CN207134191U - 连接器模块 - Google Patents

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Abstract

一种连接器模块(1)具备：基板(11)，其层叠有磁性体层，并具有对置的第一主面以及第二主面；表面安装型连接器(10)，其安装于在基板(11)的第一主面设置的安装用电极(11A)；外部安装电极(11B)，其设置于基板(11)的第二主面；以及电感器(12)，其形成于基板(11)内部，且第一端与安装用电极(11A)连接，第二端与外部安装电极(11B)连接。由此，提供省去电感元件的安装的麻烦并实现省空间化的连接器模块。

Description

连接器模块
技术领域
本实用新型涉及具备用于与柔性电缆等连接的连接器的连接器模块。
背景技术
信息通信设备等电子设备所具备的母基板和子基板经由柔性电缆(FPC：FlexiblePrinted Circuits)连接。此时，从高频电路等放射出的高频噪声与柔性电缆的信号线重叠，该噪声与基板的图案重叠，存在对其他电路元件带来负面影响之类的问题。因此，在基板的图案上设置铁氧体磁环(电感元件)，对不需要的噪声进行抑制(例如，参照专利文献1)。专利文献1公开有用铁氧体磁环将基板上的接地图案与连接器连接用的图案连接的结构。
专利文献1:日本特开2000-269613号公报
然而，专利文献1中，需要确保在基板上安装铁氧体磁环的空间，因此存在随着铁氧体磁环的数量增加而安装空间也变大之类的问题。另外，安装铁氧体磁环也费事。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的在于提供省去电感元件的安装的麻烦，实现省空间化的连接器模块。
本实用新型的连接器模块的特征在于，具备：连接器；基板，其包括多个磁性体层，并具有对置的第一主面以及第二主面；连接器连接端子，其设置于上述基板的上述第一主面，并供上述连接器安装；第一外部连接端子，其设置于上述基板的上述第二主面；以及电感元件，其形成于上述磁性体层的内部，并设置于上述连接器连接端子与上述第一外部连接端子之间。
该结构中，在安装连接器的基板内部形成有电感元件，因此不需要在安装连接器模块的印刷电路基板安装其他部件的电感元件。因此，不需要在印刷电路基板设置安装电感元件的空间，另外，能够省去安装的麻烦。
优选上述连接器模块具有多个上述连接器连接端子，在上述第二主面分别与多个上述连接器连接端子对应地设置有多个上述第一外部连接端子，在上述基板内部，在多个上述连接器连接端子与多个上述第一外部连接端子之间分别形成有电感元件。
根据该结构，即使电感元件的数量增加，也不需要在印刷电路基板设置安装各个电感元件的空间，另外，能够省去安装的麻烦。
优选多个上述连接器连接端子在上述第一主面的规定方向上分开设置，多个上述第一外部连接端子分别设置在与上述多个连接器连接端子分别对置的位置，上述电感元件形成于上述连接器连接端子与上述第一外部连接端子之间。
在该结构中，能够有效利用空间而能够形成多个电感元件。
也可以上述连接器模块具有多个上述连接器连接端子，在上述第二主面分别与多个上述连接器连接端子对应地设置有多个上述第一外部连接端子，上述连接器连接端子的至少一个和上述第一外部连接端子的至少一个经由上述电感元件连接，上述连接器连接端子的至少一个和上述第一外部连接端子的至少一个经由设在上述基板的侧面的布线而连接。
根据该结构，仅在需要的场所设置电感元件即可。
优选上述电感元件为以上述磁性体层的层叠方向为卷绕轴的螺旋状导体图案。
在该结构中，能够减少不需要拉设布线，因此电感元件的形成变容易。
优选上述连接器模块具备接地导体，该接地导体形成于上述基板，并在上述磁性体层的层叠方向上与上述电感元件重叠。
在该结构中，通过接地导体与电感元件重叠，在它们之间形成电容。通过该电容、和用于将接地导体向地面连接的拉设布线所具有的电感分量，能够构成滤波器(低通滤波器)。其结果，能够实现具备滤波器功能的连接器模块。
优选上述接地导体形成于上述电感元件与上述第一主面之间。
在该结构中，通过在电感元件与第一主面之间设置接地导体，能够从安装于第一主面的连接器屏蔽电感元件。
优选上述连接器模块具备：第二外部连接端子，其设置在上述基板的上述第二主面；和层间连接导体，其形成于上述基板，并将上述接地导体与上述第二外部连接端子连接。
在该结构中，接地导体形成于电感元件的上侧(第一主面侧)，因此层间连接导体变长。因此，能够增大电感分量。
根据本实用新型，不需要在安装连接器模块的印刷电路基板设置安装电感元件的空间，另外，能够省去安装的麻烦。
附图说明
图1是实施方式1的连接器模块的立体图。
图2是表示将连接器模块安装于印刷电路基板的状态的图。
图3是连接器模块的剖视图。
图4是表示连接器模块所具备的电感器的特性的图。
图5是形成实施方式1的基板的磁性体层的叠加图。
图6是形成实施方式1的基板的磁性体层的叠加图。
图7是实施方式2的连接器模块的剖视图。
图8是表示连接器模块的等效电路的图。
图9是表示实施方式2的连接器模块的插入损耗的频率特性的图。
图10是形成实施方式2的基板的磁性体层的叠加图。
图11是形成实施方式2的基板的磁性体层的叠加图。
图12是表示使螺旋状电极图案的形状变形而增加杂散电容的情况的例子的图
具体实施方式
(实施方式1)
图1是实施方式1的连接器模块1的立体图。图2是表示将连接器模块1安装于印刷电路基板100的状态的图。图3是连接器模块1的剖视图。
连接器模块1由表面安装型连接器10和基板11一体化而构成。本实施方式的表面安装型连接器10是供连接有柔性电缆10C的凸型连接器拆装的凹型连接器，且是在一侧面具有柔性电缆10C的插入口10A、在另一侧面具有插入的柔性电缆10C的止动部10B的横插类型的表面安装型连接器。表面安装型连接器10相当于本实用新型的“连接器”。此外，表面安装型连接器10也可以是纵插类型的连接器，柔性电缆10C也可以不一定具有连接器。另外，在本实施方式中，柔性电缆10C是将多个布线捆束的多布线型的电缆，但也可以是仅具有一条布线的单布线型的电缆。
基板11层叠有多个磁性体层而形成。在基板11的一个主面(本实用新型的第一主面)形成有供表面安装型连接器10安装的安装用电极11A。图3图示出在表面安装型连接器10有两个安装用电极11A，但表面安装型连接器10具有与布线的数量相当的多个连接端子销，安装用电极11A形成连接端子销的数量。本实施方式的连接器模块1中，如后述那样设置有11个连接端子销。而且，多个安装用电极11A与多个连接端子销各自以一对一的关系经由焊料13连接。安装用电极11A与本实用新型的“连接器连接端子”相当。
在基板11的另一个主面(本实用新型的第二主面)形成有用于安装于印刷电路基板100的外部安装电极11B。在印刷电路基板100形成有布线图案101，连接器模块1通过外部安装电极11B焊接于布线图案101而安装于印刷电路基板100。在与安装用电极11A对置的位置仅形成与安装用电极11A相同的数量的外部安装电极11B。外部安装电极11B与本实用新型的“第一外部连接端子”相当。
基板11内置螺旋状的电感器12。电感器12将磁性体层的层叠方向作为卷绕轴而形成。而且，电感器12仅形成与安装用电极11A以及外部安装电极11B相同的数量，第一端与安装用电极11A侧连接，第二端与外部安装电极11B侧连接。此外，电感器12设置于需要的布线即可，不需要在全部布线插入电感器12。未设置有电感器12的布线也可以在基板11的内部通过通孔导体从基板11的一个主面向另一个主面被拉设，也可以通过侧面导体在基板11的侧面被拉设。如后述那样，在欲排除地线那样的不需要的电感分量的情况下，优选在基板11的侧面拉设。
图4是表示连接器模块1所具备的电感器12的特性的图。上述的结构的连接器模块1所具备的电感器12具有图4所示的阻抗频率特性。通过使用该连接器模块1，成为在表面安装型连接器10与印刷电路基板100的布线图案101之间设置有电感器12的结构。如从图4可知的那样，随着频率变高而阻抗Z变高，相对于布线作为低通滤波器发挥功能。另外，作为磁性体层使用高频区域的损失大的铁氧体材料，从而在高频区域，与电抗分量X相比，电阻分量R成为主导。换句话说，通过该电感器12，能够减少与柔性电缆10C的信号线重叠的高频噪声。
将用于噪声减少的电感器12形成于基板11，与表面安装型连接器10成为一体，从而不需要在印刷电路基板100安装电感元件。其结果，不需要设置安装电感元件的空间，另外，能够省去安装电感元件的麻烦。
在上述的图3中，简单示出连接器模块1的基板11以及电感器12等。以下，对基板11、以及形成于基板11的电感器12具体地进行说明。
图5以及图6是形成本实施方式的基板11的磁性体层的叠加图。
基板11依次层叠有矩形状的磁性体层111、112、113、114、115、116、117、118而形成。以下的说明中，将层叠的磁性体层111作为上侧进行说明。磁性体层111的上侧主面成为供表面安装型连接器10安装的主面。磁性体层118的下侧主面成为安装于印刷电路基板100的主面。此外，图5以及图6所示的磁性体层111～118未示出相同侧的主面。磁性体层111～116表示上侧主面，磁性体层117、118表示下侧主面。
首先，对形成于基板11的地线进行说明。
在磁性体层111形成有接地用电极G1。在接地用电极G1连接有表面安装型连接器10的接地连接用端子销。在磁性体层112形成有接地用电极G2。接地用电极G2在俯视中形成于与磁性体层111的接地用电极G1重叠的位置，并经由通孔导体，与接地用电极G1连接。并且，接地用电极G2局部延伸至磁性体层112的侧面，从其侧面露出。
在磁性体层113、114、115、116的侧面形成有侧面电极G3、G4、G5、G6。侧面电极G3与接地用电极G2的从磁性体层112的侧面露出的部分连接。而且，侧面电极G4与侧面电极G5连接，侧面电极G5与侧面电极G6连接。
在磁性体层117形成有接地用电极G7。对于接地用电极G7而言，局部从磁性体层117的侧面露出，该露出部分与侧面电极G6连接。在磁性体层118形成有接地用外部电极G8。接地用外部电极G8经由通孔导体与接地用电极G7连接。而且，接地用外部电极G8焊接于印刷电路基板的地线图案。
这样，在从磁性体层111朝磁性体层118拉设地线的中途，地线在基板11(磁性体层112～117)的侧面被拉出。基板11是磁性体，在磁性体内部形成通孔导体而拉设地线的情况下，在地线产生电感分量。因此，通过在基板11的侧面拉设地线，能够抑制在地线产生的电感分量。
接下来，对基板11的信号线进行说明。
在磁性体层111形成有多个(图中11个)安装用电极21。多个安装用电极21在沿着磁性体层111的主面的短边的方向(本实用新型的“规定方向”)上分开形成。详细而言，5个安装用电极21形成于磁性体层的主面的一个长边侧，6个安装用电极21形成于磁性体层的主面的另一个长边侧。安装用电极21与图3所说明的安装用电极11A相当，在安装用电极21连接表面安装型连接器10的连接端子销。
在磁性体层112，在俯视与安装用电极21相同的位置形成有电极22。电极22经由通孔导体与安装用电极21连接。
在磁性体层113形成有通孔导体24。通孔导体24将磁性体层112的电极22、和形成于磁性体层114的后述的螺旋状电极图案25A、25B连接。
在磁性体层114形成有多个螺旋状电极图案25A、25B。螺旋状电极图案25A、25B均为弓状，且相互向相反方向弯曲。螺旋状电极图案25A、25B的一端在俯视与形成于磁性体层114的安装用电极11A重叠。在其一端连接有在磁性体层113形成的通孔导体24。由此，螺旋状电极图案25A、25B的一端经由通孔导体24以及电极22等连接于安装用电极21。
在磁性体层115形成有多个螺旋状电极图案26A、26B。螺旋状电极图案26A、26B为弓状，螺旋状电极图案26A向与螺旋状电极图案25A相反方向弯曲。另外，螺旋状电极图案26B向与螺旋状电极图案25B相反方向弯曲。螺旋状电极图案26A的一端经由通孔导体与螺旋状电极图案25A的另一端连接。螺旋状电极图案26B的一端经由通孔导体与螺旋状电极图案25B的另一端连接。
虽未图示，但磁性体层114、115交替层叠多个。而且，螺旋状电极图案26A、26B的另一端经由通孔导体与在层叠于磁性体层115的下方的磁性体层114形成的螺旋状电极图案25A、25B的一端连接。而且，通过螺旋状电极图案25A、26A，形成以磁性体层的层叠方向为卷绕轴的线圈。另外，通过螺旋状电极图案25B、26B，形成以磁性体层的层叠方向为卷绕轴的线圈。由螺旋状电极图案25A、25B以及螺旋状电极图案26A、26B形成的螺旋型的线圈与图3说明的电感器12相当。多个线圈中的邻接的线圈以成为磁场同相的方式卷绕和连接。
在磁性体层116形成有通孔导体27。通孔导体27将磁性体层115的螺旋状电极图案26A、26B的一端和形成于磁性体层117的后述的电极28连接。
在磁性体层118形成有多个(图中11个)外部安装电极29。这些外部安装电极29与图3所说明的外部安装电极11B相当，与印刷电路基板100的布线图案101(参照图2)连接。在磁性体层117，在俯视与外部安装电极29相同的位置形成有电极28。电极28经由通孔导体与外部安装电极29连接。
此外，在磁性体层118形成有多个(图中4个)虚设安装电极29A。在磁性体层117，在俯视与虚设安装电极29A相同的位置形成有电极28A。电极28A经由通孔导体与虚设安装电极29A连接。通过设置虚设安装电极29A，例如能够使朝印刷电路基板的安装强度变强。
如以上那样，通过层叠形成有电极的各磁性体层，形成在安装用电极21与外部安装电极29之间连接有电感器的结构的基板11。通过使多个安装用电极21以及外部安装电极29在沿着磁性体层的主面的短边的方向上分开形成，能够有效利用俯视的空间而形成多个电感器。
此外，在本实施方式中，以使电感器12的卷绕轴成为磁性体层的层叠方向的方式在磁性体层114、115形成螺旋状电极图案25A、25B、26A、26B，但不限定于此。也可以以使电感器12的卷绕轴成为磁性体层的平面方向(沿着主面的方向)的方式使电极图案形成于各磁性体层。另外，线圈卷绕数能够适当地变更，线圈卷绕数能够通过变更磁性体层114、115的层叠数而变更。
另外，在多个安装用电极21和与各安装用电极21对应的多个外部安装电极29之间的各路径上分别形成了螺旋状电极图案，但不需要在全部路径上形成螺旋状电极图案。另外，通过全部磁性体层构成多层基板的层，但也可以例如在最上层以及最下层设置非磁性体层、或在螺旋状电极图案的中间部分设置非磁性体层。
(实施方式2)
图7是实施方式2的连接器模块2的剖视图。
连接器模块2由表面安装型连接器10和基板11一体化而构成。在层叠有多个磁性体层而形成的基板11的一个主面形成有安装用电极11A，在另一个主面形成有外部安装电极11B。安装用电极11A经由焊料13与表面安装型连接器10的连接端子销连接。外部安装电极11B安装于在印刷电路基板形成的布线图案。
另外，在基板11的另一个主面形成有接地连接电极11C。接地连接电极11C安装于在印刷电路基板形成的地线图案。接地连接电极11C与本实用新型的“第二外部连接端子”相当。
基板11内置电感器12。电感器12以磁性体层的层叠方向作为卷绕轴形成。而且，电感器12的第一端与安装用电极11A侧连接，第二端与外部安装电极11B侧连接。
另外，在基板11的磁性体层形成有接地电极14。接地电极14在磁性体层的层叠方向上比电感器12靠上侧(安装用电极11A侧)，俯视中形成于与电感器12重叠的位置。接地电极14经由通孔导体15与接地连接电极11C连接。通孔导体15与本实用新型的“层间连接导体”相当。
在这样构成的连接器模块2中，在接地电极14与电感器12之间形成有杂散电容C1。另外，通孔导体15具有电感分量L1。杂散电容C1以及电感分量L1形成LC谐振电路，从接地连接电极11C向地面连接。
图8是表示连接器模块2的等效电路的图。如上述那样，连接器模块2具有杂散电容C1以及电感分量L1，从而如图8所示，连接器模块2成为在电感器12连接有向地面连接的LC谐振电路的结构。即，连接器模块2具备滤波器功能(例如，低通滤波器)。
此外，通过使接地电极14形成在比电感器12靠上侧，能够使通孔导体15与接地连接电极11C的距离较长，因此能够使电感分量L1较大。另外，也可以使接地电极14形成在比电感器12靠下侧(外部安装电极11B侧)，该情况下，能够使电感分量L1较小。
图9是表示本实施方式的连接器模块2的插入损耗的频率特性的图。图9为了对比而示出了不具备滤波器功能的情况下的频率特性下图。如图9所示，具备LC谐振电路的连接器模块2的频率特性能够在所希望的带域形成衰减极(极点)。因此，连接器模块2能够除去与安装用电极11A以及外部安装电极11B间的信号线所重叠的所希望的带域的高频噪声。通过使衰减极形成为例如1.6GHz附近，能够抑制对蜂窝频段通信电路的影响。
另外，连接器模块2具有多个安装用电极11A以及外部安装电极11B，具有多条信号线，但通过使地面与各线的螺旋状电极图案的一部分对置，能够对每个信号线各自附加电容分量，并且，通过将该接地电极14经由在磁性体层通过的通孔导体而与接地连接电极11C连接，能够对全部的信号线附加滤波器功能。其结果，不需要形成多个作为LC谐振电路的构成元件的电感(L成分)，实现省空间化。
在上述的图7中，简单地示出连接器模块2的基板11、电感器12以及接地电极14等。以下，对基板11、电感器12以及接地电极14具体地进行说明。
图10以及图11是形成本实施方式的基板11的磁性体层的叠加图。此外，形成于层叠的多个磁性体层111～118的地线以及信号线与实施方式1相同，因此省略说明。
在磁性体层113形成有接地电极30。接地电极30在俯视中与形成于磁性体层114、115的螺旋状电极图案25A、25B、26A、26B重叠的位置形成。接地电极30与图7所说明的接地电极14相当。
在磁性体层114、115、116、117形成有通孔导体31、32、33、34。在磁性体层118形成有接地连接电极35。通孔导体31～34将接地电极30与接地连接电极35连接。通孔导体31～34与图7说明的通孔导体15相当。另外，接地连接电极35与图7说明的接地连接电极11C相当，并焊接于印刷电路基板的地线图案。
这样，接地电极30与螺旋状电极图案25A等形成于不同层，因此形成于各磁性体层的电极的拉设不复杂。另外，接地电极30设置于安装用电极21与螺旋状电极图案25A等之间，因此能够从安装用电极21屏蔽由螺旋状电极图案25A等形成的线圈(与电感器12相当)。
如以上那样，通过层叠形成有电极的各磁性体层，形成基板11。
此外，在本实施方式中，使接地电极14形成在比电感器12靠上侧，但为了增加杂散电容C1，也可以将接地电极14形成于电感器12的上侧以及下侧双方。另外，为了增加杂散电容C1，也可以使形成电感器12的螺旋状电极图案的形状变形。
图12是表示使螺旋状电极图案的形状变形而增加杂散电容C1的情况下的例子的图。
该例子中，在接地电极14与螺旋状电极图案25A之间形成矩形状的电极17。电极17也可以在层叠于磁性体层113、114之间的新磁性体层形成。另外，在接地电极14形成于磁性体层113的上侧主面的情况下，电极17也可以形成于磁性体层113的下侧主面，在螺旋状电极图案25A形成于磁性体层114的下侧主面的情况下，电极17也可以形成于磁性体层114的上侧主面。
电极17经由通孔导体与安装用电极21以及螺旋状电极图案25A连接。而且，电极17通过螺旋状电极图案25A、26A形成线圈(与电感器12相当)。即，电极17成为线圈的一部分(一端)。该情况下，接地电极14与电极17的对置面积大于接地电极14与螺旋状电极图案25A的对置面积，因此杂散电容C1变大。
附图标记的说明
C1...杂散电容；G1、G2、G7...接地用电极；G3、G4、G5、G6...侧面电极；G8...接地用外部电极；L1...电感分量；1、2...连接器模块；10...表面安装型连接器；10A...插入部；10B...止动部；10C...柔性电缆；11...基板；11A...安装用电极；11B...外部安装电极；11C...接地连接电极；12...电感器；13...焊料；14、30...接地电极；15、24、27、31...通孔导体；17、22、28、28A...电极；21...安装用电极；25A...螺旋状电极图案；25A、25B、26A、26B...螺旋状电极图案；29...外部安装电极；29A...虚设安装电极；31、32、33、34...通孔导体；35...接地连接电极；100...印刷电路基板；101...布线图案；111、112、113、114、115、116、117、118...磁性体层。

Claims (11)

1.一种连接器模块，其特征在于，具备：连接器；基板，其包括多个磁性体层，并具有对置的第一主面以及第二主面；连接器连接端子，其设置于所述基板的所述第一主面，并供所述连接器安装；第一外部连接端子，其设置于所述基板的所述第二主面；以及电感元件，其形成于所述磁性体层的内部，并设置于所述连接器连接端子与所述第一外部连接端子之间。
2.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于，具有多个所述连接器连接端子，在所述第二主面分别与多个所述连接器连接端子对应地设置有多个所述第一外部连接端子，在所述基板内部，在多个所述连接器连接端子与多个所述第一外部连接端子之间分别形成有电感元件。
3.根据权利要求2所述的连接器模块，其特征在于，多个所述连接器连接端子在所述第一主面的规定方向上分开设置，多个所述第一外部连接端子分别设置在与所述多个连接器连接端子分别对置的位置，所述电感元件形成于所述连接器连接端子与所述第一外部连接端子之间。
4.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于，具有多个所述连接器连接端子，在所述第二主面分别与多个所述连接器连接端子对应地设置有多个所述第一外部连接端子，所述连接器连接端子的至少一个和所述第一外部连接端子的至少一个经由所述电感元件连接，所述连接器连接端子的至少一个和所述第一外部连接端子的至少一个经由设在所述基板的侧面的布线而连接。
5.根据权利要求1所述的连接器模块，其特征在于，所述电感元件是以所述磁性体层的层叠方向作为卷绕轴的螺旋状导体图案。
6.根据权利要求2所述的连接器模块，其特征在于，所述电感元件是以所述磁性体层的层叠方向作为卷绕轴的螺旋状导体图案。
7.根据权利要求3所述的连接器模块，其特征在于，所述电感元件是以所述磁性体层的层叠方向作为卷绕轴的螺旋状导体图案。
8.根据权利要求4所述的连接器模块，其特征在于，所述电感元件是以所述磁性体层的层叠方向作为卷绕轴的螺旋状导体图案。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的连接器模块，其特征在于，具备接地导体，其形成于所述基板，并在所述磁性体层的层叠方向上与所述电感元件重叠。
10.根据权利要求9所述的连接器模块，其特征在于，所述接地导体形成于所述电感元件与所述第一主面之间。
11.根据权利要求10所述的连接器模块，其特征在于，具备：第二外部连接端子，其设置在所述基板的所述第二主面；和层间连接导体，其形成于所述基板，并将所述接地导体与所述第二外部连接端子连接。
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