JPH04294076A - 電気コネクタ - Google Patents

電気コネクタ

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JPH04294076A
JPH04294076A JP3354445A JP35444591A JPH04294076A JP H04294076 A JPH04294076 A JP H04294076A JP 3354445 A JP3354445 A JP 3354445A JP 35444591 A JP35444591 A JP 35444591A JP H04294076 A JPH04294076 A JP H04294076A
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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気コネクタに関し、特
にインピーダンス制御、即ち特性インピーダンスを一定
に維持することを必要とするシステムに使用される高密
度、高周波用電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】最近の電子工業分野では
高周波及び高速度信号用コネクタの使用、特にマザーボ
ード（母基板）若しくはバックプレーン（背板）上の回
路とドータカード（子基板）若しくは他の回路装置とを
相互接続するコネクタの使用が必要とされている。これ
らのコネクタには、高周波信号の完全性を維持し、外部
電源からの干渉を最小にする為に、遮蔽若しくは例えば
細長い形状の信号ピン間の接地板を必要とする。米国特
許第４，９７５，０８４　号公報には信号用コンタクト
の列間に接地用コンタクトが配置されたこのようなシス
テムが開示されており、１個のコネクタの接地用コンタ
クトは突出刃及び片持梁ビームの板を有する他のコネク
タと嵌合する接地用コンタクトを有する。その板は嵌合
した信号用コンタクトの列間を遮蔽し且つ突出刃と接触
して完全な接地回路を形成する。このコネクタの接地用
コンタクトは側壁から突出したスロット内に配置され部
分的に対応するハウジングを横切っており、電源、信号
及び接地用のコンタクトの列を含む。コンタクトのこの
配列はにあっては隣接するコンタクト間を隔離し、また
他の回路と隔絶する為に所定量の誘電体材料が必要であ
る。しかし、用途によっては電線間の完全性を維持しな
がらコンタクト部材を一層高密度に配列することが望ま
しい場合がある。一列になったコンタクト部材間の間隔
（ピッチ）が減少すると、コンタクト部材の行間の間隔
も同様に減少し、それにより部材の配列間に必要な誘電
体材料の量も減少する。その結果、コネクタシステムの
電気的特性に影響を与え、特にコネクタシステムを通る
インピーダンスを低減させる。従って低密度に配列され
たコンタクト部材を有するコネクタの優れた電気的特性
を維持しつつ一層高密度に配列されたコンタクト部材の
電気コネクタを得ることが望ましい。
【０００３】
【課題を解決する為の手段】従って本発明は改良した高
密度、高周波用コネクタシステムに関する。それにより
、低密度に配列されたコンタクト部材の好ましい電気的
特性を維持しながらコンタクト部材の一層接近した高密
度コネクタに適用できる。本発明はインピーダンス制御
を必要とするコネクタ組立体の第１及び第２の嵌合し合
うコネクタ間に接地接続アレイを確立するシステムに関
する。コネクタ組立体のコネクタは行列状に配置された
ハウジングの通路に固定された多数の信号用コンタクト
部材、ハウジングのスロットに配置され信号用コンタク
ト部材の行間に延びる多数列の接地用コンタクト部材及
び他のより広いスロット内の中心に位置する各接地用コ
ンタクト部材を維持して各接地用コンタクト部材の両側
に制御された幅の空気溜を形成する手段を有するハウジ
ングを含む。従って信号用コンタクトは間隔を狭くする
ことができ、その結果行列に配置された隣接するコンタ
クト間の誘電体コネクタ構造物の使用量を減らすことが
できる。接地用コンタクトの各側の空気溜の寸法を正確
に形成することによりコネクタ組立体のインピーダンス
は正確に制御されるので誘電体材料と空気との所望の比
率が得られる。
【０００４】本発明は、更に単一のコンタクト部材の隣
接する行間の各プロファイルドスロットに取付けられる
接地用コンタクト若しくはシールド部材を有する電気コ
ネクタに関する。そのスロットは接地用コンタクト若し
くはシールド部材の板厚よりも大きい幅を有するように
選択され、他の幅広のスロット内の中央に接地用コンタ
クト若しくはシールド部材を維持する手段を含み各接地
用コンタクト部材の両側に制御された幅の空気溜を形成
している。それによりコネクタを通じて信号の一体性を
維持し且つインピーダンスを制御しつつコネクタ内で信
号用コンタクト部材の間隔を一層狭めることを可能にし
ている。
【０００５】本発明の目的は低密度のコネクタシステム
の優れた電気的特性を維持する高速、高密度のコネクタ
システムを提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は高密度に配列された信
号用コンタクトの隣接する列間に配置された接地用シー
ルドを有するコネクタシステムを提供することである。
【０００７】
【実施例】図１に示す如く本発明の電気コネクタシステ
ム１０は第１及び第２の嵌合し合うコネクタ部材１２、
７０を含む。第１コネクタ部材１２は業界では”　ピン
ヘッダ”　と称されており、バックプレーン（背板）又
はマザーボード（母基板）１３０　から分離した状態を
示す。第２コネクタ部材７０は”　リセプタクル”と称
されており、代表的にはドータボード（子基板）　とよ
ばれるプリント板１３６　から分離している状態を示す
。第１、第２コネクタ１２、７０は信号用コンタクト５
２、１０２　と接地用コンタクト５８、１１０　を有し
ている。各コンタクト５２、５８、１０２　、１１０　
はドータボード１３６　とマザーボード１３０　上の対
応する回路を相互接続する。図１に示す如くマザーボー
ド１３０　の開口１３２　、１３４　の配置形状により
信号用コンタクトと接地用コンタクトとは均一に平衡を
保ち電気的特性が改善される。接地用の開口１３４　の
列は信号用の開口１３２　の第１と第２列の間に、また
第３と第４列の間に配置されている。
【０００８】図１乃至図６に第１、第２コネクタの構造
を示す。第１コネクタ即ちピンヘッダ１２は嵌合面１６
及び取付面１８を有するハウジング１４を含む。ハウジ
ング１４はベース２０、対向する側壁２４及び対向する
端壁２６を含む。 それらは協働してキャビティ３２を形成し、信号用コン
タクト５２及び接地用コンタクト５８がキャビティ３２
内に配置される。図７及び図１０に最もよく示す如くハ
ウジング１４のベース２０は嵌合面１６から取付面１８
に貫通し信号用コンタクト５２を受容する複数の通路３
８及び、接地用コンタクト５８を受容する複数のスロッ
ト４２を含む。図１及び図２に示す如く、端壁２６は更
に外方に延びるフランジ２８を含みピンヘッダ１２をマ
ザーボード１３０　に取付ける為の業界で周知の固定手
段（ここには図示せず）を受容する貫通孔３０を有する
。
【０００９】信号用コンタクト５２はピンヘッダ１２内
に直角の行３６及び列３４として配置されている。複数
の接地用コンタクト５８は信号用コンタクト５２の選択
された列３４間に列３５として配置される。各接地用コ
ンタクト５８は誘電体のハウジング１４の各スロット４
２内に配置された横方向の本体部６０を有する。スロッ
ト４２は信号用コンタクト５２の各行３６間に配置され
ている。
【００１０】図３乃至図６を参照して、信号用コンタク
ト５２はピンヘッダ１２のキャビティ３２内に延びる第
１接続部、取付面１８の下方に延びてマザーボード１３
０　の対応する信号用の開口１３２　と係合する第２接
続部５６及び信号用コンタクト５２を対応する通路内に
締り嵌め状態に固定する業界で知られた手段を有する中
間部５５を含む。接地用コンタクト５８は図７に示す如
く、ハウジング１４に固定する為に延出する耳部６１を
有する本体部６０及び補強用リブ６４を有し上方に延び
る１対の第１ポスト６２及び本体部６０の反対側縁部か
ら方に延びる１対の下部ポスト６６を有する。補強用の
リブ６４が嵌合する前に低い垂直力及び明確な干渉応力
のもとでばねが係合するためにリブ６４が各第１ポスト
６２に設けられ嵌合時の摩耗を減じ、或いは耐久性を改
善している。リブ６４は湾曲した形状である為、一層高
い最終的な垂直力（ノーマルフォース）及び所望インタ
ーフェース応力が得られる。
【００１１】図７、図８及び図１２に断面図で示した如
く接地用コンタクト５８はハウジング１４に配置されそ
の本体部６０は接地用のスロット４２に沿い且つピンヘ
ッダ１２の幅を横断するように延びる。図１２に最もよ
く示す如く接地用のスロット４２はその端部に凹部４４
が形成されており接地用コンタクト５８の本体部６０の
中心出しをしてハウジング１４のベース２０内の所定の
位置に密嵌して接地用コンタクト５８は係合固定される
。接地用のスロット４２は本体部６０の両側に空気溜（
又は空隙）４６を設けるように形成されている。タブ４
８はスロット４２の両側から空気溜４６内へ突出して接
地用コンタクト５８をスロット４２内で正確に整列させ
且つそれにより形成される空気溜の寸法を制御している
。空気溜４６の寸法は希望する電気的特性及びコネクタ
の寸法によって決められる。タブ４８は接地用コンタク
ト５８がスロット４２に挿入される際の抵抗を減少させ
る為互い違いに配置されることが望ましい。オフセット
するとコンタクトの製造中に生ずる材料の板厚の変化を
補償する。図３及び図４には信号用コンタクト５２及び
接地用コンタクト５８を各々示しており、各コンタクト
５２及び５８をマザーボード１３０　の対応する開口１
３２　及び１３４　に保持するコンプライアント部を有
している。半田テール及び他の形状は業界で既知のもの
が使用できる。他の図ではコンプライアント部は省略し
てある。コンタクトは電力をシステムに供給するのに使
用される接地用コンタクト５８と実質的に同一であるこ
とに注意すべきである。安全上の理由から電力用のコン
タクトは短い第１ポスト６２を有し、システムの接地用
コンタクト５８が電力用コンタクトより前に接触するよ
うにしている。
【００１２】図１、図６及び図７、図１０に断面でリセ
プタクル７０の構造を示す。リセプタクル７０は嵌合面
７４及び取付面７６を有するハウジング７２を含む。ハ
ウジング７２は側部８０及び端部８２を有する本体部７
８を含む。端部８２はそこから延びるフランジ８４を有
する。フランジ８４はピンヘッダ１２の外方に突出する
フランジ２８を受容するように形成した部分８６を含む
。図７及び図１０に示す如くリセプタクル７０のハウジ
ング７２は更にそれを貫通して延び信号用コンタクト１
０２　を受容する複数の通路９２及び接地用コンタクト
１１０　を受容する複数の接地用のスロット９４を含む
。図１及び図６を再度参照して各信号用コンタクト１０
２　はピンヘッダ１２の信号用コンタクト５２の第１接
続部５４と接触する第１接続部１０４　及びドータボー
ド１３６　の対応する開口１３８　に受容される第２接
続部１０８　を含み、第１接続部１０４　と第２接続部
１０８は中間部１０６　で連結されている。各第２の接
地用コンタクト１１０は前方に延びる刃部１１４　を有
する板部１１２　を含む。刃部１１４　は２個の腕部１
１５　とその間に配置されたばね部材１１６　を含む。 図７及び図８に示す如く腕部１１５　はスロット９４内
に接地用コンタクト１１０　を固定する係合突起を含む
。ばね部材１１６　は湾曲部１１７　を有し、ピンヘッ
ダ１２の接地用ポスト６２との相互接続を確実にしてい
る。それについては以下詳細に説明する。リセプタクル
７０の信号用コンタクト１０２　及び接地用コンタクト
１１０　は行列状に配置されており、それらはピンヘッ
ダ１２と相補形になっているのでピンヘッダ１２とリセ
プタクル７０の各信号用コンタクト及び接地用コンタク
トは電気的に相互接続される。
【００１３】接地用コンタクト１１０　は更にドータボ
ード１３６　の対応する接地回路用の開口１４０　と相
互接続する第２接続部１１８　、１１９　を有する。こ
の実施例に示す如く第２接続部１１９　は板部１１２　
の後方の角度のついた部分から下方に延びているので、
図１に最もよく示す如く信号用の開口１３８　の行と実
質的に同一に配置された接地回路用の開口１４０　に挿
入される。ドータボード１３６　上の信号及び接地用の
開口１３８　の配列によりボードは回路トレース（図示
せず）に利用できる”穴のない”一層広い領域を有する
ようになる。
【００１４】リセプタクル７０は更に図１及び図１７に
拡大断面で示すオーガナイザプレート（形成板）１２０
　を含む。オーガナイザプレート１２０　は図７乃至図
１１にも断面で示す如く、それを貫通する開口１２２　
を含み、信号用コンタクトの第２接続部１０８　及び接
地用コンタクト１１０　の第２接続部１１８　、１１９
　を受容する。図１７、図１８及び図１９に一層明確に
示す如く、オーガナイザプレート１２０　は更に複数の
スロット１２１　を含み、そのスロット１２１はリセプ
タクル７０内の所定の位置に接地用コンタクト１１０　
の板部１１２　の縁部を保持する。オーガナイザプレー
ト１２０　はリセプタククル７０の信号用コンタクト１
０２　と接地用コンタクト１１０の各第２接続部１０８
；　１１８、１１９をドータボード１３６　の対応する
開口１３８　、接地回路用の開口１４０　に係合するよ
うに整列させ、また接地用コンタクト１１０　と信号用
コンタクト１０２　との適切な間隔を維持するために使
用される。図６ではオーガナイザプレート１２０　は省
略してある。
【００１５】図１、図２及び図６に示す如く、接地用コ
ンタクト５８、１１０　は信号用コンタクト５２、１０
２　の列間に配置されストリップラインコネクタシステ
ムと称されるコネクタシステムとなる。接地用コンタク
ト５８、１１０　は各々スロット４２、９４に配置され
る。スロット４２、９４は各々信号用コンタクト５２、
１０２　の配列を横切るように延び、各スロット内の中
心に配置された接地用コンタクト５８、１１０　と一体
になった各本体部６０、板部１１２　を正確に維持し且
つ制御している。スロット４２、９４は接地用コンタク
ト５８、１１０　の厚さよりも大きく選定された幅を有
している。凹部４４及び手段９６が両ハウジング１４、
７２に設けられ、幅広のスロット４２、９４内に接地用
コンタクト５８、１１０　を中心として制御された幅を
有する空気溜４６、９８を接地用コンタクトの両側に形
成する。それによりコネクタ組立体を通して、即ちその
全長にわたりインピーダンスが制御される。
【００１６】本発明の電気コネクタシステムの組立体は
図７乃至図１１に断面で示し、図１２乃至図１６に組立
状態を示す。図７及び図８に相対する接地用コンタクト
５８、１１０　の相互接続を示し、ピンヘッダ１２とリ
セプタクル７０が互いに嵌合するとリセプタクル７０の
接地用コンタクト１１０　の刃部１１４　のばね部材１
１６　の湾曲部１１７　がピンヘッダ１２の第１ポスト
６２のリブ６４の表面６５に接触する。この嵌合状態に
ついては図９に詳細に示す。この湾曲面によりこのスト
リップラインコネクタシステムの接地接続を完全にする
ように電気的相互接続が確実になされる。この相互接続
は図１４にも示してあり、対応するスロット９４内に刃
部１１４　を位置決めしているところを示す。腕部１１
５　はスロット９４内に確実に保持され刃部１１４　と
スロット９４間に必要な空気溜を形成し所望の電気的特
性を達成している。図１５及び図１６に示す如く、板部
１１２　の第２接続部１１９を含む角度のついた部分は
信号用コンタクト１０２　の対向する列間の所定の位置
に固定してコネクタの所望のインピーダンス特性が確実
に維持されるようにしなければならない。図１５は更に
隣接する信号用コンタクト１０２　間の間隔Ａ、Ｃ及び
角度のついた第２接続部１１９　と対応する信号用コン
タクト１０２　間の間隔Ａ、Ｃは所定の長さに維持され
てコネクタシステムに必要なインピーダンスを提供する
。
【００１７】図７に示す如くハウジング１４の上面２２
に当接する接地用コンタクト１１０　の頂部を有するコ
ネクタの嵌合面からピンヘッダ１２内に信号用及び接地
用コンタクト５２、５８が挿入される。図３及び図４に
示す如く、これらのコンタクトはプリント板の対応する
開口内に確実に係合する為にコンプライアント部を有す
ることが望ましい。好適実施例では全てのコンタクトは
このコンプライアント部を有することが望ましい。リセ
プタクル７０はハウジング７２の後部から各通路９２及
びスロット９４中に信号用及び接地用コンタクトを挿入
して組立てられる。次にオーガナイザプレート１２０　
がコンタクトの端部に冠せられてハウジング７２にコン
タクトを保持する。
【００１８】本発明の高密度コネクタシステムはコンタ
クトの間隔（ピッチ）を２ｍｍ　とすることが必要な用
途の如きメトリックパッケージに特に適する。現在入手
可能なコネクタの代表的なコンタクト間隔の２．５４ｍ
ｍの代りに２ｍｍ　にした場合、信号用及び接地用コン
タクトの同数列の数を有するコネクタと比べ信号用コン
タクトの密度は２７％　増大する。
【００１９】
【発明の効果】本発明の高密度コネクタは接地用コンタ
クトの両側に略等しい間隙を形成する空気溜を設けてあ
るので空気溜に沿って配置されている隣接する信号用コ
ンタクトはインピーダンス等電気的特性を低下させずに
接地用コンタクトに接近させて配置することが可能とな
る。その結果高密度のコネクタシステムが得られる。こ
の高密度コネクタシステムは特に２ｍｍ　間隔に配置さ
れたコンタクトを有するメトリックパッケージに適する
。例えば信号用コンタクトを２．５４ｍｍ間隔ではなく
２ｍｍ間隔に配置した場合、信号密度は２７％　増加す
る。本発明の高密度コネクタは低密度コネクタと同様の
優れた電気的特性を維持しながら高密度化が可能となる
。また空気溜を形成する為ハウジングの誘電体材料が少
なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高密度コネクタの分解斜視図である。
【図２】図１の高密度コネクタのリセプタクルの部分拡
大図である。
【図３】図２のリセプタクルに使用する信号用コンタク
トの斜視図である。
【図４】図２のリセプタクルに使用する接地用コンタク
トの斜視図である。
【図５】図４の接地用コンタクトの線５−５に沿う断面
図である。
【図６】図１の高密度コネクタのリセプタクルの部分拡
大図であり分離した信号用コンタクト及び接地用コンタ
クトと共に示す。
【図７】図２のリセプタクル及び図６のピンヘッダの嵌
合前の接地用のコンタクトを示す本発明の高密度コネク
タの断面図である。
【図８】図２のリセプタクル及び図６のピンヘッダの嵌
合後の接地用コンタクトを示す本発明の高密度コネクタ
の断面図である。
【図９】図８の高密度コネクタの線９−９に沿う部分拡
大図でありピンヘッダとリセプタクルの接地用コンタク
ト間の相互接続を示す。
【図１０】本発明の高密度コネクタの断面図であり図２
のピンヘッダ及び図６のリセプタクルの嵌合前の信号用
コンタクトを示す。
【図１１】本発明の高密度コネクタの断面図であり図２
のピンヘッダ及び図６のリセプタクルの嵌合後の信号用
コンタクトを示す。
【図１２】図１１の線１２−１２に沿う断面図である。
【図１３】図１１の線１３−１３に沿う嵌合した高密度
コネクタの断面図である。
【図１４】図１１の線１４−１４に沿う嵌合した高密度
コネクタの断面図である。
【図１５】図１１の線１５−１５に沿う断面図である。
【図１６】図１１の線１６−１６に沿う断面図である。
【図１７】図６のリセプタクルのオーガナイザプレート
の部分拡大図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿う断面図である。
【図１９】図１７の線１９−１９に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　　高密度コネクタ１４、７２　
　　　　　ハウジング ４６、９８　　　　　　空気溜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　複数列配置された信号用コンタクト及
    びその列間に配置された接地用コンタクトを有する絶縁
    体のハウジングを具えたコネクタにおいて、前記ハウジ
    ングには前記接地用コンタクトの両側に前記列に沿って
    略等しい間隙を形成する空気溜を設けることを特徴とす
    る高密度コネクタ。
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