JP2001210432A - マイクロストリップコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な反射などにより高周波信号の伝送特性
を良好に保つことができ、高密度化を実現できるマイク
ロストリップコネクタを提供することを目的とする。 【解決手段】 マイクロストリップライン５ａ，５ｂに
一端が接続されて他端が基板４の面から立ち上がった信
号伝送ピン１ａ，１ｂと、マイクロストリップラインに
対向するよう基板４に形成されたグランド層６に接続さ
れ他端が前記信号伝送ピンに沿って前記基板面から立ち
上がったグランド板２とを設け、信号伝送ピン１ａと前
記グランド板２との対向部分、および信号伝送ピン１ｂ
と前記グランド板２との対向部分をマイクロストリップ
構造としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プライン用のコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロストリップ線路の基板間を接続
する方法として、マイクロストリップ線路を基板の端面
で同軸コネクタに接続し、同軸ケーブルで基板を接続す
る方法が用いられている。そのような方法として、特許
２０６２２１９号、特許２６５５４３０号や特許２７１
５９１０号などが発明されている。

【０００３】従来の構造の一例を図１０に示す。図１０
において、４は高周波信号を伝送する基板で、基板４の
上面にマイクロストリップライン５が形成され、基板４
の下面にはグランド層６が形成されている。７は同軸ケ
ーブルを接続する同軸コネクタであり、同軸コネクタ７
の中心導体がマイクロストリップライン５にはんだ付け
などの方法により電気的・機械的に接続されている。ま
た同軸コネクタ７の外周導体はグランド層６に接続され
ている。

【０００４】このとき、中心導体と外部導体による特性
インピーダンスと、基板上のマイクロストリップ線路５
とグランド層６による特性インピーダンスとが一致する
ように接続することにより特性インピーダンスの不整合
を解消し、良好な高周波信号伝送特性を実現している。

【０００５】また、特開平７−６８２３号公報のよう
に、コネクタ内部にマイクロストリップ構造のブロック
を備えて、これを接続端子とすることによりコネクタ接
続部分の特性インピーダンスの不整合を解消しようとす
る事も考えられている。

【０００６】特許２０６２２１９号、特許２６５５４３
０号や特許２７１５９１０号などに見られるようにマイ
クロストリップ線路を有する基板の端面において、マイ
クロストリップ伝送線路と同軸コネクタとを接続する構
造であり、接続部分での特性インピーダンスの不整合を
なくす工夫がなされている。

【０００７】特許２０６２２１９号では接地電極の接続
方法が特徴であり、特許２６５５４３０号では基板上の
マイクロストリップ線路と同軸コネクタの中心導体をフ
レキシブル基板で接続し、このフレキシブル基板のもつ
容量性リアクタンスと誘電性リアクタンスにより特性イ
ンピーダンスの整合を図るという特徴がある。

【０００８】特許２７１５９１０号においては基板端面
に同軸型コネクタが接続できるように切り欠きおよび端
子パッドを設けている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
コネクタでは、接続に用いるコネクタはすべて同軸型で
あり、同軸コネクタのサイズにより配線密度が制限され
てしまう。

【００１０】また、基板の端面にコネクタを配置する構
造のため、コネクタの方向や配置が著しく制限されてし
まう。今後は各種電子機器の動作速度向上を目的とした
信号周波数の高周波化が予想されるが、従来のコネクタ
を用いたシステムではコネクタサイズの限界や基板配置
への制限などが機器を小型化する上で課題となることが
予想される。

【００１１】また、特開平７−６８２３号公報のように
コネクタ内部に微少なマイクロストリップ線路を多数有
することにより、高密度かつ高周波伝送特性の良好なコ
ネクタも考えられているが、特開平７−６２２３号公報
では基板とコネクタの接続部分はディップ構造であり、
その部分だけマイクロストリップ構造が崩れることにな
る。そのため特性インピーダンスの不整合が起こり、良
好な高周波伝送特性を実現することができない。

【００１２】本発明は、高周波信号に対して良好な伝送
特性を有するマイクロストリップ線路を有する基板同士
を接続する際に、特性インピーダンスを均一に保つコネ
クタを基板の任意の位置に配置できる構造を実現するも
のであり、さらに配線の高密度化と基板配置の自由度向
上を実現できるマイクロストリップコネクタを提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
マイクロストリップコネクタは、マイクロストリップラ
インが形成されたプリント基板に取り付けられるマイク
ロストリップコネクタであって、マイクロストリップラ
インに一端が接続されて他端が前記マイクロストリップ
ラインが形成されている基板面から立ち上がった信号伝
送ピンと、マイクロストリップラインに対向するよう前
記プリント基板に形成されたグランド層に接続され他端
が前記信号伝送ピンに沿って前記基板面から立ち上がっ
たグランド板とを設け、前記信号伝送ピンと前記グラン
ド板との対向部分がマイクロストリップ構造としたこと
を特徴とする。

【００１４】本発明の請求項２記載のマイクロストリッ
プコネクタは、請求項１において、プリント基板におけ
る信号伝送ピンとグランド板の位置をコネクタシェルで
規定するとともに、信号伝送ピンの幅が基板上のマイク
ロストリップラインの幅と等しく、前記コネクタシェル
のうちの信号伝送ピンとグランド板の間に充填される部
分の材質が、前記マイクロストリップラインとグランド
層との間に介在する基板の基材と同じ誘電率を有し、か
つ信号伝送ピンとグランド板の間隔が、前記マイクロス
トリップラインとグランド層の間隔に等しく、さらに信
号伝送ピンのグランド板と対抗しない面側に空気の層が
存在することにより、基板とコネクタ間の接続部分での
特性インピーダンスの不整合を防止したことを特徴とす
る。

【００１５】本発明の請求項３記載のマイクロストリッ
プコネクタは、請求項１，請求項２において、グランド
板を中央にして両側に信号伝送ピンを配設したことを特
徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１〜図９に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１〜図３は本発明の（実施の形態
１）のマイクロストリップコネクタＡを示す。

【００１７】マイクロストリップコネクタＡを使用しよ
うとするプリント配線板Ｂには、基板４の上面にマイク
ロストリップライン５ａ，５ｂが形成され、基板４の裏
面には共通のグランド層６が形成されている。

【００１８】マイクロストリップライン５ａ，５ｂを外
部と接続できる２回路のマイクロストリップコネクタＡ
は、図２と図３に示すように信号伝送ピン１ａ，１ｂ
と、グランド板２と、Ｌ字形に折り曲げられて先端が基
板４の上面から立ち上がった信号伝送ピン１ａ，１ｂと
グランド板２とを取り囲むコネクタシェル３とで構成さ
れている。

【００１９】信号伝送ピン１ａの基端部はマイクロスト
リップライン５ａに半田付けされ、信号伝送ピン１ｂの
基端部はマイクロストリップライン５ｂに半田付けされ
ている。

【００２０】信号伝送ピン１ａと信号伝送ピン１ｂの間
に位置するグランド板２は、図４に示すように信号伝送
ピン１ａ，１ｂよりも幅が広いグランド板本体２ａと、
このグランド板本体２ａより下に延長された接続ピン２
ｂとで形成されている。

【００２１】基板４には、接続ピン２ｂが挿通される孔
９が穿設されており、孔９を通過した接続ピン先端がグ
ランド層６に半田付けされている。信号伝送ピン１ａ，
１ｂとグランド板２とは、コネクタシェル３によって保
持されており、信号伝送ピン１ａとグランド板本体２ａ
との間および信号伝送ピン１ｂとグランド板本体２ａと
の間にも、コネクタシェル３の一部が介在している。

【００２２】なお、グランド板２はグランド層６と十分
に低いインピーダンスで接続されていればよく、この条
件を満たす限り、接続ピン２ｂの形状ならびに接合の手
段は半田付けに制限されるものではない。また、孔９は
内面にするホールメッキされていても良い。

【００２３】このように構成したため、信号伝送ピン１
ａ，１ｂとグランド板本体２ａとの間隔とこの両者の間
の介在物１０の誘電率、ならびに信号伝送ピン１ａ，１
ｂの幅を考慮することによって、基板４上のマイクロス
トリップライン５ａ，５ｂから信号伝送ピン１ａ，１ｂ
までの伝送路はいずれの個所においてもマイクロストリ
ップライン構造をとることができる。

【００２４】また、コネクタシェル３の材質が、少なく
とも信号伝送ピンとグランド板の間に充填される部分の
材質が、基板上のマイクロストリップ線路を構成する誘
電体と同じまたは極めて近い誘電率を有することによ
り、基板とコネクタ間の接続部分での特性インピーダン
スの不整合を防止することができる。

【００２５】この構成により高周波信号に対して優れた
伝送特性を備え、信号伝送線路部分の高密の高いコネク
タを実現することができる。図９は図３に示したマイク
ロストリップコネクタに接続する雄コネクタを示してい
る。１１ａ，１１ｂは信号を伝送する信号ピン、１２は
グランド板である。１３はコネクタシェルである。図９
における信号ピン１１ａ，１１ｂの基端部はマイクロス
トリップラインに半田付けされており、Ｌ字形に曲げら
れた先端には図３に示した信号ピン１ａ，１ｂに接続さ
れる接続部が備えられている。この接続部は弾性体で構
成されており、コネクタの接続時に信号ピン１ａと信号
ピン１１ａが（または信号ピン１ｂと信号ピン１１ｂ
が）確実に接触することにより電気的接続を確保する構
造となっている。また、グランド板１２の先端にも図３
に示したグランド板２を挟み込む形状を持ち、弾性体で
構成されている。コネクタの接続時には、グランド板１
２の先端がグランド板２の先端を挟み込んで保持するこ
とにより電気的接続を確保する構造となっている。図９
に接続状態を示す。

【００２６】（実施の形態２）上記の（実施の形態１）
は２回路の場合を例に挙げて説明したが、図５と図６は
１０回路の場合を示している。

【００２７】図５において、基板４の上面にはマイクロ
ストリップライン５ａ〜５ｄ，５ｆ〜５ｊが形成されて
おり、基板４の裏面には共通のグランド層６が形成され
ている。この（実施の形態２）ではマイクロストリップ
ライン５ａ〜５ｊに基端部が接続されるＬ字形の信号伝
送ピン１ａ〜１ｅ，１ｆ〜１ｊが設けられており、断面
形状は（実施の形態１）の図３と同じである。

【００２８】グランド板２は図６に示すように（実施の
形態１）に比べて幅が広く、多数の接続ピン２ｂが形成
されている。この多数の接続ピン２ｂに対応して基板４
には多数の孔９が形成されている。

【００２９】なお、グランド板２に沿って隣接する信号
伝送ピン１ａ〜１ｅの間隔、信号伝送ピン１ｆ〜１ｊの
間隔は、信号伝送ピンの幅の５倍程度あれば隣合う信号
伝送ピン同士の影響は無視できるため、従来のマイクロ
ストリップ−同軸変換コネクタに比べて配線密度を高く
することが可能となる。

【００３０】このように（実施の形態２）では多数のマ
イクロストリップラインをもつ基板に対して、一つのコ
ネクタで一括して接続することが可能となる。また、基
板の端面以外の場所にコネクタを配置することも可能と
なるため、基板接続形態の幅を広げることもできる。

【００３１】（実施の形態３）図７は（実施の形態３）
を示し、（実施の形態１）（実施の形態２）とは信号伝
送ピンの周辺の構造がだけが異なり、他は（実施の形態
１）（実施の形態２）と変わらないため、ここでは異な
る点について説明する。

【００３２】図７の８は空気層であり、１０はコネクタ
シェルの中でも信号伝送ピン１とグランド板２の間の介
在物である。空気層８は信号伝送ピン１の側面のうちグ
ランド板２に対する面以外の面に対して存在する。ま
た、信号伝送ピン１の幅はマイクロストリップライン５
の幅に等しく、前記介在物１０の材質は誘電率が基板４
の誘電率と等しいものが選ばれている。

【００３３】このように構成したため、基板４上のマイ
クロストリップライン５から信号伝送ピン１までの伝送
路はいずれの個所においてもマイクロストリップライン
構造をとり、かつその特性インピーダンスは等しくな
る。したがって、インピーダンスの不整合による信号の
反射や伝送信号の波形の歪みを防ぐことができ、高周波
信号に対して良好な伝送特性を実現することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明のマイクロストリッ
プコネクタによれば、従来のマイクロストリップ−同軸
コネクタよりも配線密度の高いコネクタをプリント基板
の任意の位置に実装して、高周波信号を取り扱うシステ
ムの構成をコンパクトに実現することができる。

【００３５】また、プリント基板上のマイクロストリッ
プラインからコネクタのピンまでの間を特性インピーダ
ンスの不整合を引き起こすことなく接続することがで
き、高周波信号に対して良好な伝送特性を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイクロストリップコネクタを使用し
た（実施の形態１）の斜視図

【図２】同実施の形態の平面図

【図３】同実施の形態の拡大断面図

【図４】同実施の形態のグランド板の拡大斜視図

【図５】本発明の（実施の形態２）のマイクロストリッ
プコネクタの拡大斜視図

【図６】同実施の形態のグランド板の拡大斜視図

【図７】本発明の（実施の形態３）のマイクロストリッ
プコネクタの拡大断面図

【図８】本発明の（実施の形態１）の図３のコネクタに
接続される相手側コネクタの拡大断面図

【図９】図３と図８に示したコネクタの接続状態を示し
た拡大断面図

【図１０】従来のマイクロストリップコネクタを使用し
たプリント基板の斜視図

【符号の説明】

１ａ〜１ｊ 信号伝送ピン ２ グランド板 ３ コネクタシェル ４ 基板 ５ａ〜５ｊ マイクロストリップライン ６ グランド層 ８ 空気層 ９ 孔 １０ コネクタシェルのピン間の介在物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｒ 12/16 Ｈ０１Ｒ 23/68 ３０３Ｄ Ｆターム(参考） 5E023 AA03 AA16 BB02 BB22 CC02 CC22 CC26 CC27 EE03 EE11 EE21 FF01 GG06 HH15 5E077 BB08 BB09 BB11 CC02 CC22 CC26 DD01 GG12 JJ15 5J011 DA12 5J014 CA42

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロストリップラインが形成されたプ
   リント基板に取り付けられるマイクロストリップコネク
   タであって、 マイクロストリップラインに一端が接続されて他端が前
   記マイクロストリップラインが形成されている基板面か
   ら立ち上がった信号伝送ピンと、 マイクロストリップラインに対向するよう前記プリント
   基板に形成されたグランド層に接続され他端が前記信号
   伝送ピンに沿って前記基板面から立ち上がったグランド
   板とを設け、前記信号伝送ピンと前記グランド板との対
   向部分がマイクロストリップ構造としたマイクロストリ
   ップコネクタ。
2. 【請求項２】プリント基板における信号伝送ピンとグラ
   ンド板の位置をコネクタシェルで規定するとともに、信
   号伝送ピンの幅が基板上のマイクロストリップラインの
   幅と等しく、前記コネクタシェルのうちの信号伝送ピン
   とグランド板の間に充填される部分の材質が、前記マイ
   クロストリップラインとグランド層との間に介在する基
   板の基材と同じ誘電率を有し、かつ信号伝送ピンとグラ
   ンド板の間隔が、前記マイクロストリップラインとグラ
   ンド層の間隔に等しく、さらに信号伝送ピンのグランド
   板と対抗しない面側に空気の層が存在することにより、
   基板とコネクタ間の接続部分での特性インピーダンスの
   不整合を防止した請求項１記載のマイクロストリップコ
   ネクタ。
3. 【請求項３】グランド板を中央にして両側に信号伝送ピ
   ンを配設した請求項１または請求項２記載のマイクロス
   トリップコネクタ。