１２０Ｄとケーブル１４０Ｄとの間で高い効率の信号転送が生じる。この信号転送は、信号波長の一部よりも小さい（狭い）領域でのみ生じるアーティファクトと共に、信号と接地導体に関してコネクタとケーブルのインタフェースを通じて均一なインピーダンスと電磁界分布を維持する相互接続アセンブリを提供することにより生じる。より詳細には、詳細な有限要素モデリングが、指７２０は、ただ単に波長分だけ（すなわち、図７（Ｂ）に示すように先端から先端までの空間Ｓ１だけ）波長伝搬の方向に空間的に離れてなければならないことを説明した。指は説明の目的で曲げて示したが、噛み合う部分１２９Ｄと１４９Ｄとは、平らに伸びたマイクロばね（指）を用いて互いに対して完全に圧縮され、それらの間に空隙を残さないのが望ましい。有限要素モデリングが、信号波長の１／５０より薄い空気層Ｓ２（図７（Ｂ）参照）を受け入れることができることを示した。波長伝搬方向での隣接するケーブル端部の間の２５分の１の最大空隙が、また、受け入れることができることが見出された。後者は、ケーブル端部が従来の可撓線回路製造技術によりトリムできることを示す、５０Ｈｚでほぼ１００μｍの空隙に対応する。上述の限界を決定するために用いる受け入れ可能な基準は、Ｓ１２転送特性とＳ１１反射特性中での最大限１ｄＢのアーティファクトであった。

図７（Ｂ）において、導電性指７２０は、ケーブル１２０Ｄから離れる方向に曲がり、ケーブル１４０Ｄと高い信頼性で接触することを容易にしている。各指７２０は、留め金部７２２と、先端７２９を規定する自由部７２５とを有している。各指７２０の留め金部７２２は、留め金７２２が露出部１２９Ｄの表面に平行に（すなわち軸Ｘ_125Dに平行に）伸長するように、以下に説明するような方法を用いて、関連する導体１２５Ｄの露出部１２９Ｄに取り付けられている。各指の自由部７２５は、留め金部７２２から伸長し、関連する導体１２５Ｄから「解放される」（離れる）（すなわち、密着せず、あるいはさもなければ固定されない、しかし接触していても良い）。以下に詳細に説明するように、指７２０は、自由部７２５をケーブル１２０Ｄから離れる方向にバイアスし、それにより示された、先端７２９を導体１２５Ｄの露出部１２９Ｄから離れる方向に向ける、湾曲した形状を生じさせる内部応力の傾きがように作成される。図７（Ｂ）に示すように、ケーブル１４０Ｄがケーブル１２０Ｄに被さるように置かれ、（例えば、コネクタ構造部１５１Ｄ及び１５３Ｄによりそれぞれ及ぼされる力Ｆ１およびＦ２により）ケーブル１２０Ｄに押し付けられるときに、先端７２９はケーブル１４０Ｄの露出部１４９Ｄに接触し、それにより導体１２５Ｄと１４５Ｄとの間の信号の伝送を信頼性のあるものとする多接触インタフェース配列を提供する。

図８（Ａ）から図８（Ｇ）および図９は、指７２０を露出部１２９Ｄ上に作成するための方法を示す。

図８（Ａ）において、製作工程は、露出した導体部１２９Ｄ上に剥離層８１０を形成することによって始まる。剥離層８１０は、露出部１２９Ｄ上に堆積されるチタン（Ｔｉ）を含む。以下に説明するように、剥離物質は、指が、剥離後剥離物質層８１０の部分を介して露出部１２９Ｄに接触して残るように選択される。あるいは、個々の留め金パッドはそれぞれ、指を露出部１２９Ｄに接続するように機能する剥離物質に隣接して形成される。このように独立して形成される留め金パッドは、指の接続の力を増大できるが、このような留め金パッドの形成は、工程数を増大させ、それにより、全体の製造コストを増大させる。

次に、図８（Ｂ）に示すように、応力設計（ばね）フィルム８２０を、フィルム８２０が成長方向に内部応力の変化を有するように、公知の処理技術を用いて剥離層８１０の上に形成する。例えば、ばね材料フィルム８２０は、その最下部（すなわち、剥離材料層８１０に隣接した部分）がその上の部分より高い内部圧縮応力を有し、それにより、露出した導体部１２９Ｄから離れる方向への曲げバイアスを生じる内部応力変化を形成するように形成できる。ばね材料フィルム８２０中にこのような内部応力の変化を生じる方法は公知である。応力設計ばね材料フィルム８２０は、指を形成するのに適した金属（例えば、モリブデン（Ｍｏ）、「モリ‐クロム」合金（ＭｏＣｒ）、タングステン（Ｗ）、チタンタングステン合金（Ｔｉ：Ｗ）、クロム（Ｃｒ）およびニッケル（Ｎｉ））を含むことができる。あるいは、ばね材料フィルム８２０は、導電材料（例えば、Ａｕ（金））と共に引き続いて塗布されるＳｉ、窒化物、酸化物またはダイアモンドを用いて形成される。ばね材料フィルム８２０の厚さは、選択したばね材料、（使用した場合には）適用した塗布、所望のばね定数、および最終的な指の形状により、部分的に決定される。

図８（Ｃ）および図９において、細長いばねマスク８３０（例えば、フォトレジスト）が、次に、ばね材料フィルム８２０の選択した部分の上に形作られる。各ばねマスク８３０は、所望の指の形状に形成される。そして、図９に示すように、一端にとがった先端８３５を有しても良い。指の固定（留め金）部２９形成するマスク８３０の基部８３７は、長方形であるように描かれているが、どんな形状でも有することができる（例えば、Ｖ形、Ｕ形、Ｊ型、Ｌ型等）。あるいは、使用する材料の接着特性によっては、基部８３７は全く必要ないかも知れない。続いて形成される指の固定端は、このように、解放された（片持ち梁のように作られた）自由部分よりも広く形成しても良い。

図８（Ｄ）において、ばねマスク８３０を囲むばね材料フィルム８２０の露出部が、１以上の腐食液８４０を用いてエッチングされ、ばね島８２０‐１を形成する。このエッチング工程は、ばね材料島８２０‐１を取り囲む剥離層８１０中で制限されたエッチングが生じるように行うことができる。エッチングのステップは、例えば、ばね材料フィルム８２０の露出部を取り除くウェットエッチング工程を用いて行ってよい。このことは、硝酸セリウムアンモニウム溶液を用いてＭｏＣｒばね材料層を取り除くことがうまく行えた。異方性ドライエッチングを用いてばね材料フィルム８２０と剥離層部分８１０Ｂの上面の双方をエッチングすることができる。このことは、Ｍｏばね材料とＴｉ剥離層とを用いて行ってよい。ＭｏとＴｉとは双方とも反応性フッ素プラズマ中でエッチングをする。ドライエッチングの利点としては、ばね材料フィルムは、より微細な形体と鋭い先端とを容易にすることである。反応性プラズマ中でエッチングをしない材料は、アルゴンイオン粉砕等の物理的なイオンエッチング方法により異方性的にエッチングすることができる。あるいは、エッチングステップは、電気化学エッチング工程を用いて行うことができる。さらに、接触面はメッキしてもよい。

図８（Ｅ）は、ばねマスク８３０（図８（Ｄ））を取り除いた後のばね材料島８２０‐１と剥離層８１０とを示す。

次に、図８（Ｆ）において、ばね島８２０‐１の一部分８２０‐１Ａの上に剥離マスク８５０が形成される。剥離マスク８５０は、剥離窓ＲＷを規定する。剥離窓ＲＷは、ばね材料島８２０‐１の一部８２０‐１Ｂと剥離材料層８１０を取り囲む部分とを規定する。剥離マスク８５０は、部分８２０‐１Ａ（すなわち、留め金部７２２；図７（Ｂ）参照）を露出した導体１２９Ｄに対して更に固定するためのバンド掛け構造としても機能させてもよい。剥離マスク８５０はフォトレジストを用いて形成される。あるいは、適当な金属またはエポキシ樹脂を用いてもよい。

図８（Ｇ）において、剥離腐食液８７０（例えば、緩衝酸化物腐食液）を次に用いて剥離材料層の部分をばね材料島の露出部の下から選択的に除去して、指７２０を形成する。特に、露出した剥離材料の除去は、内部応力の変化により、自由部７２５を露出した導体１２９Ｄから離れる方向に曲げさせる。留め金部７２２は、剥離マスク８５０により保護された剥離材料（支持）部８１０Ａにより露出した導体１２９Ｄに固定され続ける。耐蝕膜マスク８５０は、剥離後指７２０の留め金部７２２から選択的に除去してもよい。最後に、導電メッキした金属を各接触面上に形成／堆積することができる。

図１０は、上記製造工程を用いて製作した実際の指７２０Ａを示す拡大写真である。留め金部７２２Ａは、露出した導体１２９Ｄに取り付けられる。指７２０Ａの端７２９Ａは「平面内」に形成される。片持ち梁のように作られた自由部分７２５Ａの幅はほぼ２５μｍであり、持上げた高さ（すなわち、先端７２９の導体部１２９Ｄからの距離）はほぼ１００μｍである。

製造の見地からは、指を直接にケーブルの端部に組み込むことは、全体のケーブルを関連する指製造工具（例えば、スパッタ工具）の中に置くことを必要とし、結果としてできるケーブルが製造するのに非常に高いものとなる。

この高いケーブル原価を減少するのに利用できる別の製造方法は、適当な基板の上にばね構造を形成し、この基板を細片に切断し、この細片を導電性の接着剤を用いてケーブルの端部に固定することである。しかし、この方法では、指を移動させる前に解放することが必要となろう。

図１１（Ａ）から図１１（Ｈ）は、簡略化した側断面図であり、その上に装着したばね指を有するケーブルを製作するための方法を示している。

図１１（Ａ）において、基板１１０１上に剥離材料層１１１０（例えばＴｉ）を形成すること（例えばスパッタリング）が示されている。基板１１０１は、最後に廃棄され、したがって、非導電材料を用いて形成できる。

図１１（Ｂ）および図１１（Ｃ）において、応力ばね島１１２０−１はばね材料層１１２０（例えばＭｏＣｒ）を剥離層１１１０上に堆積し、マスク１１３０を用いてばね材料をエッチングすることにより形成される。前述したばね製造方法とは異なり、ばね材料層１１２０の応力傾斜は「逆さまに」（すなわち、相対的なテンソル領域１１２０Ｔが剥離層１１０に隣接して配置され、相対的な圧縮領域１１２０Ｃがテンソル領域１１２０Ｔの上に配置されるように）形成される。

図１１（Ｄ）において、剥離材料部１１５０（例えばＴｉ）は、ばね島１１２０‐１の部分１１２０‐１Ａの上に形作られる。剥離部材部１１５０により覆われないばね材料の部分１１２０‐１Ｂは留め金部として機能する。

図１１（Ｅ）および１１（Ｆ）において、基板構造１１８０がばね島１１２０‐１の露出部１１２０‐１Ｂと剥離材料部１１５０の上に次に形成される。図１１（Ｅ）において、部分１１２０‐１Ｂと剥離材料部１１５０とを覆っている（Ｃｕ）‐Ｎｉ‐Ａｕストリップ１１６０が、次に、露出構造の上にブランケット／シード層をスパッタリングし、そして電気メッキ技術または無電界メッキ技術を利用することにより形成される。（Ｃｕ）‐Ｎｉ‐Ａｕストリップ１１６０中での銅の使用は選択的である。次に、図１１（Ｆ）において、半田層１１７０を（Ｃｕ）‐Ｎｉ‐Ａｕストリップ１１６０上に形成する。あるいは、ストリップ１１６０および半田１１７０により覆われる構造を制限するのに耐蝕膜マスクを用いてもよい。選択的な切断工程を次に用いて基板１１０１を所定の細片に分離してもよい。

図１１（Ｇ）において、基板は次に反転され、ケーブル１２０Ｅの露出した導体部の表面上に装着される。基板構造１１８０は、次に、半田層１１７０をリフローすることにより、露出した導体部分１２９に固定される。ばね材料島１１２０‐１は、ここで、露出したケーブル部１２９Ｅと基板１１０１との間に配置される。

図１１（Ｈ）において、上記基板を除去し、剥離部材層を適当な腐食液１１９０を用いてエッチングし、それによりばね島を解放し、解放ばね指７２０Ｂを形成する。この解放手順は、基板／ばねが露出した導体部１２９Ｅ上に装着されてから行われ、それにより、破損の危険性を減少する。図１１（Ｈ）において、解放されたばね指７２０Ｂは、Ａｕ‐（Ｃｕ）‐Ｎｉ‐Ａｕストリップ１１６０の対応する部分と半田層１１７０とを介して、露出した導体部１２９Ｅに電気的に接続された止め金具部７２２Ｂ（以前の部分１１２０‐１Ｂ；図１１（Ｇ））を有する。

図１２は、ケーブル１２０Ｆを有する背面１１０Ｆと、ケーブル１４０Ｆを有する線路カード１３０Ｆと、ケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆを着脱自在に結合するコネクタ１５０Ｆとを含む相互接続アセンブリ１００Ｆを示す。コネクタ１５０Ｆは背面１１０Ｆ上に装着された筐体１２５０を有する。ケーブル１２０Ｆが背面１１０Ｆの下面に形成されている。ケーブル１２０Ｆは、上方に湾曲し、背面１１０Ｆに形成された関係する開口４１６Ｆを介して筐体１２５０の下部に伸長する。ケーブル１２０Ｆは、間隔を追加するために、背面１１０Ｆの下面上に装着される。線路カード１３０Ｆを背面１１０Ｆに装着するときにケーブル１４０Ｆの端部を受け入れるために筐体１２５０も上方のスリット１２５５を規定する。ケーブル１４０の端部の傍に、位置合わせ構造１２４０（例えば、位置合わせ穴を規定するフランジ）が配置されている。ケーブル１２０Ｆ上に形成された対応する位置合わせ構造と共に位置合わせ構造１２４０は、ケーブル結合工程の間ケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆを正確に位置合わせするために利用される。最後に、任意選択の操作レバー１２５７が、筐体１２５０からスリット１２１２を通って背面１１０Ｆ中に伸長している。操作レバー１２５７は、対応する接続構造を操作して、ケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆ上に形成された導体を以下に示す方法で着脱自在に結合する、内側筐体に配置された機構に機械的に接続されている。操作レバー１２５７は、（例えばルータの）キャビネットの前面に装着されたつまみ、ねじ、またはレバーを有する操作機構と置き換えてもよい。

図１３（Ａ），１３（Ｂ）および１３（Ｃ）は、コネクタ１５０Ｆにより形成されるケーブル結合工程を示し、図１４（Ａ）,１４（Ｂ）および１４（Ｃ）は、ケーブル結合工程中のコネクタ１５０Ｆの部分を示す。

図１３（Ａ）において、結合工程の一段階の間、線路カード１３０Ｆは、ケーブル１４０Ｆの端部がスリット１２５５を介して挿入され、位置合わせ構造１２２０および１２４０の双方の組が筐体１２５０の内側に配置されるように、背面１１０Ｆの方に手動で動かされる。ガイドスロット等の位置合わせ構造が筐体１２５０の内側に提供され、ケーブル１２０Ｆと１４０Ｆとの大まかな位置合わせを容易にする。

図１４（Ａ）において、ケーブル１４０の端部を筐体に挿入している間、カム機構が接触構造１５３Ｆおよび接触構造（位置合わせ面）１５１Ｆをケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆの端部から離れたまま維持せしめる位置にレバー１２５７（図１３（Ａ））がある。接触構造１５１Ｆは、位置合わせ構造１２２０および１２４０の方向に伸長している数個のだぼ１４１０を有する。接触構造１５３Ｆは、導電性ストリップ１４３０と、導電性ストリップ１４３０に領域から突出している一組の導電性インタフェース部材１４３３と、導電性ストリップ１４３０に領域から突出している一組の導電性インタフェース部材１４３５とを有する。ケーブルが１以上の平行な導体を含むときには、多数の平行な導電性ストリップが、導電性セグメント１２５Ｄ（図７（Ａ））と同様な方法で配列される。

図１３（Ｂ）において、線路カード１３０Ｆが、背面１１０Ｆに関して、一旦大まかに配置されると、レバー１２５７がある位置に操作され、それによりカム機構が力Ｆ１を接触構造１５１Ｆに及ぼし、かくして接触構造１５１Ｆを位置合わせ構造１２２０および１２４０の方向に移動させる。図１４（Ｂ）において、ケーブル１２０Ｆと１４０Ｆとが適当に位置合わせされると、接触構造１５１Ｆのこの移動により、位置合わせ構造１２２０および１２４０に形成された穴にだぼ１４１０が入り、それによりケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆを所定の相対位置（すなわち、露出部１２９Ｆ及び１４９Ｆが、接触構造１５１Ｆの接触にとって最適な位置になるような位置）に固定する。

図１３（Ｃ）および１４（Ｃ）において、ケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆが、一旦所定の位置（すなわち、図１４（Ｃ）において、ケーブル１２０Ｆ上に形成された導体の端部１２９Ｆが、ケーブル１４０Ｆ上に形成された導体の端部１４９Ｆに隣接して配置され端部１４９Ｆと位置合わせされるような位置）に固定されると、レバー１２５７が更に操作されて、それによりカム機構が、力Ｆ１に対向する力Ｆ２を接触構造１５３Ｆに及ぼし、かくして接触構造１５３Ｆをケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆの方向に移動させる。図１４（Ｃ）において、接触構造１５３Ｆはこのようにしてケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆに対して、インタフェース部材１４３３が、ケーブル１２０Ｆ上に形成された導体の露出部１２９Ｆに接触するように、圧接され、インタフェース部材１４５５が、ケーブル１４０Ｆ上に形成された導体の露出部１４９Ｆに接触するように、圧接され、それにより、導体部１２９Ｆからインタフェース部材１４３３を通って導電性ストリップ１４３０まで、および導電性ストリップ１４３０からインタフェース部材１４３５を通って導体部１４９Ｆまでの電気経路ＣＰ（双頭の破線矢印）を提供する。

線路カード１３０Ｆを背面１１０Ｆから分離することには、上述したステップと逆の順でなされるステップが含まれる。

コネクタ１５０Ｆはいくつかの利点を提供する。第１に、接触構造１４３０が典型的には、その上に形成ないしは装着されるインタフェース部材を有するケーブルより、製造するのにより容易で、より安価である。第２に、接触構造１４３０は筐体１２５０の中に配置されるので、インタフェース部材１４３３および１４３５は、ケーブルの端部上に露出されているときよりも高度に破損から保護される。第３に、インタフェース部材が破損にさらされている間、ケーブル１２０Ｆがケーブル１４０Ｆから結合および／または分離することをカム機構が防止する。インタフェース部材１４３３および１４３５が、かなり壊れやすいばね指を用いて実施されているときに、このことは特に重要である。

接触構造１５１Ｆ及び１５３Ｆは、それらがケーブル１２０Ｆおよび１４０Ｆに熱的に適合して熱的に誘導される位置ずれにより引き起こされる破断を回避するように構成されている。各導電性ストリップ１４３０は、同一の材料（例えば銅）を用いて構成され、ケーブル１２０Ｆと１４０Ｆとの上に設けられた導体と同一の幅と厚さとを有している。

コネクタ１５０Ｆは、説明の便宜上きわめて単純化されている。説明中で、ケーブル１２０Ｆ及び１４０Ｆはそれぞれ単一の導体を有するように描かれる。１以上の接地平面構造を有し、１層以上の導体を有することのでき、各層が多数の導体を有する表面マイクロストリップおよびストリップ線路平型ケーブル技術を使用することにより、伝送速度が非常に高められる。

図１５（Ａ）および１５（Ｂ）は、表面マイクロストリップ型平型ケーブル１２０Ｇが、ケーブルの反対側に配置された接触構造１５１Ｇと接触構造１５３Ｇとを用いて表面マイクロストリップ型平型ケーブル１４０Ｇに結合されたコネクタ１５０Ｇの部分を示す。図１５（Ａ）において、ケーブル１２０Ｇは接地平面３２２Ｇ（例えば、銅層）および一連の導体１２５Ｇを有し、ケーブル１４０Ｇは接地平面３４２Ｇおよび一連の導体１４５Ｇを有する。図１５（Ｂ）において、接触構造１５３Ｇは、導体ストリップ１４３０Ｇと、導電性ストリップ１４３０Ｇから突出しているインタフェース部材１４３３Ｇおよび１４３５Ｇの組とを有し、導体１２５Ｇと導体１４５Ｇとの間の信号伝送を容易にするように配置されている。同様に、接触構造１５１Ｇは、導体ストリップ１５３０Ｇと、導電性ストリップ１５３０Ｇから突出しているインタフェース部材１５３３および１５３５の組とを有し、接地平面３２２Ｇおよび３４２Ｇを接続するように配置されている。インタフェース部材１５３３および１５３５は、高速度インタフェース部材１４３３Ｇおよび１４３５Ｇ（例えば、ばね指）と同様である。

図１６は、ケーブルの反対側に配置された接触構造１５１Ｈと接触構造１５３Ｈとを用いて表面ストリップ線路型平型ケーブル１２０Ｈがストリップ線路型平型ケーブル１４０Ｈに結合しているコネクタ１５０Ｈの部分を示す側断面図である。ケーブル１２０Ｈと１４０Ｈとは変形されて、情報接地平面３２１Ｈおよび３４１Ｈを通して、また上方絶縁層３２４Ｈおよび３４４Ｈを通して、導体１２０Ｈおよび１４０Ｈの各先端を露出するノッチを有している。接触構造１５１Ｈは接触構造１５１Ｇと同様に構成され機能する。しかし、接触構造１５３Ｈは、ケーブル１２０Ｈおよび１４０Ｈの先端部に形成されたノッチを通って伸長する部分１６１０、および部分１６１０の上に配置された部分１６１２を有する。部分１６１０は、本質的に接触構造１５３Ｇのような方法で配置され動作する。部分１６１２は、部分１６１０の上端、導電性ストリップ１６３０と接地平面３２１Ｈの一部との間で伸長する一組のインタフェース部材１６３３、およびを横切って伸長する導電性ストリップを有する。これにより接地平面３２１Ｈと３４１Ｈとを電気的に結合する。

図１７はコネクタ１５０Ｉの部分を示す。コネクタ１５０Ｉは三相ストリップ線路型ケーブル１２０Ｉおよび１４０Ｉおよび接触構造１５１Ｉおよび１５３Ｉを利用する。ケーブル１２０Ｉは、導体１２５Ｉおよび１４５Ｉのそれぞれ露出した導電性先端１２９Ｉおよび１４９Ｉ間の電気接続を提供するインタフェース部材７２０Ｉを有する。この配列において、量接触構造１５１Ｉおよび１５３Ｉの機能はそれぞれの上方接地平面および下方接地平面を接続することである。しかし、この配列は、ケーブル１２０Ｉの端部上に提供するインタフェース部材のコスト故に非実際的であるかもしれない。

図１５（Ａ）から図１７はそれらが２つの接触構造を用いてすべての必要な接地と信号との接続をなす点で同じである。この方法は、多くの場合に実際的であるが、これらの接続のすべてを単一の接触構造で容易にすることはより安価で信頼性の高いコネクタを提供するかも知れない。

図１８（Ａ）と１８（Ｂ）とは変形したストリップ線路型ケーブル１２０Ｊと、ケーブル１２０Ｊを同様なケーブル１４０Ｊに接続するためのコネクタ１５０Ｊの側断面図とを示す（必要な位置合わせプレートは省略）。図１８（Ａ）において、可撓性平型ケーブル１２０Ｊは上方接地面３２１Ｊ、下方接地面３２２Ｊおよびこれらの接地面の間に挟まれた絶縁層の方向に伸長する数本の導体１２５Ｊを有する。ケーブル１２０Ｊの端部１２３Ｊに隣接して一連の導体が、接地平面３２１Ｊと３２２Ｊとの間で伸張する構造１８１０と、それぞれの導体に構造１８１０を介して接続された数本の細長い導電性ストリップ１８２０とを介して配置されている。各細長い導体ストリップ１８２０は、導体１２５Ｊに平行に位置合わせされ、それにより接地平面と、ケーブル１２０Ｊの単一の同一平面上の領域上の導体の両者のための接触点を提供している。図１８（Ｂ）において、このケーブル配置は、すべての接地と信号との接続が、一組の導電性ストリップ１５３Ｊとインタフェース部材１４３３Ｊおよび１４３５Ｊおよび一組の導電性ストリップ１８３０とインタフェース部材１８３３および１８３５の両組を有する単一のコネクタ１５３Ｊにより実施されるという点でコネクタ１５０Ｊを大きく単純化している。このケーブル配列はコネクタ機構を単純化するが、何らかのインタフェースを横切る信号波としての電磁界の再方向付けを必要とするかもしれず、かくして何らかの信号の反射を引き起こすかも知れない。

図１９において、コネクタ１５０Ｋは、変形された可撓性平型ケーブル１２０Ｋと１４０Ｋとを用いて利用される。可撓性平型ケーブル１２０Ｋと１４０Ｋとは細長い位置合わせ（支持）支持構造１２２０Ｋおよび１２４０Ｋを有する。各支持構造１２２０Ｋおよび１２４０Ｋは、下方接地平面３２１Ｋおよび３４１Ｋ（例えば薄い銅箔）のそれぞれ対応する露出した部分を支持する。接触構造１５３Ｋは、３つの部分を有する。すなわち、導体１２５Ｋと１４５Ｋとを結合するように機能する部分１９１０と、部分１９１０の上に装着され、接地平面３２２Ｋと３４２Ｋとを結合するように配置された部分１９１２と、部分１９１０の下に伸長する部分１９１４とである。部分１９１４は、導電性ストリップ１９３０と、導電性ストリップ１９３０と接地平面３２１Ｋの露出部との間で伸長するインタフェース部材１９３３と、導電性ストリップ１９３０と接地平面３４１Ｋの露出部との間で伸長するインタフェース部材とを有する。図１９に示された配列はコネクタ機構を単純化し、図１８（Ｂ）に関して議論した再方向付けの問題を回避できる。

図２０は、単層マイクロストリップおよびストリップ線路ケーブルの代わりに用いることのできる多レベルストリップ線路ケーブル１２０Ｌを示す斜視図である。多レベルストリップ線路ケーブル１２０Ｌは、本質的に、共に積層されて導体層（すなわち、接地平面３２１Ｌおよび３２２Ｌの間に配置された導体１２５Ｌ‐１を有する）、導体層（すなわち、接地平面３２２Ｌおよび２０２１の間に配置された導体１２５Ｌ‐２を有する）、導体層（すなわち、接地平面２０２１および２０２２の間に配置された導体１２５Ｌ‐３を有する）、を提供する数本の単層ストリップ線路構造である。また、導体層と導体層と葉接地平面３２２Ｌを共有し、導体層と導体層とは接地平面２０２１を共有する。

図２１は、単接点構造１５３Ｍを利用して多レベルストリップ線路ケーブル１２０Ｍおよび１４０Ｍを接続するコネクタ１５０Ｍを示す。ストリップ線路ケーブル１２０Ｍおよび１４０Ｍは、細長い位置合わせ構造１２２０Ｍおよび１２３０Ｍを用いて最下部の接地平面の露出部を支持するように変更されている。ケーブル１２０Ｍの導体１２５Ｍ‐１、中央接地平面３２１Ｍおよび下方接地平面３２２Ｍが、接触構造１５３Ｍの部分２０１０、部分２０１２および部分２０１４によりそれぞれ接触している。さらに、接触構造１５３Ｍは、部分２０１４の上に装着された部分２０１６、および部分２０１６の上に装着された部分２０１８を有する。部分２０１６は導電性ストリップ２０３０‐１および導電性ストリップ２０３０‐１から伸長して導体１２５Ｍ‐２に接触するインタフェース部材２０３３‐１を有する。部分２０１８は、導電性ストリップ２０３０‐２および上方接地平面２０２１と接触するインタフェース部材２０３３‐２を有する。同様な構造がケーブル１４０Ｍ上に形成される。したがって、コネクタ１５０Ｍは、多導体を多層ケーブル１２０Ｍおよび１４０Ｍに関連する接地平面に結合するのに用いることができる相対的に単純な機構を提供する。

図２２は、多レベルストリップ線路ケーブル１２０Ｎおよび１４０Ｎを接続するために２個の接触構造１５１Ｎおよび１５３Ｎを利用するコネクタ１５０Ｎを示す。コネクタ構造１５３Ｎは、導体層（例えば１２５Ｎ‐１）、中央接地平面（例えば接地平面３２２Ｎ）および上方接地平面（例えば接地平面３２１Ｎ）を結合するために設けられている。さらに、導体構造１５１Ｎは、低方接地平面（例えば接地平面２０２１Ｎ）を結合する部分２３１０、および導電性ストリップ２２３０および導体１２５Ｎ‐２の間に伸長するインタフェース部材２２３３を有する部分を含む。

図２３（Ａ）は、「異方性導電フィルム（ＡＣＦ）」として共通に参照する（「ｚ軸フィルム」または「エラストマー導電性ポリマー相互接続（ＥＣＰＩ）」としても参照する）可変導電素子２３００を示す。可変導電素子２３００は、種々の接続装置のための別の型のインタフェース部材を提供する。ｚ軸フィルム２３００は、一般に、その中に浮遊した導電性粒子（例えば、金属を塗布したポリマーボール）２３２０を有する柔軟な絶縁材料の層２３１０を有する。通常の大気条件に置かれたときに、ｚ軸フィルム２３００は一般に非導電性を示す。しかし、押圧力にさらされると、柔軟なフィルム材料は圧縮され、それによって導電性粒子２３２０を接触させて、ｚ軸フィルム２３００を通って導電性領域を生じる。例えば、図２３（Ｂ）において、接触構造１５３Ｐ上に形成された突出している導電性ストリップ１４３０Ｐ‐１と、ケーブル１２０Ｐ上に形成された導体１２５Ｐ‐１との間で押圧された領域は導電性粒子２３２０を接触させ、それにより有効なインタフェース部材１４３０Ｐ‐１を生じる。インタフェース部材１４３０Ｐ‐１は、導電ストリップ１４３０Ｐ‐１と導体１２５Ｐ‐１の間で、ｚ軸フィルム２３００を通る信号伝送を容易にする。同様に、突出している導電性ストリップ１４３０Ｐ‐２と導体１２５Ｐ‐２との間で押圧された領域は有効なインタフェース部材１４３０Ｐ‐２を生じる。インタフェース部材１４３０Ｐ‐２は、導電ストリップ１４３０Ｐ‐２と導体１２５Ｐ‐２との間の信号伝送を容易にする。これらの有効なインタフェース部材の間の押圧されていない領域は非導通状態のままであり、それにより、隣接する導体間の漏話を防止する。

図２４は、単一接点構造１５３Ｑを利用してストリップ線路ケーブル１２０Ｑと１４０Ｑとを接続するコネクタ１５０Ｑを示す。接触構造１５３Ｑは、３個の部分構造を用いるケーブル１２０Ｑおよび１４０Ｑの導体と接地平面とを接続するために提供される。しかし、コネクタ１５０Ｑはｚ軸フィルム部２３００を利用してケーブル１２０Ｑと（例えば、有効なインタフェース部材１４３３Ｑを通って）接触構造１５３Ｑ上に形成された関連する導電性ストリップとの間の導通、およびこれらの導電性ストリップと（例えば、有効なインタフェース部材１４３５Ｑを通って）ケーブル１４０Ｑの関連する部分との間の導通を容易にする。

図２６はコネクタ１５０Ｒを示す。図２５（Ａ）,２５（Ｂ）は、装置１５０Ｒ中で用いるために可撓性平型ケーブルを処理する方法を示す。図２５（Ａ）は、導体１２５Ｒと接地平面３２１Ｒおよび３２２Ｒの端部を露出するために、例えば、回転研磨工具２５１０を用いてケーブル１２０Ｒの端部を研磨する工程を示す。次に、図２５（Ｂ）において、突起２５２０が、例えば、適当な導電性の低侵食材料（例えば硬質の金）を用いて露出端をメッキすることにより露出端の上に形成される。このように準備されたケーブルを次にコネクタ１５０Ｒにより図２６に示すように結合する。コネクタは上方接触構造１５３Ｒ、下方接触構造１５１Ｒおよびｚ軸フィルム要素２３０Ｒを有する。ケーブル１２０Ｒおよび１４０Ｒの準備した端部が受け入れられ、接触構造１５１Ｒおよび１５３Ｒの中で位置合わせがなされ、縦方向に押圧する力Ｆ３およびＦ４が加えられ、ケーブル１２０Ｒおよび１４０Ｒ上に形成された適合する突起の間に導通を提供する有効なインタフェース部材がｚ軸フィルム要素２３００Ｒ中に生成される。この配列の利点は、それが中央導体を露出することと、ばね指インタフェースを用いた接触構造の必要性を回避することである。

図２７はマイクロマシン位置合わせ構造を組み込んだコネクタ１５０Ｓを示す。高密度インタフェース装置は、関連する連動基板から伸長するケーブルの間の正確な位置合わせと固定とに依存する。一般的な位置合わせ構造は、各ケーブルを配置して、結合手順を成功させることを容易にするために上述されている。図２７において、接触構造１５３Ｓ上にマイクロマシン位置合わせ構造２７１０および２７１２、並びにケーブル１２０Ｓおよび１４０Ｓ上に補足的なマイクロマシン位置合わせ構造２７２０および２７４０を設けることにより、更なるｘ‐ｙ位置合わせの精度を得ることができる。このようなマイクロマシン位置合わせ構造は、ばね形成工程の間に製造でき、追加されるコストをそれにより最小化できる。このようなマイクロマシン位置合わせ構造は、過駆動を制御し均一な圧縮を保証し、かくして接触の磨耗にとって重要な停止を提供できるように製造できるため、これらの構造は、またｚ軸フィルム構造中で正確な位置合わせを提供できる。さらに、最新の圧力接触腐食実験によると、同じ洗浄の中での多数のタッチダウンが破片を取り除き欠陥のない特性を保証することを示唆している。同一の破片領域に繰り返して当たる正確な位置合わせ機構が、この破片／先端清掃技術を可能とするために必要であろう。

本発明の一実施の形態に係る相互接続アセンブリを示す斜視側面図である。図１の相互接続アセンブリの線路‐カードと背面との間の接続を示す簡略化した上面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、図１の相互接続アセンブリで利用される別の可撓性ケーブル構造を示す斜視図である。（Ａ）および（Ｂ）は、図１の相互接続アセンブリで利用される別の背面構造を示す簡略化した側断面図である。図１の相互接続アセンブリで利用される線路カード構造を示す展開斜視図である。（Ａ）および（Ｂ）は、図１の相互接続アセンブリで利用される簡略化したコネクタ装置と関連する可撓性ケーブルを示す展開斜視図および側断面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の特定の実施の形態に係る相互接続アセンブリ部分を示す斜視図および側断面図である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）および（Ｇ）は、本発明の別の実施の形態に係るマイクロばね指を製造するのに利用された全体的な製造工程を示す簡略化した側断面図である。図８（Ｃ）に示された製造工程の間にばね材料フィルム上に形成されたばねマスクを示す上面図である。図８（Ａ）から図８（Ｇ）および図９を参照して説明した製造工程を用いて製造されたマイクロばね指を示す拡大した写真である。（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）および（Ｈ）は、本発明の別の実施の形態に係るマイクロばね指を有する装置を製造する方法を示す簡略化した側断面図である。本発明の更に別の実施の形態に係る相互接続アセンブリを描く斜視図である。（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明の別の実施の形態に係る接続装置を利用したケーブル結合工程の間の図１２の相互接続アセンブリを示す側断面図である。（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）は、図１３（Ａ）から図１３（Ｃ）のケーブル結合工程を更に詳細に示す拡大側面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の特定の実施の形態に係るコネクタ装置の部分を示すそれぞれ斜視図および側断面図である。本発明の他の特定の実施の形態に係るコネクタ装置の部分を示す側断面図である。本発明の別の実施の形態に係るコネクタ装置の部分を示す側断面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係るそれぞれ変形したケーブルを示す斜視図および変形したケーブルを利用するコネクタ装置を示す側断面図である。本発明の他の特定の実施の形態に係るコネクタ装置の部分を示す側断面図である。多層可撓性ケーブルを示す斜視図である。本発明の別の特定の実施の形態にかかる多層可撓性ケーブルを接続するためのコネクタ装置の部分を示す側断面図である。本発明の他の特定の実施の形態に係る多層可撓性ケーブルのためのコネクタ装置の部分を示す側断面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、異方性の導電性フィルム（ＡＣＦまたはｚ軸フィルム）を示す側断面図である。本発明の他の実施の形態に係る図２２（Ａ）のｚ軸フィルム要素を利用したコネクタ装置の部分を示す側断面図である。（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態に係るケーブルを準備する方法を示す側断面図である。本発明の更に別の実施の形態に係る図２２（Ａ）のｚ軸フィルム要素と図２５（Ａ）および図２５（Ｂ）に従って準備されたケーブルとを利用したコネクタ装置の部分を示す側断面図である。本発明の別の実施の形態に係る一体化したマイクロマシン位置合わせ記号を組み込んだコネクタ装置の部分を示す簡略化した側断面図である。

符号の説明

１００，１００Ｄ，１００Ｆ相互接続アセンブリ、１２０Ｊ，１２０Ｋ，１４０Ｋ，３１０，３２０可撓性平型ケーブル、１２３，１２３Ｄ，１２９，１２９Ｃ，１２９Ｄ，１３７，１４３，１４３Ｄ，１４９Ｃ端部、１２５，１４５可撓性導体、１５１，１５１Ｃ，１５１Ｆ，１５１Ｇ，１５１Ｈ，１５１Ｉ，１５１Ｎ，１５１Ｒ，１５３，１５３Ｃ，１５３Ｆ，１５３Ｇ，１５３Ｈ，１５３Ｉ，１５３Ｋ，１５３Ｍ，１５３Ｎ，１５３Ｐ，１５３Ｑ，１５３Ｒ，１５３Ｓ，１４３０接触構造、１５３Ｊ，１４３０，１４３０Ｇ，１４３０Ｐ‐１，１４３０Ｐ‐２，１５３０Ｇ，１６３０，１８２０，１８３０，１９３０，２０３０‐１，２０３０‐２，２２３０導電性ストリップ、７２０Ｉ，１４３０Ｐ‐１，１４３０Ｐ‐２，１４３３，１４３３Ｇ，１４３３Ｊ，１４３３Ｑ，１４３５，１４３５Ｇ，１４３５Ｑ，１４５５，１５３３，１５３５，１６３３，１８３３，１８３５，１９３３，２０３３‐１，２０３３‐２，２２３３インタフェース部材、ＩＦインタフェース。

Claims

通信システム中の回路構造間で高速度信号を伝送するための相互接続アセンブリであって、
第１の回路構造に接続された第１の端部と、該第１の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第１の可撓性導体と、を備え、当該露出した自由端は第１の縦方向を規定する前記第１の可撓性平型ケーブルと、
第２の回路構造に接続された第１の端部と、該第２の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第２の可撓性導体と、を備え、当該露出した自由端は第２の縦方向を規定する前記第２の可撓性平型ケーブルと、
前記第１の導体の前記露出した自由端が前記第２の導体の前記露出した自由端に電気的に結合され、前記第１の縦方向が前記第２の縦方向と一致するように前記第１の可撓性平型ケーブルを前記第２の可撓性平型ケーブルに着脱自在に結合するコネクタ装置と、
を備えたことを特徴とする相互接続アセンブリ。
通信システム中の回路構造間で高速度信号を伝送するための相互接続アセンブリであって、
第１の回路構造に接続された第１の端部と、該第１の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第１の可撓性導体と、を含む前記第１の可撓性平型ケーブルと、
第２の回路構造に接続された第１の端部と、該第２回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第２の可撓性導体と、を含む前記第２の可撓性平型ケーブルと、
前記第１の導体の前記露出した自由端が前記第２の導体の前記露出した自由端に電気的に結合され、前記第１の導体の前記露出した自由端と前記第２の導体の露出した自由端との間のインタフェースが前記第１の回路構造と前記第２の回路構造との間で前記第１および第２の導体を介して伝送される前記高速度信号の波長より小さくなるように前記第１の可撓性平型ケーブルを前記第２の可撓性平型ケーブルに着脱自在に結合するコネクタ装置と、
を備えたことを特徴とする相互接続アセンブリ。
通信システム中の回路構造間で高速度信号を伝送するための相互接続アセンブリであって、
第１の回路構造に接続された第１の端部と、該第１の回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第１の可撓性導体と、を含む前記第１の可撓性平型ケーブルと、
第２の回路構造に接続された第１の端部と、該第２回路構造から伸長する第２の端部と、当該第２の端部上に露出した自由端を有する第２の可撓性導体と、を含むような前記第２の可撓性平型ケーブルと、
前記第１の可撓性平型ケーブルを前記第２の可撓性平型ケーブルに着脱自在に結合するコネクタ装置と、
を備え、該コネクタ装置は、
導電性ストリップと、該導電性ストリップの第１の領域から突出する第１の複数の導電性インタフェース部材と、前記導電性ストリップの第２の領域から突出する第２の複数の導電性インタフェース部材と、を有する第１の接触構造と、
前記第１の複数の導電性インタフェース部材が前記第１の導体の前記露出した自由端に接触し、前記第２の複数の導電性インタフェース部材が前記第２の導体の前記露出した自由端に接触するように前記第１の接触構造を前記第１および第２の可撓性平型ケーブルに押圧し、それにより前記第１の導体から前記第１の複数の導電性インタフェース部材を通って前記導電性ストリップまで、および前記導電性ストリップから前記第２の複数の導電性インタフェース部材を通って前記第２の導体までの電気的経路を提供するための接触機構と、
を備えたことを特徴とする相互接続アセンブリ。