特許第6381832号(P6381832)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6381832ラジエータ、ラジエータの無半田相互接続、および、ラジエータの接地エレメント
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6381832
(24)【登録日】2018年8月10日
(45)【発行日】2018年8月29日
(54)【発明の名称】ラジエータ、ラジエータの無半田相互接続、および、ラジエータの接地エレメント
(51)【国際特許分類】
   H01Q 13/10 20060101AFI20180820BHJP
   H01Q 21/06 20060101ALI20180820BHJP
   H01Q 21/24 20060101ALI20180820BHJP
   H01Q 1/12 20060101ALI20180820BHJP
   H05K 7/14 20060101ALI20180820BHJP
【FI】
   H01Q13/10
   H01Q21/06
   H01Q21/24
   H01Q1/12 Z
   H05K7/14 W
【請求項の数】20
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2017-551992(P2017-551992)
(86)(22)【出願日】2015年10月22日
(65)【公表番号】特表2018-505630(P2018-505630A)
(43)【公表日】2018年2月22日
(86)【国際出願番号】US2015056848
(87)【国際公開番号】WO2016105653
(87)【国際公開日】20160630
【審査請求日】2017年6月21日
(31)【優先権主張番号】14/579,568
(32)【優先日】2014年12月22日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】503455363
【氏名又は名称】レイセオン カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ヴィスカラ,アルバート エフ.
(72)【発明者】
【氏名】シャー,ジェイナ
【審査官】 橘 均憲
(56)【参考文献】
【文献】 米国特許出願公開第2006/0055613(US,A1)
【文献】 欧州特許出願公開第2704259(EP,A2)
【文献】 米国特許第7444736(US,B1)
【文献】 米国特許第5309165(US,A)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0143579(US,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2010/0112826(US,A1)
【文献】 特開2011−244260(JP,A)
【文献】 特開2008−61204(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01Q1/00−25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1および第2横方向において多数のスロットを画定している開口プレートと、
前記多数のスロットそれぞれの内部に配置されたスプリングプローブと、
プリント回路基板(PCB)であり、それぞれが主表面および副表面を有しており、かつ、一つの前記副表面の多数の部分に係るいずれかの側部が凹んでいて、PCB回路と電気的に相互接続された導電性パッド材料を用いてメッキされた多数のパッドを画定し、
前記PCBそれぞれは、前記副表面のうち対応する一つがスロットの中に挿入されるように配置されており、当該PCBが、十字形交差パターンを形成し、かつ、前記パッドは、対応するPCB面の平面内にあるスプリングプローブとの水平ブラインドメイト接点を形成する、
プリント回路基板と、
相補的ノッチにおいて十字形交差しているPCBペア間に挟まれている接地エレメントと、
を含む、ラジエータ。
【請求項2】
前記開口プレートは、金属材料を含み、かつ、
前記PCBは、ファスナまたはエポキシボンドのうち少なくとも一つを介して前記開口プレートに対してそれぞれ接地されている、
請求項1に記載のラジエータ。
【請求項3】
前記スプリングプローブは、前記パッドと無線周波数(RF)整合されたRFスプリングプローブを含む、
請求項1に記載のラジエータ。
【請求項4】
前記PCBの前記主表面および前記副表面は、導電性パッド材料から絶縁されている導電性表面材料を用いてメッキされている、
請求項1に記載のラジエータ。
【請求項5】
前記接地エレメントは、
ヘアピンエレメントと、
前記ヘアピンエレメントの対向する端から、相互に実質的に平行に延びている第1および第2脚部と、を含み、
前記第1および第2脚部それぞれは、十字形交差しているPCBペアのうち最初のものを掴むための外向き弾性グリップエレメント、および、前記十字形交差しているPCBペアのうち2番目のものを掴むための内向き弾性グリップエレメント、を含む、
請求項1に記載のラジエータ。
【請求項6】
前記第1および第2脚部それぞれは、背部エレメントを含み、
前記外向き弾性グリップエレメントそれぞれは、第1および第2対向外向きフランジ、および、第1および第2対向弾性部材、を含み、それにより、前記第1および第2対向外向きフランジが、対応する前記背部エレメントに対して弾性的に結合されており、かつ、
前記内向き弾性グリップエレメントそれぞれは、第1および第2対向内向きフランジ、第1内向きフランジがそれにより第1脚部の前記背部エレメントに対して弾性的に結合される第1弾性部材、および、第2内向きフランジがそれにより第2脚部の前記背部エレメントに対して弾性的に結合される第2弾性部材、を含む、
請求項5に記載のラジエータ。
【請求項7】
前記第1および第2脚部それぞれは、背部エレメントを含み、
前記外向き弾性グリップエレメントそれぞれは、第1および第2対向外向きフランジ、および、第1および第2対向弾性部材、を含み、それにより、前記第1および第2対向外向きフランジが、対応する前記背部エレメントに対して弾性的に結合されており、かつ、
前記内向き弾性グリップエレメントそれぞれは、前記第1および第2脚部に係るそれぞれの背部エレメントに沿ってそれぞれに配置されている第1および第2ディンプル、を含む、
請求項5に記載のラジエータ。
【請求項8】
スロットを画定している開口プレートと、
前記スロットの内部に配置されたスプリングプローブと、
主表面および副表面を有するプリント回路基板(PCB)と、を含み、
前記PCBは、パッドを画定するように、一つの前記副表面の一部分に係るいずれかの側部が凹んでいて、PCB回路と電気的に相互接続された導電性パッド材料を用いてメッキされており、かつ、
前記PCBは、前記スロットの中に挿入された前記副表面の一つと共に配置されており、前記パッドは、PCB面の平面内にあるスプリングプローブとの水平ブラインドメイト接点を形成する、
無半田相互接続。
【請求項9】
前記開口プレートは、金属材料を含み、かつ、
前記PCBは、ファスナまたはエポキシボンドのうち少なくとも一つを介して前記開口プレートに対して接地されている、
請求項8に記載の無半田相互接続。
【請求項10】
前記スプリングプローブは複数であり、かつ、前記スロットの長手方向に沿って前記スロットの内部に配置されたスプリングプローブとして備えられる、
請求項8に記載の無半田相互接続。
【請求項11】
前記PCBは、PCB面の平面内にあるスプリングプローブとの水平ブラインドメイト接点それぞれに対する多数のパッドを画定する、
請求項10に記載の無半田相互接続。
【請求項12】
前記スプリングプローブは、前記パッドと無線周波数(RF)整合されたRFスプリングプローブを含む、
請求項8に記載の無半田相互接続。
【請求項13】
前記PCBの前記主表面および前記副表面は、導電性パッド材料から絶縁されている導電性表面材料を用いてメッキされている、
請求項8に記載の無半田相互接続。
【請求項14】
ラジエータのための接地エレメントであって、
ヘアピンエレメントと、
前記へアピンエレメントの対向する端から、相互に実質的に平行に延びている第1および第2脚部と、を含み、
前記第1および第2脚部それぞれは、外向き弾性グリップエレメント、および、内向き弾性グリップエレメント、を含む、
接地エレメント。
【請求項15】
前記へアピンエレメントと、前記第1および第2脚部は、ベリリウム銅(BeCu)で形成されている、
請求項14に記載の接地エレメント。
【請求項16】
前記へアピンエレメントは、弾性がある、
請求項14に記載の接地エレメント。
【請求項17】
前記第1および第2脚部それぞれは、前記ヘアピンエレメントに対して、および、隣接する別個の脚部に対して、取り付け可能である一連の別個の脚部を含む、
請求項14に記載の接地エレメント。
【請求項18】
前記第1および第2脚部それぞれは、背部エレメントを含み、かつ、
前記外向き弾性グリップエレメントそれぞれは、
第1および第2対向外向きフランジと、
前記第1および第2対向外向きフランジが、それにより対応する前記背部エレメントに対して弾性的に結合される第1および第2対向弾性部材と、
を含む、
請求項14に記載の接地エレメント。
【請求項19】
前記第1および第2脚部それぞれは、背部エレメントを含み、かつ、
前記外向き弾性グリップエレメントそれぞれは、
第1および第2対向内向きフランジと、
第1内向きフランジが、それにより第1脚部の前記背部エレメントに対して弾性的に結合される第1弾性部材と、
第2内向きフランジが、それにより第2脚部の前記背部エレメントに対して弾性的に結合される第2弾性部材と、
を含む、
請求項14に記載の接地エレメント。
【請求項20】
前記第1および第2脚部それぞれは、背部エレメントを含み、かつ、
前記内向き弾性グリップエレメントそれぞれは、前記第1および第2脚部に係るそれぞれの背部エレメントに沿ってそれぞれに配置されている第1および第2ディンプル、を含む、
請求項14に記載の接地エレメント。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
本発明は、ラジエータ、ラジエータの無半田相互接続、および、ラジエータの接地エレメントに関する。
【0002】
Ku帯域(Ku-band)(すなわち、マイクロ波範囲の周波数における電磁スペクトルの12−18GHz部分)で機能する二重偏波ラジエータ(dual-polarized radiator)の相互接続(interconnection)は、小さい形状サイズと狭いコネクタピッチを必要とする。多くの同軸相互接続(coaxial interconnection)は、こうした条件的要求に適合しないか、または、同様にアセンブリされる個々のケーブルを必要とする。いずれの場合でも、同軸相互接続は、しばしば、各エレメントの場所(site)においてエポキシボンド(epoxy bonds)、又は、半田を必要とする。エレメント場所に係る大きなアレイ(array)を用いる、エポキシボンド、又は、半田に対するこの必要性は、高い労働コストと部品コストにつながるが、一方で、エポキシ又は半田接合部自体は、環境要求にさらされるアセンブリに対する故障の潜在的な原因である。さらに、ラジエータの大きなアレイを用いると、送信/受信(T/R)モジュールと嵌合(mate)するのに必要な挿入力が非常に大きくなる。
【0003】
従来、二重偏波ラジエータの相互接続は、T/Rモジュールに対して相互接続するためにケーブルを使用していた。しかしながら、この方法では、時間のかかるアンテナの分解を必要としないでモジュールを交換することができない。別の方法は、小型化された半田付け相互接続を含んでいる。しかしながら、このプロセスは、コストを増加させ、導電性接合不良の可能性があり、比較的大きな挿入力を必要とし、そして、特定のモジュールスタイルが可能ではない。さらに他の事例において、プリント回路基板(PCB)への無半田相互接続が行われているが、接点(contacts)がPCBの上面または底面のパッドに当たる垂直移行(すなわち、移行がPCBの平面について垂直であるもの)を使用する。
【0004】
一方、共通のRF接地を用いて二重偏波ラジエータのアレイを形成するためのPCBを組立てる現在の方法も、同様に欠点を有している。一般的に、銀エポキシ(silver epoxy)は、十字形交差している(crisscrosing)PBCによって形成されたエッグクレート(eggcrate)構造体に係る内部コーナー全てに沿ってディスペンス(dispense)され、かつ、アセンブリを一緒に保持するために硬化される。周波数がKu帯域およびそれ以上に近づくにつれて、二重偏光ユニットセルのサイズについて、十字形交差している各位置に対する4つの内部コーナーに係る自動ディスペンスが実現できないので、このプロセスの人件費は高くなる。また、コーナーの長さは、ラジエータのデザインに応じて、しばしば1インチより大きく、これは、いくつかの自動ディスペンス機能を超えている。
【発明の概要】
【0005】
本発明の一つの実施例に従って、ラジエータが提供される。ラジエータは、第1および第2横方向(transverse directions)において多数のスロットを画定している開口プレート(aperture plate)と、多数のスロットそれぞれの内部に配置されたスプリングプローブ(spring probes)と、プリント回路基板(PCB)であり、それぞれが主(major)表面および副表面(minor surface)を有しており、かつ、一つの副表面の多数の部分に係るいずれかの側部が凹んでいて、PCB回路および接地エレメントと電気的に相互接続された導電性パッド材料を用いてメッキされた多数のパッドを画定する、PCBを含んでいる。PCBそれぞれは、副表面のうち対応する一つがスロットの中に挿入されるように配置されており、PCBが十字形交差パターンを形成し、かつ、パッドは対応するPCB面の平面内にあるスプリングプローブとの水平ブラインドメイト(blind-mate)接点(contact)形成する。接地エレメントが、相補的(complementary)ノッチにおいて十字形交差しているPCBペア間に挟まれている。
【0006】
別の実施例に従って、無半田相互接続が提供される。無半田相互接続は、スロットを画定している開口プレートと、スロットの内部に配置されたスプリングプローブと、主表面および副表面を有するプリント回路基板(PCB)と、を含む。PCBは、パッドを画定するように、一つの副表面の一部分に係るいずれかの側部が凹んでいて、PCB回路と電気的に相互接続された導電性パッド材料を用いてメッキされている。かつ、PCBは、スロットの中に挿入された副表面の一つと共に配置されており、パッドは、PCB面の平面内にあるスプリングプローブとの水平ブラインドメイト接点を形成している。
【0007】
さらに別の実施例によれば、ラジエータのための接地エレメントが提供される。接地エレメントは、ヘアピンエレメントと、へアピンエレメントの対向する端から相互に実質的に平行に延びている第1および第2脚部と、を含む。第1および第2脚部それぞれは、外向き弾性グリップエレメント、および、内向き弾性グリップエレメント、を含む。
【0008】
さらなる特徴および利点は、本発明の技術を通じて具現化される。本発明の他の実施例および態様は、ここにおいて詳細に説明され、かつ、請求される発明の一部であるとみなされる。利点および特徴を伴う本発明をより良く理解するために、明細書および図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明としてみなされる技術的事項は、明細書の結論における特許請求の範囲において、特定的に指摘され、かつ、明確に請求されている。本発明に係る前述および他の特徴、そして、利点は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかである。
図1図1は、実施例に従った、ラジエータアセンブリの斜視図である。
図2図2は、図1のラジエータアセンブリの上面図である。
図3図3は、図1および図2のラジエータアセンブリの破断斜視図である。
図4図4は、図1および図2に係るラジエータとスプリングプローブに対する相互接続の側面図である。
図5図5は、実施例に従った、ラジエータのプリント回路基板(PCB)の斜視図である。
図6図6は、実施例に従った、図1−4のラジエータと共に使用するための接地エレメントの斜視図である。
図7図7は、図6の接地エレメントの一部の拡大図である。
図8図8は、代替的な実施例に従った、図6の接地エレメントの一部の拡大図である。
図9図9は、実施例に従った、初期アセンブリ段階における開口プレートの斜視図である。
図10図10は、図9の開口プレートへと挿入されるスプリングプローブの側面図である。
図11図11は、図9の開口プレートの第1方向スロットへと挿入されている接地エレメントを伴うPCBの斜視図である。
図12図12は、図9の開口プレートの第2方向スロットへと挿入されている接地エレメントを伴うPCBの斜視図である。
図13図13は、十字形交差しているラジエータPCBアセンブリの中へ設置されている接地エレメントの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に説明されるように、二重偏波ラジエータのための相互接続は、ラジエータPCB上のメッキされたエッジ、および、構造金属化プレート(structural metalized plate)上のスロットへのPCBの取り付け(mounting)を使用する。このようにして、メッキされたエッジにより、水平(すなわち、PCB平面と平行であり、かつ、面内)のRF相互接続を形成するように、スプリングプローブとかみ合うことができる。スプリングプローブがPCBのエッジにおいて完全にRF整合された(RF matched)パッドに対して係合しているので、追加のブロックまたはピンをPCBに対して半田付けする必要がなく、それにより、コスト、および、その部分とオペレーションに関連する潜在的な障害を取り除いている。接地コンタクトは、PCB上のブロックと係合するファスナを用いて機械的にPCBを金属化プレートに貼り付けること、または、基板をプレートに対して接合すること、のいずれかによって達成される。
【0011】
加えて、接地クリップ(grounding clips)の設置による製造コストとリードタイムを低減するために、手動ディスペンスと硬化なしで、十字形交差しているPCB間の接地コンタクトが達成され得る。こうした設置は、特別な工具を必要とせず、かつ、全てのボード上で並行して行われ、工場のスループットを改善している。接地フィンガの間隔(ground finger spacing)とボードスロットを越えたオーバーハングは、容易にモデル化することができ、そして、機能は、ラジエータデザインについて追加の調整を提供することができる。
【0012】
図1−4を参照すると、二重偏波の、オフセットノッチラジエータアセンブリ10が提供されている。ラジエータアセンブリ10は、開口プレート20、スプリングプローブ30(図3を参照のこと)、プリント回路基板(PCB)40、および、接地エレメント50を含んでいる。開口プレート20は、金属または金属合金からなり、そして、平坦化表面(planarized surface)22を伴う容積本体(volumetric body)21として提供される。図2に示されるように、平坦化表面22は、第1方向において相互に平行に延びる第1スロット23、および、第2方向において相互に平行に延びる第2スロット24を含んでいる、一連の複数のスロットによって跡付けされて(marked)いる。第2方向は、第1方向に関して横方向に向けられている。
【0013】
第1スロット23は、平坦化表面22から本体21の中へと部分的に延びてよく、そして、対向している側壁(sidewall)231および底壁(basewall)232を含む(図3において特に示されるように)。底壁232は、第1スロット23の最下端において側壁231の間に延びている。第2スロット24は、平坦化表面22から本体21の中へと部分的に延びてよく、そして、対向している側壁241と底壁242を含んでいる。第1スロット23と第2スロット24は、互いに交差して、平坦化表面22に沿って配列された(arrayed)複数の十字形交差位置25を形成する。
【0014】
第1スロット23と第2スロット24は、相互に垂直であるものとして図1−3において示されているが、これは要求されるものではなく、そして、第1スロット23が十字形交差位置25において第2スロット24と直角でない角度を形成する他の実施例が存在することが理解されるべきである。明確と簡潔の目的のために、しかしながら、以下の説明は、垂直な実施例だけに関連する。
【0015】
図3に示されるように、スプリングプローブ30は、第1スロット23の内側および第2スロット24の内部に配置され得る。そのために、スプリングプローブ30は、第1スロット23の少なくとも一つの内側および第2スロット24の少なくとも一つの内部に配置された多数のスプリングプローブ30を伴う複数のスプリングプローブ30として提供されてよい。すなわち、第1スロット23の内側に多数のスプリングプローブ30が配置されている場合、多数のスプリングプローブ30は、相互に一定間隔で配置されてよい。そして、特定の実施例において、多数のスプリングプローブ30が、対応する十字形交差位置25の間で一定間隔に配置されてよい。同様に、多数のスプリングプローブ30が第2スロット24の内部に配置される場合、多数のスプリングプローブ30は、相互に一定間隔で配置されてよく、そして、特定の実施例においては、多数のスプリングプローブ30が、対応する十字形交差位置25の間で一定間隔に配置されてよい。
【0016】
いずれの場合でも、図3図4を参照すると、各スプリングプローブ30は、無線周波数(RF)スプリングプローブとして提供されてよく、対応する第1/第2スロット23/24の内側に嵌合するように寸法決めされた、細長い本体31と、ばね懸架式(spring-loaded)プローブチップ32、および、プローブ先端チップ33を含んでいる。ばね懸架式プローブチップ32は、スプリングプローブ30の第1長手方向端に設けられており、そして、プローブ先端チップ33は、スプリングプローブ30の第2長手方向端に設けられている。第2長手方向端は、第1長手方向端の反対側である。はね懸架式プローブチップ32は、スプリングプローブ30の長手方向軸に沿って弾性的に移動可能であり、そして、平坦化表面22と反対側の開口プレート20の表面を越えて突起しているプローブ先端チップ33を用いて対応する第1/第2スロット23/24の中へ部分的に延びている。
【0017】
各PCB40は、集積回路41の内部レイヤ、および、集積回路41に対して結合されているアンテナ構造体42を含んでいる。より一般的に、各PCB40は、対向する第1および第2主表面(major surface)43、第1および第2副端表面(minor end surface)44、放射性副表面45、および、ベース副表面46を有している(図3と4を参照のこと)。アンテナ構造体42は、第1および第2の主表面43のうち少なくとも一つ又は両方において配置されている。第1および第2副端表面44は、相互に対向しており、かつ、第1/第2スロット23/24の対向する端に対応する位置に配置されている。放射性副表面45は、ベース副表面46に対向しており、平坦化表面22面から離れて直面するように配置可能である。ベース副表面46は、以下に説明するように、第1/第2スロット23/24のうち対応する一つの内部に配置可能である。
【0018】
実施例に従って、各PCB40に対する放射性副表面45は、一連の突起部47を含んでよい。突起部47は、平坦化表面22から離れて延びるように向けられてよく、そして、相互に一定間隔で配置されてよい。もしくは、特定の事例において、十字形交差位置25に対応する位置に配置されてよい。
【0019】
図1と3に示されるように、各PCB40は、第1スロット23または第2スロット24のうち対応する一つの中へ挿入可能である。対応する数量の第1スロット23および第2スロット24の中に、このように、挿入された多数のPCB40を用いて、PCB40は、多数のPCB十字形交差位置401を含む十字形交差(または、卵カートン)パターン400を形成する。各PCB十字形交差位置401は、十字形交差位置25、および、突起部47の対応するペアに対応している。加えて、各PCB40は、第1スロット23の中へ挿入されたPCB40が第2スロット24(図1を参照のこと)の中に挿入されたPCB40と嵌合できるように、PCB十字形交差位置401に対応する位置に多数のノッチ402を定めるように形成される。
【0020】
各PCB40に対するノッチ402は、長さが実質的に同じであってよく、または、異なる長さを有してもよい。例えば、第1スロット23の中へ挿入されたPCB40のノッチ402は、第2スロット24の中へ挿入されたPCB40のノッチ402よりも長くてよい。いずれの場合でも、ノッチ402は、第1および第2スロット23および24の中へPCBそれぞれがフラットに挿入(flat insertion)できる長さを有し得る。さらなる実施例に従って、ノッチ402は、対応する接地エレメント50(以降に説明される)のうち対応する一つに沿って相補的(complementary)にPCBを受け容れるように、十分に幅が広くてよい。
【0021】
図3−5を参照すると、PCB40それぞれは、第1スロット23のうち一つ、または、第2スロット24のうち一つ、のいずれかに挿入されたベース副表面46を用いて配置可能である。PCB40よりも幅広い、第1スロット23および第2スロット24それぞれを用いて、挿入により、ベース副表面46が、底壁232と242に、または、その近くに位置することができる。このようにして、第1スロット23の中に挿入されたPCB40について、ベース副表面46は、底壁232に、または、その近くに位置し、そして、ベース副表面46に最も近い第1および第2主表面43の一部は、相補的に側壁231に面している。同様に、第2スロット23の中に挿入されたPCB40について、ベース副表面46は、底壁232に、または、その近くに位置し、そして、ベース副表面46に最も近い第1および第2主表面43の一部は、相補的に側壁241に面している。
【0022】
図4と5に示すように、PCB40それぞれのベース副表面46は、部分410を含み、PCB40は、部分410をパッド420として画定するために、部分410のいずれの側においても凹部(recess)411を画定するように形成されている。各凹部411は、PCB40の本体の内側への湾曲を伴う環状の形状を有する。パッド420は、ベース副表面46と同一平面上にある、導電性パッド材料421を用いてメッキされている平坦化表面として提供されてよい。導電性パッド材料421は、集積回路41と電気的に相互接続されてよい。加えて、少なくとも第1および第2主表面43と、パッド420から離れたベース副表面46の部分は、例えば、アンテナ構造体42を形成するように、導電性表面材料422を用いてメッキされてよい。そうした事例において、導電性パッド材料421は、凹部411を介して、および、パッド420のいずれかの側に画定された材料溝(groove)423を介して、導電性表面材料422から電気的に絶縁されている。
【0023】
実施例に従って、各PCB40のベース副表面46は、複数のパッド420を含んでよい。複数のパッド420は、規則的な間隔で配置されてよく、そして、特定の事例においては、第1/第2スロット23/24それぞれにおいて配置されている複数のスプリングプローブ30に対応している規則的な間隔で配置されてよい。
【0024】
第1および第2スロット23と24の中へPCB40を挿入することで、パッド420それぞれは、対応するPCB平面の面内にあるスプリングプローブ30のばね懸架式プローブチップ32と水平ブラインドメイト(blind-mate)接点100を形成する。すなわち、所与のPCB40に係る所与のパッド420に対して、パッド420は、PCB40の平面における第1/第2スロット23/24のうち一つにおけるスプリングプローブ30のばね懸架式プローブチップ32と接触している。従って、所与のPCB40に係る複数のパッド420の所与のセットに対して、複数のパッド420それぞれは、第1/第2スロット23/24のうち一つにおける対応するスプリングプローブ30のばね懸架式プローブチップ32と接触している。PCB40の平面において水平ブラインドメイト接点100である全ての接点を伴うものである。各パッド420は、対応するスプリングプローブ30とRF整合されてよい。
【0025】
パッド420がばね懸架式プローブチップ32と接触するので、ばね懸架式プローブチップ32は、そうした接触の際に引っ込み(retract)、それによって、接触がブラインドであるにもかかわらず、パッド420とばね懸架式プローブチップ32との間の確実な接触を結果として生じている。そのように、従来のデバイスにおいては半田付けされた接続が一般的に使用されている一方で、パッド420とばね懸架式プローブチップ32との間に適用されるべき半田に対する必要性を除去している。
【0026】
図1と2に戻って参照すると、PCB40は、締結具(fastener)とエポキシボンド60のうち少なくとも一つによって、開口プレート20に対して、および、互いに対して接地されてよい。キュアされると、図2に示されるように、エポキシボンド60は、十字形交差しているPCB40によって定められる形状をとり得る。従って、十字形交差しているPCB40が互いに垂直であり、規則的な間隔で設けられている場合に、エポキシボンド60は正方形である。加えて、エポキシボンド60のエッジは、対応するPCB40に沿って上方に曲がってよい(図13を参照のこと)。
【0027】
図1および図6−8を参照すると、接地エレメント50が、相補的なノッチ402において、PCB40の十字形交差しているペアの間に挟まれている。図6に示されるように、接地エレメント50は、ヘアピン(hairpin)エレメント51、第1脚部(leg)52、および第2脚部53を含んでいる。ヘアピンエレメント51は、U字形状の断面を有している。クロスビーム(cross beam)と、クロスビームの相対するエッジから実質的に平行に延びている一対の脚部ビームを伴うものである。第1脚部52は、脚部ビームの長手方向軸に沿って、脚部ビームのうち一つの遠位端から延びている。第2脚部53は、脚部ビームの長手方向軸に沿って、他方の脚部ビームの遠位端部から延びている。第1および第2脚部52および53は、互いに実質的に平行であってよく、そして、実質的に同じ長さを有してよく、または、いくつかの事例においては、PCB40の他の特徴を収容することができる異なる長さを有してよい。
【0028】
実施例に従って、接地エレメント50(すなわち、ヘアピンエレメント51、第1脚部52及び/又は第2脚部53)は、ベリリウム銅(BeCu)または他の同様な材料により形成されてよい。いずれの場合でも、少なくともヘアピンエレメント51は、第1および第2脚部52および53の一緒の圧縮に対して、または、第1および第2脚部52および53を引き離す伸びに対して、弾性的に応答するように形成されてよい。さらなる実施例に従って、ヘアピンエレメント51、第1脚部52、および、第2脚部53は、全てが、第1および第2脚部52および53の一緒の圧縮に対して、または、第1および第2脚部52および53が離れる伸びに対して、弾性的に応答する。
【0029】
図7と8に示されるように、第1脚部52は、ヘアピンエレメント51の脚部ビームの遠位端に対して、および、隣接する別個の脚部520に対して、それぞれに取り付け可能である一連の別個の脚部520を含んでよい。同様に、第2脚部53は、ヘアピンエレメント51の脚部ビームの遠位端に対して、および、隣接する別個の脚部530に対して、それぞれに取り付け可能である一連の別個の脚部530を含んでよい。第1および第2脚部52および53は、同じ数量の別個の脚部520と530、もしくは、異なる数量を含んでよい。さらに、別個の脚部520は、別個の脚部530と同じ、もしくは、異なる長さまたはサイズを有してよい。
【0030】
図7に示すように、第1脚部52は、背部(spine)エレメント54、一つまたはそれ以上の外向き(exterior facing)弾性グリップエレメント55、および、一つまたはそれ以上の内向き(interior facing)弾性グリップエレメント56を含んでいる。外向き弾性グリップエレメント55は、背部エレメント54から外側に向いており、そして、PCB40の十字形交差しているペアのうち最初のものを掴むように構成されている。各外向き弾性グリップエレメント55は、第1および第2対向外向きフランジ550、および、第1および第2対向弾性部材551を含んでおり、それにより、第1および第2対向外向きフランジ550は、背部エレメント54に対して弾性的に結合されている。第1および第2対向外向きフランジ550は、協働して溝を形成し、それを通って、組立てまたは分解オペレーションの最中に、対応するPCB40がスライドされ得る。内向き弾性グリップエレメント56は、内側に面しており、そして、PCB40の十字形交差しているペアの一つを掴むように構成されている。内向き弾性グリップエレメント56それぞれは、内向きフランジ560、および、それにより内向きフランジ560が背部エレメント54に対して弾性的に結合されている弾性部材561を含んでいる。
【0031】
第2脚部53は、背部エレメント57、一つまたはそれ以上の外向き弾性グリップエレメント58、一つまたはそれ以上の内向き弾性グリップエレメント59エレメントを含んでいる。外向き弾性グリップエレメント58は、背部エレメント57から外側に面しており、そして、PCB40の十字形交差しているペアの最初のものを掴むように構成されている。各外向き弾性グリップエレメント58は、第1および第2対向外向きフランジ580と、それにより第1および第2対向外向きフランジ580が背部エレメント57に対して弾性的に結合されている第1および第2対向弾性部材581を含んでいる。第1および第2対向外向きのフランジ580は、協働して溝を形成し、それを通って、組立てまたは分解オペレーションの最中に、対応するPCB40がスライドされ得る。内向き弾性グリップエレメント59は、内側に面しており、そして、PCB40の十字形交差しているペアの2番目のものを掴むように構成されている。内向き弾性グリップエレメント59それぞれは、内向き弾性グリップエレメント56と同様に構成されており、そして、内向きフランジ、および、それにより内向きフランジが背部エレメント57に対して弾性的に結合されている弾性部材を含んでいる。
【0032】
第1脚部52の内向きフランジ560と第2脚部53の内向きフランジとは、互いに対向しており、そして、協働して溝を形成し、それを通って、組立てまたは分解オペレーションの最中に、対応するPCB40がスライドされ得る。
【0033】
特に図8を参照し、かつ、別の実施例に従って、内向き弾性グリップエレメント56/59それぞれは、第1および第2脚部52および53に係るそれぞれの背部エレメント54および57に沿ってそれぞれに配置されている、第1および第2ディンプルアレイ(dimple arrays)70を含んでよい。第1および第2ディンプルアレイ70は、背部エレメント54および57からの突起として備えられ、そして、それぞれの列(column)に、または、それぞれの千鳥状編成(staggered formation)に配置されてよい。第1および第2ディンプルアレイ70における各ディンプルは、独自の、または、標準化されたサイズおよび形状を有してよい。
【0034】
図9−13を参照して、ラジエータアセンブリ10の組立方法がこれから説明される。図9を参照すると、初期段階において、組立方法は、開口プレート20の平坦化表面22において第1および第2スロット23および24を備えること、同様に、第1および第2スロット23および24に沿って、マトリックス状(matrix-like)の配列で、管状凹部(tubular recess)80を機械加工することを含む。管状凹部80は、スプリングプローブ30の周りに締まり嵌め(tightly fit)する大きさであり、スプリングプローブ30は、第1および第2スロット23および24と実質的に整列されたばね懸架式プローブチップ32を用いて、管状凹部80の中へ支持的に挿入される(図10を参照のこと)。実施例に従って、管状凹部80は、スプリングプローブ30の対応するフランジ301を支持する肩表面802を含んでよい(図10を参照のこと)。
【0035】
次の組立て段階においては、図11と12を参照すると、接地エレメント50は、ノッチ402において、PCB40それぞれにおいて形成されている溝501の中へと嵌め込まれる。実施例に従って、第1スロット23の中へ挿入されるPCB40は、上向きの溝501を有しており(図11を参照のこと)、一方で、第2スロット24の中へ挿入されるPCB40は、下向きの溝501を有している(図12を参照のこと)。従って、図11に示すように、第1スロット23の中へ挿入されたPCB40について、これらのPCB40のための接地エレメント50は、上向きであり、図12に示すように、第2スロット24の中へ挿入されたPCBを摺動可能に受け入れる。上述のように、第1および第2スロット23および24の中へPCB40を挿入することは、結果としてPCB40のそれぞれの平面において水平ブラインドメイト接点を形成しているばね懸架式プローブチップ32を生じる。
【0036】
最終の組立て段階においては、図13を参照すると、一旦PCB40が第1および第2スロット23および24の中へ挿入されると、エポキシボンド60は、PCB40の間に画定された空間の中へキュアできるようにフィットされてよい。
【0037】
図1−3は、ラジエータアセンブリ10が、図6−8の実施例に加えて、図4と5の実施例を含むことを示しているが(すなわち、水平接点が接地エレメント50と組み合わされて示されている)、この機能の組み合せは必要とされないことが理解されるべきである。つまり、実施例に従って、ラジエータアセンブリ10は、エポキシの手動または自動ディスペンスといった、別のPCB−PCBの接地機能に加えて、図4と5に係る水平接点を含むことができる。対照的に、代替的な実施例に従って、ラジエータアセンブリ10は、別の相互接続構成を用いて、図6−8に係る接地エレメント50を含むことができる。
【0038】
ここにおいて使用される用語は、特定の実施例を説明することだけを目的とするものであり、本発明を限定するように意図されたものではない。ここにおいて使用されるように、単数形「a」、「an」および「the」は、そうでないことをコンテクストが明確に示さなければ、複数形を含むように意図されている。用語「含む(”comprises”及び/又は”comprising”)」は、使用されるときに、記載された特徴、インテジャ(integers)、ステップ、オペレーション、エレメント、及び/又は、コンポーネントの存在を特定する。しかし、一つ以上の他の特徴、インテジャ、ステップ、オペレーション、エレメントコンポーネント、及び/又は、これらのグループの存在または追加を排除するものではない。
【0039】
以下の請求項における全ての手段またはステッププラスファンクション(step plus function)に係る対応する構造、材料、アクト(act)、および、均等物は、特定的に請求されるように、他の請求されたエレメントとの組み合わせにおいて機能を実行するためのあらゆる構造、材料、または、アクトを含むように意図されている。本発明の記載は、例示および説明のために提示されてきたが、開示された形態における本発明について網羅的であること、または、限定されるように意図されたものではない。本発明の範囲および精神から逸脱することなく、多くの変更および変形が当業者にとって明らかであろう。説明された実施例は、本発明の原理および実用的なアプリケーションを最も良く説明するため、そして、他の当業者が、熟考された特定の用途に適するような様々な変更を伴う様々な実施例について本発明を理解することができるように、選択され、かつ、説明されたものである。
【0040】
本発明に対する望ましい実施例が説明されてきたが、当業者であれば、現在および将来の両方において、以降に続く請求項の範囲内にある様々な改善と改良をなし得ることが理解されよう。これらの請求項は、最初に記載された発明に対する適切な保護を維持するように解釈されるべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13