CN108352659B - 连接器的连接构造 - Google Patents
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Abstract
将一对差动信号端子的差动端子脚部焊接于布线基板的信号图案,所述布线基板的信号图案在绝缘壳体的背面的突出位置与差动端子脚部对置,将屏蔽接地连接部配设于关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的接地连接位置,并焊接于形成为关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状的布线基板的接地图案。由于一对的各差动信号端子与接地的屏蔽接地连接部或者接地图案之间产生的寄生电容几乎相等,因此即使在一对差动信号端子中流过高频率的差动信号,也不会产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
Description
技术领域
本发明涉及将流过反相高频信号的连接器的一对差动信号端子焊接于布线基板的信号图案的连接器的连接构造,更具体地,涉及将对差动信号端子进行屏蔽的连接器的屏蔽壳金属件在差动信号端子和信号图案的焊接位置的周围接地至布线基板的接地图案的连接器的连接构造。
背景技术
如图12、图13所示,遵循连接主机设备和外围设备的USB(Universal serialbus,通用串行总线)规范的USB连接器等用于高速数据传输用途的专利文献1所述的连接器100在供对方侧插头插入的嵌合凹部101内突出设置有绝缘壳体102的支承板部102a,装配于绝缘壳体102的多个端子104的插头接触部104a露出至支承板部102a的背面并与对方侧插头的插头侧端子接触,各端子104的脚部104b从绝缘壳体102的背面突出。
从绝缘壳体102的背面突出的各端子104的脚部104b以与绝缘壳体102的底面在同一面上的方式向下方折弯成曲柄状,通过焊接于露出至沿着绝缘壳体102的底面配置的印刷布线基板(未图示)的对置面的对应的信号图案,连接器100被连接于印刷布线基板。
由于与该连接器100连接的未图示的对方侧插头形成为将外周面侧设为接地电位的金属筒状,因此连接器100的嵌合凹部101也由接地的屏蔽壳金属件105的嵌合筒部105a形成,将沿着其下端的绝缘壳体102的底面向外侧折弯成直角的接地片105b焊接于露出至对置面的印刷布线基板的接地图案,使屏蔽壳金属件105成为接地电位。由此,通过包围各端子104的周围的屏蔽壳金属件105将插头侧端子和连接器100的端子104与外部阻隔来进行电磁屏蔽,避免流过这些端子的高频信号向外部辐射或者噪声(noise)从外部叠加。
另一方面,由于通过将各端子104的周围包围成筒状的屏蔽壳金属件105,不能将从绝缘壳体102的背面突出的各端子104的脚部104b与外部阻隔,因此如图13所示,在以往的连接器100中,通过屏蔽罩106来包围各端子104的全部脚部104b,所述屏蔽罩106通过对导电性金属板进行折弯加工而形成为包围绝缘壳体102的背面侧的空间的形状。屏蔽罩106的下端也成为沿着绝缘壳体102的底面向外侧折弯成直角的接地片106a,并焊接于露出至其对置面的印刷布线基板的接地图案,使屏蔽罩106成为接地电位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-41797号公报
发明内容
发明所要解决的问题
该以往的连接器100的连接构造中,从绝缘壳体102的背面突出的各端子104的脚部104b大致被接地的屏蔽罩106包围,因此与外部阻隔,但由于脚部104b折弯成曲柄状,因此对流过端子104的高频传输路产生不必要的电感。流过端子104的高频信号的频率越高,该问题越显著,按照USB3.0以上的规范,当端子104的转送速度为640MB/s时,就构成不能忽视的传输损失。
此外,在对流过邻接地装配于绝缘壳体的一对差动信号端子间的高频信号进行差动合成并生成转送数据的遵循USB3.0以上规范的连接器中,当接地电位的屏蔽罩106或者屏蔽罩106的接地位置偏向一对差动信号端子的一方接近时,由于产生于各差动信号线的寄生电容不同,因此在彼此反相重复的差动电流产生寄生电容的差分,当高频信号的频率变高时,产生不能忽视的大小的共模(common mode)电流。
此外,在遵循USB3.1规范的连接器中,将沿着支承板部102a的上表面配置的多个端子和沿着下表面配置的多个端子的引脚分配(pin assign)设为左右对称形状,使得无论以正反的任一姿势将对方侧插头的插头侧端子插入嵌合凹部101,都能够与对应的端子104电连接,但在这样的以往的连接器100中,从绝缘壳体102的背面突出的端子104的脚部104b从支承板部102a的上表面和下表面露出的长度不同,不能使在绝缘壳体102的上下分开装配的端子104的特性阻抗(impedance)相同。
而且,为了将从绝缘壳体102的背面突出的各端子104的脚部104b与周围阻隔,需要准备对导电性金属板进行折弯加工而成的屏蔽罩106并将其安装于绝缘壳体102,零件的件数增加,同时需要额外的组装工序。
本发明是鉴于这样的问题点而完成的,因此本发明提供一种减少在端子与布线基板的连接部产生的电感,即使流过转送速度为640MB/s的高频率的高频信号也会抑制阻抗的产生,并且数据传输特性优异的连接器的连接构造。
此外,提供一种即使在邻接地装配于绝缘壳体的一对差动信号端子流过高频率的差动信号,也不产生共模噪声的连接器的连接构造。
此外,其目的在于提供一种不必另外准备屏蔽零件,就将从绝缘壳体突出的端子的脚部与外部屏蔽的连接器的连接构造。
用于解决课题的方案
为了达成上述的目的,方案1的连接器的连接构造由连接器和布线基板构成,所述连接器具有:多个端子,彼此绝缘地装配于绝缘壳体;以及屏蔽壳金属件,装配于绝缘壳体的外侧面,对装配于绝缘壳体的多个端子进行屏蔽,所述布线基板布有多个信号图案和接地图案,将从绝缘壳体的背面突出的多个端子的脚部分别焊接于对应的多个信号图案,并且将屏蔽壳金属件的屏蔽接地连接部焊接于第一接地图案,将连接器连接于布线基板,其特征在于,
在多个端子中,邻接地装配于绝缘壳体的至少一对端子是在一对的各端子间流过反相的高频信号的一对差动信号端子,沿着绝缘壳体的背面配置所述布线基板,将一对差动信号端子的各差动端子脚部分别焊接于布线基板的信号图案,所述布线基板的信号图案在各差动端子脚部从绝缘壳体的背面突出的突出位置与各差动端子脚部对置,将屏蔽接地连接部在一对差动端子脚部的突出位置的周围配设于关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的第一接地连接位置,并焊接于形成为关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状的布线基板的第一接地图案。
由于将从绝缘壳体的背面突出的一对差动信号端子的差动端子脚部焊接于沿着绝缘壳体的背面配置的布线基板的对置的信号图案,因此无需折弯成曲柄状,不产生额外的电感。
配设有屏蔽接地连接部的第一接地连接位置在一对差动端子脚部的各突出位置的周围距离一对的各突出位置为等距离,此外,焊接屏蔽接地连接部的第一接地图案是关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状,因此一对的各差动信号端子与接地的屏蔽接地连接部或者第一接地图案之间产生的寄生电容几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
方案2的连接器的连接构造的特征在于,多个端子与水平地装配于绝缘壳体内的中间导电板绝缘,并沿着由中间导电板上下隔开的各列装配,使中间导电板在一对差动端子脚部的突出位置的周围从绝缘壳体的背面突出至关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的第二接地连接位置,并焊接于形成为关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状的布线基板的第二接地图案。
多个端子通过焊接于第二接地图案并接地的中间导电板被隔成绝缘壳体的上下各列,因此上下各列的端子间不发生高频耦合。
中间导电板突出的第二接地连接位置在一对差动端子脚部的各突出位置的周围距离一对的各突出位置为等距离,此外,焊接中间导电板的第二接地图案是关于一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状,因此一对的各差动信号端子与接地的中间导电板或者第二接地图案之间产生的寄生电容几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
方案3的连接器的连接构造的特征在于,在除了使一对差动信号端子向中间导电板投影的投影区域以外的中间导电板贯穿设置锚孔,将中间导电板和绝缘壳体一体成形。
绝缘壳体的一部分填充锚孔,中间导电板和绝缘壳体被牢固地一体化。
由于在最接近—对差动信号端子的中间导电板的投影区域未贯穿设置锚孔,因此接地的中间导电板距离一对的各差动信号端子为等距离并以同一形状对置,一对的各差动信号端子与接地的中间导电板之间产生的寄生电容几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
方案4的连接器的连接构造的特征在于,将贯穿设置于投影区域的两侧的多个锚孔以关于投影区域对称的形状贯穿设置。
由于贯穿设置于一对差动信号端子的附近的锚孔以关于投影区域对称的形状贯穿设置,因此一对的各差动信号端子与接地的中间导电板之间产生的寄生电容几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
方案5的连接器的连接构造的特征在于,在中间导电板贯穿设置多个锚孔,将贯穿设置于使一对差动信号端子向中间导电板投影的各投影区域的多个锚孔以关于各投影区域对称的形状贯穿设置。
绝缘壳体的一部分填充锚孔,中间导电板和绝缘壳体被牢固地一体化,贯穿设置于一对差动信号端子的各投影区域的锚孔以关于各投影区域对称的形状贯穿设置,因此一对的各差动信号端子与接地的中间导电板之间产生的寄生电容几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
方案6的连接器的连接构造的特征在于,布线基板是布有信号图案的导电层和连接有接地图案的接地层彼此绝缘地层叠的多层基板,
通过多层基板的接地层覆盖绝缘壳体的背面。
从绝缘壳体的背面突出的许多端子的各脚部和信号图案通过屏蔽壳金属件的屏蔽接地连接部和多层基板的接地层与外部阻隔。
发明效果
根据方案1的发明,即使在一对的各差动信号端子流过高频率的高频信号,在与布线基板的信号图案电连接的差动端子脚部也不产生额外的阻抗,能不使高频信号衰减地进行传输。
此外,由于邻接地配置于绝缘壳体的一对差动信号端子与其周围的接地位置之间的寄生电容几乎相等,因此即使反相的高频信号流过一对差动信号端子,在一对差动信号端子也不产生共模噪声(common mode noise)。
根据方案2的发明,即使在绝缘壳体内水平地装配接地的中间导电板,邻接地配置于绝缘壳体的一对差动信号端子与其周围的中间导电板的第二接地连接位置或者第二接地图案之间的寄生电容几乎相等,因此即使反相的高频信号流过一对差动信号端子,在一对差动信号端子也不产生共模噪声。
根据方案3的发明,即使将接地的中间导电板与一对差动信号端子平行地水平装配于绝缘壳体内,由于邻接地配置于绝缘壳体的一对差动信号端子与其周围的中间导电板之间的寄生电容几乎相等,因此在一对差动信号端子也不产生共模噪声。
根据方案4的发明,即使在一对差动信号端子的附近贯穿设置将中间导电板和绝缘壳体牢固地一体化的锚孔,由于一对差动信号端子与中间导电板之间的寄生电容几乎相等,因此在一对差动信号端子也不产生共模噪声。
根据方案5的发明,即使在使一对差动信号端子向中间导电板投影的各投影区域贯穿设置将中间导电板和绝缘壳体牢固地一体化的锚孔,由于一对差动信号端子与中间导电板之间的寄生电容几乎相等,因此在一对差动信号端子也不产生共模噪声。
根据方案6的发明,仅通过由层叠有接地层的多层基板覆盖绝缘壳体的背面,就能将从绝缘壳体的背面突出的许多端子的各脚部和信号图案与外部阻隔。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的连接器的连接构造1的俯视图。
图2是表示将连接器10向布线基板20连接的状态的立体图。
图3是从背面侧的斜上方观察连接器10的立体图。
图4是连接器10的纵剖面图。
图5是表示向绝缘壳体2安装许多端子3的工序的分解立体图。
图6是装配有许多端子3和中间导电板5的绝缘壳体2的纵剖面图。
图7是表示在图6中示出的绝缘壳体2的外侧面装配屏蔽壳金属件4的组装工序的分解立体图。
图8是表示连接器10和布线基板20的连接的主要部分立体图。
图9是表示—对差动端子脚部31a的各突出位置和第一接地图案23A以及第二接地图案23B的关系的主要部分放大后视图。
图10是表示中间导电板5和使一对差动信号端子31投影于中间导电板5上的投影区域7a、7b的关系的俯视图。
图11是表示从连接器10的背面侧观察的引脚分配的说明图。
图12是从正面侧观察以往的连接器100的立体图。
图13是从上方斜背面侧观察连接器100的分解立体图。
具体实施方式
以下,使用图1至图11对本发明的一实施方式的连接器的连接构造1详细地进行说明。如图1所示,连接器的连接构造1是将连接器10连接于平行地配置于连接器10的背面的柔性布线基板(以下,称为FPC)20的表面的构造,以下,对于各部分的说明,将与对方侧插头的连接方向的正面侧(在图1中为上方)作为前方,将背面侧作为后方,将底面侧(在图1中为与纸面正交的进深方向)作为下方,将平面侧作为上方进行说明。
本实施方式的连接器10是遵循USB3.1规范的USB连接器,如图11所示,在由图5所示的壳体主体2A、上部辅助壳体2B以及下部辅助壳体2C构成的绝缘壳体2,沿着上下二列的各AB列分别彼此绝缘地装配有12根端子3(A1~A12)、3(B1~B12)。上部A列的两侧的A1和A12是被接地连接并形成接地电位的GND端子,A4和A9是供给5V直流电压的Vbus端子,A5是以USB电力传输模式(USB power delivery mode)输送较高电力的CC1端子,A8是二次总线的SBU1端子。
此外,A6和A7是与遵循USB2.0以前的规范的USB插头连接并收发数据的D+端子和D-端子,剩下的A2、A3以及A10、A11分别成对并成为以USB Super Speed模式或者USB SuperSpeed+模式高速地转送数据的差动信号端子3(以下,仅将差动信号端子的附图标记设为31)。其中,A2和A3是成对并高速地发送数据的TX1+端子31和TX1-端子31,在USB SuperSpeed+模式下,使8比特(bit)转换成了10比特(bit)的高频信号在TX1+端子31和TX1-端子31中反相,并以最大640MB/s(5Gbps)的发送速度在发送方向流动。将编码成10比特(bit)的数据以反相发送至邻接地装配于绝缘壳体2的TX1+端子31和TX1-端子31,由此,即使从外部施加噪声,也会相等地施加于两者,能根据不受噪声影响的两者的电压差对传输数据正确地进行解码。此外,由于在一对TX1+端子31和TX1-端子31中流过彼此反向的电流,因此磁通被消除,由高频信号的高次谐波引起的EMI噪声降低。
A10和A11是成对并高速地接收数据的RX1-端子31和RX1+端子31,在USB SuperSpeed+模式下,同样地使8比特(bit)转换成了10(bit)比特的高频信号在RX1+端子31和RX1-端子31中反相,并以最大640MB/s(5Gbps)的发送速度在接收方向流动。就是说,在按照USB3.1规范工作的USB Super Speed+模式下,将每一个通路的数据通信线在收发的各方向各设一对并设为全双工通信,将在发送方向成对的TX1+端子31、TX1-端子31和在接收方向成对的RX1+端子31、RX1-端子31装配于与GND端子邻接的绝缘壳体2的左右两侧的彼此分离的位置,以便在进行收发的通信信号线间不产生高频耦合。
如图5所示,A列的各端子3(A1~A12)在左右方向以等间距一体成形于由绝缘合成树脂成形的上部辅助壳体2B,将上部辅助壳体2B从后方插入壳体主体2A的凹部12,并沿着前后方向装配于绝缘壳体2。在装配于绝缘壳体2的状态下,向上部辅助壳体2B的后方突出的各端子3(A1~A12)的脚部3a以与沿着绝缘壳体2的背面装配的FPC20的表面对置的方式向上方折弯成直角。此外,如图6所示,各端子3(A1~A12)的从上部辅助壳体2B向前方突出的前部沿着水平地向壳体主体2A的前方突出的支承板部11的上表面露出,成为与沿着支承板部11从前方插入的对方侧插头接触的接触部3b。
此外,下部B列的12根端子3(B1~B12)形成为与配置于左右对称位置的上部A列的各端子3(A1~A12)相同的端子。即,B1和B12为GND端子,B4和B9为Vbus端子,B5为CC端子,B8为SBU端子,B6和B7为D+端子和D-端子,B2和B3为成对并高速地发送数据的TX2+端子31和TX2-端子31,B10和B11为成对并高速地接收数据的RX2-端子31和RX2+端子31。
如图5所示,B列的各端子3(B1~B12)在左右方向以等间距一体成形于由绝缘合成树脂成形的下部辅助壳体2C,将下部辅助壳体2C从后方插入上部辅助壳体2B的下方的壳体主体2A的凹部12,在A列的各端子3(A1~A12)的下方沿着前后方向装配于绝缘壳体2。在装配于壳体主体2A的状态下,向下部辅助壳体2C的后方突出的各端子3(B1~B12)的脚部3a同样以与FPC20的表面对置的方式向下方折弯成直角。此外,如图6所示,各端子3(B1~B12)的从下部辅助壳体2C向前方突出的前部沿着水平地向壳体主体2A的前方突出的支承板部11的下表面露出,成为与沿着支承板部11从前方插入的对方侧插头接触的接触部3b。
由此,沿着连接器10的支承板部11插入的对方侧插头即使呈与连接器10的各端子3接触的电极露出于上表面和下表面的任一方的插入姿势,也与A列或者B列的任一方的对应端子3接触。而且,如果是与上下的端子3(A1~A12)、3(B1~B12)均连接的对方侧插头,则能使用2个通路的8根数据通信线路将有效最大传输速度进一步变成两倍的速度。在该情况下,上部A列的A2、A3的成对的TX1+端子31、TX1-端子31和A10、A11的成对的RX1-端子31、RX1+端子31分别在绝缘壳体2的上下,与下部B列的B10、B11的成对的RX2-端子31、RX2+端子31和B2、B3的成对的TX2+端子31、TX2-端子31接近,恐怕会相互进行高频耦合。
因此,如后所述,在连接器10中,焊接于FPC20的第二接地图案23B并接地的中间导电板5与A列和B列的各端子3绝缘,并水平地配设于绝缘壳体2的A列和B列的各端子3之间。中间导电板5是在使壳体主体2A成形时嵌件成形(insert molding)的,沿着水平面一体地装配于包含支承板部11的壳体主体2A的垂直方向的中间。由此,扁平且厚度薄的支承板部11的机械强度通过刚性的中间导电板5得到加强。
如图10所示,在中间导电板5贯穿设置有许多的锚孔6,在嵌件成形至壳体主体2A时,流入锚孔6内的熔融树脂固化,中间导电板5和壳体主体2A被牢固地—体化。锚孔6避开使装配于绝缘壳体2的各一对差动信号端子31在垂直方向投影于中间导电板5上的由图中虚线表示的投影区域7a、7b而形成,贯穿设置于一对投影区域7a、7b的左右两侧的锚孔6的形状及其位置以关于一对投影区域7a、7b对称(symmetry)的方式形成。在此,在本实施方式中,所谓关于一对投影区域7a、7b对称是指:关于将前后方向设为长尺寸方向的一对投影区域7a、7b之间的中心线呈线对称。因此,一对各差动信号端子31、31与其旁边的贯穿设置有锚孔6的中间导电板5之间产生的寄生电容彼此几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
此外,如图7所示,埋设于支承板部11的中间导电板5的轮廓与支承板部11的左右的轮郭一致,如图7所示,中间导电板5沿着支承板部11的左右的两个侧面露出。中间导电板5在中间露出的支承板部11的两个侧面的前方向左右的外侧突出,成为与沿着支承板部11从前方插入的对方侧插头的未图示的卡合凹部卡合的卡合突部8。通过由金属板形成的中间导电板5的两个侧面构成卡合突部8的一部分,卡合突部8与对方侧插头的卡合凹部可靠地卡合,而不会挠曲或者破损。此外,在对方侧插头的卡合凹部由设为接地电位的金属板形成的情况下,在卡合突部8相对的中间导电板5的两个侧面也与卡合凹部抵接并接地。
如图5所示,中间导电板5以向壳体主体2A的后方开口的凹部2b的中间高度水平地装配,上述一体成形有A列的各端子3(A1~A12)的上部辅助壳体2B和一体成形有B列的各端子3(B1~B12)的下部辅助壳体2C分别被分至由中间导电板5隔开的凹部2b的上方和下方来进行容纳。如图6所示,上部辅助壳体2B和下部辅助壳体2C在其背面与凹部2b的周围的壳体主体2A的背面在同一面连续的位置处通过未图示的卡定部来防止相对于后方脱落,绝缘壳体2的背面2D成为整体上没有凹凸的垂直面。
沿着上部A列和下部B列在左右方向以等间距装配于绝缘壳体2的各12根端子3(A1~A12)、3(B1~B12)使各端子脚部3a从沿着前后方向装配的绝缘壳体2的背面2D的突出位置突出。其中,对于高速转送数据的差动信号端子31,一对差动信号端子31邻接地装配于绝缘壳体2,因此,如图8所示,4对差动信号端子31的差动端子脚部31a从分散于由中间导电板5隔成上部和下部的各部的左右两侧的4处的区域突出,成对的各差动端子脚部31a从各区域内的邻接位置向后方突出。
如图7所示,为了焊接于沿着绝缘壳体2的背面装配的FPC20的第二接地图案23B,中间导电板5使板接地脚部50a、50b、50c、50d、50e、50f从绝缘壳体2的背面2D的6处位置向后方突出。各板接地脚部50a、50b、50c、50d、50e、50f在关于在其周围突出的一对差动端子脚部31a的各突出位置对称的第二接地连接位置从绝缘壳体2的背面突出。在此,在本说明书中,所谓关于一对差动端子脚部31a的各突出位置对称是指:关于通过一对差动端子脚部31a的各突出位置的中点的垂直线呈线对称的关系,或者在使一对差动端子脚部31a的各突出位置的一方以与另一方的突出位置重合的方式平行移动的情况下,关于重合的突出位置呈点对称的关系。
即,板接地脚部50b的突出位置是关于通过上部A列的成对的RX1-端子31的差动端子脚部31a的突出位置和RX1+端子31的差动端子脚部31a的突出位置的中点的垂直线呈左右线对称的、距离任一突出位置均为等距离的位置,并且也是关于通过下部B列的成对的TX2+端子31的差动端子脚部31a的突出位置和TX2-端子31的差动端子脚部31a的突出位置的中点的垂直线呈左右对称的位置。此外,板接地脚部50e的突出位置是关于通过上部A列的成对的TX1-端子31的差动端子脚部31a的突出位置和TX1+端子31的差动端子脚部31a的突出位置的中点的垂直线呈左右对称的位置,并且也是关于通过下部B列的成对的RX2+端子31的差动端子脚部31a的突出位置和RX2-端子31的差动端子脚部31a的突出位置的中点的垂直线呈左右对称的位置。就是说,在一对差动端子脚部31a的突出位置的周围从绝缘壳体2的背面2D突出的板接地脚部50b、50e在与一对差动端子脚部31a的各突出位置为等距离的位置突出。
在沿着上下2列的各AB列按各列装配有12根端子3(A1~A12)、3(B1~B12)的绝缘壳体2的外周,装配有将导电性金属板折弯加工成横向长的圆筒状的屏蔽壳金属件4。如图7所示,向绝缘壳体2装配屏蔽壳金属件4是从屏蔽壳金属件4的后方插入绝缘壳体2,在绝缘壳体2的背面2D和屏蔽壳金属件4的后端面一致的位置,将从屏蔽壳金属件4的上面和底面的一部分切起的卡定爪41向绝缘壳体2的卡定孔13卡定来进行装配。
在向绝缘壳体2装配了屏蔽壳金属件4的状态下,在各端子3的接触部3b在表面背面露出的支承板部11的周围隔着供对方侧插头插入的嵌合凹部9而由筒状的屏蔽壳金属件4覆盖,从沿着其后端面的环状的8处位置朝向后方突出设置有焊接于FPC20的第一接地图案23A的、构成屏蔽接地连接部的屏蔽接地脚部40a~40h。各屏蔽接地脚部40a~40h在关于在其周围从绝缘壳体2的背面突出的一对差动端子脚部31a的各突出位置对称的第一接地连接位置向绝缘壳体2的后方突出。
即,屏蔽接地脚部40b在距离上部A列的成对的RX1-端子31的差动端子脚部31a的突出位置和RX1+端子31的差动端子脚部31a的突出位置为等距离的周围的位置突出,屏蔽接地脚部40d在距离上部A列的成对的TX1-端子31的差动端子脚部31a的突出位置和TX1+端子31的差动端子脚部31a的突出位置为等距离的周围的位置突出。此外,屏蔽接地脚部40f在距离下部B列的成对的RX2+端子31的差动端子脚部31a的突出位置和RX2-端子31的差动端子脚部31a的突出位置为等距离的周围的位置突出,屏蔽接地脚部40h在距离下部B列的成对的TX2+端子31的差动端子脚部31a的突出位置和TX2-端子31的差动端子脚部31a的突出位置为等距离的周围的位置突出。即,在一对差动端子脚部31a的突出位置的周围从绝缘壳体2的背面2D的周围突出的屏蔽接地脚部40b、40d、40f、40h在分别与一对差动端子脚部31a的各突出位置为等距离的位置突出。
从屏蔽壳金属件4的后端面的两侧突出的屏蔽接地脚部40a、40e的中央部进一步向后方突出,插入于FPC20的定位孔24,形成对连接器10和FPC20相对地进行定位的定位突起42。
如图1、图2所示,像这样构成的、对连接器10进行连接的FPC20使连接器10的绝缘壳体2的背面2D与使由信号图案22、第一接地图案23A以及第二接地图案23B构成的接地图案露出的表面对置,并沿着背面2D进行装配。
FPC20由多层基板构成,在表面露出的第一接地图案23A以及第二接地图案23B通过通孔(through hole)等与将FPC20的表面侧作为上层并形成于背面侧的最下层的接地电位的接地层21电连接。接地层21均匀地形成于至少包围所连接的连接器10的后方的FPC20的末端部(参照图8),由此包含差动信号端子31的连接部的绝缘壳体2的背面2D的后方通过接地层21而被阻隔。露出至表面的各信号图案22彼此绝缘,并介由与接地层21不同的中间导电层被引出。
如上所述,连接器10和FPC20是将从屏蔽壳金属件4的左右两侧突出的定位突起42插入贯穿设置于FPC20的2处位置的定位孔24来相对地进行定位,在已定位的状态下,露出至FPC20的表面的信号图案22、第一接地图案23A以及第二接地图案23B以分别焊接于对应的端子3(差动信号端子31)的脚部3a(差动端子脚部31a)、屏蔽壳金属件4的屏蔽接地脚部40a~40h以及中间导电板5的板接地脚部50a~50f的方式,形成于与各脚部的突出位置对置的位置。
需要说明的是,在本实施方式中,将焊接差动端子脚部31a的信号图案22用附图标记22′表示,将形成于一对差动端子脚部31a的各突出位置的周围的第一接地图案23A和第二接地图案23B分别用附图标记23A′和附图标记23B′表示。
因此,屏蔽接地脚部40b、40d、40f、40h焊接于在其突出位置对置的FPC20的第一接地图案23A并被接地,所以屏蔽壳金属件4的接地位置也是与一对差动端子脚部31a的各突出位置的距离形成等距离的位置。而且,在一对差动端子脚部31a的各突出位置的周围焊接于屏蔽接地脚部40b、40d、40f、40h的第一接地图案23A′的图案形状以关于一对差动端子脚部31a的各突出位置对称的方式,在此,形成为关于通过各突出位置的中点的垂直线呈对称形状的横向长的长方形,因此一对差动信号端子31与屏蔽接地脚部40b、40d、40f、40h或者第一接地图案23A′之间产生的寄生电容几乎相等,即使在一对差动信号端子31间流过反相的高频信号,也不产生共模噪声。
同样地,由于板接地脚部50b、50e焊接于在其突出位置对置的FPC20的第二接地图案23B并被接地,因此中间导电板5的接地位置也是与一对差动端子脚部31a的各突出位置的距离形成等距离的位置。而且,在一对差动端子脚部31a的各突出位置的周围焊接于板接地脚部50b、50e的第二接地图案23B′的图案形状也形成为关于一对差动端子脚部31a的各突出位置对称的横向长的长方形,因此一对差动信号端子31与板接地脚部50b、50e或者第二接地图案23B′之间产生的寄生电容几乎相等,即使在一对差动信号端子31间流过反相的高频信号,也不产生共模噪声。
此外,在上述实施方式中,对避开使各对差动信号端子31在垂直方向上向中间导电板5投影的图10的虚线所示的各投影区域7a、7b而贯穿设置锚孔6的例子进行了说明,但只要是锚孔6的位置和形状关于各投影区域7a、7b对称,锚孔6的一部分或者全部也可以贯穿设置于各投影区域7a、7b,由此与贯穿设置有锚孔6的中间导电板5之间产生的寄生电容彼此几乎相等,不产生由寄生电容的差分引起的共模电流。
上述实施方式中,以将柔性印刷布线板用作布线基板的例子进行了说明,但也可以是刚性基板。
此外,以遵循USB3.1规范的USB插口对上述连接器10进行了说明,但只要是至少在邻接地配置于绝缘壳体的至少一对端子流过反相的高频信号的连接器,就能够适用本发明。
因此,在连接器10中,也可以不具备上述实施方式中说明的中间导电板5。
产业上的可利用性
本发明适于将在一对端子流过反相的高频信号而消除噪声的连接器连接于布线基板的连接器的连接构造。
附图标记说明:
1 连接器的连接构造
2 绝缘壳体
4 屏蔽壳金属件
5 中间导电板
20 布线基板(FPC)
21 接地层
22 信号图案
23A 第一接地图案
23B 第二接地图案
31 差动信号端子
31a 差动端子脚部
40a~40h 屏蔽接地脚部
50a~50f 板接地脚部
Claims (6)
1.一种连接器的连接构造,由连接器和布线基板构成,
所述连接器具有:
多个端子,彼此绝缘地装配于绝缘壳体;以及
屏蔽壳金属件,装配于绝缘壳体的外侧面,对装配于绝缘壳体的多个端子进行屏蔽,
所述布线基板布有多个信号图案和接地图案,
将从绝缘壳体的背面突出的多个端子的脚部分别焊接于对应的多个信号图案,并且将屏蔽壳金属件的屏蔽接地连接部焊接于第一接地图案,将连接器连接于布线基板,其特征在于,
在所述多个端子中,邻接地装配于所述绝缘壳体的至少一对端子是在一对的各端子间流过反相的高频信号的一对差动信号端子,
沿着所述绝缘壳体的背面配置所述布线基板,
将一对差动信号端子的各差动端子脚部分别焊接于所述布线基板的信号图案,所述布线基板的信号图案在各差动端子脚部从所述绝缘壳体的背面突出的突出位置与各差动端子脚部对置,将所述屏蔽接地连接部在所述一对差动端子脚部的突出位置的周围配设于关于所述一对差动端子脚部的各突出位置对称的第一接地连接位置,并焊接于形成为关于所述一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状的所述布线基板的第一接地图案。
2.根据权利要求1所述的连接器的连接构造,其特征在于,
所述多个端子与水平地装配于绝缘壳体内的中间导电板绝缘,并沿着由中间导电板上下隔开的各列装配,
使中间导电板在所述一对差动端子脚部的突出位置的周围从所述绝缘壳体的背面突出至关于所述一对差动端子脚部的各突出位置对称的第二接地连接位置,并焊接于形成为关于所述一对差动端子脚部的各突出位置对称的形状的所述布线基板的第二接地图案。
3.根据权利要求2所述的连接器的连接构造,其特征在于,
在除了使所述一对差动信号端子向所述中间导电板投影的各投影区域以外的所述中间导电板贯穿设置锚孔,
将所述中间导电板和所述绝缘壳体一体成形。
4.根据权利要求3所述的连接器的连接构造,其特征在于,
将贯穿设置于所述投影区域的两侧的多个锚孔以关于所述各投影区域对称的形状贯穿设置。
5.根据权利要求2所述的连接器的连接构造,其特征在于,
在所述中间导电板贯穿设置多个锚孔,
将贯穿设置于使所述一对差动信号端子向所述中间导电板投影的各投影区域的多个锚孔以关于所述各投影区域对称的形状贯穿设置。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的连接器的连接构造,其特征在于,
布线基板是布有信号图案的导电层和连接有接地图案的接地层彼此绝缘地层叠的多层基板,
通过多层基板的接地层覆盖绝缘壳体的背面。
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