KR20230002710A - 온도 및 정렬 제어부들을 갖는 차폐된 커넥터 조립체들 - Google Patents

온도 및 정렬 제어부들을 갖는 차폐된 커넥터 조립체들 Download PDF

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Abstract

다양한 커넥터 측면 플레이트 설계들(예를 들어, 9a, 9b)을 활용할 수 있고/있거나 온도 또는 정렬 제어부들을 포함할 수 있는 고속 커넥터(예를 들어, 1a) 및 커넥터 조립체들. 측면 플레이트들은, 각각의 웨이퍼 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해, 하나 이상의 웨이퍼들의 부분들을 수용하고 홀딩하도록 구성될 수 있다.

Description

온도 및 정렬 제어부들을 갖는 차폐된 커넥터 조립체들
관련 출원
본 출원은, 2020년 4월 15일자로 출원된 미국 가출원 제63/010061호 및 2020년 11월 20일자로 출원된 미국 가출원 제63/116648호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원들 둘 모두는 그 전체가 참조로 본 명세서에 통합된다.
기술분야
본 개시내용은 커넥터 조립체들의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고속 데이터 레이트 애플리케이션들(예를 들어, 적어도 100 Gbps(Gigabits per second))에서 사용하기에 적합한 커넥터 조립체들 및 이들의 컴포넌트들에 관한 것이다.
이 섹션은 본 발명들의 더 나은 이해를 용이하게 하는 데 도움이 될 수 있는 양태들을 소개한다. 따라서, 이 섹션의 진술들은 이러한 관점에서 읽어져야 하며, 무엇이 선행 기술인지 또는 무엇이 선행 기술이 아닌지에 대한 인정으로서 이해되지 않아야 한다.
지금까지, 고속 데이터 커넥터 조립체들이, 예를 들어, 무엇보다도 조립체들 내의 전도체들의 정렬을 유지하고 잠재적으로 유해한 전자기 간섭(EMI)의 영향들을 감소시키는 것과 동시에 조립체들에 연결된 플러그-모듈들 내의 전자 회로들에 의해 생성된 온도들을 제어하는 것이 어려웠다. 특히, 조립체의 리셉터클 케이지들 내에 도달된 온도들을 제어하는 것이 어렵다.
따라서, 이러한 난제들에 대한 해결책들을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명자들은 예시적인 콤팩트한 고속 다중-레벨 다중-포트 커넥터 조립체들 및 이들의 컴포넌트들의 다양한 구성들을 설명한다. 본 발명의 조립체들 및 컴포넌트들은 무엇보다도, EMI를 감소시키면서 온도들 및/또는 정렬을 제어하도록 구성된다.
일 실시예에서, 본 발명의 고속, 다중-레벨, 다중-포트 커넥터 조립체는, 차폐된 케이지; 및 내부 하우징을 포함하는 케이지 내의 커넥터를 포함할 수 있고, 내부 하우징은 플라스틱으로 구성되고 하나 이상의 웨이퍼들, 하우징의 일 측면 상의 제1 지지 측면 플레이트 및 하우징의 대향 측면 상의 제2 지지 측면 플레이트를 둘러싸도록 구성되고, 각각의 측면 플레이트는 동일한 기하학적 평면 내에 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 정렬시키기 위해 하나 이상의 웨이퍼들의 테일 부분들을 수용하고 홀딩하도록 구성된다. 실시예들에서, 플라스틱은 고온 액정 중합체(Liquid Crystal Polymer, LCP)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 웨이퍼들은 예를 들어 1개 내지 8개의 웨이퍼들과 동일할 수 있다.
다수의 상이한 내부 하우징이 제공된다. 일 실시예에서, 본 발명의 내부 하우징은 최상부 포트의 부분들 및 최하부 포트의 부분들을 둘러싸는 반면, 다른 실시예에서, 내부 하우징은 최하부 포트가 아닌 최상부 포트의 부분들을 둘러싼다. 하우징이 최하부 포트를 둘러싸지 않을 때, 그럼에도 불구하고, 그러한 하우징은, 예를 들어 최상부 포트 및 하우징을 지지하기 위해 최하부 포트와 접촉하도록 양측에 하나 이상의 노치들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 대안적인 하우징은 최상부 포트와 최하부 포트 사이에 고정가능하게 구성된 최상부 포트 지지 구조물을 포함할 수 있으며, 여기서 최상부 포트 지지 구조물은 하나 이상의 애퍼처(aperture)를 포함할 수 있고, 각각의 애퍼처는 최상부 포트 지지 구조물을 고정 가능하게 위치시키기 위해 개개의 최상부 포트 돌출부를 수용하도록 구성된다.
하우징은 다수의 상이한 방식들로 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징은 하우징을 PCB에 고정하기 위한 하나 이상의 보드 잠금장치들을 포함할 수 있고, 여기서 하나 이상의 보드 잠금장치들은 변형가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체의 웨이퍼들 중 하나 이상은 예를 들어 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 웨이퍼들을 포함할 수 있는 한편, 다른 것들은 최하부 포트 조립체의 웨이퍼들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 커넥터 조립체의 웨이퍼들 각각은 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 포함할 수 있고, 여기서 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있고, 측면 플레이트들은 예를 들어, 스테인리스 강과 같은 금속 또는 LCP와 같은 플라스틱으로 구성될 수 있다. 더 구체적으로, 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 수용하기 위한 하나 이상의 애퍼처들로 구성될 수 있고, 여기서 각각의 대응하는 웨이퍼 돌출부 및 애퍼처는 각각의 돌출부가 개개의 애퍼처의 코너로 구조적으로 바이어싱되어 웨이퍼들의 테일 부분들이 예를 들어, 조립체에 또한 연결된 PCB와 동일한 기하학적 평면 내에 있도록 각각의 웨이퍼의 테일 부분들을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체는 하나 이상의 돌출부들을 포함하는 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물(예를 들어, 비전도성 재료로 형성됨)을 더 포함하고, 여기서 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물의 하나 이상의 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다. 이러한 본 발명의 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 인쇄 회로 기판(PCB)에 구조물을 부착하기 위한 하나 이상의 부착 구조물들을 더 포함할 수 있고, 여기서 (i) 하나 이상의 부착 구조물들 중 일부는 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱을 구성할 수 있고, 부착 구조물들 중 일부는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속을 구성할 수 있거나, (ii) 부착 구조물들 중 하나 이상은 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱을 구성할 수 있거나, (iii) 부착 구조물들 중 하나 이상은 예를 들어, 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속을 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 조립체는 예를 들어, 표면-장착 기술, 볼 그리드 어레이(ball grid array), 솔더 차지(solder charge), 프레스-피트(press-fit)에 의해 또는 광섬유 기술에 의해 PCB에 연결되도록 구성될 수 있는 최하부 포트 웨이퍼 조립체를 더 포함할 수 있다. 추가로, 실시예들에서, 본 발명의 조립체는 추가적으로, 최하부 포트 조립체의 최하부 포트 웨이퍼들의 하나 이상의 단자들의 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 정렬시키도록 구성된 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 포함할 수 있고, 또한 추가로 최하부 포트 웨이퍼들의 차동 고속 단자들을 둘러싸고, 커넥터 조립체에 정합된 PCB의 표면 상에 형성된 전기 접지 평면 구조물을 전기적으로 미러링하는 접지 기준 평면 구조물로서 구성될 수 있다. 그러한 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 PCB에 연결될 필요가 없고, 예를 들어, 하나의 비제한적인 거리로서 0.25 내지 0.50 밀리미터의 거리만큼 PCB의 표면으로부터 이격되어 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 도금된 플라스틱 또는 스테인리스 강을 포함할 수 있고, 예를 들어, 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 일체형 부분으로서 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 웨이퍼들을 커버하도록 구성될 수 있고, 여기서 이러한 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 도금된 플라스틱, 도금된 세라믹, 또는 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트, 또는 유전체 코팅을 갖는 다른 전도성 재료를 포함할 수 있다.
또한, 그러한 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 다수의 별개의 요소들을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 본 발명의 커넥터 조립체는 예를 들어, 쿼드 스몰(quad-small) 폼-팩터 플러그가능 입력/출력(I/O) 커넥터 또는 쿼드-더블(quad-double) 밀도 소형 폼-팩터 플러그가능 I/O 커넥터를 포함할 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체의 단자들 각각은 플라스틱 또는 도금된 플라스틱 구조물로 오버몰딩된 단자들을 포함할 수 있고, 단자들은 차동 고속 단자들, 저속 단자들, 전력 단자들 및 접지 단자들을 포함하고, 각각의 차동 고속 신호 단자는 예를 들어, 일 측면 상의 다른 차동 고속 신호 단자 및 다른 측면 상의 접지 단자로 구성될 수 있다.
실시예들에서, 각각의 차동 고속 신호 단자는 예를 들어, 적어도 100 Gbps(Gigabits per second)까지 신호들을 전송할 수 있다. 추가로, 저속 단자들 및 전력 단자들에 대응하는 각각의 웨이퍼의 섹션은, 저속 단자들 및 전력 단자들에 인접한 차동 고속 단자들의 세트를 서로로부터 유해한 전기 간섭으로부터 동일한 웨이퍼 내의 인접한 차동 고속 단자들의 다른 세트로부터 전기적으로 격리시킬 수 있다.
본 발명자들에 의해 제공되는 본 발명의 커넥터 조립체들은 또한, 각각의 웨이퍼의 최상부를 적소에 고정 또는 잠금하도록 구성된, 하우징의 양측에 하나 이상의 래치(latch)들을 포함하는 하우징들을 포함할 수 있고, 여기서 각각의 래치는 하우징의 섹션으로서 구성될 수 있고, 하나 이상의 웨이퍼들을 고정시키기 위해 편향되도록 동작가능하다.
전술된 정렬 특징부들에 추가하여, 본 발명의 커넥터 조립체들은 하나 이상의 웨이퍼들의 일부 또는 모든 단자들을 커버하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들을 포함할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 웨이퍼들 각각이 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 지지하는 일부 실시예들에서, 본 발명의 전도성 접지 차폐부는 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부 사이에 위치설정될 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 전도성 접지 차폐부들은 차동 고속 송신 단자들을 커버하도록 구성된 각각의 차폐부 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들 및 온도 제어부를 허용하기 위해 고속 수신 단자들을 커버하도록 구성된 각각의 차폐부 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들을 포함할 수 있다(즉, 갭을 통해 그리고 커버되지 않은 저속 및 전력 단자들을 통해 공기가 흐른다). 다른 실시예에서, 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제1 전도성 접지 차폐 요소는 웨이퍼들 중 하나의 하나 이상의 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성될 수 있고, 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제2 전도성 접지 차폐 요소는 동일한 웨이퍼의 추가적인 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성될 수 있다. 추가로, 제1 및 제2 전도성 접지 차폐부들은 그 사이에 갭을 갖도록 구성될 수 있고, 갭의 치수들은 단자들의 행의 저속 및 전력 단자들의 총 수의 면적에 하나의 단자를 더한 것과 단자들의 요구되는 피치를 곱한 것에 대응한다. 일 실시예에서, 갭은, 예를 들어 4.0 밀리미터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들은 수직 축을 따라(그 사이에 갭을 갖거나 갖지 않음) 구성될 수 있거나, 수직 축 이외의 축(그 사이에 갭을 갖거나 갖지 않음)을 따라 구성될 수 있다. 차폐부 또는 차폐부들의 배향에 관계없이, 실시예들에서, 접지 차폐 요소는 예를 들어, 개개의 웨이퍼의 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 커버하도록 구성될 수 있다.
위에서 그리고 본 명세서의 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 하나 이상의 차동 고속 단자들은 전도성 접지 차폐 요소(들)에 의해 커버될 수 있다. 한 세트의 차동 고속 단자들이 송신 요소들이고, 다른 세트가 수신 요소들일 때, 예를 들어, 하나의 전도성 접지 차폐 요소("제1" 요소)는 송신 단자들을 커버할 수 있고, 다른 전도성 접지 차폐 요소("제2" 요소)는 수신 단자들을 커버할 수 있다.
추가로, 하나 이상의 웨이퍼들 각각이 하나 이상의 차동 고속 단자들을 지지하는 경우, 커넥터 조립체는 개개의 접지 차폐부와 개개의 차동 고속 단자들 사이에 필드 친화도를 생성하기 위해 하나 이상의 웨이퍼들의 개개의 차동 고속 단자들 중 하나 이상에 근접한 제1 거리에 전도성 접지 차폐부를 위치설정하도록 추가로 구성될 수 있다.
본 발명자들에 의해 제공되는 본 발명의 커넥터 조립체들은 차폐부에 전술된 갭들 외에도 추가적인 온도 제어부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동일한 행의 웨이퍼의 저속 단자들 및 전력 단자들은 다른 행의 다른 웨이퍼의 저속 단자들 및 전력 단자들로부터 오프셋되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 위에서 그리고 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 하우징은, 공기가 흐르도록 허용하고 적어도 하나 이상의 웨이퍼들의 저속 단자 및 전력 단자에 의해 생성된 열을 제거할 수 있게 하기 위한 하나 이상의 갭들을 포함할 수 있다.
본 발명자들은 또한, 접지 전도체들과 플라스틱 접지 차폐부들의 본 발명의 조합들을 포함하는 커넥터 조립체들을 제공한다. 예를 들어, 일 실시예에서, (예를 들어, 구리, 구리 합금, 금 또는 백금으로 구성된) 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체들은 각각, 예를 들어, 플라스틱 접지 차폐 요소의 일부인 접지 전도성 섹션과 스티칭가능하게 정합될 수 있고, 여기서, 접지 전도성 섹션 또는 섹션들은 예를 들어, 전도성 플라스틱, 전도성 금속, 전도성 또는 도금된 플라스틱 또는 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트를 포함할 수 있다.
스티칭된 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체들 각각은 예를 들어, 연속 전도성 구조물을 포함할 수 있다.
커넥터 조립체들에서 원하지 않는 전압 구배들을 감소시키기 위해, 본 발명자들은 (최상부 및/또는 최하부 웨이퍼 조립체의) 하나 이상의 웨이퍼들을 제공하며, 이들 각각은 이중 접지 경로들을 포함할 수 있고, 여기서 제1 경로는 개별 접지 전도체들에 의해 형성될 수 있고, 제2 접지 경로는 전도성 핑거들 및 전도성 도금 플라스틱 차폐부에 의해 형성될 수 있다. 본 발명자들은 본 발명의 이중 접지 경로들이 각각의 경로의 길이를 따라 공유된 복합 임피던스를 실질적으로 감소시키며, 여기서 공유된 복합 임피던스는 개별 경로의 어느 하나의 임피던스보다 작을 수 있다고 믿는다.
방금 설명된 본 발명의 핑거들과 관련하여, 전도성 핑거들 각각은, 예를 들어 개별 접지 전도체들 중 하나의 접촉 부분에 전기적으로 그리고 갈바닉 방식으로(galvanically) 연결될 수 있고, 전도성 접지 플레이트의 핑거들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 전도성 핑거들 각각은, 예를 들어 플라스틱 접지 차폐 구조물의 삽입 몰딩된 핑거들을 포함할 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체들 외에, 본 발명자들은 본 발명의 커넥터 조립체들과 평행한 것에 대해 관련된 본 발명의 방법들을 제공한다.
일 실시예에서, 본 발명의 커넥터 조립체는, 제1 측면 및 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 갖는 내부 하우징; 및 내부 하우징의 제1 및 제2 측면들 각각에 연결된 제1 및 제2 지지 측면 플레이트들을 포함할 수 있고, 각각의 측면 플레이트는 내부 하우징 내의 웨이퍼들의 테일 부분들의 위치들을 서로에 대해 고정시키고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 측면 플레이트들 둘 모두는 금속 측면-플레이트들을 포함할 수 있고, 내부 하우징은 액정 중합체(LCP)와 같은 플라스틱을 포함할 수 있다. 추가로, 측면 플레이트들 각각은, 예를 들어 단자들의 테일 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해, 각각의 측면 플레이트의 하나 이상의 애퍼처들에 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체는 또한 내부 하우징 내에 복수의 웨이퍼들(최상부 포트 웨이퍼들 및 최하부 포트 웨이퍼들 둘 모두)을 포함할 수 있으며, 여기서 복수의 웨이퍼들 각각은 플라스틱 또는 도금된 플라스틱으로 오버몰딩된 단자들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 발명의 예시적인 커넥터 조립체는 하나 이상의 테일 정렬 및 지지 구조물 돌출부들을 포함하는 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물, 하나 이상의 테일 정렬 및 지지 구조물 돌출부들을 포함하는 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 예를 들어 비전도성 재료로 구성될 수 있는 한편, 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 전도성 재료로 구성될 수 있다.
또한 추가로 예시적인 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 인쇄 회로 기판(PCB)에 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 부착하기 위한 하나 이상의 부착 구조물들을 포함할 수 있고, 하나 이상의 부착 구조물들은 (i) 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱, 또는 (ii) PCB에 납땜될 수 있는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속, 또는 (iii) 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱과 PCB에 납땜되는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속의 조합을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 측면 플레이트들 각각은 예를 들어, PCB에 연결된 하나 이상의 내향 또는 외향으로 구부러진 또는 구성된 후크형 탭(hook-like tab)들을 포함할 수 있고, 또한 각각의 측면 플레이트를 PCB에 고정시키기 위한 일체형 하나 이상의 납땜 못(solder nail)들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 커넥터 조립체의 컴포넌트, 특히 측면 플레이트에 관한 것이다. 일 실시예에서, 본 발명의 측면 플레이트는 내부 하우징의 측면에 연결될 수 있고, 여기서 측면 플레이트는, 무엇보다도, 복수의 웨이퍼들 각각의 테일 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해 테일 정렬 및 지지 구조물의 돌출부들 및 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다. 이러한 측면 플레이트는 또한, 각각의 측면 플레이트를 PCB에 고정시키기 위해 PCB 또는 일체형 및/또는 하나 이상의 납땜 못들에 연결된 하나 이상의 내향 또는 외향으로 구부러진 또는 구성된 후크형 탭들을 포함할 수 있다.
본 발명의 커넥터 조립체들 및 컴포넌트들 외에, 본 발명자들은 본 발명의 커넥터 조립체들 및 컴포넌트들과 평행한 관련된 본 발명의 방법들을 제공한다. 예를 들어, 커넥터 조립체 내의 웨이퍼들의 위치를 고정시키기 위한 방법은, 내부 하우징의 제1 및 제2 측면들에 연결된 제1 및 제2 지지 측면 플레이트들을 사용하여 커넥터 조립체의 내부 하우징 내의 웨이퍼들의 위치를 서로에 대해 고정시키는 단계; 및 웨이퍼들 각각의 테일 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해 비전도성 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물의 돌출부들, 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물들의 돌출부들, 및 웨이퍼 돌출부들을 제1 및 제2 측면 플레이트들의 애퍼처들 내에 수용하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 예로서 예시되고 첨부 도면으로 인하여 제한되지 않으며, 첨부 도면에서 비슷한 도면 부호는 유사한 요소를 지시한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 본 발명의 커넥터 조립체의 도면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 본 발명의 커넥터 조립체의 분해도를 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3u는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 커넥터의 상이한 도면들을 도시한다.
도 3c 및 도 3h는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 웨이퍼들을 도시한다.
도 3d, 도 3e, 도 3v, 도 3w 및 도 3x는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 정렬 제어 특징부들을 도시한다.
도 3f, 도 3j 및 도 3k는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 전도성 접지 차폐부들을 도시한다.
도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 본 발명의 온도 제어 특징부들의 확대도를 도시한다.
도 3i는 본 발명의 실시예들에 따른 추가적인 예시적인 본 발명의 온도 제어 특징부들을 도시한다.
도 3l 내지 도 3n은 본 발명의 실시예들에 따른, 전도성 접지 차폐부들에 대한 접지 단자들의 예시적인 본 발명의 스티칭을 예시한다.
도 3p 내지 도 3r은 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 접지 경로 구성들을 도시한다.
도 3s, 도 3t 및 도 3x는 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 본 발명의 테일 정렬 및 지지 구조물들을 도시한다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 실시예들에 따른 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 예시적인 본 발명의 특징부들을 예시한다.
도 4i는 본 발명의 실시예들에 따른, 적어도 최하부 포트 웨이퍼 조립체에 대한 예시적인 테일 정렬 및 지지 구조물을 도시한다.
도 5a 내지 도 5j는 본 발명의 실시예들에 따른 대안적인 예시적인 커넥터의 예시적인 특징부들의 도면들을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 대안적인 최상부 포트 웨이퍼 조립체 구성을 도시한다.
본 발명의 특정 실시예들이 다양한 도면들 및 스케치들을 참조하여 아래에 개시된다. 설명 및 예시들 둘 모두는 이해를 향상시킬 의도로 작성되었다. 예를 들어, 도면들 내의 요소들 중 일부의 치수들은 다른 요소들에 비해 과장될 수 있으며, 상업적으로 성공적인 구현에 유익하거나 심지어 필요한 잘 알려진 요소들은 실시예들의 덜 방해되고 더 명확한 제시가 달성될 수 있도록 도시되지 않을 수 있다.
당업자가 당업계에 이미 알려져 있는 것을 고려하여 본 발명을 제조하고 사용하고 최상으로 실시하는 것을 효과적으로 가능하게 하기 위해 예시 및 설명 둘 모두에 있어서의 간략함 및 명료함이 추구된다. 당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 아래에 설명된 특정 실시예들에 대해 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적이거나 모두를 망라하는 것보다는 예시적이고 예시적인(exemplary) 것으로 간주되어야 하며, 아래에 설명된 특정 실시예들에 대한 모든 그러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
후속하는 상세한 설명은 예시적인 실시예들을 설명하고, 명시적으로 개시된 조합(들)으로 제한되게 하려는 것이 아니다. 그러므로, 달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 특징부들은 간결성을 위해 달리 도시되지 않은 추가적인 조합들을 형성하기 위해 함께 조합될 수 있다.
본 명세서에 제공된 본 개시내용은 그의 바람직하고 예시적인 실시예들의 면에서 특징들을 설명한다. 첨부된 청구범위의 범주 및 사상 내에 있는 많은 다른 실시예, 변경 및 변형이 본 개시내용의 검토로부터 당업자에게 떠오를 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이 그리고 첨부된 청구범위에서, 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 임의의 다른 그의 변형 및 "포함하다(includes)" 또는 "포함하는(including)" 및 그의 임의의 변형은 비-배타적 포함을 지칭하도록 의도되며, 따라서 요소들의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 제조 물품, 또는 장치는 목록 내의 그러한 요소들만을 포함하는 것이 아니라, 명백히 열거되지 않거나, 프로세스, 방법, 제조 물품, 또는 장치와 같은 고유한 다른 요소들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "단수 표현"("a" 또는 "an")은 하나 이상을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "복수"는 2개 또는 2개 초과를 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "다른"은 적어도 제2 이상을 의미한다.
본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 존재하는 경우, "제1" 및 "제2", "최상부" 및 "최하부", "좌측" 또는 "우측" 등과 같은 관계 용어들의 사용은 전적으로 하나의 요소, 컴포넌트, 엔티티 또는 액션을 다른 요소, 컴포넌트, 엔티티 또는 액션과 구별하기 위해서만 사용되며, 그러한 요소들, 컴포넌트들, 엔티티들 또는 액션들 간의 임의의 실제의 그러한 관계, 순서, 또는 중요도를 반드시 요구하거나 암시하지는 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "포함하는" 및/또는 "갖는"은 포함하는(즉, 개방적 표현)으로 정의된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "결합된"은 반드시 직접적이고 반드시 기계적인 것은 아니지만, 연결된 것으로 정의된다. 본 명세서에서 "또는" 또는 "및/또는"의 사용은 포괄적(A, B 또는 C는 임의의 하나 또는 임의의 둘 또는 세 글자를 의미함) 및 배타적이지 않은 것으로(명시적으로 배타적인 것으로 표시되지 않는 한) 정의되며; 이에 따라, 일부 경우들에서 "및/또는"의 사용이 다른 어딘가에서 "또는"의 사용이 배타적인 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 단어 "표시하는"(예를 들어, "표시하다" 및 "표시")으로부터 유래된 용어는 표시되고 있는 물체/정보를 통신하거나 참조하기 위해 이용가능한 모든 다양한 기술들을 망라하도록 의도된다. 표시되고 있는 물체/정보를 통신하거나 참조하기 위해 이용가능한 기술들의 전부는 아니지만 일부 예들은, 표시되고 있는 물체/정보의 전달, 표시되고 있는 물체/정보의 식별자의 전달, 표시되고 있는 물체/정보를 생성하기 위해 사용된 정보의 전달, 표시되고 있는 물체/정보의 일부 부분 또는 일부분의 전달, 표시되고 있는 물체/정보의 일부 유도의 전달, 및 표시되고 있는 물체/정보를 표현하는 일부 심볼의 전달을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 문구들 "고속", "고속 신호", "고속 데이터", "고속 데이터 신호" 등은 당업자의 문맥 또는 지식이 달리 표시하지 않는 한 동의어를 의미한다. 고속 데이터 신호의 일 예는 적어도 100 Gbps 신호일 수 있다.
유사하게, 문구들 "저속", "저속 신호", "저속 데이터", "저속 데이터 신호" 등은 당업자의 문맥 또는 지식이 달리 표시하지 않는 한 동의어를 의미한다. 일반적으로, 저속 신호들은 정보 전달과 연관된 신호들과는 대조적으로, 제어 및 시스템 유지보수와 연관된 신호들로 간주될 수 있다. 또한, 비제한적인 저속 신호는 1-Gbps 미만의 데이터 송신 레이트와 연관될 수 있고, 전형적으로 지상 지지 도파관들과 같은 특수한 신호 전달 구조물들을 요구하지 않는다. 간결성을 위해, "저속 단자들"에 대한 참조는 때때로 문맥에 따라 전력 단자들을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "~하도록 구성된" 또는 "~하도록 동작가능한"이라는 문구는, 당업자의 문맥 또는 지식이 달리 표시하지 않는 한, "~하도록 기능하는"을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "a 내지 n"이라는 문구는 제1 요소 "a" 및 마지막 요소 "n"을 표시한다. 예를 들어, 하나 이상의 애퍼처들에서, "a"는 제1 애퍼처이고, "n"은 마지막 애퍼처이다. 또한, 글자들 "n" 또는 "nn"은 다수의 유사한 요소들 중 하나의 예시적인 요소, 예를 들어 애퍼처(11n)를 표시한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "예시적인" 및 "실시예"라는 용어들은 본 발명의 커넥터 조립체, 본 발명의 컴포넌트 또는 요소, 본 발명의 프로세스 또는 본 발명의 프로세스의 일부의 하나 이상의 비제한적인 예들을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 당업자들의 문맥 또는 지식이 상이하게 지시하지 않는 한, "단자" 및 "전도체"라는 단어들은 동의어로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 당업자들의 문맥 또는 지식이 상이하게 지시하지 않는 한, "홀딩" 및 "고정"라는 단어들은 동의어로 사용될 수 있다.
이제 도 1a를 참조하면, 예시적인 본 발명의 차폐된 고속 다중-레벨 다중-포트 커넥터 조립체(1)의 도면이 도시된다. 도시된 바와 같이, 조립체(1)는 다수의 상이한 커넥터들을 보호하도록 구성될 수 있는 전자기 차폐 케이지(2)를 포함할 수 있으며, 이들 각각은 최상부 포트 및 최하부 포트(둘 모두는 시야로부터 은닉됨)를 가질 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 전자 인쇄 회로 기판(PCB)(3)에 연결될 수 있다. PCB 하위-조립체들을 포함할 수 있는 플러그가능 모듈 조립체들(4a, 4b)이 또한 도시되며, 여기서, 플러그가능 모듈 조립체들 중 하나(4a)는 최상부 포트의 카드 슬롯(도시되지 않음)을 통해 최상부 포트에 연결될 수 있고, 다른 조립체(4b)는 최하부 포트 내의 카드 슬롯을 통해 최하부 포트에 연결될 수 있다. 도 1b는 최상부 및 최하부 포트들(8a, 8b)과의 연결 전의 2개의 조립체들(4a, 4b)을 도시한다.
더 상세하게는, 케이지(2)는, 전자기 간섭(EMI)의 범위로부터 케이지(2) 내의 적어도 커넥터 및 다른 컴포넌트들을 위한 차폐를 제공하기 위해 커넥터의 최상부 및 최하부 포트들(8a, 8b)의 부분들 위에 위치설정될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 예시적인 커넥터 조립체(1)를 구성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 컴포넌트들의 "분해"도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 케이지(2)는 케이지 베이스(2b), 차폐된 후방 플레이트(2c) 및 프론트 엔드-차폐부(2d)를 갖는 3면 전도성 커버(2a)(예를 들어, 최상부 및 2개의 측면들)를 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트들(2a, 2b, 2c 및 2d) 각각은 커넥터(1a)와 같이 이들 개개가 커버하는 컴포넌트들을 EMI로부터 차폐하도록 동작가능할 수 있다. 그렇게 위치설정되면, 케이지(2)는 EMI의 범위(예를 들어, 공칭적으로 10 ㎒ 내지 50 ㎓를 커버함)로부터 커넥터(1a)를 차폐하도록 동작가능할 수 있다.
일 실시예에서, 컴포넌트들(2a, 2b, 2c 및 2d)은, 예를 들어 충분히 전도성인 금속 또는 전도성 도금된 플라스틱으로 구성될 수 있지만, 이들은 사용될 수 있는 전도성 재료들의 유형들 중 단지 2개이다. 추가로, 이러한 차폐된 컴포넌트 구조물들은, 조립체(1)를 구성하는 컴포넌트들의 온도의 제어에 기여하고 공기가 흐를 수 있게 하기 위해 하나 이상의 상이하게 구성된 천공되고/천공되거나 비-천공된 애퍼처들로 구성될 수 있다. 이러한 애퍼처들은 또한 EMI의 영향들을 감소시키도록 구성될 수 있다.
더 상세하게는, 프론트 엔드-차폐부(2d)는, 커넥터(1a)와 같은, 케이지(2)에 의해 둘러싸인 컴포넌트들의 온도를 감소시키기 위해, 공기가 케이지(2)의 내부 내로 그리고/또는 밖으로 흐를 수 있게 하도록 동작가능한 하나 이상의 연관된 개구들, 애퍼처들 또는 통기구들(5a)(총괄하여 "애퍼처들")을 포함할 수 있다. 또한, 프론트 엔드-차폐부(2d)는 차폐부(2d)의 둘레의 일부 또는 실질적으로 전부의 주위에 형성될 수 있는 복수의 전도성의 변형가능한 구조물들 또는 요소들(6)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 대응하는 대향하는 변형가능한 구조물들 또는 요소들(도시되지 않음)을 갖는 다른 디바이스(예를 들어, 패들 카드, 컴포넌트(7b) 참조)가 요소들(6) 상에 푸시되고 그 위에 위치설정될 수 있어서, 다른 디바이스는 포트(8b)의 카드 슬롯을 통해 커넥터(1a)의 포트(8b)에 "플러그 인"되는 것으로 언급될 수 있다. 하나 이상의 래치들(예를 들어, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된, 통상적으로 전방 근처의 케이지(2)의 각각의 측면 상에 위치된 하나의 래치)과 함께 변형가능한 요소들의 2개의 대향 세트들의 반대하는 힘들은 다른 디바이스를 커넥터(1a)의 포트(8b)에 고정시킨다. 또한 추가로, 일 실시예에서, 그러한 "플러그 인" 구성은 연속적인 EMI 차폐 밀봉을 형성한다. 또한, 요소들(6)이 전도성이기 때문에, 전기 접지 경로가 확립될 수 있다.
계속해서, 조립체(1)는 최상부 열 싱크(2g) 및 제2 체결 클립(2h), 및 최하부 및 최상부 포트(8a, 8b)를 둘러싸는 내부의 일체형(unitary)(예를 들어, 단일-피스) 중심 하우징(2j)을 더 포함할 수 있으며, 여기서 패들 카드(7b)는 최하부 포트(8b)에 삽입되는 것으로 예시된다.
선택적으로, 조립체(1)는 내부 열 싱크(2e) 및 체결 클립(2f)을 포함하는 케이지 중간부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 내부 중심 하우징(2j)이 케이지(2) 내에 있는 동안, 최상부 열 싱크(2g)가 실질적으로 케이지(2)의 전체 길이로 연장될 수 있다.
도 2는 조립체(1)를 방금 설명된 컴포넌트들 모두를 포함하는 것으로 도시하지만, 그러한 컴포넌트들의 서브세트만을 포함하는 다른 커넥터 조립체 실시예들이 구상된다는 것이 이해되어야 한다. 또한 추가로, 추가적인 실시예들은: 예를 들어, (i) 도 2에 도시되지 않은 추가적인 컴포넌트들; (2) 더 적은 컴포넌트들(즉, 도 2에 도시된 컴포넌트들의 서브세트); 및/또는 (iii) 도 2에 도시되지 않은 추가적인 컴포넌트들을 갖는 도 2에 도시된 컴포넌트들의 서브세트를 포함할 수 있다.
계속해서, 제1 체결 클립(2f)은, 케이지(2)의 측면들 내에 있는 내부 열 싱크(2e) 상에 스프링형 힘을 가하도록 동작가능한 하나 이상의 변형가능한 요소들(2ff)을 포함할 수 있다. 그러한 힘의 결과로서, 열 싱크(2e)는 케이지(2) 내의 컴포넌트들, 예컨대 최상부 포트와 접촉할 수 있다. 제2 체결 클립(2h)을 참조하면, 일 실시예에서, 클립(2h)은, 열 싱크(2g)가, 예를 들어, 광학-대-전기(O/E) 및/또는 전기-대-광학(E/O) 변환 회로부, 능동 디바이스들 및/또는 리타이밍 회로부(도시되지 않음)와 같은, 케이지(2)에 의해 그리고 케이지(2) 내에 둘러싸인 컴포넌트들에 접촉하도록 최상부 열 싱크(2g)에 힘을 가하도록 동작가능할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 본 발명의 조립체(1)는 조립체(1)의 컴포넌트들의 온도를 감소시키도록 동작가능한 프론트 엔드-차폐부(2d) 이외의 추가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 케이지(2) 및 차폐된 백 플레이트(2c)는 또한, 케이지(2)에 의해 둘러싸인 컴포넌트들의 온도를 감소시키기 위해 케이지(2)의 내부로 공기가 흐를 수 있게 하도록 구성된 하나 이상의 대응적으로 연관된 애퍼처들(5b, 5c) 개개를 포함할 수 있다(도 1a 및 도 2 참조). 일 실시예에서, 조립체(1a)가 연결될 때, 플러그-인 패들 카드(7b) 및 PCB(3)는, 예를 들어 적어도 100 Gbps까지의 전송을 가능하게 하는 완전히 기능적인 연결을 형성한다.
실시예에 따라, 전술된 각각의 애퍼처들 중 하나 이상은 육각형으로 형상화될 수 있다. 대안적으로, 전술된 각각의 애퍼처들 중 하나 이상은, 활용될 수 있는 많은 상이한 유형들의 애퍼처 형상들 중 단지 2개를 지칭하기 위해 원형으로 형상화될 수 있으며, 여전히 애퍼처들이 본 발명의 조립체의 컴포넌트들의 온도를 감소시키기 위한 온도 제어부들로서 기능할 수 있게 할 수 있다. 추가로, 연관된 애퍼처들의 주어진 세트는, 예를 들어 육각형 형상 애퍼처들의 서브세트 및 원형 형상 애퍼처들의 서브세트를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 본 발명의 조립체의 컴포넌트(예를 들어, 컴포넌트들(2a, 2c 및 2d))의 구조물 및/또는 표면 영역은, 컴포넌트 및 애퍼처의 치수들로 인해 원형-형상 애퍼처들보다 더 많은 육각형-형상 애퍼처들의 포함을 허용할 수 있다(즉, 원형-형상 애퍼처들보다 더 많은 육각형-형상 애퍼처들이 컴포넌트에 형성될 수 있다).
추가로, 각각의 애퍼처는 감쇠되도록 추구되는 주파수 또는 주파수들에 따라 조립체(1)의 내부 내의 컴포넌트들에 대한 EMI의 영향들을 감소시키기 위한 폭을 갖도록 구성될 수 있고, 원하는 감쇠의 양(예를 들어, dB 단위)에 따른 내부 컴포넌트들에 대한 EMI의 영향들을 감소시키기 위해 압출된 깊이를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 애퍼처의 폭이 더 작을수록 감쇠될 수 있는 상위 컷오프 주파수가 더 높은 반면, 압출된 깊이가 더 깊을수록, 애퍼처는 주어진 주파수에서 주어진 신호를 더 많이 감쇠시킬 수 있다(즉, 신호의 데시벨 레벨을 감소시킴). 일 실시예에서, 본 발명의 조립체의 일부로서 사용되는 애퍼처는 원하는 감쇠의 양에 대응하는 폭 및 압출된 깊이를 가질 수 있다(즉, 크기가 정해질 수 있다).
추가로, 실시예들에서, 애퍼처들의 그룹 내의 주어진 크기의 애퍼처는 주어진 주파수 또는 주파수들의 대역에서 애퍼처 대 애퍼처 향상 또는 "이득"을 피하기 위해 비주기적으로 반복될 수 있다. 또한 추가로, 예시적인 애퍼처들은 각각 동일한 폭을 가질 수 있고, 따라서 실질적으로 동일한 범위의 주파수들에서 신호들을 감쇠시킬 수 있다. 그러나, 주어진 애퍼처의 압출된 깊이를 변화시킴으로써, 그러한 애퍼처들은 주어진 주파수에서 주어진 신호를 더 적은(더 짧은) 압출된 깊이를 갖는 애퍼처보다 더 많이 감쇠시킬 것이다(즉, 더 큰 압출된 깊이를 갖는 애퍼처들은 더 짧은 압출된 깊이를 갖는 애퍼처보다 신호의 데시벨 레벨을 더 많이 감소시킬 수 있다).
일 실시예에서, 케이지(2)의 커버(2a)의 두께 및 조성은 바람직한 EMI 감쇠 레벨을 달성하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 주어진 재료로 구성된 얇은 두께는 동일한 주어진 재료의 더 두꺼운 두께 미만의 원하지 않는 주파수들을 감쇠시킬 수 있다. 또한 추가로, 케이지(2)의 커버(2a)는 동일한 또는 상이한 감쇠 재료들의 다수의 층들로 구성될 수 있다(예를 들어, 층들은 금속성 재료로 구성될 수 있는 반면, 다른 층들은 도금된 플라스틱들과 같은 다른 전도성 재료들로 구성될 수 있음).
이제 도 3a 및 도 3u를 참조하면, 커넥터(1a)의 도면이 도시된다. 일 실시예에서, 커넥터는 실질적으로 차폐된 케이지(2) 내에 있고, 고온 액정 중합체(LCP)와 같은 플라스틱으로 구성될 수 있는 중심 내부 하우징(2j)을 포함한다. 하우징(2j)는 커넥터(1a) 내의 개개의 하나 이상의 웨이퍼들(도시되지 않음) 및 최상부 및 최하부 포트들(8a, 8b) 둘 모두의 일부를 둘러싸도록 구성될 수 있다.
내부 하우징(2j)의 일 측면 상의 제1 지지 측면 플레이트(9a)가 또한 도 3a 및 도 3u에서 도시되며, 이는 서로에 대해 내부 하우징(2j) 내의 웨이퍼들의 위치들에 연결되어 웨이퍼들의 위치들을 고정시키기 위한 특징부들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 측면 플레이트(9a)(뿐만 아니라, 하우징(2j)의 제2 대향 측면 상에서 도 3a의 도면으로부터 숨겨진 제2 측면 플레이트(9b))는 예를 들어, 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물(14)의 하나 이상의 포스트들 또는 돌출부들(14a 내지 14n)(총괄적으로 "돌출부들")뿐만 아니라 웨이퍼 돌출부들 또는 포스트들(10a 내지 10n)(총괄적으로 "돌출부들")을 수용함으로써, 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면(즉, 테일 에지 종단이 PCB(3)와 동일한 평면에 있는 기하학적 평면) 내에 정렬시키기 위해 각각의 웨이퍼의 단자들의 "테일" 부분들을 수용하고 홀딩하도록 구성될 수 있다(도 3c에 대한 설명 참조; 예를 들어, 1개 내지 8개의 웨이퍼들). 실시예들에서, 측면 플레이트들(9a, 9b)은 금속(예를 들어, 스테인리스 강)으로 구성될 수 있다. 측면 플레이트들(9a, 9b)이 하우징(2j)에 연결되기 때문에, 하우징(2j)은 각각의 웨이퍼 사이의 중심 간 위치설정을 제어하도록 구성된다고 할 수 있다.
도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 커넥터(1a)는 온도 및 정렬 제어 특징부들을 갖는 차폐된 고속, 다중-레벨, 다중-포트 커넥터로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 커넥터(1a)는 예컨대 소형 폼-팩터 플러그가능 애플리케이션들 또는 이중 밀도 소형 폼 팩터 플러그가능 애플리케이션들(예를 들어, QSFP, SFP, QSFP-DD, SFP-DD, OSFP, CDFP 애플리케이션들)에 사용될 수 있는 것들과 같은 입력/출력(I/O) 커넥터를 포함할 수 있다. 구성된 바와 같이, 커넥터(1a)를 포함하는 조립체(1)는, 다른 특징부들 중에서도, 온도 및 정렬 제어부들을 갖는 차폐된 고속, 다중-포트, 다중-레벨 커넥터 조립체(1)로 지칭될 수 있다.
더 상세하게는, 이제 도 3c를 참조하면, 커넥터(1a)는 웨이퍼들의 팁들 또는 최상부들에서 포트(8a, 8b)와 같은 포트의 카드 슬롯과 정렬되는 내부 하우징(2j) 내의 복수의 웨이퍼들(15a 내지 15n)(예를 들어, 4개 내지 8개의 웨이퍼들, 그러나 4개만 도시되어 있음)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)는 단자들의 세트를 지지할 수 있으며, 여기서 그러한 단자들은 본 명세서의 다른 곳에서 더 상세히 설명되는 플라스틱 또는 도금된 플라스틱 구조물로 오버몰딩된 단자들을 포함한다. (예를 들어, 차동 고속, 저속, 전력 및 접지 단자들, 예를 들어; 명확성을 위해 도시되지 않음). 보다 구체적으로, 달리 표시되지 않는 한, 각각의 웨이퍼의 단자들은 고속 부분을 포함할 수 있으며, 여기서, 고속 부분은 웨이퍼를 통해 나란히 연장되는 차동 고속 신호 단자들 및 접지 단자들을 포함하고, 각각의 개개의 차동 고속 신호 단자는 개개의 차동 고속 신호 단자의 일 측면 상의 다른 차동 고속 신호 단자 및 다른 측면 상의 접지 단자를 갖도록 구성된다(예를 들어, 도 3k 참조).
또한, 각각의 단자는 3개의 섹션들: 카드들(7a, 7b)과 같은 플러그가능 카드와 접촉하는 팁, 최상부 또는 접촉 부분(총괄적으로 "접촉 부분"), 대향 테일 부분, 및 접촉 부분과 테일 부분 사이의 중심 본체 부분을 가질 수 있다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(15a 내지 15n)의 단자의 각각의 테일 부분은 동일한 기하학적 평면에 정렬되는 다수의 테일 에지들(30a' 내지 30n'(접지 전도체 테일 에지들), 31a' 내지 31n'(저속 또는 전력 단자 테일 에지들) 및 32a' 내지 32n'(고속 테일 에지들))을 포함할 수 있다.
본 명세서의 도면들 전체에 걸쳐 확인될 바와 같이, 각각의 웨이퍼의 단자들은 플러그가능 카드와 접촉하도록 하나 이상의 행들로 배열될 수 있다(예를 들어, 도 3q 및 도 3r 참조).
실시예들에서, 웨이퍼의 하나 이상의 단자들의 접촉 부분들은, 예를 들어, 카드 슬롯과 접촉하는 단자들의 최상부 행 또는 카드 슬롯과 접촉하는 단자들의 최하부 행을 형성하도록 배열될 수 있다(예를 들어, 도 3q 및 도 3r을 다시 참조).
웨이퍼들(15a 내지 15n)의 일부인 전도성 단자들은 전기 신호들을 전도하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 대안적인 실시예에서, 단자들은 또한, 예를 들어 전기 신호들을 E/O 변환 회로부에 피딩하거나 O/E 변환 회로부로부터 전기 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 후자의 경우, 이러한 O/E 또는 E/O 변환 회로부는 정합된 플러그-인 모듈 또는 카드(예를 들어, 컴포넌트(7b))에 포함될 수 있고, 이어서, 커넥터(1a)의 개개의 전도성 웨이퍼들에 연결될 수 있다.
많은 경우들에서, 웨이퍼의 단자들을 통해 또는 추가적인 O/E 및 E/O 변환 회로부를 통해 전도되는 신호들은 동작 동안 상당한 양의 열을 생성할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 본 발명자들은 그러한 온도들을 제어하기 위한 본 발명의 해결책들을 제공한다.
도 3b를 참조하면, 설명의 용이함을 위해 커넥터(1a) 및 별개로 하우징(2j)으로부터 제거된 커넥터(1a)를 포함할 수 있는 그 컴포넌트들의 예시된 도면이 도시되며, 도 3b에 도시된 컴포넌트들은 전형적으로, 하우징(2j)에 또는 그 내부에 연결되는 것으로 이해된다. 그러한 컴포넌트들은 제1 지지 측면 플레이트(9a), 제2 지지 측면 플레이트(9b), 테일 정렬 및 지지 구조물(14) 및 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)를 포함한다(최하부 포트 웨이퍼 조립체는 도시되지 않았지만, 실제로 커넥터(1a) 내에 있음). 일 실시예에서, 내부 하우징(2j), 최상부 측면 플레이트들(9a, 9b), 및 정렬 및 지지 구조물(14)의 조성은 플라스틱(예를 들어, LCP 재료)으로 구성될 수 있다. 실시예들에서, 구조물(14)은 완전히 또는 부분적으로 도금될 수 있는 비전도성 재료일 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 측면 플레이트들(9a, 9b)은 하나 이상의 애퍼처들(11a 내지 11n)을 갖도록 구성될 수 있으며, 여기서 애퍼처들 중 하나 이상은 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)의 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 전술된 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다(웨이퍼들(15a 내지 15n)의 단자들의 테일 부분들에 구성된, 도 3c의 요소들(10a 내지 10n) 참조). 구성된 바와 같이, 돌출부들은, 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 단자들의 테일 부분들이 홀딩되고 대응하는 테일 에지들이 동일한 평면 내에 정렬되는 것을 보장하기 위해, 개개의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 정렬 및 위치설정을 제어하는 것을 돕는다(즉, 각각의 단자의 테일 에지들은 PCB(3)의 평면과 동일 평면이다). 도 3b 및 도 3c는 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 일 측면 상의(즉, 측면 플레이트(9a) 내로의) 돌출부들(예를 들어, 10a 내지 10n)만을 도시하지만, 각각의 웨이퍼의 양 측면들이 각각의 측면 플레이트(9a, 9b) 내의 애퍼처들(11a 내지 11n) 내로 연장되는(그에 의해 수용되는) 돌출부들로 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 돌출부들은 삽입 몰딩된 돌출부들일 수 있다.
추가로, 하우징(2j)은 하우징(2j)의 양측에 하나 이상의 래치들(12a 내지 12n)을 포함할 수 있다(도 3a 및 도 3b 참조). 일 실시예에서, 래치들(12a 내지 12n)의 각각의 세트(예를 들어, 각각의 측면 상의 적어도 하나)는, 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)가 하우징(2j)으로부터 백킹 아웃(backing out)(즉, 포트(8a)의 전방으로부터 멀어지게 이동함)되는 것을 방지하기 위해 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 최상부를 적소에 실질적으로 고정시키거나 잠금하도록 구성될 수 있다. 하우징(2j)의 일 측면 상에 단지 하나의 래치가 도시되지만, 하우징(2j)의 양측들이 그러한 래치들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 각각의 래치(12a 내지 12n)는, 하나 이상의 웨이퍼들을 포함하는 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)가 하우징(2j)에 삽입되고 있을 때 (예를 들어) 외향으로 편향되도록 동작가능할 수 있는, 하우징(2j)의 일체형 부분 또는 별개로 연결된 섹션으로서 구성될 수 있다. 웨이퍼 조립체(10)가 래치들(12a 내지 12n)과 접촉함에 따라, 래치들(12a 내지 12n)은, 웨이퍼들(15a 내지 15n)이 래치들(12a 내지 12n)을 통과하여 하나 이상의 웨이퍼들(15a 내지 15n)을 고정시키는 하우징(2j) 내의 결정된 위치에 도달할 때, (예를 들어) 내향으로 편향될 수 있다. 대안적으로, 인클로저(2j)의 추가적인 애퍼처들 내에 피팅되는 하우징 포스트들이 래치들(12a 내지 12n)을 대체할 수 있다.
도 3d는, 예를 들어 측면 플레이트(9a)의 애퍼처들(11a 내지 11n)에 삽입된 웨이퍼 돌출부들(10a 내지 10n)의 확대도를 도시한다(측면 플레이트(9b)에 대해서도 마찬가지일 것임). 또한, 동일한 기하학적 평면에 정렬되는 테일 에지들(30a' 내지 30n'(접지 전도체 테일 에지들), 31a' 내지 31n'(속 또는 전력 단자 테일 에지들) 및 32a' 내지 32n'(고속 테일 에지들))이 도시된다.
도 3e는 측면 표면들(s 1 내지 s 4 )을 갖는 측면 플레이트(9a)의 애퍼처(11n)로 삽입된 측면 표면들(S A 내지 S D )을 갖는 단일 예시적인 돌출부(10n)의 확대도를 도시한다. 일 실시예에서, 각각의 돌출부(10a 내지 10n) 및 애퍼처(11a 내지 11n)는 최상부 좌측 코너( c 1 )의 측면 표면들(S A 내지 s 1 , 및 S B 내지 s 2 ) 사이의 거리가 최하부 우측 코너( c 2 ) 개개의 측면 표면들(S C 내지 s 3 , 및 S D 내지 s 4 ) 사이의 거리보다 작도록 구성(즉, 이 경우에, 형상화)될 수 있다.
더 상세하게는, 측면들(s 2 및 S B )은 측면 표면들(s 1 및 S A )과 마찬가지로 라인-대-라인이다(즉, 중첩되지 않는다). 다른 한편으로, 측면 표면들(s 3 및 S C )은, 측면들(s 4 및 S D )과 마찬가지로 서로 중첩된다. 일 실시예에서, 중첩하는 측면 표면들은, 돌출부(10n) 상에 가해지는 간섭 피팅/압축 피팅 힘을 생성하고, 돌출부(10n)를 상부 좌측 코너( c 1 )를 향해 지향시킨다. 따라서, c 1 근처의 표면들(예를 들어, s 2 및 S B 및 s 1 및 S A )은 코너( c 1 )에 더 근접하는게 강제될 것이고, 표면들(예를 들어, s 3 및 S C 및 s 4 및 S D )은 코너( c 2 )로부터 더 멀리 떨어져 있도록 강제될 것이다. 예시적인 실시예에서, 표면들(s 3 및 S C 및 s 4 및 S D )은, 예를 들어 표면들(s 2 및 S B 및 s 1 및 S A )이 코너( c 1 )로부터 떨어져 있는 것보다, 코너( c 2 )로부터 0.03 밀리미터 더 멀리 떨어져 있을 수 있다.
따라서, 돌출부들(10a 내지 10n)은 예를 들어 최상부 좌측 코너( c 1 )로 "바이어싱"된다고 할 수 있다. 그러나, 최상부 좌측 코너를 향한 바이어싱은 단지 예시적이라는 것이 이해되어야 한다. 대안적인 실시예들에서, 돌출부(10n)는, 중첩 측면 표면들이 정확하게 구성되고 동일한 또는 유사한 거리 차이들이 달성되면, 4개의 코너들 중 임의의 코너를 향해 바이어싱될 수 있다.
그러한 예시적인 바이어싱된 돌출부들은 본 발명자들에 의해 발견된 본 발명의 정렬 제어 특징부들 중 하나인데, 이는, 예를 들어, 표면 장착 기술(SMT)을 사용하여 웨이퍼들이 메인 PCB(3)에 연결될 때 이러한 바이어싱된 돌출부들이 웨이퍼(15a 내지 15n)의 테일 부분들의 평면성 및 위치를 제어하기 때문이다. 더 구체적으로, 그러한 바이어싱된 돌출부들은, 단자의 각각의 테일 부분의 테일 에지들이 동일한 평면에(즉, PCB(3)와 동일한 기하학적 평면 내에) 정렬될 수 있게 하도록 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 단자들의 테일 부분들을 제어하는 것을 돕는다. 그러한 바이어싱이 없으면, 웨이퍼들(15a 내지 15n)의 단자들 중 하나 이상의 테일 높이가 변할 수 있고, 그에 따라, 테일 에지들이 동일 평면 상에 있지 않을 수 있다(즉, 오정렬될 것이다).
또한 추가로, 도 3b 및 도 3d는 추가적인 정렬 제어 특징부들을 도시한다. 도 3b에서, 하나 이상의 테일 정렬 돌출부들(14a 내지 14n)을 포함할 수 있는 본 발명의 비전도성 테일 정렬 및 지지 구조물(14)이 도시된다. 도 3d에서, 일 실시예에서, 측면 플레이트들(9a, 9b) 각각의 애퍼처들(11a 내지 11n) 중 하나 이상은 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 테일 부분들을 공통 데이텀(즉, 고정된 기준 구조물)에 추가로 고정시키고 측면 플레이트들(9a, 9b)이 연결되게 하기 위해 돌출부들(14a 내지 14n) 중 하나 이상을 수용하도록 구성될 수 있다. 도 3d에서 4개의 웨이퍼들만이 측면 플레이트(9a, 9b)에 연결된 것으로 도시되지만, 4개 초과의 웨이퍼들이 측면 플레이트에 연결될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 8개의 웨이퍼들이 측면 플레이트에 연결될 수 있다(도 3x 참조).
요약하면, 각각의 예시적인 측면 플레이트(9a, 9b)는 각각의 테일 부분의 테일 에지들(30a' 내지 30n', 31a' 내지 31n' 및/또는 32a' 내지 32n')을 PCB(3)와 같은 PCB와 동일한 기하학적 평면 내에 정렬하기 위해 복수의 웨이퍼들(15a 내지 15n) 각각을 홀딩하도록 테일 정렬 및 지지 구조물(14)의 돌출부들(14a 내지 14n) 및 웨이퍼 돌출부들(10a 내지 10n)을 수용하도록 구성될 수 있다.
도 3v, 도 3w 및 도 3x는 개개의 대안적인 측면 플레이트들(9aa, 9ab 및 9ac)을 도시한다. 하나의 측면 및 측면 플레이트만이 도시될 수 있지만, 하우징의 각각의 측면은 유사한 측면 플레이트(9aa, 9ab 및 9ac)를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3v 및 도 3w에 도시된 바와 같이, 측면 플레이트들(9aa, 9ab)은 하나 이상의 내향 또는 외향으로 구부러진 또는 구성된 후크형 탭들(19a 내지 19n)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 탭들(19a 내지 19n)은 납땜에 의해 PCB(3)와 같은 PCB에 연결될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 도 3w의 측면 플레이트(9ab)는 하우징(2j)에 연결된 것으로 도시되는 한편, 도 3v의 측면 플레이트(9aa)는 최하부 포트(88b)에 연결된 것으로 도시되지만(최하부 포트(88b)에 대해서는 도 5a 내지 도 5e 참조), 이들은 단지 예시적인 구성들이다.
도 3x를 구성하는 일련의 도면들에서, 측면 플레이트(9ac)는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같은 돌출부들 및 애퍼처들을 사용하여 하우징(2j)에 연결된 것으로 도시된다. 이러한 실시예에서, 측면 플레이트(9ac)는 일체형 하나 이상의 납땜 못들(29a 내지 29n)로 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 납땜 못(29a 내지 29n)은, 예를 들어 측면 플레이트(9ac) 및 하우징(2j)을 PCB(3)에 고정시키기 위해, PCB(3)의 개구에 수용될 수 있다. 또한, 납땜 못들(29a 내지 29n)은, 예를 들어 구조물들(14, 46)을 고정 위치에 추가로 홀딩하기 위해, 위치들(3a)에서 테일 정렬 및 지지 구조물들(14, 46)과 마찰 접촉하도록 구성될 수 있다.
이전과 유사하게, 각각의 측면 플레이트(9aa, 9ab, 및 9ac)는, 복수의 웨이퍼들 각각을 홀딩 또는 고정하고 각각의 웨이퍼의 단자들의 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 PCB(3)와 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키는 것을 돕기 위해 테일 정렬 및 지지 구조물의 돌출부들 및 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성될 수 있다.
이해를 용이하게 하기 위해, 본 발명자들은 이제 조립체(1)와 같은 본 발명의 커넥터 조립체에 통합될 수 있는 최상부 포트 웨이퍼 조립체(예를 들어, 조립체(10))의 본 발명의 특징부들의 논의를 설명할 것이다. 본 명세서에서 추가로, 본 발명자들은 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 논의를 설명할 것이다. 즉, 본 발명의 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 하나 이상의 특징부들은 본 발명의 최하부 포트 웨이퍼 조립체에서 활용될 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지임이 이해되어야 한다.
일 실시예에서, 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)는, 별개의 접지, 전력, 및 통신 신호 경로들의 일부를 형성하는 하나 이상의 별개의 전력, 고속 및 저속 통신 신호 전도체들 및 접지 전도체들(때때로 "단자들"로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 각각의 고속 전도체/단자는 적어도 100 Gbps(Gigabits per second)까지 신호들을 전송하도록 구성될 수 있고, 대안적인 실시예들에서, 100 Gbps를 초과하는 것은 조립체(10)(뿐만 아니라 최하부 포트 조립체)의 고속 신호 단자들에 의해 전송될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 조립체의 고속 단자들에 의해 최대 160 Gbps의 통신 신호들이 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)는 차동 고속 단자들, 중심에 위치설정된 개개의 저속/전력 단자들 및 접지 단자들을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 차동 고속 단자들이 최상부 포트 커넥터 조립체(10)의 각각의 웨이퍼의 좌측 및 우측에 위치설정될 수 있는 한편, 저속 또는 전력 단자들은 예를 들어, 고속 단자들 사이의 중심(즉, "중앙")에 위치설정될 수 있다. 일 실시예에서, 저속 단자들 및 전력 단자들의 위치설정에 대응하는, 조립체(10) 내의 각각의 웨이퍼의 이러한 "중앙" 섹션은 저속 단자들 및 전력 단자들의 대향 측면들 상의 차동 고속 단자들을 유해한 전기 간섭으로부터 전기적으로 격리시킬 수 있다. 더 상세하게는, 이 섹션은, 저속 단자들 및 전력 단자들 중 일 측면 상의 통신(데이터) 신호들을 전도하도록 구성된 일 세트의 고속 단자들을, 동일한 저속 단자들 및 전력 단자들의 대향 측면 상의 제2 세트의 고속 단자들에 의해 전도되는 통신(데이터) 신호들에 의해 야기되는 유해한 전기 간섭으로부터 격리 또는 "차단"하도록 기능할 수 있다. 이러한 "차단" 또는 격리 섹션은 대향하는 차동 고속 단자들 사이의 유해한 전기적 크로스토크를 감소시킬 뿐만 아니라, 고속 단자들에 의해 전송되는 개개의 고속 데이터 신호들에 대한 신호-대-잡음 성능을 개선할 수 있다.
이제 도 3f를 참조하면, 하나 이상의 별개의 전도성 접지 차폐 요소들(16a 내지 16n)이 도시된다. 실시예에서, 하나 이상의 요소들, 이 경우, 요소(16a)("제1 요소")는 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)의 웨이퍼의 하나 이상의 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성될 수 있는 한편(단자들은 도시되지 않고 커버됨), 다른 요소(16n)("제2 요소")는 동일한 웨이퍼의 상이한 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 요소들(16a 내지 16n)은 함께 다중-피스(multi-piece) 전도성 접지 차폐부를 포함할 수 있다. 웨이퍼 조립체(10)의 각각의 웨이퍼는 그 자신의 전도성 접지 차폐 요소들(예를 들어, 도 3h의 요소들(16aa 내지 16an) 참조)을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
또한, 도시된 바와 같이, 갭 " g 1 " 내의 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)을 커버하는 전도성 접지 차폐부가 없다. 달리 말하면, 일 실시예에서, 제1 및 제2 전도성 접지 차폐부들(16a, 16n)은 그 사이에 갭( g 1 )으로 구성될 수 있고, 갭( g 1 )의 치수들은 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)의 총 수의 면적에 하나의 단자를 더한 것과 단자들의 요구되는 피치를 곱한 것(길이 곱하기 폭)에 대응한다(예를 들어, 4개의 단자들의 면적이 "X"이면, 갭( g 1 )의 치수들은 (X의 면적 더하기 1/4X의 면적) 곱하기 단자 피치와 동일할 것이다). 독자의 이익을 위해, 예시적인 단자 피치가 0.8 밀리미터이고 5개의 예시적인 저속 및 전력 단자들이 있다면, 갭( g 1 )은 예를 들어 4.0 밀리미터일 수 있다.
예시적인 전도성 다중-피스 접지 차폐부가 웨이퍼의 단자들 모두를 커버하는 것은 아니기 때문에, 적어도 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)의 동작 동안 적어도 커버되지 않은 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)에 의해 생성 및 소산되는 열은, 예를 들어, 단자들을 통해 그 위에 흐르는 공기에 의해 냉각될 수 있다. 달리 말하면, 단자들 위로 흐르는 공기는, 예를 들어 그러한 단자들에 의해 생성되는 열을 제거할 수 있다. 또한, 전도성 접지 차폐부들 중 하나(16a)가 고속 송신/송신기 단자들을 커버하도록 구성되고 다른 전도성 접지 차폐부(16n)가 고속 수신/수신기 단자들을 커버하도록 구성되는 실시예들에서, 접지 차폐부들의 분리는 예를 들어, 유해한 전기 간섭 및/또는 잡음의 영향을 감소시키기 위해, 송신 단자들을 수신 단자들로부터 전기적으로 격리시키도록 기능할 수 있다. 별개의 전도성 접지 차폐부(들)(16a 내지 16n)는 본 발명자들에 의해 발견된 본 발명의 온도 및 전기 제어부들 중 하나일 뿐이다. 다수의 분리된(예를 들어, 2개) 요소들(16a, 16n)의 사용은 본 명세서에서 "분할된 전도성 접지 차폐부" 또는 간단히 "분할-차폐부"로 지칭될 수 있다.
도 3f의 차폐부가 그 사이에 하나의 갭( g 1 )을 갖는 2개의 요소들(16a, 16n)로 분리되지만, 대안적인 예시적인 차폐부는 추가적인 차폐부들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다(예를 들어, 고속 송신 단자들을 커버하기 위해 각각의 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들이 구성될 수 있고, 고속 수신 단자들을 커버하기 위해 각각의 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들이 구성될 수 있다).
또한 추가로, 2개의 차폐부들(16a, 16n)은 공기 흐름 및 온도 제어를 허용하기 위해 그 중심 부분에 개구, 통기구 또는 애퍼처를 갖는 단일 차폐부로 조합될 수 있다. 달리 말하면, 하나(이상)의 전도성 접지 차폐 요소들은 웨이퍼의 차동 고속 단자들 중 일부 또는 전부를 커버하도록 구성될 수 있다.
도 3f 및 도 3g는 또한 본 발명의 조립체의 다른 특징부를 도시한다. 더 상세하게는, 최상부 포트 조립체(10)의 웨이퍼의 행(즉, 동일한 행)의 저속/전력 단자들(31a 내지 31n) 중 하나 이상은 둘러싸인 섹션들(18a 내지 18n)에 의해 도시된 바와 같이 다른 행의 다른 웨이퍼의 저속/전력 단자들로부터 오프셋되어 구성될 수 있다(즉, 수직 축 "Y"로부터 시프트됨).
도 3g는 오프셋들(18a 내지 18n)의 확대도를 도시한다. 갭(g 1 ) 내에서 볼 수 있는 바와 같이, 갭(g 1 ) 내에서 하나가 다른 하나(최상부 행을 제외함) 아래에 네스팅된 단자들(예를 들어, 단자들(31a 내지 31n))의 다수의 행들이 존재할 수 있다. 이해를 용이하게 하기 위해, 단자들의 행들은, 예를 들어 예시적인 최상부 포트 내의 4개의 웨이퍼들을 표현하는, 도 3g에서 1 내지 4로 라벨링되었다.
도시된 바와 같이, 행들(3 및 4)의 저속/전력 단자들은 ½ 피치만큼 좌측으로 오프셋될 수 있는 한편, 행들(1 및 2)의 단자들은 ½ 피치만큼 우측으로 오프셋될 수 있다. 실시예들에서, 오프셋들은 각각의 행(1 내지 4)의 단자들이 정렬될 수 있게 하고 공기가 통과할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 단자(예를 들어, 31a 내지 31n)가 수직 축 Y"로부터 오프셋될 수 있는 거리는 예를 들어 ½ 피치일 수 있다.
또한, 수직 축 "Y"로부터 오프셋된 행에서 단자들의 하나의 세트를 구성함으로써, 단자들(예를 들어, 저속 단자 및 전력 단자)은 보다 쉽게 정렬될 수 있다.
이제 도 3h를 참조하면, 예시적인 웨이퍼들(15a 내지 15n)의 다른 도면이 도시된다(즉, 여기서, 도 3h의 라벨링된 라인들은 웨이퍼들(15a 내지 15n)의 테일 에지들 및 접촉 포인트들을 가리킨다). 본 발명의 일 실시예에서, 하나 이상의 웨이퍼들(15a 내지 15n) 각각이 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 지지할 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 전도성 접지 차폐부(예를 들어, 분할 차폐부 또는 일체형 차폐부)는, 무엇보다도, 각각의 웨이퍼를 구성하는 개개의 전도체들 사이의 유해한 크로스토크를 감소시키기 위해, 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부 사이에 구성될 수 있다. 그러나, 특정 실시예에서, 특정 웨이퍼들 사이에 어떤 차폐부도 구성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 3h는, 예를 들어, 웨이퍼(15c)의 단자들과 차폐부(16ac) 사이에 형성된 필드 친화도 때문에, 예를 들어, 웨이퍼들(15a 및 15b) 사이, (15c와 15n) 사이, 및 웨이퍼들(15a 및 15d) 위에 전도성 접지 차폐부(16aa 내지 16an)이 구성될 수 있지만 웨이퍼들(15b 및 15c) 사이에는 어떠한 차폐부도 구성되지 않을 수 있는 웨이퍼들(15a 내지 15n)을 도시한다.
더 상세하게는, 하나 이상의 차동 고속 단자들을 지지하는 하나 이상의 웨이퍼들(15a 내지 15n) 각각은, 개개의 접지 차폐부와 차동 고속 단자들 사이에 필드 친화도를 생성하기 위해, 그 개개의 차동 고속 단자들에 근접한 제1 거리에 위치설정된 전도성 접지 차폐부를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)의 차동 고속 단자들은 특정 전력 레벨로 통신 데이터 신호를 전도하도록 구성될 수 있다. 따라서, 대응하는 개개의 접지 차폐부(16aa 내지 16an)는, 필드 친화도를 생성하기 위해 주어진 웨이퍼(15a 내지 15n)의 개개의 단자들에 매우 근접하게 위치설정되는 전도성 접지 기준 구조물로서 기능할 수 있다. 즉, 그 개개의 웨이퍼(15a 내지 15n) 및 포함된 단자들에 대한 개개의 접지 차폐부(16aa 내지 16an)의 근접한 근위 위치설정은 단자들 내에서 전도되는 신호들(예를 들어, 고속 데이터 신호들)을 개개의 차폐부(16aa 내지 16an)에 전기적으로 결합하도록 기능한다(신호 또는 필드 "친화도"로 지칭됨).
본 발명의 커넥터 조립체에서 그러한 필드 친화도를 생성하기 위해, 일 실시예에서, 예시적인 개개의 차폐부, 예를 들어 도 3h의 차폐부(16ac)는 웨이퍼, 예를 들어 웨이퍼(15c)의 개개의 신호 단자들로부터 제1 거리( h 1 )에 위치설정될 수 있고, 이는 웨이퍼(15c)의 동일한 단자들로부터 다른 웨이퍼, 예를 들어 웨이퍼(15b)의 단자들까지의 제2 거리( h 2 )보다 더 작다. 달리 말하면, 차폐부(16ac)는 웨이퍼(15b)의 단자들의 위치설정과 비교하여 웨이퍼(15c)의 단자들에 더 가까운 더 작은 거리에 위치설정될 수 있다.
실시예들에서, 이러한 필드 친화도는 각각의 웨이퍼(15a 내지 15n)와 그 개개의 위치설정된 차폐부(16aa 내지 16an) 사이에 생성될 수 있다. 이러한 필드 친화도 때문에, 웨이퍼들(15b 및 15c) 사이에 어떠한 차폐도 요구되지 않는다.
개개의 예시적인 비제한적인 거리들( h 1 및 h 2 )은 0.30 밀리미터 및 2.40 밀리미터일 수 있다.
또한 추가로, 일 실시예에서, 제1 거리( h 1 )는 주어진 웨이퍼의 임의의 2개의 차동 신호 단자들 사이의 제3 거리보다 더 작아야 한다(예를 들어, 도 3r에서, 제3 거리( h 3 )는 동일한 웨이퍼의 인접한 고속 차동 신호 l 단자들 사이의 거리를 표현하여, h 1 은 h 3 보다 더 작아야 한다). 또한 추가로, 차동 신호 단자들의 세트들 사이에 접지 단자(예를 들어, 도 3r의 차동 단자들(32a 내지 32n)의 세트들 사이의 단자들(30a 내지 30n) 중 하나)을 포함하는 실시예들에서, 거리( h 1 )는 도 3r의 h 4 로 표시된 바와 같이 일 세트의 단자들의 차동 신호 단자들(32a 내지 32n) 중 하나와 인접한 제2 세트의 차동 신호 단자들의 가장 가까운 인접 차동 신호 단자(32a 내지 32n) 사이에 형성된 거리보다 훨씬 더 작아야 한다.
도 3i를 참조하면, 추가의 온도 제어 특징부들을 포함하는 대안적인 실시예가 도시된다. 이 도면은 하우징(2j)의 후방을 도시한다. 도시된 바와 같이, 하우징(2j)은 하나 이상의 갭들 또는 개구들( g 2a 내지 2n )을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 갭들( g 2a 내지 2n )의 중심 갭의 치수들(즉, 면적)은 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 갭( g 1 )의 치수들과 적어도 동일할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(2j)의 후방에 개구들( g 2a 내지 2n )을 포함함으로써, 공기가 흘러, 예를 들어, 하우징(2j) 내의 각각의 웨이퍼의 적어도 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)에 의해 생성되는 열을 제거할 수 있다. 도 3b, 도 3f 및 도 3i에서, 전도성 분할 접지 차폐부는 수직 축 "Y"를 따라 다수의 요소들로 분리되었다. 예를 들어, 하우징을 PCB에 고정하기 위한 페그들(17a 내지 17n)이 또한 도 3i에 도시된다.
이제 도 3j를 참조하면, 대안적인 실시예에서, 예시적인 전도성 분할 접지 차폐부는, 예를 들어, 웨이퍼(15nn)의 단자들의 섹션들을 커버하기 위해, 예를 들어 수직 또는 Y 축 이외의 축, 예를 들어 "X" 또는 "Z" 축을 따라 분리되는 2개 이상의 별개의 요소들(20a 내지 20n)을 포함할 수 있다.
위의 설명이 분할-차폐부들을 설명했지만, 이는 단지 예시적이라는 것이 이해되어야 한다. 대안적으로, 웨이퍼(예를 들어, 최상부 포트 웨이퍼 또는 최하부 포트 웨이퍼)를 위한 본 발명의 전도성 접지 차폐부는 단일 요소(즉, 단일 피스)를 포함할 수 있다. 따라서, 대안적인 실시예에서 전도성 접지 차폐 요소는 개개의 웨이퍼의 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 커버하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 개개의 웨이퍼당 하나의 차폐부).
예를 들어, 이제 도 3k를 참조하면, 하나 이상의 웨이퍼들 중 하나 이상의 단자들(예를 들어, 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)뿐만 아니라 고속 단자들(32a 내지 32n) 및 접지 전도체들 또는 단자들(30a 내지 30n)) 전부를 커버하도록 커버하도록 구성되는 단일 요소 전도성 접지 차폐부(21)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 각각의 차동 고속 신호 단자(32a 내지 32n)는 다른 차동 고속 신호 단자(32a 내지 32n)가 일 측면 상에 위치설정되고 접지 단자(30a 내지 30n)가 다른 측면 상에 위치설정되도록 구성될 수 있다.
온도 및 정렬 제어 특징부들 외에, 본 발명자들은 또한, 금속 접지 전도체들/단자들 및 플라스틱 전도성 접지 차폐부들을 조합하는 본 발명의 방법들 및 구조물들을 제공한다.
이제 도 3l 내지 도 3n을 참조하면, 스티칭된 삽입 몰딩된 접지 전도체들 또는 단자들이 예시된다. 일 실시예에서, "스티칭"은, 예를 들어, 도 3l 및 도 3m의 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체(22a 내지 22n)이, (전형적으로) 개개의 요소들에 함께 강제되는 간섭 피팅 힘을 적용함으로써 플라스틱 접지 차폐 요소(16a", 16n")("스티칭가능하게 정합되는" 것으로 지칭됨)의 일부인 개개의 접지 전도성 섹션과 정합될 수 있음을 의미한다.
이러한 실시예들에서, 접지 전도성 섹션들(23a 내지 23n)은, 예를 들어 하나의 전도성 금속 섹션(22a)을 다른 금속 섹션(22n)에 연결할 수 있는 접지 경로 세그먼트로서 기능하도록 동작가능한 전도성 플라스틱을 포함할 수 있다.
도 3l이 개개의 플라스틱 전도성 접지 차폐부의 개개의 접지 전도체 섹션들(23a 내지 23n)과 별개로 예시된 금속 전도성 접지 섹션들(22a 내지 22n)을 도시하지만, 도 3l의 컴포넌트들 모두는, 예를 들어, 도 3m에 도시된 바와 같이 조합될 때 단일의 스티칭가능하게 정합된 구조물을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다. 실시예들에서, 예시적인 금속 섹션(22a 내지 22n)은 구리, 구리 합금 또는 다른 전도성 금속(예를 들어, 금, 백금)으로 구성될 수 있다.
웨이퍼의 전도체들/단자들을 스티칭하는 것은 전도체들을 연결하는 하나의 방법이라는 것에 유의해야 한다. 대안적으로, 전도체들/단자들은, 예를 들어 웨이퍼의 단자들을 최상부 포트 모듈 노즈-피스(nose-piece)에 연결하기 위한 지지 구조물을 포함할 수 있다.
접지 차폐 요소(16a", 16n")의 접지 전도성 섹션들(23a 내지 23n)은 금속 또는 전도성 또는 도금된 플라스틱 또는 PCB 섹션들과 같은 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3m에서, 접지 전도성 섹션들(23a 내지 23n)은 도금된 플라스틱으로 제조된다. 대안적으로, 도 3n에서, 접지 전도성 섹션들(24a 내지 24n)은 금속일 수 있다. 따라서, 전기 접지 경로들(P 1 내지 P N )은 (예를 들어, 도 3n에서와 같이) 연속적인 금속 전도체로서 또는 (도 3m에서와 같이) 금속 및 플라스틱 전도성 섹션들의 일부 조합으로서 형성될 수 있다.
섹션들(22a 내지 22n)은 예를 들어 섹션들로 분리되기보다는 연속 전도성 구조물일 수 있다는 것에 유의해야 한다.
본 발명의 온도 및 정렬 제어 특징부들을 제공하는 것에 추가하여, 본 발명자들에 의해 제공되는 본 발명의 연결 조립체들은 또한, 개개의 접지 경로의 임피던스를 감소시킬 뿐만 아니라 유해한 전기적 크로스토크를 감소시키는 특징부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서, 본 발명자들은 실질적으로 접지 구조물의 길이를 따라 실질적으로 동일한 전압 구배(즉, 전압 차이)를 유지하도록 기능하는 전기 접지 구조물들을 포함하는 본 발명의 커넥터 조립체들을 제공한다. 전체 접지 구조물을 따르는 제로-전압 구배가 사실상 달성가능하지 않을 수 있지만, 본 발명의 실시예들에서, 본 발명자들에 의해 발견되고 제공되는 접지 구조물들은 동작 온도들에서 실질적으로 전체 구조물을 따라 그러한 구배를 최소화한다. 실질적으로 전체 접지 구조물을 따라 그러한 전압 구배들을 최소화하는 능력은 본 발명의 커넥터 조립체들에 고품질 접지 기준 구조물들을 제공하며, 이는 결국, 전도된 크로스토크를 감소시키고 심지어 단자들 사이의 결합된 크로스토크를 감소시킬 수 있어서, 공유 전압들의 감소를 제공할 뿐만 아니라, 전기 잡음으로 인한 임의의 유도된 또는 결합된 전압들에 대한 유효 접지 드레인을 제공할 수 있다.
예를 들어, 본 발명자들은 이중 접지 경로들을 형성하도록 구성된 구조물들을 포함하는 커넥터들을 제공한다. 이제 도 3p를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 접지 경로 구성이 도시된다. 설명의 용이함을 위해, 도 3p는 어떠한 저속 또는 전력 단자들도 포함하지 않는다.
도시된 바와 같이, 최상부 포트 접지 경로 조립체(10")의 도면은 이중 접지 경로들을 포함할 수 있으며, 여기서 하나의 접지 경로는 개별 접지 전도체들(30a 내지 30n)에 의해 형성될 수 있고, 다른 접지 경로는 삽입 몰딩된 전도성 접지 플레이트(28) 및 전도성 도금된 플라스틱 차폐부(21a)의 전도성 편향가능한 스프링 "핑거들" 또는 탭들(28a 내지 28n)(총괄적으로 "핑거들")에 의해 형성될 수 있다. 더 상세하게는, 핑거들(28a 내지 28n) 각각은 차폐부(21a)에 형성된 채널들(36a 내지 36n)에 삽입될 수 있다.
실시예에서, 접지 전도체들(30a 내지 30n) 각각은, 일 단부 상에서 입력/출력 모듈(예를 들어, 카드(7b))의 단자에 연결되고, 개개의 차동 신호 전도체들과 평행하게 그리고 일렬로 위치설정되고, 대향 단부 상에서 PCB(예를 들어, PCB(3))의 표면에 연결되는 구조물을 포함하는 제1 접지 경로로서 기능할 수 있다.
조립될 때, 핑거들(28a 내지 28n) 각각은 접지 전도체(30a 내지 30n)의 개개의 접촉 부분(즉, 전도체(30a 내지 30n)의 팁)에 전기적으로 그리고 갈바닉 방식으로 연결(즉, 그와 접촉)될 수 있으며, 그에 의해, 제2 접지 경로의 일부를 제공하도록 기능할 수 있다. 제2 접지 경로는 그러한 접촉 포인트로부터 개개의 핑거(28a 내지 28n) 및 전도성 플레이트(28)를 통과하고 이어서 전도성 도금된 플라스틱(21a)을 통과할 수 있다.
본 명세서의 도면들 및 설명이 차동 고속 단자들(32a 내지 32n)에 대하여 형성된 제2 접지 경로를 설명하지만, 유사한 추가적인 접지 경로들이 저속 단자들(31a 내지 31n)에 대해서도 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 어느 경우(고속 및 저속 애플리케이션들)이든, 본 발명자들은, 이중 또는 다수의 접지 경로들의 형성이 조립체의 접지 경로 구조물의 무결성에서 전반적인 개선을 제공한다는 것을 발견하였다. 이는, 접지 경로의 길이를 따른 정상-상태 저항 및 접지 구조물의 전기 임피던스가 제어되는 것을 보장한다. 임피던스들 및 저항들을 제어하는 능력은 추가로, 예를 들어, 이러한 전력 전도체들이 더 높은 전류들을 전도하고 있을 때 이중 접지 경로가 전류(electrical current)를 공유하는 경우 접지-연관된 전력 단자들/전도체들의 온도의 제어를 가능하게 한다(즉, 저항이 낮을수록, 더 적은 전력이 손실 또는 소산될 수 있음).
본 명세서에서 언급된 바와 같이, 차폐부(21a)는 도금된 플라스틱일 수 있다. 대안적으로, 차폐부(21a)는, 예를 들어, 도금된 세라믹(즉, 전도성 플래싱을 갖는 세라믹), 도금된 금속, 또는 니켈, 주석, 금 또는 구리 코팅과 같은 유전체 코팅을 갖는 다른 전도성 재료로 구성될 수 있다. 전도성 편향가능한 핑거들이 전체 플레이트의 일부로서 도시되지만, 이는 단지 예시적일 뿐이라는 것이 이해되어야 한다. 대안적으로, 핑거들 각각은, 예를 들어 개개의 플라스틱 접지 차폐 구조물에 삽입 몰딩될 수 있다.
이산 핑거 유형의 구조물을 포함하는 실시예에서, 중복 격리 접지 경로에 의해 지지될 수 있는 단자들은, 보드 종단까지의 경로를 따라 전체적인 더 낮은 경도 저항을 이용하여, 감소된 경로 저항의 이점을 공유하고 전력 전달 기능에서 더 낮은 열 생성을 가질 수 있음에 유의해야 한다.
다른 이중 접지 경로 구조물들/구성들이 또한 본 발명의 조립체에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 3q 및 도 3r은 전도성 플레이트의 일부로서가 아니라 전도성 도금 플라스틱 차폐부(21b)의 일부로서 삽입 몰딩될 수 있는 전도성 편향가능한 스프링 핑거들 또는 탭들(35a 내지 35n)(총괄적으로 "핑거들")을 포함하는 구성을 도시한다. 이 실시예에서, 제1 접지 경로는 접지 전도체들(30a 내지 30n) 각각에 의해 형성될 수 있는 한편, 제2 접지 경로는 접지 전도체(30a 내지 30n)의 개개의 접촉 부분(즉, 전도체(30a 내지 30n)의 팁 또는 최상부)과 접촉하는 핑거들(35a 내지 35n) 각각에 의해 형성되어, 그러한 접촉 포인트로부터 개개의 핑거(35a 내지 35n) 및 전도성 플라스틱 차폐부(21b)를 통과하는 제2 접지 경로를 제공하도록 기능할 수 있다. 도 3q는 또한, 온도 제어를 위한 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)의 중간 차폐부들(시야에서 은닉됨)에서의 선택적인 갭들( g 3a 내지 3n )을 도시한다.
본 명세서에서 설명된 이중 접지 경로들 각각에서, 각각의 경로는 각각의 경로의 임피던스로 인해 경로(예를 들어, 각각의 핑거(28a 내지 28n)의 팁으로부터 PCB(3)까지 또는 각각의 전도체(30a 내지 30n)의 최상부로부터 PCB(3)까지의 경로)의 대향 단부들 사이에서 측정될 수 있는 연관된 전압 차이를 갖는다. 실시예들에서, 이중 접지 경로들의 존재는 각각의 경로의 길이를 따라 공유된 복합 임피던스를 실질적으로 감소시킨다. 예를 들어, 제1 경로가 Z1의 임피던스를 갖고, 제2 경로가 Z2의 임피던스를 갖는 경우, 공유된 복합 임피던스 Z3은 Z1 또는 Z2보다 작을 것이며, 관계식: Z3= 1/[(1/Z1)+(1/Z2)]에 의해 주어질 수 있다.
이제 도 3s 및 도 3t를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 테일 정렬 및 지지 구조물들(14, 46)의 도면들이 도시되어 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 구조물(14)은, 접지 단자들(30a 내지 30n)의 테일 에지들(30a' 내지 30n'), 차동 고속 단자들(32a 내지 32n)의 테일 에지들(32a' 내지 32n') 뿐만 아니라 커넥터 조립체의 최하부에서 저속 및 전력 단자들(31a 내지 31n)의 테일 에지들(31a' 내지 31n')에 연결될 수 있는 비전도성 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물들로서 구성되는 한편, 구조물(46)은 접지 단자들(43a 내지 43n)의 테일 에지들, 차동 고속 단자들(42a 내지 42n) 뿐만 아니라 커넥터 조립체의 최하부에서 저속 및 전력 단자들(49a 내지 49n)에 연결될 수 있는 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물로서 구성된다.
구조물(14)은 테일 정렬 돌출부들(14a 내지 14n)을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 측면 플레이트(9a, 9b)의 애퍼처들에 삽입되거나 측면 플레이트(9a, 9b)에 부착될 수 있다(도 3a 또는 도 3d 참조). 또한, 이러한 예시적인 구조물(14)은 하나 이상의 부착 구조물들(26a 내지 26n 및 27a 내지 27n)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 구조물들(26a 내지 26n)은, 예를 들어, 구조물(14)을 도 1a의 PCB(3)와 같은 PCB에 부착하기 위해 접착제로 커버될 수 있는 비전도성 플라스틱을 구성할 수 있고, PCB에 구조물(14)을 추가로 부착하기 위해 납땜될 수 있는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속으로 구성된 하나 이상의 구조물들(27a 내지 27n)과 추가로 조합될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 구조물들(26a 내지 26n 및 27a 내지 27n) 모두는 접착제로 커버될 수 있는 비전도성 플라스틱을 구성할 수 있거나, 모두는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속을 구성할 수 있다.
본 발명자들은 이제, 최하부 포트 웨이퍼 조립체에 관심을 돌린다. 도 1b의 조립체(1)는 최상부 포트(8a)와 최하부 포트(8b) 둘 모두를 도시한다는 것을 상기한다. 각각의 포트는, 결과적으로 복수의 단자들을 포함할 수 있는 복수의 웨이퍼들을 포함할 수 있는 대응하는 웨이퍼 조립체를 갖는다.
도 4a는 최하부 포트(8b)의 확대도를 도시하는 한편, 도 4b는 포트(8b) 내의 예시적인 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)의 확대도를 도시한다. 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 특징부들 중 일부는 최하부 포트 웨이퍼 조립체에 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 최하부 포트 웨이퍼 조립체는, 웨이퍼들의 단자들의 테일 에지들을 정렬시키기 위해 웨이퍼들의 단자들의 테일 부분들을 홀딩하기 위한 측면 플레이트들을 포함할 수 있지만, 그러한 플레이트들은 도 4a 및 도 4b에 도시되지 않는다.
일 실시예에서, 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)는, 예를 들어 SMT를 사용하여 PCB(3)에 연결되도록 구성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)는, 예를 들어, 볼 그리드 어레이, 솔더 차지, 프레스-피팅, SMT, 광섬유 기술, 또는 그러한 기술들의 조합을 사용하여 PCB(3)에 연결될 수 있다.
최상부 포트 웨이퍼 조립체와 유사하게, 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)의 각각의 웨이퍼는 하나 이상의 별개의 전력 및 저속 통신 신호 전도체들/단자들, 하나 이상의 차동 고속 전도체들/단자들 및 하나 이상의 접지 전도체들을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 100 기가비트(Gbps)까지 그리고 이를 초과하는 적어도 예시적인 고속 통신 신호들이 조립체(40)의 고속 신호 전도체들에 의해 전송될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 고속 전도체들에 의해 최대 160 Gbps의 통신 신호들이 전송될 수 있다.
일 실시예에서, 저속/전력 단자들은, 예를 들어 웨이퍼의 중심에 위치설정될 수 있다. 추가로, 각각의 차동 고속 신호 단자는 다른 차동 고속 신호 단자가 일 측면 상에 위치설정되고 접지 단자가 다른 측면 상에 위치설정되도록 구성될 수 있다.
도 4b에서, 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)는, 리드 프레임들 및 이들 개개의 웨이퍼들을 커버하도록 구성되는 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소(41)를 포함할 수 있다. 전술된 최상부 포트 웨이퍼 조립체와 유사하게, 차폐부(41)는 도금된 플라스틱을 포함할 수 있다. 대안적으로, 차폐부(41)는, 예를 들어, 도금된 세라믹(즉, 전도성 플래싱을 갖는 세라믹), 도금된 금속, 유전체와 PCB 섹션들과 같은 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트, 또는 니켈, 주석, 금 또는 구리 코팅과 같은 유전체 코팅을 갖는 다른 전도성 재료로 구성될 수 있다. 단일 일체형 피스로서 도시되지만, 차폐부(41)는 다수의 별개의 요소들(예를 들어, 2개의 요소들)을 포함할 수 있으며, 여기서, 이중 또는 중복 경로들은 전체적인 더 낮은 경도 저항을 이용하여, 이에 따른 감소된 경로 저항의 이점을 공유하고 전력 전달 기능에서 더 낮은 열 생성을 갖도록 생성될 수 있음이 이해되어야 한다.
최하부 포트 웨이퍼 조립체는 또한, 전술된 것들과 유사한 이중 접지 경로 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 접지 경로는 개별 접지 전도체들(43a 내지 43n)에 의해 형성될 수 있고, 다른 접지 경로는 전도성 편향가능한 "핑거들"(45a 내지 45n)에 의해 형성될 수 있다. 더 상세하게, 접지 전도체들(43a 내지 43n) 각각은 PCB(3)와 같은 PCB에 대한 접지 경로로서 기능할 수 있다. 일 실시예에서, 조립될 때, 핑거들(45a 내지 45n) 각각은 접지 전도체(43a 내지 43n)의 개개의 접촉 부분(즉, 팁 또는 최상부 부분)에 전기적으로 그리고 갈바닉 방식으로 연결되어, 이러한 접촉 포인트로부터 개개의 핑거(45a 내지 45n)를 통해 그리고 이어서 전도성 도금된 플라스틱(41)을 통해 PCB까지 통과하는 제2 접지 경로를 제공하도록 기능할 수 있다. 또한, 고속 단자들(42a 내지 42n) 및 저속 및 전력 단자들(49a 내지 49n)이 도시된다.
다른 이중 접지 경로 구성들이 또한 활용될 수 있다. 예를 들어, 차폐부(41)에 삽입 몰딩되는 핑거들(45a 내지 45n)을 제공하기 보다는, 핑거들은 전술된 플레이트(28)와 유사한 플레이트의 일부일 수 있다. 이중 접지 경로 실시예들 각각에서, 이중 접지 경로 구성들은 본 명세서에서 이전에 설명된 바와 같은 특징부들을 제공할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 조립체(40)의 예시적인 웨이퍼(40a)의 확대도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼(40a)는 개별 접지 전도체들(43a 내지 43n)에 의해 그리고 전도성 편향가능한 "핑거들"(45a 내지 45n) 및 차폐부(41)에 의해 형성된 이중 접지 경로들을 예시한다.
도 4d는 예시적인 웨이퍼(40a)의 분해도를 도시한다. 일 실시예에서, 편향가능한 금속 "핑거들"(45a 내지 45n)은, 예를 들어, 1차 접지 전도체들(42a 내지 42n)(예를 들어, 고속 전도체들/단자들)을 또한 지지하는 유전체 리드 프레임 지지 구조물들(44a 내지 44n)에 용접되거나 또는 다른 방식으로 전도성으로 부착될 수 있다.
도 4e는, 최하부 포트 웨이퍼 조립체(40)의 분해도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 조립체(40)는 각각 하나 이상의 전도체들(예를 들어, 고속 단자들, 저속 단자들, 전력 단자들, 및 접지 전도체들)을 갖는 하나 이상의 웨이퍼들을 지지하고 전기적으로 격리하기 위한 복수의 유전체 리드 프레임 지지 구조물들(47a 내지 47n)을 포함할 수 있다. 각각의 웨이퍼의 단자들의 테일 부분들을 홀딩하기 위한 그리고 최하부 포트 웨이퍼들의 각각의 단자의 테일 에지들을 정렬하는 것을 돕기 위한 전도성 최하부 포트 테일 정렬 구조물(46)이 또한 도시된다. 일 실시예에서, 구조물(46)은 도금된 플라스틱 또는 스테인리스 강(예를 들어, 스테인리스 강 SUS301, 구리 C70250 등)을 포함할 수 있다.
예시적인 웨이퍼(40a)의 확대도들이 도 4f 및 도 4g에 도시되는 한편, 최하부 포트 웨이퍼(40a) 아래로부터의 도면이 도 4h에 도시된다. 전도성 핑거들(45a 내지 45n)을 리드 프레임(47a)에 연결하는 하나의 예시적인 방법을 예시하기 위해, 녹색 원뿔들이 도 4f 및 도 4g에 도시되며, 그러한 원뿔들은 연결 포인트들의 예시일 뿐이며 물리적 구조물들이 아님이 이해된다. 일 실시예에서, 녹색 원뿔에 의해 예시된 개개의 연결 포인트에서, 예를 들어 예시적인 전도성 핑거(45a 내지 45n)가 용접되어 리드 프레임(47a)과 연결될 수 있다.
이제 도 4i를 참조하면, 포트(8b) 아래에서 본, 본 발명의 실시예들에 따른 예시적인 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물(46)의 확대도가 도시된다. 일 실시예에서, 이전에 언급된 바와 같이, 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 테일 정렬 및 지지 구조물(14)와 달리, 구조물(46)은 전도성 재료(예를 들어, 금속, 도금된 플라스틱)로 구성될 수 있다. 정렬 제어부를 제공하기 위해, 하나 이상의 고속 단자들(42a 내지 42n)의 테일 에지들(42a' 내지 42n'), 하나 이상의 저속 및 전력 단자들(49a 내지 49n)의 테일 에지들(49a' 내지 49n'), 및 웨이퍼들의 하나 이상의 접지 전도체들(43a 내지 43n)의 테일 에지들(43a' 내지 43n')은 구조물(46)에 연결될 수 있다. 추가로, 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 측면 플레이트에 삽입될 수 있는 복수의 돌출부들(예를 들어, 11a 내지 11n과 유사한 애퍼처들 및 14a 내지 14n과 유사한 돌출부들)을 포함할 수 있다.
정렬 제어부 외에, 구조물(46)은 바람직하지 않은 전기 간섭(예를 들어, 잡음)의 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 구조물(46)은, 예를 들어 차동 고속 단자들(42a 내지 42n) 및 이들의 테일 에지들(42a' 내지 42n')을 둘러싸는 접지 기준 평면 구조물로서 구성될 수 있다. 그러한 접지 기준 평면 구조물은 정합된 PCB(예를 들어, PCB(3))의 표면 상에 형성된 전기 접지 평면 구조물을 전기적으로 "미러링"하도록 구성될 수 있다(즉, 이와 유사하게 구성될 수 있다). 실시예에서, "미러링된" 전도성 접지 구조물들(예를 들어, PCB(3)의 표면 및 구조물(46)) 및 전도성 표면들은, 예를 들어, 고속 단자들(32a 내지 32n)에서 전도되고 있는 차동 신호들을 PCB의 표면 상의 단자들/전도체들에 의해 전도되고 있는 차동 신호들로부터 전기적으로 격리시키기 위해 서로 직접 갈바닉 방식으로 접촉될 필요가 없음이 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 그러한 전기적 격리를 제공하기 위해, 구조물(46)은, 단지 하나의 비제한적인 거리를 지칭하자면, PCB의 표면으로부터 0.25 내지 0.50 mm만큼 분리될 수 있다. 직접적인 갈바닉 방식의 접촉은 아니지만, 2개의 대면하는 미러링된 구조물들/표면들은 전기 커패시터; 즉, 유전체(이 경우, 일반적으로 공기)에 의해 분리된 2개의 전도성 구조물들/표면들로서 기능할 수 있다.
일 실시예에서, 구조물(46)은 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 일체형 부분일 수 있다.
우리의 이전의 논의에서, 조립체(1)는 최상부 및 최하부 포트들(8a, 8b) 둘 모두의 부분들을 둘러싸는 중심 하우징(2j)을 포함하였다. 일 실시예에서, 대안적인 하우징은 단일 포트를 둘러쌀 수 있다.
이제 도 5a를 참조하면, 대안적인 고속 차폐된 다중-레벨 다중-포트 커넥터 조립체(100)의 일부일 수 있는 커넥터(1b)가 도시된다. 도시된 바와 같이, 커넥터(1b)는 중심 하우징(102)을 포함할 수 있다. 하우징(2j)과 유사하게, 중심 하우징(102)은 케이지(2) 내에 있을 수 있고, 플라스틱(예를 들어, LCP)으로 구성될 수 있다. 하우징(2j)과 달리, 하우징(102)은 최하부 포트(88b)가 아닌 최상부 포트(88a)의 일부를 둘러쌀 수 있다. 하우징(102)은 하우징(102) 내의 하나 이상의 전도성 웨이퍼들(도시되지 않음)을 보호하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 하우징(102), 포트들(88a, 88b), 내부 웨이퍼들 및 이들 개개의 단자들 뿐만 아니라 하우징(102) 내의 추가적인 컴포넌트들은 다른 특징부들 중에서도, 온도 및 정렬 제어부들을 갖는 고속 차폐된 다중-레벨 다중-포트 커넥터를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 커넥터(1b)는 예컨대 쿼드 스몰 폼-팩터 플러그가능 애플리케이션들 또는 쿼드-더블 밀도 소형 폼-팩터 플러그가능 애플리케이션들(예를 들어, QSFP, OSFP, CDFP 애플리케이션들)에 사용될 수 있는 것들과 같은 입력/출력(I/O) 커넥터를 포함할 수 있다. 따라서, 하우징(102)을 포함하는 조립체(100)는, 다른 특징부들 중에서도, 온도 및 정렬 제어부들을 갖는 고속 차폐된 다중-포트 다중-레벨 커넥터 조립체로 지칭될 수 있다.
커넥터(1b) 내의 웨이퍼들의 일부인 전도성 단자들은 전기 신호들을 전도하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 대안적인 실시예에서, 단자들은 또한, 예를 들어 전기 신호들을 E/O 변환 회로부에 피딩하거나 O/E 변환 회로부로부터 전기 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 후자의 경우, 이러한 O/E 또는 E/O 변환 회로부는, 예를 들어 케이지가 능동 전자 회로부에 정합되는 개개의 전도성 웨이퍼들에 포함되어 연결될 수 있다.
많은 경우들에서, 전도성 웨이퍼들, O/E, E/O 변환 회로부, 능동 디바이스들 및 리타이밍 회로부를 통해 전도되는 신호들은 동작 동안 상당한 양의 열을 생성할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 본 발명자들은 그러한 온도들을 제어하기 위한 본 발명의 해결책들을 제공한다.
하우징(102)은 최하부 포트(88b)와 접촉하도록 양측들에 하나 이상의 노치들(101a 내지 101n)을 갖도록 구성될 수 있다. 대안으로, 최하부 포트(88b) 위에서 하우징을 지지하기 위해 기둥들 또는 트러스들이 또한 사용될 수 있다(예를 들어, 도 5d 참조). 하우징(2j)과 비교하여, 하우징(102)은, 예를 들어, 최하부 포트(8b)의 일부를 둘러싸는 하우징(2j)과 달리 최하부 포트(88b)의 일부를 둘러싸지 않기 때문에 조립체 프로세스 내에 추가된 자유도들을 제공한다(즉, 상부 포트(88a) 및 하부 포트(88b)는 서로 독립적이고, 서로 영향을 미치지 않고 자유롭게 조작될 수 있다).
도 5b는 커넥터(1b)의 분해도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 하우징(102)은 중심 구조물(102a), 제1 지지 측면 플레이트(102b), 및 제1 지지 측면 플레이트(102b)에 대향하는 제2 지지 측면 플레이트(102c)(예를 들어, 금속 측면 플레이트들)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 각각의 측면 플레이트(102b, 102c)는 내부 하우징(102) 내의 웨이퍼들의 위치들에 연결되어 서로에 대해(즉, 웨이퍼 대 웨이퍼로) 고정되도록 구성될 수 있다. 더 상세하게는, 측면 플레이트들(102b, 102c)은 하나 이상의 애퍼처들(104a 내지 104n)로 구성될 수 있으며, 각각의 애퍼처(104a 내지 104n)는, 웨이퍼들이 홀딩될 수 있고 개개의 단자 테일 부분들의 테일 에지들이 동일한 평면 내에 정렬될 수 있도록, 웨이퍼들의 단자들의 위치설정을 최상부 포트 내로 제어하기 위해 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 개개의 제1 돌출부(105a 내지 105n)를 수용하도록 구성된다. 추가로, 중심 구조물(102a) 및 각각의 측면 플레이트(102b, 102c)를 하부 PCB(예를 들어, 도 1a의 PCB(3))에 고정시키기 위해, 중심 구조물(102a) 및 각각의 측면 플레이트(102b, 102c)는, 예를 들어, 변형가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있는 하나 이상의 일체형 변형가능한 보드 잠금장치들(103a 내지 103n)로 구성될 수 있다.
도 5b는 또한, LCP와 같은 플라스틱으로 구성될 수 있는 복수의 유전체 리드 프레임 지지 구조물들 또는 행거들(117a 내지 117n)(줄여서 "행거들")을 도시한다. 일 실시예에서, 각각의 행거(117a 내지 117n)는 각각의 상부 리드 프레임에 대한 물리적 지지 및 정렬을 제공하도록 구성될 수 있다. 각각의 행거(117a 내지 117n)는 추가로, 열 스테이크 포스트(stake post)들(118a 내지 118n)(도 5c 참조)을 갖도록 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 포스트는 개개의 측면 플레이트(102b, 102c)의 정렬 개구에 의해 수용되도록 구성될 수 있다.
이제 도 5d 및 도 5e를 참조하면, 최상부 포트(88a)와 최하부 포트(88b) 사이에 고정가능하게 구성된 대안적인 최상부 포트 지지 구조물(107)이 도시된다. 일 실시예에서, 구조물(107)은 하나 이상의 애퍼처들(108a 내지 108n)을 포함할 수 있으며, 각각의 애퍼처는 구조물(107)을 고정가능하게 위치설정하기 위해 개개의 최상부 포트 돌출부(109a 내지 109n)를 수용하도록 구성된다. 구성된 바와 같이, 구조물(107)은 최상부 포트(88a) 및 최상부 포트(88a) 내에 웨이퍼들을 지지하도록 동작가능할 수 있다. 개방된 직사각형으로 도시되지만, 이는 단지, 최상부 포트 지지 구조물(107)에 대한 하나의 예시적인 형상 및 구조물일 뿐이라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 개방된 또는 채워진 정사각형-형상 구조물과 같은 다른 형상들 및 구조물들이 사용될 수 있다.
추가적 실시예에서, 최상부 포트(88a)는, 예를 들어 SMT 기술을 사용하여 PCB(3)에 별개로 연결될 수 있다. 그러한 예시적인 최상부 포트 조립체가 도 5f에 도시된다. SMT 유형 연결들 외에, 이전에 언급된 바와 같이, 조립체는, 예를 들어, 리플로우 동작들 동안 최상부 포트 조립체 보드를 구성하는 웨이퍼들 및 이들 개개의 단자들의 정렬 제어부를 제공하기 위해 PCB(3)의 대응하는 애퍼처들(예를 들어, 핀-인-페이스트 홀들, 또는 컴플라이언트 핀(프레스 피팅) 홀들)에 삽입될 수 있는 하나 이상의 보드 잠금장치들(103a 내지 103n)을 사용하여 PCB(3)에 연결될 수 있다.
도 5g 내지 도 5j는 온도 제어부들을 포함하는 커넥터(1b)의 도면들을 도시한다.
도 5g에서, 내부 최상부 포트 하우징(102)의 후방 커버(102d)는 하나 이상의 개구들(110a 내지 110n)을 포함할 수 있으며, 여기서 개구들은 공기가 커넥터(1b)의 웨이퍼들 내의 단자들(예를 들어, 저속 신호 및 전력 단자들)을 통해 흐를 수 있게 한다.
이제 도 5h 및 도 5i를 참조하면, 최상부 포트 리드 프레임 접지 차폐부(111)의 도면들이 도시된다. 차폐부(111)는 전도체들/단자들의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 특징부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 개구들(112a 내지 112n)은, 예를 들어 공기가 저속 신호 및 전력 단자들(116a 내지 116n)을 통해 흐를 수 있게 하기 위해 리드 프레임 접지 차폐부(111)에 구성될 수 있다. 또한, 접지 전도체들(113a 내지 113n) 사이에 네스팅될 수 있는 고속 신호 단자들(114a 내지 114n)(예를 들어, 차동 신호 쌍들)이 도시된다. 구성된 바와 같이, 이러한 구성은 향상된 차폐를 제공한다. 도 5g 및 도 5h에 도시된 최상부 포트 웨이퍼 조립체 구성들이 또한, 본 명세서에서 이전에 설명된 최상부 포트 웨이퍼 조립체(10)에 의해 통합될 수 있다는 점에 유의해야 한다.
도 5h 및 도 5i는 또한, 예를 들어 최상부 포트 조립체의 예시적인 유전체 리드 프레임 지지 구조물들(115a 내지 115n)을 도시한다. 리드 프레임 지지 구조물들(115a 내지 115n)은 예를 들어, 복수의 접지 전도체들(113a 내지 113n), 복수의 고속 전도체들 또는 단자들(114a 내지 114n), 및 복수의 저속 및 전력 전도체들 또는 단자들(116a 내지 116n)을 정렬 및 지지하도록 구성될 수 있다.
접지 전도체들, 고속 전도체들, 저속 전도체들 및 전력 전도체들의 단자들이 아래를 향하는 것으로 예시되지만, 조립체는 또한 유사한 리드 프레임들에 의해 지지될 수 있고 유사한 접지 차폐부에 의해 커버될 수 있는 위를 향하는 단자들을 포함하는 리드 프레임 구조물들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 즉, 최상부 포트 조립체는 복수의 리드 프레임 구조물들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 조립체(115a 내지 115n)의 각각의 리드 프레임 구조물들의 단자들과 그 개개의 접지 차폐부 사이의 신호 및 필드 친화도는, 예를 들어, 본 명세서에서 전술된 바와 같이 유해한 리드 프레임 대 리드 프레임 결합 및 크로스토크를 제한하기에 충분할 수 있다.
도 5j는 최하부 포트(88b)가 연결되기 전의 최상부 포트(88a)를 갖는 커넥터(1b)의 도면을 도시한다. 또한, 예를 들어 리플로우 동작들 동안 PCB(예를 들어, PCB(3))에 최상부 포트 조립체를 고정시키는 보드 잠금장치들(103a 내지 103n)이 도시된다.
이제 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 최상부 포트 웨이퍼 조립체(13)의 도면들이 도시된다. 도시된 바와 같이, 조립체는 내부 하우징(102)의 대향하는 금속 측면 플레이트들(오직 하나만 도시됨)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 조립체는, 예를 들어, SMT 및 보드 잠금장치들(103a 내지 103n)을 사용하여, PCB(3)와 같은 PCB에 정렬되고 연결될 수 있다. 조립체(13)는, 단자들을 통한 공기 흐름을 제공하기 위해, 중간의 전도성 차폐부들(예를 들어, 도금된 플라스틱 차폐부들) 각각에 하나 이상의 갭들( g 4a 내지 4n )을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이, 본 발명자들은 정합된 디바이스(예를 들어, 고속 능동 플러그 모듈들)뿐만 아니라 내부 전도체 및 접지 웨이퍼 정렬 둘 모두에 대한 다수의 정렬 제어부들을 포함하는 본 발명의 커넥터 조립체들 및 관련 방법들을 발견하였다. 또한, 본 발명의 커넥터 조립체들에 포함된 온도 제어부들은 이러한 커넥터들이 연결된 플러그-인 모듈들 내의 전자 회로부에 의해 생성되는 온도들(예를 들어, 최대 20+ 와트)을 제어할 수 있게 하여, 통신들(데이터) 신호들의 효과적인 전송을 적어도 100 Gbps까지 가능하게 한다.
특정한 본 발명의 특징들 및 기능들이 하나의 발명의 실시예 또는 예시적인 도면과 관련하여 설명되었지만, 이는 단지 예시적이라는 것이 이해되어야 한다. 즉, 일부 특징들 및 기능들은 구체적으로 설명된 실시예 또는 도면 이외의 많은 실시예들에 적용가능하고 통합될 수 있다.
아래에 포함된 청구범위 표현은 확장된 형태로, 즉 계층적으로 가장 넓은 것에서 가장 좁은 것으로 참조에 의해 통합되며, 고유한 독립형 실시예로 설명된 다중 종속 청구범위 참조에 의해 표시되는 각각의 가능한 조합이 있다.
한편 이점들, 다른 장점들 및 문제들에 대한 해결책들이 본 발명의 특정 실시예들과 관련하여 전술되었다. 그러나, 이점들, 장점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 그러한 이점들, 장점들 또는 해결책들을 야기하거나 초래하는, 또는 그러한 이점들, 장점들 또는 해결책들이 보다 두드러지게 할 수 있는 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 청구항들의 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징 또는 요소로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (87)

  1. 커넥터 조립체로서,
    케이지; 및
    내부 하우징을 포함하는 상기 케이지 내의 커넥터를 포함하고, 상기 내부 하우징은 플라스틱으로 구성되고 하나 이상의 웨이퍼들, 상기 하우징의 일 측면 상의 제1 지지 측면 플레이트 및 상기 하우징의 대향 측면 상의 제2 지지 측면 플레이트를 둘러싸도록 구성되고, 각각의 측면 플레이트는 동일한 기하학적 평면 내에 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 정렬시키기 위해 상기 하나 이상의 웨이퍼들의 부분들을 수용하고 홀딩하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱은 고온 액정 중합체(LCP)를 포함하는, 커넥터 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들은 1개 내지 8개의 웨이퍼들과 동일한, 커넥터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼들 각각은 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 포함하고, 상기 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 상기 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 돌출부들을 포함하는 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 더 포함하고, 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물의 하나 이상의 돌출부들을 수용하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 비전도성 재료를 포함하는, 커넥터 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 측면 플레이트들은 금속으로 구성되는, 커넥터 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 금속은 스테인리스 강을 포함하는, 커넥터 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 쿼드-스몰(quad-small) 폼-팩터 플러그가능 입력/출력(I/O) 커넥터 또는 쿼드-더블(quad-double) 밀도 소형 폼-팩터 플러그가능 I/O 커넥터를 포함하는, 커넥터 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들의 단자들은 플라스틱 또는 도금된 플라스틱 구조물로 오버몰딩된 단자들을 포함하고, 상기 단자들은 차동 고속 단자들, 저속 단자들, 전력 단자들 및 접지 단자들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 각각의 차동 고속 신호 단자는 일 측면 상의 다른 차동 고속 신호 단자 및 다른 측면 상의 접지 단자로 구성되는, 커넥터 조립체.
  12. 제10항에 있어서, 각각의 차동 고속 신호 단자는 적어도 100 Gbps(Gigabits per second)까지 신호들을 전송할 수 있는, 커넥터 조립체.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 측면 플레이트는 LCP로 구성되는, 커넥터 조립체.
  14. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 각각의 웨이퍼의 최상부를 적소에 고정 또는 잠금하도록 구성된, 상기 하우징의 양측에 하나 이상의 래치(latch)들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 각각의 래치는 상기 하우징의 섹션으로서 구성되고, 상기 하나 이상의 웨이퍼들을 고정시키기 위해 편향되도록 동작가능한, 커넥터 조립체.
  16. 제5항에 있어서, 상기 제1 지지 측면 플레이트 및 제2 지지 측면 플레이트는 상기 하나 이상의 웨이퍼 돌출부들을 수용하기 위한 하나 이상의 애퍼처들로 구성되는, 커넥터 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 각각의 웨이퍼 돌출부 및 애퍼처는 각각의 돌출부가 개개의 애퍼처의 코너로 구조적으로 바이어싱되어 각각의 테일 부분의 테일 에지들이 동일한 기하학적 평면 내에 있도록 각각의 웨이퍼의 단자들의 테일 부분들을 제어하도록 구성될 수 있는, 커넥터 조립체.
  18. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부는 최상부 포트 웨이퍼 조립체의 웨이퍼들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  19. 제11항에 있어서, 저속 단자들 및 전력 단자들에 대응하는 각각의 웨이퍼의 섹션은 차동 고속 단자들을 유해한 전기 간섭으로부터 전기적으로 격리시키는, 커넥터 조립체.
  20. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 하나 이상의 일부 또는 모든 단자들을 커버하도록 구성된 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐부들은 차동 고속 송신 단자들을 커버하도록 구성된 각각의 차폐부 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들 및 상기 고속 수신 단자들을 커버하도록 구성된 각각의 차폐부 사이에 갭을 갖는 2개 이상의 별개의 차폐부들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  22. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 하나 이상의 일부 또는 모든 단자들을 커버하도록 구성된 전도성 접지 차폐 요소를 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  23. 제20항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제1 전도성 접지 차폐 요소는 상기 웨이퍼들 중 하나의 하나 이상의 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제2 전도성 접지 차폐 요소는 동일한 웨이퍼의 추가적인 차동 고속 단자들을 커버하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전도성 접지 차폐부들은 그 사이에 갭을 갖도록 구성되며, 상기 갭의 치수들은 저속 및 전력 단자들의 총 수의 면적에 하나의 단자를 더한 것과 상기 단자들의 요구되는 피치를 곱한 것에 대응하는, 커넥터 조립체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 갭은 4.0 밀리미터를 포함하는, 커넥터 조립체.
  26. 제23항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제1 전도성 접지 차폐 요소에 의해 커버되는 상기 하나 이상의 차동 고속 단자들은 송신 차동 고속 단자들을 포함하고 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들 중 제2 전도성 접지 차폐 요소에 의해 커버되는 상기 동일한 웨이퍼의 추가적인 차동 고속 단자들은 수신 차동 고속 단자들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  27. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 하나의 저속 단자들 및 전력 단자들은 동일한 행의 단자들에 구성되고, 다른 행의 다른 웨이퍼의 저속 단자들 및 전력 단자들로부터 오프셋되어 구성되는, 커넥터 조립체.
  28. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각은 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 지지하고, 상기 조립체는 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부 사이에 전도성 접지 차폐부를 위치설정하도록 추가로 구성되는, 커넥터 조립체.
  29. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각은 하나 이상의 차동 고속 단자들을 지지하고, 상기 조립체는 상기 개개의 접지 차폐부와 상기 개개의 차동 고속 단자들 사이에 필드 친화도를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각의 개개의 차동 고속 단자들 중 하나 이상에 근접한 제1 거리에 전도성 접지 차폐부를 위치설정하도록 추가로 구성되는, 커넥터 조립체.
  30. 제1항에 있어서, 상기 하우징은, 공기가 흐르도록 허용하고 적어도 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각의 저속 단자들 및 전력 단자들에 의해 생성된 열을 제거할 수 있게 하기 위한 하나 이상의 갭들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  31. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들은 수직 축을 따라 구성되는, 커넥터 조립체.
  32. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 전도성 접지 차폐 요소들은 수직 축 이외의 축을 따라 구성되는, 커넥터 조립체.
  33. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각은 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들 및 하나 이상의 접지 단자들을 지지하고, 상기 조립체는 전도성 접지 차폐 요소들을 더 포함하고, 각각의 요소는 개개의 웨이퍼의 하나 이상의 차동 고속 단자들, 하나 이상의 저속 단자들, 하나 이상의 전력 단자들, 및 하나 이상의 접지 단자들을 커버하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  34. 제1항에 있어서, 플라스틱 접지 차폐 요소의 일부인 접지 전도성 섹션과 각각 스티칭가능하게 정합되는 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  35. 제34항에 있어서, 상기 접지 전도성 섹션은 전도성 플라스틱을 포함하는, 커넥터 조립체.
  36. 제34항에 있어서, 상기 접지 전도성 섹션은 전도성 금속, 전도성 또는 도금된 플라스틱, 또는 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트를 포함하는, 커넥터 조립체.
  37. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체들은 구리, 구리 합금, 금 또는 백금으로 구성되는, 커넥터 조립체.
  38. 제34항에 있어서, 상기 하나 이상의 삽입 몰딩된 금속 접지 전도체들은 연속 전도성 구조물을 포함하는, 커넥터 조립체.
  39. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 각각은 이중 접지 경로들, 개별 접지 전도체들에 의해 형성된 제1 경로 및 전도성 핑거들 및 전도성 도금 플라스틱 차폐부에 의해 형성된 제2 접지 경로를 포함하고, 상기 이중 접지 경로들은 각각의 경로의 길이를 따라 공유된 복합 임피던스를 실질적으로 감소시키는, 커넥터 조립체.
  40. 제39항에 있어서, 상기 전도성 핑거들 각각은 상기 개별 접지 전도체들 중 하나의 접촉 부분에 전기적으로 그리고 갈바닉 방식으로(galvanically) 연결되는, 커넥터 조립체.
  41. 제39항에 있어서, 상기 전도성 핑거들 각각은 전도성 접지 플레이트의 핑거들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  42. 제39항에 있어서, 상기 전도성 핑거들 각각은 플라스틱 접지 차폐 구조물의 삽입 몰딩된 핑거들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  43. 제5항에 있어서, 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 인쇄 회로 기판(PCB)에 상기 구조물을 부착하기 위한 하나 이상의 부착 구조물들을 더 포함할 수 있는, 커넥터 조립체.
  44. 제43항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 구조물들 중 일부는 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱을 구성하고, 상기 부착 구조물들 중 일부는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속을 구성하는, 커넥터 조립체.
  45. 제43항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 구조물들은 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱을 구성하는, 커넥터 조립체.
  46. 제43항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 구조물들은 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속을 구성하는, 커넥터 조립체.
  47. 제1항에 있어서, 표면-장착 기술에 의해 PCB에 연결되도록 구성된 최하부 포트 웨이퍼 조립체를 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  48. 제1항에 있어서, 볼 그리드 어레이(ball grid array), 솔더 차지(solder charge), 프레스-피트(press-fit)를 사용하여, 또는 광섬유 기술에 의해 PCB에 연결되도록 구성된 최하부 포트 웨이퍼 조립체를 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  49. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부는 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 웨이퍼들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  50. 제49항에 있어서, 상기 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 웨이퍼들을 커버하도록 구성된 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소를 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  51. 제50항에 있어서, 상기 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 도금 플라스틱을 포함하는, 커넥터 조립체.
  52. 제50항에 있어서, 상기 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 도금 세라믹을 포함하는, 커넥터 조립체.
  53. 제50항에 있어서, 상기 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 전도성 또는 도금된 플라스틱 또는 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트, 유전체와 전도성 요소들을 갖는 하이브리드 라미네이트 또는 유전체 코팅을 갖는 다른 전도성 재료를 포함하는, 커넥터 조립체.
  54. 제50항에 있어서, 상기 전도성 접지 플라스틱 차폐 요소는 다수의 별개의 요소들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  55. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 웨이퍼들 중 일부는 추가로 최하부 포트 웨이퍼들이고, 상기 조립체는 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  56. 제55항에 있어서, 상기 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 도금된 플라스틱 또는 스테인리스 강을 포함하는, 커넥터 조립체.
  57. 제55항에 있어서, 상기 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은, 최하부 포트 웨이퍼들의 차동 고속 단자들을 둘러싸고, 상기 커넥터 조립체에 정합된 PCB의 표면 상에 형성된 전기 접지 평면 구조물을 전기적으로 미러링하는 접지 기준 평면 구조물로서 구성되는, 커넥터 조립체.
  58. 제55항에 있어서, 상기 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 PCB의 표면으로부터 분리되도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  59. 제55항에 있어서, 상기 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 PCB의 표면으로부터 0.25 내지 0.50 밀리미터만큼 분리되도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  60. 제55항에 있어서, 상기 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 최하부 포트 웨이퍼 조립체의 일체형 부분으로서 구성되는, 커넥터 조립체.
  61. 제1항에 있어서, 상기 내부 하우징은 최상부 포트의 부분들 및 최하부 포트의 부분들을 둘러싸는, 커넥터 조립체.
  62. 제1항에 있어서, 상기 내부 하우징은 최상부 포트의 부분들을 둘러싸는, 커넥터 조립체.
  63. 제62항에 있어서, 상기 하우징은 최하부 포트와 접촉하도록 양측들 상에 하나 이상의 노치들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  64. 제62항에 있어서, 상기 하우징은 상기 하우징을 PCB에 고정하기 위한 하나 이상의 보드 잠금장치들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  65. 제64항에 있어서, 상기 하나 이상의 보드 잠금장치들은 변형가능한 금속 또는 플라스틱으로 구성되는, 커넥터 조립체.
  66. 제62항에 있어서, 최상부 포트와 최하부 포트 사이에 고정가능하게 구성된 최상부 포트 지지 구조물을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  67. 제66항에 있어서, 상기 최상부 포트 지지 구조물은 하나 이상의 애퍼처들을 포함하고, 각각의 애퍼처는 상기 최상부 포트 지지 구조물을 고정가능하게 위치설정하기 위해 개개의 최상부 포트 돌출부를 수용하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  68. 커넥터 조립체로서,
    제1 측면 및 상기 제1 측면에 대향하는 제2 측면을 갖는 내부 하우징; 및
    상기 내부 하우징의 제1 및 제2 측면들에 각각 연결된 제1 및 제2 지지 측면 플레이트들을 포함하고, 각각의 측면 플레이트는 상기 내부 하우징 내의 웨이퍼들의 테일 부분들의 위치들을 서로에 대해 고정시키고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  69. 제68항에 있어서, 상기 측면 플레이트들 둘 모두는 금속 측면 플레이트들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  70. 제68항에 있어서, 상기 내부 하우징은 플라스틱을 포함하는, 커넥터 조립체.
  71. 제70항에 있어서, 상기 플라스틱은 액정 중합체를 포함하는, 커넥터 조립체.
  72. 제68항에 있어서, 상기 내부 하우징 내에 복수의 웨이퍼들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  73. 제72항에 있어서, 상기 복수의 웨이퍼들 각각은 플라스틱으로 오버몰딩된 단자들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  74. 제72항에 있어서, 상기 복수의 웨이퍼들 각각은 도금된 플라스틱으로 오버몰딩된 단자들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  75. 제68항에 있어서, 각각의 측면 플레이트는 상기 복수의 웨이퍼들 각각의 단자들의 테일 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성되는, 커넥터 조립체.
  76. 제75항에 있어서, 상기 측면 플레이트들 각각은 상기 테일 정렬 및 지지 구조물들의 돌출부들 및 상기 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성된 애퍼처들을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  77. 제68항에 있어서, 하나 이상의 테일 정렬 및 지지 구조물 돌출부들을 포함하는 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  78. 제68항에 있어서, 하나 이상의 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물 돌출부들을 포함하는 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 더 포함하는, 커넥터 조립체.
  79. 제77항에 있어서, 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 비전도성 재료로 구성되는, 커넥터 조립체.
  80. 제78항에 있어서, 상기 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 전도성 재료로 구성되는, 커넥터 조립체.
  81. 제77항에 있어서, 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물은 인쇄 회로 기판(PCB)에 상기 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물을 부착하기 위한 하나 이상의 부착 구조물들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  82. 제81항에 있어서, 상기 하나 이상의 부착 구조물들은, 접착제로 커버된 비전도성 플라스틱, 또는 상기 PCB에 납땜될 수 있는 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속, 또는 상기 접착제로 커버된 상기 비전도성 플라스틱과 상기 PCB에 납땜되는 상기 납땜가능한 도금된 비전도성 플라스틱 또는 금속의 조합을 포함하는, 커넥터 조립체.
  83. 제68항에 있어서, 상기 측면 플레이트들 각각은 PCB에 연결된 하나 이상의 내향 또는 외향으로 구부러진 또는 구성된 후크형 탭(hook-like tab)들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  84. 제68항에 있어서, 상기 측면 플레이트들 각각은 각각의 측면 플레이트를 PCB에 고정시키기 위한 일체형 하나 이상의 납땜 못(solder nail)들을 포함하는, 커넥터 조립체.
  85. 내부 하우징의 측면으로의 연결을 위한 커넥터 조립체 측면 플레이트로서,
    상기 측면 플레이트는, 복수의 웨이퍼들 각각의 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해 테일 정렬 및 지지 구조물의 돌출부들 및 웨이퍼 돌출부들을 수용하도록 구성되는, 커넥터 조립체 측면 플레이트.
  86. 제85항에 있어서, 각각의 측면 플레이트를 PCB에 고정시키기 위해 상기 PCB 또는 일체형 하나 이상의 납땜 못들에 연결된 하나 이상의 내향 또는 외향으로 구부러진 또는 구성된 후크형 탭들을 더 포함하는, 커넥터 조립체 측면 플레이트.
  87. 커넥터 조립체 내의 웨이퍼들의 위치를 고정시키기 위한 방법으로서,
    내부 하우징의 제1 및 제2 측면들에 연결된 제1 및 제2 지지 측면 플레이트들을 사용하여 상기 커넥터 조립체의 내부 하우징 내의 웨이퍼들의 위치를 서로에 대해 고정시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼들 각각의 테일 부분들을 홀딩하고 각각의 테일 부분의 단자들의 테일 에지들을 동일한 기하학적 평면 내에 정렬시키기 위해 비전도성 최상부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물의 돌출부들, 전도성 최하부 포트 테일 정렬 및 지지 구조물들의 돌출부들, 및 웨이퍼 돌출부들을 상기 제1 및 제2 측면 플레이트들의 애퍼처들 내에 수용하는 단계를 포함하는, 방법.
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