JP4565673B2 - 一体化されたpcbアセンブリを有するコネクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コネクタに関し、より詳細には、1または複数の統合PCBアセンブリを有する高速のシールド付きコネクタに関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】
絶縁ボディおよび独立した金属端子を有するコネクタは広く用いられており、多くの異なる構造のものを入手することができる。ほとんどのコネクタ構造に対する通常の製造方法は、好適なハウジング内に端子をスティチングあるいはインサート成形する工程を備える。製造工程は、特にライトアングルコネクタについては、更に、端子テール部の曲げ操作を含むこともある。高周波用のコネクタは、追加の要件が必要である。これに関し、接地シールドを選択可能な制御されたインピーダンス端子部が好ましい。このため、相手方コネクタのコンタクト端子と噛合い接触するコンタクト端子を収容する一方の部分と、テール端部用の別個の部分とに分割して製造することが知られている。ライトアングル構造が必要な場合は、コネクタ内の端子のそれぞれの回りに別個のシールドケースを設けることができる。上述の方法で製造されたコネクタの作動は満足できるものであるが、製造コストは高い。
【0003】
米国特許第4571014号は、1またはそれ以上のPCBアセンブリを使用するバックプレーンコネクタ(backplane connector )を製造するための他の方法を示す。PCBアセンブリのそれぞれは、1の絶縁基板と、1のスペーサと、1のカバープレートとを備え、これらの全てが互いに取付けられる。絶縁基板は、所定の導電路のパターンを設けられ、接地路が導電路間に設けられる。導電路は、一端を雌コンタクト端子に結合され、他端を雄コンタクト端子に結合される。各カバープレートは導電性のシールド部材である。
【0004】
米国特許第4571014号では、回路基板の側部に、全てが同じ方向に向く導電路が設けられる。カバープレート/シールドは、それぞれ隣接する基板間に差込まれる。このような配置は、個々にシールドされた複数の導電路を形成するものであるが、ツインアックス形状に、コネクタを通るインピーダンス整合された対の導電路を形成する。ツインアックスコネクタは、ツイストペアケーブルと組合せて用いることが多い。このようなツイストペアケーブルは、通常は、信号伝達長に沿って捩られた同じ導線からなる複数対を有する。このような導線の対は、異なる対として2つの導線の上に信号を有し、この導線対(複数のツイストペアの場合もある)は、外側の銅製シールド網内に収容され、ケーブルを形成する。各ツイストペアは、別個のドレイン線を有することが多い。導線のツイストペアに形成される電磁フラックスは、大きさが等しくかつ方向が反対であるため、互いに効果的に打消し合う。この考えを対のツインアックスコネクタコンタクトに延長すると、これは、外側の(矩形断面)の接地シェルに内包される2つの近接した位置で離隔するコンタクト部材としてみることができる。これは、連結部を介する信号の質を維持するための比較的安価な方法である。これは、「バランスペア(balanced pair )」連結と称されることもある。このようなツインアックス連結端末を用いることは、ケーブルを使用することに関係する場合が多いが、しかし、ツインアックスコネクタがPCB上で終端することもできる。この場合、ケーブルを捩ることに代え、通常は多層構造の一部として互いに近接配置される同じ線路の対を有するPCB上に、このコネクタを装着することができる。
更に、米国特許第4571014号は、主としてバックプレーン連結を開示し、ケーブル対ケーブル、あるいは、ケーブル対基板連結を開示してない。
【0005】
公開された欧州特許第0442643号は、複数のシールド付きPCBアセンブリから形成されるケーブルコネクタを開示する。しかし、このコネクタは、ツインアックスコネクタを形成するための鏡像PCB配置を使用してない。更に、この構造は、各PCBアセンブリを囲む金属シールドを用いる。
【0006】
1996年6月2日付け出願のPCT特許出願第US96/11214号(これを参照することにより、この開示が本願の内容に包含される)は、それぞれプリント基板アセンブリおよびカバーから形成された積層モジュールから形成される基板対基板コネクタを開示する。この出願は、製造コストが比較的安い基板対基板コネクタを開示する。
本発明の目的は、上述の不都合を解消することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この目的を解決する本発明のコネクタは、コネクタ端子がPCBの導電路あるいは導電トレースに接続され、コネクタの導線リードとして作用する。PCBは、トレースをほぼ鏡像関係に配置することにより、電気的に整合した導電トレースの対を形成する。
PCB上の導電路の整合した対のためのシールドを形成するため、第1面上の導電路間に接地路を設け、第1面と反対側の第2面上に接地層を設けることができる。
【0008】
カバーは、絶縁材料で形成され、導電トレースを対向させた関係で1あるいはそれ以上の絶縁基板を保持し、導電路の整合対を形成することができる。カバーは、1またはそれ以上の関連するPCBと共に、ハウジング内で側方に併置されて組立てられ、完成したコネクタを形成することがきる。
【0009】
コネクタは、更に、前記1またはそれ以上の統合PCBアセンブリのそれぞれを収容する絶縁コネクタボディを備え、このコネクタボディの外面上に金属化されたシールド層が設けられる。これにより、このようなコネクタによる周囲への電磁干渉が更に減少する。コネクタボディは、PCBモジュールを整合状態で収容しかつ固定する構造を備えることが望ましい。
【0010】
本発明の他の特徴によると、PCBモジュールは、ワイヤあるいはケーブル等の可撓性導線を、PCB上のトレースに対して固定すべき位置に保持する構造を備える。カバーは、このような保持構造を備えることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、単に説明のみを目的とし、本発明の範囲を何ら制限するものではない添付図面を参照して、更に説明する。
図1および図2は、本発明によるライトアングルコネクタの製造工程を示し、ここでは、プリント基板(PCB)の標準的な製造方法が用いられている。
【0012】
図1の(A)は、絶縁基板16を示し、この絶縁基板は、例えば複数の平行な導電性信号路を設けられた通常の平坦なPCB(プリント基板)材料で形成されている。導電性接地路10は、隣接する線路11間に設けることができる。最も外側の導電接地路10は、接地コンタクト端子7を設けられ、コネクタが装着されるべきプリント基板を通して接地部に接続することができる。平行な複数の導電路10,11を有する絶縁基板16の製造方法は、プリント基板の製造分野で広く知られており、ここでは説明する必要がない。
【0013】
導電路11のそれぞれは、基板コンタクト端子7に接続され、この基板コンタクト部15は、回路基板16を越えて延出する。基板コンタクト部15は、圧入端子として示してあるが、好適なはんだテール端子で置換えることもできる。導電路11の他端は、好適なコンタクト端子4に接続されている。端子4,7は、トレース(trace )11の端部に形成された好適なはんだパッド上に固定される。これは、通常の表面実装はんだ付け技術により、行うことができる。
【0014】
絶縁スペーサ17には、コンタクト端子4を収容するための第1シリーズの開口24と、基板コンタクト端子7の少なくとも一部を収容する第2シリーズの開口25とを設けることができる。モジュール1の凹部2は、隣接する層あるいはラミネーションの接合面に形成される。すなわち、凹部2は、例えば回路基板16と、開口24あるいは開口25の縁部と、カバー18とで区画される。これは、通常の表面実装あるいは他の結合技術により、コンタクトを基板上に固定することができる。
【0015】
選択に応じて完全に金属化された接地層9を設けられた絶縁カバー18が、回路基板16を覆う。このカバー18とスペーサ17とは、単一のモールド成形部材に組合わされるのが好ましい。
【0016】
図1の(B)は、1の一体化された(integrated)PCBアセンブリを示し、このPCBアセンブリは、図1の(A)に示す部材、すなわち絶縁スペーサ17が取付けられかつこの絶縁スペーサ17に絶縁カバープレート18が取付けられた絶縁基板16から形成されている。絶縁スペーサ17内の第1シリーズの開口24は、凹部2を形成し、この凹部内にレセプタクル端子4が配置されて、相手方コネクタ(図示しない)のコンタクト端子を受入れる。なお、図1の(A)に示すレセプタクル端子4は、ピンあるいは無性コンタクト端子で置換えることができる。
【0017】
上述のように、スペーサとカバープレート18とを設けることに代え、カバープレートだけを設け、このカバープレートに好適な凹部を形成してコンタクト端子4および基板コンタクト端子7を収容することができる。このような凹部は、図1の(A)に示すスペーサ17の開口24,25と同じ目的のために作用する。これに代え、コスト面からは望ましいものではないが、このような凹部を基板16に設けることも可能である。
【0018】
図2は、図1の(B)に示すように、側方に平行に配置されてコネクタボディ19内に挿入される複数の統合(integrated)PCBモジュールを示す。コネクタボディ19は、どのような絶縁材料からも形成でき、シールド効果を増大するために金属化された内面を設けることができる。コネクタボディ19は、好適な案内用の突条23と1あるいはそれ以上の案内用延長部22を設けられ、組立てられたコネクタを、相手方コネクタ(図示しない)に適正に接続することができる。
【0019】
通常の場合と同様に、コネクタを接続すべきプリント基板の孔内に収容可能な1または複数の配置および固定ポスト21が、コネクタボディ19の底部に設けられる。
コネクタボディ19は、コンタクト端子4のそれぞれに対応する引込孔20が設けられる。引込孔20のそれぞれは、相手方コネクタ(図示しない)の相手方ピン端子を受入れるのに適している。引込孔20は、矢印cおよびrで示すように、縦横の列に配置されている。
【0020】
図3を参照すると、PCBアセンブリ30は、PCB形成用に一般的に商用されている材料から形成される絶縁基板31を備える。この絶縁基板31は、例えばFR4の名称で市販されている例えば0.4mmの厚さを持つような樹脂含浸ファイバ材料等である。基板31の第1面には、通常のPCB技術により、複数の信号トレース32が形成される。各トレース32は、例えば図3に示すように前縁部の近部の基板31の第1部分から、図3に示すように底縁部等の基板31の第2領域まで延びる。トレース32は各端部にコンタクトパッドを有し、はんだを用いる通常の表面実装技術等により、これに金属端子を固定することができる。複数の接地あるいはシールドトレース33も基板31に設けられる。シールドトレース33は、各回路トレース32間に配置するのが好ましい。コンタクト端子34等の端子が各トレース32の第1端部に装着され、コネクタ装着側端子35が各回路トレース32の第2端部に装着される。追加のシールドあるいは接地層36を基板31の残部に設けることもできる。接地端子37は、端子35と整合して接地層36に固定される。
【0021】
配置孔39が、基板31に好適に配置される。配置孔39は、メッキスルーホールを有し、基板31の背面のほぼ全体にわたって延びる接地層38(図6)と電気的に接続される。メッキスルーホール(図3には示してない)を形成する小さなブァイアホールを接地路33のそれぞれに配置し、接地路33とシールド層36と背部シールド層38とで信号トレース32および関連する端子のシールド構造部を形成することができる。シールドが不要の場合あるいは一定範囲のシールドが望ましい場合は、シールド構造部33,36,38の1あるいはそれ以上を省略することができる。
【0022】
図4および図5に概略的に示すように、コンタクト端子34は、1の打抜き部材として形成され、対向した対の直立部41を設けた基部40を有する複式ビームコンタクトを備える。ばね部を形成するアーム42が直立部41のそれぞれから片持ち状に延び、例えばピンヘッダからのピン等の噛合い端子(mating terminal )の挿入軸を形成する。このような噛合いピンは、各片持ち状アーム42の端部に配置されたコンタクト部43に係合する。コンタクト端子は、平坦部材44等の装着部を有し、この装着部は典型的にははんだ46により、回路トレース32の端部に固定することができる。このはんだ付けは、通常の表面実装あるいは他の結合技術により行うことができる。上記の説明から明らかに、片持ち状アーム42とコンタクト部43とは、基板31の平面にほぼ平行であるが、しかし導電トレース32を支える面からはオフセットしたコンタクト噛合いあるいはピン挿入軸を形成する。
【0023】
図6に示すように、コネクタ装着端子35の好ましい形態は、圧入部48と基板装着部49とを備える。基板装着部49は、ほぼ平坦な基部50を備え、上を向く頂部舌片部52が頂縁部に沿って配置されている。一対の対向した側部舌片53も基部50から上に向いている。装着部49は、はんだフィレット54により、回路トレース32上に保持されており、この場合も、通常の表面実装技術により形成される。頂部舌片52は、図6に示すように、側部舌片部53の頂面の近部に密に近接させた状態に離隔するか、あるいは、頂面上に細緻されるのが好ましい。
【0024】
図7および図8は、好適なポリマー絶縁材料からモールド成形されるのが好ましい絶縁カバー/スペーサ部材56を示す。このカバーは、1の縁部に沿って形成された複数のコンタクト凹部57を備える。凹部57のそれぞれは、コンタクトプリロードリブ58を有する。大きな中央凹部59をカバー内に形成することもできる。第2の複数の端子凹部60がカバーの第2縁部に沿って形成される。
更に、配置用ボス62がカバーと共に一体的に形成され、基板31の配置孔39内に、所定の間隙を有して収容されるサイズおよび形状に形成されている。カバーは更に、カバーの後部から、凹部57の近部の位置まで延びる上部リム63を備える。底部リムあるいはサポート部材64がカバーの底面の一部に形成される。カバー56は、更に、図示のようにダブテールリブの形態であるのが好ましい上部配置および装着リブ65を備える。同様であるがより短い装着および配置用リブ66がカバーの底縁部に配置されている。面67a,67bは基板載置面を形成し、この上に基板31が配置される。面67a,67bは、接着剤あるいは両面に接着剤を被覆したフィルム(図示しない)を、面67aから面67bに配置することができる。
【0025】
ツインアックス(twinax)コンタクトモジュールの1の形式の半片部は、PCBアセンブリ30にカバー56を設けたモジュールとして形成されている。図9の(A)は、縦列(column)端子モジュール69のカバー56をほぼ透過させた状態の透視図である。基板31上の素子の配置を容易に示すため、カバー56に関して、導電トレースおよび端子を点線ではなく、実線で示してある。PCBアセンブリ30は、上下のリムあるいは装着部材63,64により、垂直方向に配置され、配置ボス62(図9の(B)参照)により、長手方向に沿って配置される。コンタクト端子34は、コンタクト凹部57内に配置され、コネクタ装着端子35は、凹部60内に配置される。上述の面67a,67b上の接着剤あるいは接着剤を被覆したフィルムが、PCBアセンブリとカバー56とを一体的に保持する。
【0026】
図10の(A)は、図9の(A)のXA−XA線に沿う断面図であり、コンタクト凹部57内に配置されたコンタクト端子34を示す。端子34は、コンタクト部43がプレロードリブ58に当接して片持ち状ばねアーム42に所要の付勢力を予め作用させるように、配置されている。
図10の(B)は、図9のXB−XB線に沿う断面図である。この図10の (B)に示すように、基板31は、リム63,64により、ほぼ垂直位置に配置される。
図10の(C)に示すように、各コネクタ装着端子35は、対応する凹部60内に収容された装着部を有する。基板装着端子が、例えば圧入端子等の比較的大きな軸方向力を加えられる形式のものである場合、凹部60の面68(図8の (B))が端子の直立舌片部52に当接するように配置される点で有益である。
図10の(C)および図12(後述する)は、図9の(A)のXC−XC線にほぼ沿う図である。
図10の(D)は、図9のXD−XD線に沿う概略的な断面図であり、図9および図12(後述する)に示す端子35と同様な態様の接地端子37の配置を示す。
図9の(B)は、モジュール69の後端部の図であり、配置ボス62および端子37の装着部を点線で示す。
【0027】
図11の(A)および(B)は、カバー56の凹部57内に配置されたコネクタコンタクト34の拡大図を示す。図11の(A)は、(B)のG−G線に沿う断面図であり、コンタクト部43に対するプリロードリブ58の配置を示す。
【0028】
図12は、モジュール69の頂部縁部に下方の力Fが作用したときのカバー56と基板結合端子35との相互作用を示す。この下方の力は、カバーにより、凹部60の頂面で形成された押圧面68に伝達される。この結果、圧入部48を孔T内に押圧するために使用される垂直方向の挿入力が、上方舌片部52および側部舌片部53に直接作用する。このようにして、端子の基部50と回路トレース32との間のはんだ結合部に発生するせん断応力は最小となる。これにより、端子35の緩みあるいは分離が防止される。これは、基板31の上側縁部に対してリム63が垂直方向の力を作用させる前に、舌片部52に係合するように、面68を配置することにより、少なくとも部分的に達成される。これを達成する1の方法は、リム63と基板31の隣接する縁部との間に僅かな初期間隙を設けることである。更に、カバーは、挿入力の大部分が端子に直接作用し、端子/導電路のインターフェースにおける応力が最小となるように、形成される。開示した構造は、ピン当たり35〜50ニュートンの必要とされる圧入ピン挿入力に耐えるように形成されている。
【0029】
図13の(A)は、図13(B)のHH線に沿う断面図であり、頂壁72と底壁76と前壁78とを有するコネクタハウジング70を示す。頂壁72は、例えばダブテールスロット73である複数の配置用スロットを備える。1またはそれ以上の案内用突条74を頂部72の頂面に形成することができる。底部76も、例えばダブテール77である配置用スロットを備える。前壁78は、複数の開口79を備える。ハウジング70の好適な面を金属化することにより、シールドを追加することができる。図13の(D)は、(A)のハウジング70の底面図を示す。
【0030】
図14の(A)は、グリッド状に配置された複数の傾斜した引込み部84を有する引込み面プレート80の前部立面図である。引込み部84のそれぞれは、ピン挿入ポート85に延びる。複数のスリーブあるいは中空ボス86が面プレート80の後面から延び、ハウジング70の前壁78に形成された開口79内に配置されかつ保持される形状およびサイズに形成されている。ハウジング70の内面が完全に金属化されている場合は、別個の引込みプレートを用いることが望ましい。しかし、ハウジング70は、選択的な金属化あるいは非金属化が採用される部位に、引込みプレートを一体的にモールド成形することができる。
【0031】
図15は、端子のシールド対を有するコネクタを形成するために形成されたプリント基板モジュールを示す。図15の下部に示すモジュール30は、図9の (A)に示すモジュールとほぼ同じであり、点線は、PCB31(図10の(C))に近接するカバーの反対側に配置されたカバー56の側部上の構造部の配置を示す。明瞭にするために、トレース32,33を、点線あるいは想像線ではなく、実線で示してある。モジュール30を形成する部材は、図3〜図12を参照して説明したものと同じであり、更に説明することを要しない。PCBモジュール30′は、モジュール30と同じであり、したがって同様な符号を同様な部材に付している。モジュール30′は、このモジュールの部材がラインLに関して鏡像関係に配置されている点で、モジュール30と相違している。
【0032】
図16は、背部対背部の関係に配置して完全にシールドした対のモジュールを形成するモジュール30,30′の対の概略的な断面図を示し、この対のモジュールは、側部対側部の関係に配置して同様なモジュールでコネクタを形成することができる。この配置では、PCB31,31′の背部シールド層38,38′は、互いに隣接配置されてシールドされた対のモジュールを形成する。このモジュール30,30′は、ハウジング70(図13)内に挿入し、あるいは、必要ならば、導電性接着層をシールド層38,38′の隣接する外面に設けることにり、図示の関係に保持できる。図16に示すシールドされた対のモジュールでは、寸法Xは、端子34,34′間の中心線距離を示し、これは、ほぼ端子間のコンタクトピッチを形成する。寸法Aは、シールドされた対のモジュールの全体の厚さを示す。図示のように、寸法Aは、PCBモジュール30,30′の一方の厚さの2倍である。寸法Aは、シールドされた対のモジュールの隣接するものの端子ピッチXが保持されるように、選定するのが好ましい。図17を参照すると、寸法Bで示す厚さを有するスペーサ90を、モジュール30,30′間に配置することにより、所要の端子ピッチXを形成することができる。
【0033】
図18は、完成した5x6コネクタ(横列x縦列)の背面図であり、このコネクタは、3つのシールドされた対のモジュールを、ハウジング70内で側部対側部の関係に並置することにより形成されている。各モジュール90は、並置されたPCBモジュール31,31′の対を有し、これらの上に圧入端子(例えばシールド付き端子)37,37′が装着される。各PCBモジュール31,31′は、関連する絶縁カバー56,56′で保持されている。これらのカバー56,56′は、ハウジング内のダブテールスロット73に取付けられたダブテールリブ65,65′を有する。点線の方形部92は、端子34,34′の配置を示し、面プレート80(図14)における開口85の配置に対応する。コネクタの係合面(intermating face)における隣接する縦列間のコンタクトピッチXも、端子37の基板装着インターフェースに形成される。これらのシールドされた対のモジュール90のそれぞれは、端子及び端子リードの5つのシールドされた対を図18に示すように5x6の配置で支える。
【0034】
図19は、先の1996年7月2日付け出願の国際出願第PCT/US96/11214号に記載のものとほぼ同様なコネクタの背面図である。この配置では、PCBモジュール30は、コネクタハウジング70内に配置され、PCBアセンブリ30の全ては、例えばカバー56を左側に配置しかつPCB31を右側に配置する同じ方法で配置される。この結果、コネクタの各端子はコネクタ内の他の全てから完全に電気的に分離される。比較のため、図21の(A),(B)および図21は、本発明の1の側面を具体化するコネクタを示す。図21の(A)は、シールドされた対の端子および端子リードを有するツインアックスコネクタの1形態の背部の図を示す。この配置は、カバー56,56′およびPCB31,31′の相対位置が逆になっている点で図18に示すものと本質的に相違する。このコネクタでは、カバー56,56′を後部と後部とを並置した関係に配置し、PCB31,31′がモジュールの外面を形成することにより、端子対モジュール(terminal pair module)91が形成される。この配置では、信号および接地トレース32,32′および33,33′のそれぞれは、PCB31,31′の内面上で鏡像関係に対向配置され、外側シールド層38,38′が外方に配置される。このような配置は、導線を通してほぼ平行でほぼ同じ電気特性を有する端子のツインアックス対93を形成する。これらの対は、最も左側のモジュール91について点線の囲み93で示してある。図21の(B)に示すコネクタは、図21の(A)に示すものとほぼ同様であり、2つのカバー56,56′に代えて、単一の絶縁部材57を用いて対向するPCB31,31′を保持する点が相違する。モジュール91のそれぞれには、絶縁部材57の外面がカバー56,56′の内面とほぼ同様に形成されている。図21は、図18に関する上述の配置をほぼ示す。2つのPCBを用いるコンタクトに代え、単一の多層PCB31″を用いることができ、このPCBモジュールは中央部に配置されたほぼ連続する中央シールド層を有し、信号およびシールド用トレースがPCB31″の対向する側に鏡像関係に形成されている。
【0035】
図22の(A)および(B)は、図20の(A)および(B)に示す形式のコネクタと、図21に示す形式のコネクタとの間の電気的な相違を概略的に示す。
図22の(A)を参照すると、互いに係合する対の端子94が共通のシールドSで電気的に分離されている。一方、図22の(B)では、互いに係合する対の端子94がそれぞれ別個にシールドされている。いずれの場合も、電気的に整合した対が相互連結され、この連結部を通じてほぼツインアックス(twinax)関係を維持する。
【0036】
上述の説明は、プリント基板に取付けられたコネクタに対応する。図23の (A)は、ケーブルコネクタ用の配置を示す。図23の(A)は、ほぼ上述の形式の回路基板に使用するためのカバー100を示す。カバー100の上部は、上述の実施形態で示すカバー56とほぼ同様である。その上下の面にダブテールリブ165,166を有し、これらのリブは、図13のハウジング70等のハウジング内の対応するダブテール溝に収容されるように形成されている。プリント基板は、配置ラグ162を収容するためのメッキスルーホールを有する。配置用リブ163,164は、図8の(A)に示す配置用リムあるいはリブ63,64と同じであり、PCBを同じ態様で配置する作用をなす。カバー100に設けるPCBアセンブリは、圧入端子35,37が存在しない点で上述のものと相違する。
【0037】
カバー100は、例えば複数の独立したワイヤから形成された可撓性導線を保持する保持構造部102を有する。保持構造部102はケーブルを受入れる開口104を有する。歪みの発生を防止する好適なストレインリリーフ手段あるいは部材を開口104の位置に設け、ケーブルを効果的に保持させることができる。
保持構造部102は、PCBに取付けられる個々のワイヤを分離するために有益な複数のルート割当て用ペグ106を有するのが好ましい。このような個々のワイヤは、図23の(A)に点線108で概略的に示してある。ワイヤ108,109の端部は、カバー100内の凹部110と一致するPCB上のコンタクトパッドにはんだ付けすることができる。ワイヤ108,109をPCBにはんだ付けすることに続き、PCBがカバー100に組立てられ、各ワイヤ108はペグ106間に配置される。ケーブル(図示しない)が、ライン109で表すことも可能な1あるいはそれ以上のドレインラインを有する場合は、これらのドレインラインを、例えばトレース33および層36,38等のプリント基板のシールド構造部における、例えば上述の実施形態における圧入シールド端子37の位置に対応する位置等の好適な位置の結合部に、はんだ付けすることができる。ツインアックスケーブルコネクタについては、シールドされた対のモジュールは2つのカバー100を用い、この一方は他方に対して鏡像関係にある。ツイストされたワイヤ対のそれぞれは、プリント基板のそれぞれの対応するトレースに接続される。
各ツイストされたワイヤ対が独立したドレインを有する場合は、ドレインワイヤを好適なシールドトレース33に結合することができる。
【0038】
図24から図26は、典型的なケーブルコネクタの部材を示す。図示のコネクタは、ツインアックスコネクタであるが、しかし、モジュールの相対配置およびレイアウトを変更することにより、他の構造も可能である。このコネクタでは、2つの鏡像関係のPCB31,31′が背部と背部とを並置した関係に配置され、シールド層は互いに隣接配置される。信号ワイヤ108は、各PCBの底縁部に沿い、各PCB31,31′の導電信号トレース32の1に、それぞれ取付けられている。ツインアックスコネクタにおいては、各ツイスト対からの導線は、PCB31,31′のそれぞれの対応する信号トレースに取付けられる。ドレインあるいはシールド109がケーブル内に存在する場合は、シールド部36に固定することができる。PCBに対して種々のワイヤを取付けることは、はんだ付けあるいはろう付け等の通常の方法で行うことができる。
【0039】
シールドトレース33およびシールド部36は、上述のように、メッキされたバイアホール112およびメッキされた配置孔39により、シールド層38,38′に連結される。カバー100,100′は、それぞれのPCB31,31′上に固定される。各カバーの保持部は、PCB31,31′に取付けられたワイヤの端部を囲む。保持部は、ペグ106を有し、これらのペグは、ストレインリリーフおよびワイヤ支持機能をなす。
【0040】
PCB31,31′は、導電性接着剤により一体的に保持し、あるいは、図25に示すようにハウジング70内にモジュールが組立てられたときに、ダブテールリブ165,165′と対応するダブテールスロット73,77との作用により、互いに一体的に密接させて保持することができる。複数のモジュールがモールド成形されたプラスチックハウジング70内に配置され、この内面は、金属化されて追加シールドを形成することができる。フェイスプレート80は、ハウジング70に取付けられ、図26に示す完成したライトアングルケーブルコネクタを形成する。
【0041】
図27から図29は、PCB33,33′が底縁部ではなくPCBの後縁部にケーブル接続端を設けるように形成されている点を除き、図24から図26とほぼ同様な部材を示す。絶縁カバー100,100′は、これに対応して変更され、ケーブル保持部102,102′をPCBの後縁部に配置する。カバーは、ペグ106を有し、支持、編成およびストレインリリーフ機能をなす。カバー100,100′は、PCBに沿う係合縁部および保持部に、例えば接着剤、溶媒あるいは熱溶着により、一体的に固定することができる。
【0042】
そして、モジュールは図28に示すように、ハウジング70内に挿入され、上述のように、ハウジング内に保持される。図29に示すように、複数のモジュールをハウジング70内に側部と側部とを並置した関係に挿入し、フェイスプレート80をハウジング上に取付けることにより、完成したストレートコネクタが形成される。
上述の構造は、比較的安価な製造コストで、優れた高速特性のコネクタを形成する。
【0043】
本発明について、種々の図に示す好ましい実施形態との関連で説明してきたが、他の同様な実施形態を使用し、あるいは、本発明から逸脱することなく本発明と同様な機能をなすために上述の実施形態を変更しあるいは追加することが可能なことは明らかである。したがって、本発明は、いずれか1の実施形態に制限されるものではなく、特許請求の範囲の記載にしたがう幅および範囲で形成されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態によるコネクタに、広範囲に適用可能な技術を図2と共に説明する説明図であり、(A)はそのPCBモジュールの分解斜視図 、(B)は組立てた状態の斜視図。
【図2】図1の(B)に示すPCBモジュールを一体的に複数結合したモ ジュールとコネクタボディとの説明図。
【図3】本発明の1の実施形態によるPCBアセンブリの側部立面図。
【図4】図3に示すPCBアセンブリ上のコンタクト端子の装着状態を示 す概略的な平面図。
【図5】コンタクト端子装着部の一部の平面図。
【図6】図3に示すPCBアセンブリ上のコネクタ装着側端子の装着状態 を示す概略的な側面図。
【図7】図3に示すPCBアセンブリと共に使用する縦列端子モジュールを形成する絶縁カバーの概略的な立面図、側面図および底面図。
【図8】図7の絶縁カバーの反対側の側面図およびVIII−VIII線に沿う断面図。
【図9】図3に示すPCBアセンブリと図7および図8に示す絶縁カバーとから形成される端子モジュールを説明する概略的な立面図および側面図。
【図10】図9のXA−XA線、XB−XB線、XC−XC線およびXD−XD線に沿う断面図。
【図11】図9および図10に示す縦列端子モジュールの一部の拡大した説明図であり、(A)は(B)のGG線に沿う断面図。
【図12】図9および図10に示す縦列端子モジュールを基板に取付ける際の説明図。
【図13】図9および図10に示す縦列端子モジュールを複数個収容するコネクタハウジングの説明図。
【図14】図13に示すハウジング用の引込みプレートの説明図であり、(B)は(A)の(B)−(B)線に沿う断面図。
【図15】鏡像関係にある2つのPCBアセンブリの説明図。
【図16】背部対背部の関係に並置し、整合対あるいはツインアックス導電路を形成する2つのPCBアセンブリの一般化した断面図。
【図17】PCBアセンブリを離隔させた状態で示すシールド付きの対のモジュールの概略的な断面図。
【図18】複数のシールドされた対のPCBアセンブリを有する組立てられた状態のコネクタの背面図。
【図19】個々にシールドされた信号路を有する組立てられた状態のコネクタの背面図。
【図20】シールドされたコネクタを形成するためのPCBの配置を示す図。
【図21】図20と同様な、他のPCBの配置を示す図。
【図22】それぞれ図20および図21に示す配置の概略的な回路図。
【図23】ケーブルコネクタに使用するカバーの説明図であり、(C)は(A)のC−C線に沿う断面図。
【図24】ツインアックス型ライトアングルケーブルコネクタモジュールの概略的な分解斜視図。
【図25】組立てられかつコネクタハウジング内に挿入する位置に配置した状態の図24に示すコネクタモジュールの概略的な分解斜視図。
【図26】完成したライトアングルケーブルコネクタの斜視図。
【図27】ツインアックス型ストレートケーブルコネクタモジュールの分解斜視図。
【図28】図27に示すモジュールを組立て、コネクタハウジング内に挿入する位置に配置した状態の斜視図。
【図29】完成したストレートケーブルコネクタの斜視図。
【符号の説明】
1,69…モジュール、2,57,59,60,110…凹部、4,7,34,35,37,94…端子、9,36,38…接地層、10,11…導電路、15…基板コンタクト部、16,31,33…基板、17,90…スペーサ、18,100…カバー、19…コネクタボディ、20…引込孔、21…ポスト、22…延長部、23…突条、24,25,79,85,104…開口、30,90…PCBアセンブリ、32,33…トレース、38…シールド層、39…配置孔、40,50…基部、41…直立部、42…アーム、43…コンタクト部、44…平坦部材、46…はんだ、48…圧入部、49…装着部、52,53…舌片部、54…はんだフィレット、56…カバー/スペーサ部材、57…絶縁部材、58,65,66,165,166,163,164,165…リブ、62…ボス、63,64…リム、67a,67b,68…面、69,91…端子モジュール、70…ハウジング、72…頂壁、73,77…スロット、74…突条、76…底部、78…前壁、79…開口、80…プレート、84…引込み部、86…スリーブ、102…保持構造部、106…ペグ、108,109…ワイヤ、112…バイアホール、162…ラグ。
Claims (14)
- ハウジングと、
このハウジング内に装着可能な回路モジュールとを備え、この回路モジュールは、それぞれがこのモジュールの第1領域からこのモジュールの第2領域に延び、かつ、モジュール内に配置される一対のほぼ平行な信号導線と、それぞれが第1領域で信号導線の1と電気的に接続される少なくとも2つの電気コンタクト端子とを有し、複数の信号導線は、モジュールの長手方向平面に関してほぼ対称的に配置され、導線のそれぞれは、モジュールに含まれる回路基板上に配置された回路トレースを有し、これにより、複数の導線が前記長手方向平面について互いにほぼ鏡像を形成する、
電気コネクタ。 - 前記トレースは、印刷されたトレースである請求項1に記載の電気コネクタ。
- モジュールは、少なくとも2つの回路基板を備え、トレースのそれぞれは、回路基板の1に配置され、回路基板のそれぞれは、ほぼ平坦で、互いに平行である請求項1に記載の電気コネクタ。
- 回路トレースが、単一の回路基板の両側に配置されている請求項1に記載の電気コネクタ。
- 各導線は、一対のシールド導線により、ほぼその長さにわたって側部を覆われている請求項1に記載の電気コネクタ。
- 信号導線およびシールド導線は、回路基板上に回路トレースを備え、モジュールは、更に、信号導線トレース間に配置される少なくとも1の金属シールド層を備える請求項5に記載の電気コネクタ。
- モジュールは、更に、一対の対向したシールド層を備え、各シールド層は、モジュールの2つの対向した外面の一方に配置される請求項6に記載の電気コネクタ。
- モジュールは、対向した関係で支えられる一対の離隔した回路基板を備え、各信号導線は、対向する面の一方に配置された回路トレースを有し、モジュールは、前記回路基板の双方を支える共通の支持部材を更に備える請求項1に記載の電気コネクタ。
- モジュールは、側方に併置した関係に配置される一対の支持部材を更に備え、これらの支持部材のそれぞれは、回路基板の1を支え、あるいは、モジュールは、側方に併置した関係に配置され、それぞれ外方に向く面を有する一対の回路基板を備え、信号導線は回路トレースを備え、各回路トレースは、前記外方に向く面の1に配置され、更に、一対の支持部材を備え、各支持部材は、外方に向く面の1に近接して配置され、あるいは、ハウジングに装着される少なくとも1の追加の回路モジュールを備え、この追加の回路モジュールは、第1の前記回路モジュールとほぼ同様である請求項3に記載の電気コネクタ。
- その上に配置された回路トレースを有する第1回路基板を備え、この回路トレースは回路基板の第1領域から回路基板の第1領域から離隔した第2領域に延び、更に、
その内部に配置された第2回路トレースを有する第2回路基板を備え、この第2回路トレースは第2基板の第1領域から第2基板の第1領域から離隔した第2領域に延び、第2回路トレースは、第1回路トレースに対してほぼ離隔した鏡像関係にある、
請求項3に記載の電気コネクタ用のモジュール。 - 導電トレースを電気的にシールドするために、ほぼ平坦なシールド構造部を更に備え、あるいは、第1基板と第2基板とは、それぞれ2つの主側部を有する回路ボードを備え、回路トレースの1が各回路ボードの主側部の1に配置され、シールド層が各回路ボードの反対側の主側部に配置されており、回路ボードは、各ボードのシールド層を背部対背部の関係であるいは対向させた関係で配置され、あるいは、第1,第2基板は、回路ボードの両側を備える請求項10に記載のモジュール。
- 前記ほぼ対向した関係で第1,第2基板を保持する共通の支持部材を更に備え、支持部材は、ハウジング内にモジュールを装着する構造部を備える請求項10に記載のモジュール。
- 複数の回路モジュールを備え、これらのモジュールは少なくとも1対のシールド付きの導電トレースを有し、前記1対のトレースのそれぞれは異なるモジュール上に配置され、更に、
複数のモジュールをほぼ側方に併置した関係で装着する手段を、
備える請求項1に記載の電気コネクタ。 - 各モジュールは、回路モジュールを保持するためのカバー部材を備え、前記カバーは、回路モジュールの第2領域の近部にワイヤを保持する保持構造部を備え、保持構造部は、カバーと一体的に形成される請求項13に記載のモジュール。
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