JP2003522385A

JP2003522385A - シールディングを有するコネクタ

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Publication number: JP2003522385A
Application number: JP2001557116A
Authority: JP
Inventors: コーエン，トーマス; アレン，スティーヴン; カルティエ，マーク
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2003-07-22
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: DE60107388D1; DE60107388T2; JP4727890B2; US20010046810A1; IL183792A0; CN1322635C; EP1256145A1; AU2001234647A1; WO2001057961A1; IL151055A0; IL151055A; CN1398446A; ATE283557T1; MXPA02007546A; KR20020073527A; US6506076B2; CA2399960A1; EP1256145B1

Abstract

(57)【要約】プリント回路ボードとともに用いられる高速高密度の電気コネクタについて説明される。このコネクタは２つの片からなり、各々の片は２つの片が組合せられた時に相互に連結されるシールドプレート及び列状の信号コンタクトを含む。シールドプレートは、組合せられた時にシールドプレートがコネクタの他方の片のシールドプレートに実質的に垂直になるようにコネクタの各片に配置されている。シールドは種々のシステム構造、同時スイッチング形態及び信号速度に対して電磁場を制御するようにした接地形態を有する。さらに、ウェーハから少なくとも１つのコネクタ片が形成され、各々の接地面と信号列とが結合時にウェーハを形成する部分として射出成形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の背景】

電気部品は多くの電子システムに用いられる。複数のプリント回路ボードにシ
ステムを形成しその後に電気コネクタで一体的に接合するのが一般的に容易で経
費的に有効である。複数のプリント回路ボードを接合するための従来の装置は１
枚のプリント回路ボードをバックプレーンとして作用させるものである。ドータ
ボードと呼ばれる他のプリント回路ボードはバックプレーンを介して接続される
。

【０００２】従来のバックプレーンは多くのコネクタを有するプリント回路ボードである。
プリント回路ボードの導体トレースはコネクタ間で信号がルーティングされよう
にコネクタの信号ピンに接続される。ドータボードがまたバックプレーンのコネ
クタに差し込まれるコネクタを含む。このようにして、信号がバックプレーンを
介してドータボードの間でルーティングされる。ドータカードがバックプレーン
に直角に差し込まれることが多くある。この用途に用いられるコネクタは直角の
屈曲部を含み、「直角コネクタ」と呼ばれることが多い。

【０００３】コネクタはまたプリント回路ボードを相互に接続するため、またプリント回路
ボードにケーブルを接続するために、他の形態でも用いられる。時には１枚また
は複数枚の小さいプリント回路ボードが他のより大きいプリント回路ボードに接
続される。より大きいプリント回路ボードは「マザーボード」と呼ばれ、それに
差し込まれるプリント回路ボードがドータボードと呼ばれる。また同じ大きさの
ボードが平行に並べられる時もある。この用途に用いられるコネクタは「スタッ
キングコネクタ」あるいは「メザニン（中二階）コネクタ」と呼ばれることがあ
る。

【０００４】電気コネクタの設計は、正規の用途に限らず、電子産業の模範的傾向として一
般的に必要とされていた。電子システムは一般的により小さく、より高速になっ
てきている。それらは数年前に製造されたシステムより遙かに多くのデータを扱
う。この趨勢は電気コネクタが信号を低下させずにデータ信号をより多く、より
速く移送しなければならないことを意味する。

【０００５】コネクタはその信号コンタクトをより近接して配置することによりより小さい
空間内でより多くの信号を移送できるようにされる。このようなコネクタは「高密度コネ
クタ」と呼ばれる。信号コンタクトをより近接して配置することについての困難
性は、信号コンタクトの間に電磁結合があることである。信号コンタクトがより
近接して配置されると、電磁結合が増大する。信号の速度が増大するとまた電磁
結合が増大する。

【０００６】導電体において、電磁結合はコネクタの「クロストーク」の測定によって示さ
れる。クロストークは一般的に１つまたはそれより多くの信号コンタクトに信号
を与え他の隣接する信号コンタクトからそのコンタクトに結合する信号の量を測
定することによって測定される。ボックス対向部におけるピンのグリッドが設け
られるボックスコネクタ対向部における従来のピンにおいて、クロストークは一
般的に、ボックス対向部におけるピンの４辺の各々と対向部の対角線上に配置さ
れた辺とからの信号結合の寄与の総和として認識される。

【０００７】クロストークを減少させる従来の方法は、信号ピンの領域内で信号ピンを接地
することである。この手法の欠点はコネクタの有効信号密度を減少させることで
ある。

【０００８】高速で高密度のコネクタを形成するために、コネクの設計者は信号コンタクト
の間にシールド部材を挿入していた。シールドは信号コンタクトの間の電磁結合
を減少させ、それによってより近接した間隔あるいはより高い周波数の信号の効
果を抑制する。シールディングは、適切な形状であれば、コネクタの信号経路の
インピーダンスを制御することができ、それによってコネクタにより移送される
信号の保全性が改善される。

【０００９】シールドの使用の初期のものが富士通株式会社による１９７４年２月１５日の
特公昭４９−６５４３号に開示されている。いずれもエイティーティー・ベル・
ラボラトリーに権利譲渡された米国特許第４６３２４７６号及び第４８０６１０
７号は信号コンタクト列間にシールドが用いられたコネクタの形態を示している
。これらの特許は、シールドがドータボードとバックプレーンとのコネクタの両
方を通じて信号コンタクトに平行になったコネクタを開示している。シールドと
バックプレーンとのコネクタ間を電気的に接触させるようにカンチレバー状のビ
ームが用いられる。全てフラマトム・コネクターズ・インタナショナルに権利譲
渡されている米国特許第５４３３６１７号、第５４２９５２１号、第５４２９５
２０号及び第５４３３６１８号は同様な装置を開示している。しかしながら、バ
ックプレーンとシールドとの間の電気的接続はばね状の接点でなされる。

【００１０】他のコネクタはドータカードコネクタだけにシールドプレートを有している。
このようなコネクタの形態の例が、全てエイエムピー・インコーポレーテッドに
権利譲渡されている米国特許第４８４６７２７号、第４９７５０８４号、第５４
９６１８３号及び第５０６６２３６号に見られる。ドータボードコネクタ内だけ
にシールドを有する他のコネクタがテラディン・インコーポレーテッドに権利譲
渡されている米国特許第５４８４３１０号に開示されている。

【００１１】コネクタシステムに対するモジュラーアプローチがニューハンプシャー州ナシ
ャアのテラディン・コネクションシステムズにより導入されている。ＨＤ＋（登
録商標）と称せられるコネクタシステムにおいて、複数のモジュールあるいは列
状の信号コンタクトが金属補強体上に配置されている。典型的には、各モジュー
ルの１５〜２０のこのような列が設けられる。コネクタのモジュラー性から、特
定の用途に「カスタマイズ」されたコネクタが特殊な工具あるいは装置を形成す
ることを必要としないように、より柔軟性のある形態が得られる。さらに、より
大きい非モジュラー型のコネクタにおいて生ずる多くの許容度の問題が避けられ
よう。

【００１２】このようなモジュラー型のコネクタにおけるより最近の発展がテラディン・イ
ンコーポレーテッドによりなされ、米国特許第５９８０３２１号及び第５９９３
２５９号に示されており、ここでの参照に付すものである。この特許の権利者で
あるテラディン・インコーポレーテッドはＶＨＤＭの商品名で市販製品を販売し
ている。

【００１３】この特許は２片からなるコネクタを示している。コネクタのドータカード部分
は金属補強体に保持された複数のモジュールを含む。ここで、各モジュールは２
つのウェーハ、接地ウェーハ及び信号ウェーハで組立てられる。バックプレーン
コネクタあるいはピンコネクタは隣接する信号ピンの列の間に配置される複数の
バックプレーンシールドを有する列状の信号ピンを含む。

【００１４】モジュラーコネクタのさらに他の変形が米国特許出願第０９／１９９１２６号
に開示されており、ここでの参照に付す。この特許の権利者であるテラディン・
インコーポレーテッドはＶＨＤＭ−ＨＳＤの商品名の市販製品を販売している。
この出願は各々のモジュールが２つのウェーハで組立てられた金属補強材に一体
的に保持されるモジュラー型コネクタである、ＶＨＤＭ（登録商標）と同様のコ
ネクタを開示している。しかしながらこの特許出願に示されるウェーハは対をな
して配置された信号コンタクトを有する。このコンタクトの対は差分信号を与え
る形態になっている。対をなす信号コンタクトは、いずれかのコンタクトと異な
る信号の対の部材である隣接する信号コンタクトとの間隔より相互により近接し
た間隔になっている。

【００１５】

【発明の概略】

発明の背景において説明したように、電子システム産業の趨勢に歩調を合わせ
るためにより速い速度でより高密度のコネクタが必要とされている。しかしなが
ら特定の用途に設計されたバックプレーンの形状に課せられる制約によりコネク
タの課題解決に利用可能な手段が狭められる。

【００１６】それゆえ１つの片におけるシールドが第２の片におけるシールドに垂直な方向
に向いた対向する片を有する電気コネクタが提供される。好ましい実施例におい
て、コネクタの１つの片はウェーハで組立てられ、ウェーハの間にシールドが配
置される。１つの片におけるシールドは他方の片におけるシールドとの電気的接
続を行うための対応するコンタクト部分を有する。このような形態において、容
易に製造され改善されたシールド特性を有するコネクタが提供される。

【００１７】他の実施例において、コネクタの第２の片は金属で形成され、絶縁材料で囲ま
れた信号コンタクトが挿入されるスロットを含む。このような形態において、信
号コンタクトはクロストークに対する付加的な四方の壁状シールドが備えられる
。

【００１８】本発明の前述した、また他の目的、特徴は、添付の図面を参照して、エッグク
レート（卵かご）型のシールディングコネクタについての以下のより詳細な説明
から明らかとなろう。図において、全体として同様の参照符号は同様の部分を示
している。説明を簡易明快にするために、図は尺度を考えずに、発明の原理を示
すことが強調されている。

【００１９】図１は本発明の一実施例により形成されたコネクタ組立体１００の破断した図
である。このコネクタ組立体１００は２つの片を含む。第１の片はドータカード
１０２に連結され、ドータカードコネクタ１２０と称せられる。第２の片はバッ
クプレーン１０４に連結され、バックプレーンコネクタ１１０と称せられる。ド
ータカードコネクタ１２０及びバックプレーンコネクタ１１０は相互に組合せ可
能で、基板−基板コネクタを形成する。ここで、コネクタはバックプレーンとド
ータカードとを連結するものとして図示及び説明する。しかしながら、ここに説
明する技術は他の基板−基板コネクタで、また、ケーブル−基板コネクタでも実
施されよう。

【００２０】一般的に複数のバックプレーンコネクタが１枚のバックフーレーンに連結され
、並べて揃えられる。従って、複数ドータカードコネクタが複数のバックプレー
ンコネクタに組合せられるように１枚のドータカードに設けられる。ここで、図
示の上から、また説明を容易にするために、１つだけのバックプレーンコネクタ
１１０とドータカードコネクタ１２０とが示されている。

【００２１】また図２を参照すると、バックプレーンコネクタ１１０の支持部は囲い板１２
２であり、これは絶縁性材料を用いた射出成形工程で形成されるのが好ましい。
適切な絶縁性材料は液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）あるいは高温ナイロン等のプラスチックである。囲い板１２２はその対向す
る側に側壁凹部１２４を含む。以下に説明するように、側壁凹部１２４は２つの
コネクタ１１０、１２０が組合せられた時にドータカードコネクタ１２０の要素
を位置合せするために用いられる。バックプレーンシールド１３０を受け入れる
複数の幅の狭い凹部ないし溝１２５が側方の凹部に垂直に囲い板１２２の底板に
沿っている。

【００２２】バックプレーンコネクタ１１０はバックプレーンコネクタ１１０がドータカー
ドコネクタ１２０に組合せられた時にバックプレーン１０４とドータカード１０
２との間で信号を移送するアレイ状の信号導線を含む。信号導線の第１の端部に
当接コンタクト１２６が配置されている。好ましい実施例において、当接コンタ
クト１２６は信号ブレードの形であり、差分信号を移送する経路を与えるような
形状になっている。典型的には差分対と称せられる１対の導線経路１２６ａ、１
２６ｂにより差分信号が与えられる。２つの経路の間の電圧差が差分信号対を表
す。好ましい実施例において、各縦列に８列の信号ブレードがある。この８個の
信号ブレードは８個の単一端信号、あるいは前述したように４個の差分信号対を
与えるようにされよう。

【００２３】信号ブレード１２６は囲い板１２２を通り抜けて、末端がテール要素１２８と
なっているが、このテール要素は好ましい実施例においてバックプレーン１０４
における信号孔１１２内に締まり嵌めされるようになる。信号孔１１２はバック
プレーン１０４における信号トレースに連結された、めっきされたスルーホール
である。図１は「針の目」テールのようなテール要素を示すが、テール要素１２
８は、面装着要素、ばねコンタクト、はんだ付け可能なピン等の種々の形であっ
てもよい。

【００２４】ここで図３を参照すると、複数のシールドプレート１３０が信号ブレード１２
６の縦列の間に設けられ、それぞれ複数の溝１２５の１つに配置されている。シ
ールドプレート１２６はベリリウム銅、あるいはより典型的には真鍮またはリン
青銅のような銅合金で形成されよう。シールドプレート１３０はまた構造に対し
付加的な安定性を与えるために８〜１２ミル（０．２〜０．３ｍｍ）の範囲の適
当な厚さに形成されよう。

【００２５】単一端の実施例において、シールドプレートが信号ブレード１２
６の縦列の間に配置されている。好ましい実施例において、シールドプレート１
３０は信号ブレード１２６の対の間に配置されている。シールドプレート１３０
は実質的に平坦な形状であり、末端がバックプレーン１０４における接地孔１１
４内に締まり嵌めされるようにしたテール要素１３２の下端部になっている。好
ましい実施例において、テール要素１３２は「針の目」コンタクトの形になって
いる。接地孔１１４はバックプレーン１０４の接地面に連結された、めっきされ
たスルーホールである。好ましい実施例において、シールドプレート１３０はテ
ール要素１３２を含む。シールドプレート１３０の上端部に傾斜面（付番なし）
が設けられる。実施例において、シールドプレート１３０はその第１の面に補強
リブ１３４を含む。

【００２６】また図１を参照すると、ドータカードコネクタ１２０はモジュラー型コネクタ
になっている。すなわち、これは複数のモジュールないしウェーハ１３６を含む
。複数のウェーハは金属補強体１４２で支持されている。ここで、金属補強体１
４２の代表的な部分が図示されている。またウェーハ１３６の例が示されている
。好ましい実施例において、ドータカードコネクタ１２０は並べて堆積された複
数のウェーハを含み、各ウェーハは金属補強体で支持されている。

【００２７】金属補強体１４２は一般に典型的にはステンレス鋼あるいは押出し成形された
アルミニウムのような金属ストリップで形成され、複数の開口１６２が打ち抜か
れている。複数の開口１６２はウェーハ１３６を保持固定するように結合する複
数のウェーハ１３６の各々の手段１５８を受け入れるようにしてある。ここで、
金属補強体１４２はウェーハの位置を保持するために、第１の端部に配置された
第１の開口１６２ａ、金属補強体の実質的に９０°の屈曲部内に配置され第２の
開口１２６ｂ、金属補強体の第２の端部に配置された第３の開口１６２ｃの３つ
の開口１６２を含む。金属補強体１４２は取り付けられた時にウェーハ１３６の
２つの縁部の各々に係合する。

【００２８】各ウェーハ１３６は信号部分１４８及びシールド部分１４０を含む。信号部分
１４８及びシールド部分１４０はともに絶縁性材料でインサートモールドされた
絶縁ハウジング１３８、１３９を含む。ハウジング１３８、１３９を形成するの
に用いられる典型的な材料は液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ボリフェニレンスルフィ
ド（ＰＰＳ）あるいは他の適当な高温耐久性の絶縁材料を含む。

【００２９】信号部分１４８の絶縁ハウジングの内部に絶縁ハウジング１３８から２つの端
部の各々を通って外方に延びる導電性要素が配置される。導電性要素はベリリウ
ム銅のような銅合金で形成され、ほぼ８ミル（０．２ｍｍ）の厚さのロール材料
からスタンピングされよう。

【００３０】第１の端部において、各々の導電性要素は末端がドータカード１０２における
信号孔１１６内に締まり嵌めされるようにしたテール要素１４６になっている。
信号孔１１６はドータカード１０２における信号トレースに連結されためっきさ
れたスルーホールである。第２の端部において、各々の導電性要素は末端が当接
コンタクトになっている。好ましい実施例において、当接コンタクトはバックプ
レーンコネクタ１１０から信号プレード１２６を受け入れるようにしたビーム構
造１４４の形になっている。バックプレーンコネクタ１１０に含まれる各々の信
号ブレード１２６に対して、ドータカードコネクタ１２０における１つの対応す
るビーム構造１４４が設けられる。

【００３１】好ましい実施例において、各ウェーハ１３６に対して、８列、あるいは４個の
差分対のビーム構造が設けられる。ウェーハを横切る方向に測定された差分対の
間隔は１．６ｍｍ〜１．８ｍｍである。ウェーハを横切る方向に測定されたグル
ープの間隔は約５ｍｍである。すなわち、第１の対における左側の信号ブレード
１２６と隣接する対における左側の信号ブレード１２６との間のような反復する
同様の手段の間隔は５ｍｍである。

【００３２】絶縁ハウジング１３８の第３及び第４の端部に、ウェーハ１３６を補強体１４
２に取り付けるため補強体の開口１６２に挿入される複数の手段１５８ａ〜１５
８ｃが設けられる。第４の端部における手段１５８ａ、１５８ｂは絶縁ハウジン
グに形成されたタブの形となっているが、第３の端部における手段１５８ｃは金
属補強体１４２における第３の開口１６２ｃに締まり嵌めされるようにしたハブ
である。

【００３３】ウェーハ１３６のシールド部分は、シールド１４０と称せられるが、典型的に
はベリリウム銅のような銅合金で形成され、約８ミル（０．２ｍｍ）の厚さの金
属ロールからスタンピングされる。前述したように、シールドはまた絶縁材料内
に部分的に配置される。

【００３４】シールド１４０における絶縁性材料は信号ビーム１４４が入る複
数の空所１６６を形成する。コネクタのドータカード１２０及びバックプレーン
１１０が組合せられた時にバックプレーンコネクタ１１０の側壁凹部１２４に係
合して位置合せ工程を補助する囲い板ガイド１６０ａ、１６０ｂがウェーハ１３
６の第１及び第３の端部に形成された空所１６６に近接している。側壁凹部１２
４と囲い板ガイド１６０ａ、１６０ｂとの組合せによりバックプレーンコネクタ
１１０とドータカードコネクタ１２０とが組合せられた時にウェーハ１３６の不
必要な回転が防止され、ウェーハ１３６の一様な間隔が保持される。ウェーハの
ピッチないしウェーハの間隔は１．７５ｍｍ〜２ｍｍの範囲内であり、好ましい
ウェーハのピッチは１．８５ｍｍである。

【００３５】側壁凹部１２４はまた当接コンタクトの力のバランスをとることによりウェー
ハに付加的安定性を与える。好ましい実施例において、バックプレーンコネクタ
１１０の信号ブレード１２６がドータカードコネクタ１２０の信号ビーム１４４
に当接する。この当接インタフェースの特性は、ビームからの力が全てブレード
の一方の側ないし面だけにかかることである。その結果この当接インタフェース
により与えられる力は全て１つの方向になり、圧力を均等化する反対方向の力が
ない。バックプレーンの囲い板１２２に設けられた側壁凹部１２４がこの力を均
等化してコネクタ１００に安定性を与える。

【００３６】シールド１４０の第１の端部に複数のテール要素が配置されている。各々のテ
ール要素はドータカード１０２における接地孔１１８内に締まり嵌めされるよう
になっている。接地孔１１８はドータカード１０２における接地トレースに接続
されるめっきされたスルーホールである。図示の実施例において、シールド１４
０は３個のテール要素１５２を含むが、好ましい実施例において、４個のテール
要素が含まれる。好ましい実施例において、テール要素は「針の目」要素の形と
なる。

【００３７】シールド１４０の第２の端部に当接コンタクト１５０がある。図示の実施例に
おいて、当接コンタクト１５０はバックプレーンのシールド１３０の傾斜面縁部
を受け入れるようにしたビーム形になっている。シールド１３０、１４０の間に
形成される連結部はコネクタ１１０、１２０を介してドータカード１０２とバッ
クプレーン１０４との間の接地経路を与える。

【００３８】ここで図４を参照すると、組立てられたウェーハが示されている。ウェーハ１
３６の信号部分１４８及び接地部分１４０が組立てられた時に、信号テール要素
１４６及び接地テール要素１５２は一平面をなす直線上にある。図示のように、
各対の信号テール要素１４６の間に１つの接地テール要素１５２が配置されてい
る。

【００３９】ここで図５を参照すると、モールド工程の前の形で示されたシールド１４０は
シールド１４０の両側に配置されたウィング１５４ａ、１５４ｂを含む。完成し
たウェーハ１３６において、これらのウィング１５４ａ、１５４ｂは囲い板ガイ
ド１６０ａ、１６０ｂを形成する絶縁性材料内に配置されている。

【００４０】一般的にウィング１５４ａ、１５４ｂを形成するために、最初にシールド１４
０が典型的にはベリリウム銅のような銅合金の金属ロールからスタンピングされ
る。ウィング１５４ａ、１５４ｂがシールド１４０に対し実質的に９０°の角度
をなすようにシールド１４０の平面から屈曲させられる。かくして形成されたウ
ィング１５４ａ、１５４ｂはシールド１４０の平面に対し実質的に垂直な新たな
平面を形成する。

【００４１】シールド１４０はまた前述したテール要素１５２ａ〜１５２ｃ、シールド末端
ビーム１５０ａ〜１５０ｃ及び複数のシールドフィンガ１７０ａ〜１７０ｄを含
む。シールドフィンガ１７０ａ〜１７０ｄは当接コンタクト１５０ａ〜１５０ｃ
に近接して、ウィング１５４ａ、１５４ｂの間に配置されている。シールドフィ
ンガ１７０ａ〜１７０ｄの面に補強リブ１７２が設けられる。好ましい実施例に
おいて、４個のシールドフィンガ１７０ａ〜１７０ｄが設けられ、各シールドフ
ィンガに２個の補強リブ１７２ａ、１７２ｂが対向する当接コンタクトにより加
えられる力に抗するように配置される。

【００４２】またウェーハ１３６の信号部分１４８とシールド１４０とを一体
的に保持する作用をなす複数の突出する開口ないしアイレット１５６がシールド
１４０の面に設けられる。信号部分１４８はこれらのアイレット１５６が挿入さ
れる開口ないしアイレット受け部１６４（図４）を含む。挿入した後にアイレッ
ト１５６の前側縁部（付番なし）が巻き戻されてアイレット受け部１６４を取り
囲む信号部分の面に係合してシールド１４０と信号部分１４８とを一体的に係止
する。

【００４３】シールド１４０はさらにフロースルーホール１６８を含むものとして示されて
いる。フロースルーホール１６８はインサートモールド工程の際にシールド１４
０に与えられる絶縁材料を受け入れる。絶縁材料がフロースルーホール１６８内
に堆積して絶縁性材料とシールド１４０との間に強力な接着を行う。好ましい実
施例において、各々のシールドフィンガ１７０ａ〜１７０ｄの面上に、各々のウ
ィング１５４ａ、１５４ｂの屈曲部内に１つのフロースルーホール１６８が設け
られる。

【００４４】図示の実施例において、当接コンタクト１５０ａ〜１５０ｃはいずれかの端部
においてシールドフィンガ１７０ｂ〜１７０ｄのうちの１つに縁部に取り付けら
れた弧状ビームである。ウィング１５４ａ、１５４ｂと同様に、当接コンタクト
１５０ａ〜１５０ｃは典型的にはシールドがスタンピングされた後にシールド１
４０の面から屈曲される。好ましい実施例において、十分なばね力を与えるよう
にシールド末端ビーム１５０ａ〜１５０ｃにおいて少なくとも２つの屈曲部が形
成される。

【００４５】当接コンタクト１５０ａ〜１５０ｃが所定位置に屈曲された時に形成される間
隙（付番なし）は２つのコネクタ１１０、１２０が組合せられた時にバックプレ
ーンシールド１３０の傾斜面縁部を受け入れる。しかしながらこの間隙はバック
プレーンシールド１３０の傾斜面縁部自由に受け入れるのに十分な幅ではない。
従って、当接コンタクト１５０ａ〜１５０ｃはバックプレーンシールド１３０に
より変位している。この変位は当接コンタクト１５０ａ〜１５０ｃにばね力を生
じ、かくしてシールド１３０、１４０の間に有効な電気的接触を与えてコネクタ
１１０、１２０の間に接地経路を完成する。

【００４６】図６は図１のコネクタ１００の２つの片が組合せられた時に形成されるシール
ディングパターンの上側断面図である。図ではバックプレーンコネクタ１１０及
びドータカードコネクタ１２０の一部の要素だけが示されている。

【００４７】特にバックプレーン１３０及びドータカード１４０のシールド、信号ブレード
１２６及び囲い板１２２の側壁凹部１２４が含まれる。さらに代表的なドータカ
ードシールド１４０ａに対して、シールド１４０ａ、ドータカードコネクタ１２
０からの対応するビーム構造１４４及び当接コンタクト１５０の周囲に形成され
た絶縁性材料を表す外形が示されている。

【００４８】各々のコネクタ１１０、１２０におけるシールドプレート１３０、１４０は組
合せられた時に格子パターンを形成する。格子の各セル内に信号コンタクトが配
置される。ここで、信号コンタクトはバックプレーンコネクタ１１０の信号ブレ
ード１２６とドータカードコネクタ１２０の２つのビーム構造１４４とからなる
差分対である。単一端の例において、１つの信号ブレード１２６と１つのビーム
構造１４４とが信号コンタクトを形成する。

【００４９】図６に示されるシールド構造は、信号コンタクトとそれに当接するコンタクト
との間に１つまたはそれより多くのバックプレーンシールド１３０と１つまたは
それより多くのドータカードシールド１４０との組合せを与えることにより、各
々の信号コンタクトを各々の隣接する信号コンタクトから分離する。また、ドー
タカードシールド１４０のいずれか側に配置されたウィング１５４ａ、１５４ｂ
が囲い板１２２の側壁に近接して配置された信号コンタクト間のクロストークを
禁止し、さらにバランスのとれた差分対を与える対称的な接地構造を形成するこ
とがわかるであろう。

【００５０】図７を参照すると、コネクタ１００′の他の実施例が示されている。コネクタ
１００′はバックプレーンコネクタ２００及びドータカードコネクタ２１０を含
むものとして示されている。ドータカードコネクタ２１０は金属補強体２４２に
保持された複数のウェーハ２３６を含む。２つの代表的なウェーハ２３６が示さ
れている。ウェーハ２３６は第１の回路ボード１０２に取り付けられるようにし
た複数のコンタクトテール２４６、２５２を含む。ウェーハはさらにバックプレ
ーンコネクタ２００から延びる信号ブレード２２６に当接するようにした複数の
信号ビーム２４４を含む。

【００５１】信号ビーム２４４の間に複数の当接コンタクト２５０が配置されている。当接
コンタクト２５０はバックプレーンコネクタ２００に含まれるバックプレーンシ
ールド２３０の傾斜面縁部を受け入れるようにしてある。バックプレーンシール
ド２３０はまた第２の回路ボード１０４内に締まり嵌めされるようにした複数の
テール要素２３２を含むものとして示されている。

【００５２】ここで図８を参照すると、ウェーハ２３６は信号部分２４８及びシールド部分
２４０を含むものとして示されている。信号部分２４８は好ましくはインサート
射出成形された絶縁ハウジング２３８を含む。絶縁ハウジング２３８を形成する
のにＬＣＰあるいはＰＰＳ等の高温耐久性の絶縁性材料が適当である。

【００５３】信号部分２４８はコンタクトテール２４６及び信号ビーム２４４を含むものと
して示されている。ここでコンタクトテール２４６及び信号ビーム２４４は差分
信号を与える差分対の形状になっているが、単一端の形状ともされよう。信号部
分２４８はまたウェーハ２３６のシールド部分２４０からアイレット２５６を受
け入れるアイレット受け入れ部２６４を含む。アイレット２５６はアイレット受
け入れ部２６４内に挿入され、信号部分２４８の面に対し半径方向外方に巻かれ
て２つの部分を一体的に係止する。

【００５４】シールド２４０ないしシールド部分の下側部分２４０はＬＣＰあるいはＰＰＳ
等の絶縁性材料を用いてインサートモールドされる。絶縁ハウジングは信号部分
２４８の信号ビームを受け入れる複数の空所２６６を形成する。各々の空所２６
６の底面は開口３４０を有し、この開口３４０を通してバックプレーンコネクタ
２００の信号ブレード２２６はドータカードコネクタ２１０の信号ビーム２４４
に達する。

【００５５】シールド２４０はさらにコンタクトテール２５２及び当接コンタクト２５０を
含むものとして示されている。当接コンタクトは図１１に関連してより詳細に説
明されよう。

【００５６】ここで図９を参照すると、バックプレーンコネクタ２００が囲い板２２２を含
むものとして示されている。囲い板２２２は好ましくは亜鉛のダイカストのよう
な金属で形成される。囲い板は特にウェーハ２３６を囲い板２２２内の適切な位
置に案内するために用いられる側壁凹部２２４を含む。側壁凹部２２４は囲い板
２２２の対向する壁部に配置されている。

【００５７】囲い板２２２の低面に複数の開口２３４及び複数の幅の狭い溝２２５が配置さ
れている。ここでは矩形状の複数の開口２３４は、好ましくはＬＣＰ、ＰＰＳあ
るいは他の高温耐久性の絶縁性材料でモールド成形された絶縁性材料のブロック
３００を受け入れるようにしてある。絶縁ブロックは囲い板が鋳造された後に開
口２３４内に締まり嵌めされる。好ましい実施例において、複数の絶縁ブロック
３００が絶縁性材料のシートに取り付けられて挿入及び扱いをより容易にする。

【００５８】各々の絶縁ブロック３００は１つのブレード２２６を受け入れるようにした少
なくとも１つのチャネル３１０を含む。コネクタ１００′が差分信号を移送する
ような形態とした好ましい実施例において、絶縁ブロック３００は１対の信号ブ
レード２２６を受け入れるための２つのチャネル３１０を含む。信号ブレード２
２６は絶縁ブロック３００内に圧し込まれ、絶縁ブロック３００の方は金属囲い
板２２２内に圧し込まれる。第２の回路ボード１０４内に締まり嵌めされるよう
にしたコンタクトテール２２８が絶縁ブロック３００の底部から延びている。

【００５９】ここで、矩形の開口２３４はバックプレーンコネクタ２００を通る信号のクロ
ストークをさらにシールドする。絶縁ブロック３００は信号ブレード２２６を金
属囲い板２２２から絶縁する。

【００６０】バックプレーンコネクタ２００はさらに金属囲い板２２２の底面に配置された
幅の狭い溝２２５内に挿入される複数のバックプレーンシールド２３０を含むも
のとして示されている。金属囲い板２２２の底部からコンクタトテール２３２が
延びている。マタバックプレーンには、接地部に共通接続するための手段、ある
いは特にバックプレーンシールド３２０を金属囲い板２２２に連結するための手
段が含まれる。ここで接地部に共通接続するための手段は複数の軽く締まり嵌め
されたコンタクト２３１として示されている。

【００６１】シールドビーム３２０はコネクタ１００′を通る完全な接地経路を与えるよう
にウェーハ２３６の当接コンタクト２５０に接触して作用する。これらの特徴と
、ドータカードコネクタ２１０に含まれるシールド２４０とバックプレーンシー
ルド２３０に関するさらに詳細な事項との相互作用は図１０及び１１に関連して
以下にさらに詳細に説明される。

【００６２】ここ図で１０を参照すると、バックプレーンシールド２３０はベリリウム銅、
真鍮あるいはリン青銅のような銅合金で形成されている。シールドビーム２３０
はバックプレーン２３０からスタンピングされ、バックプレーンシールドの平面
から外方に屈曲される。シールドビームはさらにビーム３２０の末端部において
曲線状ないし弧状の領域を含むようにされる。

【００６３】また図１１を参照すると、ドータカードコネクタ２１０のシールド２４０は複
数の当接コンタクト２５０を含むものとして示されている。各々の当接コンタク
ト２５０はスロット（付番なし）及びドータカードのシールドビーム２５１を含
む。ドータカードのシールドビーム２５１はドータカードトールド２４０からス
タンピングされ、シールド２４０の平面から外方に屈曲される。シールドビーム
２５１の末端部はビーム２５１の底部から角度をなして延びる短いタブ２４９を
与えるように屈曲している。

【００６４】組合せられた時に、バックプレーンシールド２３０の傾斜面縁部はドータカー
ドシールド２５０の当接コンタクト２５０内に挿入され、当接コンタクト２５０
のスロット内に入り込む。バックプレーンシールドビーム３２０がドータカード
のシールドビーム２５１に係合するとさらに電気的接触が確実になる。好ましい
実施例において、バックプレーンのシールドビーム３２０の曲線状領域３２２は
ドータカードのシールドビーム２５１の短いタブ２４９に弾性的に係合する。

【００６５】ドータカードシールド２４０はさらにドータカードシールド２５１と当接コン
タクト２５０に近接してシールド２４０の両側に配置されたシールドウィング２
５４を含む。シールドウィング側壁凹部２２４に近接したコネクタの縁部に沿っ
て生ずるクロストークに対しさらに保護する。

【００６６】さらにドータカードシールド２４０の面に補強リブ２７２が含まれる。補強リ
ブは２つのシールド２３０、２３０の間の当接インタフェースにより与えられる
力の面からドータカードシールド２４０に対する支持と付加的な安定性とを与え
る。

【００６７】いくつかの実施例について説明したが、多くの他の例あるいは変形もなされよ
う。例えば、コネクタのバックプレーン１１０あるいはドータカード１２０をそ
れぞれの回路ボード１０４、１０２に連結するための前述した型のコンタクトは
主として針の目コネクタとして図示及び説明されている。他の同様な型のコネク
タも用いられよう。特殊な例として面装着要素、ばねコンタクト、はんだ付け可
能なピン等が含まれる。

【００６８】さらに、シールド末端ビームコンタクト１５０は弧状のビームとして説明した
。必要な作用を与えるためにカンチレバー状ビームのような他の構造も考えられ
よう。

【００６９】他の例として、差分コネクタは信号導線が対をなして設けられているものとし
て説明した。好ましい実施例において各対は１つの差分信号を移送するものと考
えられる。コネクタはまた単一端信号を移送するために用いられよう。あるいは
、同じ技術を用いて各対の代りに単一信号導線としたコネクタが製造されよう。
この形態で接地コンタクトの間隔が減少してより高密度のコネクタとされよう。

【００７０】また、バックプレーン組立体に対する直角のドータカードの用途に関連して説
明した。本発明はこれに限定されることはない。同様の構造がケーブルコネクタ
、メザニン（中二階）コネクタあるいは他の形状のコネクタに用いられよう。

【００７１】さらにウェーハは金属補強体に支持されているものとして説明した。あるいは
、ウェーハはプラスチック補強体により支持されたり、一体的に接着されよう。

【００７２】絶縁ハウジングの構造ないし構成に対しても変形がなされよう。好ましい実施
例はインサートモールド工程に関連して説明したが、コネクタは最初にハウジン
グをモールド成形しその後にハウジングに導電性部材を挿入することによって形
成されよう。

【００７３】さらに、他のコンタクトの構造が用いられよう。例えば、前述したブレード及
びビームの当接構造の代りに対向ビームのアウトレットが用いられよう。あるい
は、ブレードとビームとの位置を逆にしてもよい。他の変形はテールの形状を変
化させることである。スルーホールによる取り付けの場合のはんだ付けが用いら
れ、あるいは面装着はんだ付けのリード線が用いられよう。他の形の取り付けと
ともに圧力装着テールが用いられよう。

【００７４】本発明を好ましい実施例に関して図示及び説明したが、発明の範囲を逸脱する
ことなく形状及び細部について種々の変形をなし得ることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例により形成されたコネクタ組立体の破断した図である。

【図２】図１のバックプレーンコネクタを示す図である。

【図３】図１のバックプレーンシールド１３０を示す図である。

【図４】図１の信号ウェーハを表す他の図である。

【図５】モールド成形前の図１のドータカードのシールドプレート１４０の図である。

【図６】図１の２つの片が組合せられた時に形成されるシールディングパターンの断面
図である。

【図７】図１のコネクタ１００の他の例を示す図である。

【図８】図４のウェーハの他の例を示す図である。

【図９】図２のバックプレーンの他の例を示す図である。

【図１０】図３のバックプレーンシールドプレートの他の例を示す図である。

【図１１】図５のドータカードシールドプレートの他の例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者アレン，スティーヴンアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03062，ナシュア，コッパーフィールド・ドライヴ 22 (72)発明者カルティエ，マークアメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03867，ロチェスター，ヴィクトリア・サークル４Ｆターム(参考） 5E021 FA05 FA09 FB01 FB17 FC20 FC23 LA09 LA10 LA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が第１の回路ボードに電気的に接続されるようにした第１の
端部と第１の当接コンタクトが配置された第２の端部とを有する第１のアレイ状
導電性要素と、上記アレイ状の導電性要素の導電性要素の列の間に配置された第１の複数のプ
レートと、からなる第１のコネクタ片と、各々が第２の回路ボードに電気的に接続されるようにした第１の端部と第２の
当接コンタクトが配置された第２の端部とを有する第２のアレイ状導電性要素と
、上記第２のアレイ状の導電性要素の導電性要素の縦列の間に配置された第２の
複数のプレートと、からなる電気コネクタであって、上記複数のプレートが、上記第１のコネクタ片
と上記第２のコネクタ片とが組合せられた時に上記第２の複数のプレートに垂直
に配置されていることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】上記第１の複数のプレートが実質的に平坦であり、また上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位している複数のばね力コンタ
クトが配置された第１の端部と、上記第１の回路ボードに電気的に接続されるようにした第２の端部と、上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位した上記第１の端部の対向す
る縁部に配置された１対のウィングと、を含むことを特徴とする請求項１に先委の電気コネクタ。
【請求項３】上記第２の複数のプレートが上記第２の回路ボードに電気的に接続されるようにした第１の端部と、上記第１の複数のプレートの各々の複数のばね力コンタクトの１つに受け入れ
られるようにした第２の端部と、を含むようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項４】上記第１のコネクタ片が各々が上記第１のアレイ状の導電性要素の列を取り囲む複数の絶縁ハウジン
グをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項５】上記第１の複数のプレートが複数のアイレットをさらに含み、上
記複数の絶縁ハウジングの各々が上記第１の複数のプレートの１つの複数のアイ
レットを受け入れるようにしていることを特徴とする請求項４に記載の電気コネ
クタ。
【請求項６】上記複数の絶縁ハウジングを支持する金属補強体をさらに含むこ
とを特徴とする請求項５に記載の電気コネクタ。
【請求項７】上記第１及び第２のアレイ状の導電性要素が差分信号を与えるよ
うに対をなして電気的にグループ化されていることを特徴とする請求項１に記載
の電気コネクタ。
【請求項８】上記複数のばね力コンタクトが第２のプレートに電気的に係合す
ることを特徴とする請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項９】上記第１の複数のプレートが部分的に絶縁性材料に収容され上記
絶縁性材料が各々上記第１の当接コンタクトの１つを支持するようにした複数の
空所を形成することを特徴とする請求項４に記載の電気コネクタ。
【請求項１０】複数の縦列をなす第１の信号導線を有する第１のコネクタ片と
、複数の縦列をなす第２の信号導線を有する第２のコネクタ片とを備え、上記第
１のコネクタ片と第２のコネクタ片とが組合せられた時に上記第２の信号導線が
上記第１の信号導線に当接するようにした電気コネクタであって、各々が上記第１のコネクタ片における隣接する信号導線の列の間にある第１の
複数のプレートと、各々が上記第１のコネクタ片における隣接する信号導線の列の間にある第１の
複数のプレートと、各々が上記第２のコネクタ片における隣接する信号導線の列の間にある第２の複
数のプレートと、上記第１の複数のプレートにおける第１の複数の当接コンタクトと、をさらに含み、上記第１のコネクタ片と上記第２のコネクタ片とが組合せられた
時に第１の複数のプレートが第２の複数のプレートに垂直でこれに接触するよう
にしたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項１１】上記第２の複数のプレートが実質的に平面上であり、上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位している上記第２の当接コン
タクトが配置された第１の端部と、上記第１の回路ボードに電気的に接続されるようにした第２の端部と、上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位した上記第１の端部の対向す
る縁部に配置された１対のウィングと、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電気コネクタ。
【請求項１２】補強材と、各々が上記第２の複数の縦列をなす信号導線を支持し、各々が上記第１のコネ
クタ片に面する前面と上記補強体に取り付けられた後面とを有する複数の絶縁ハ
ウジングと、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のコネクタ。
【請求項１３】上記第２の複数のプレートが複数のアイレットをさらに含み、
上記複数の絶縁ハウジングの各々が上記第２の複数のプレートの１つの複数のア
イレットを受け入れるようにしていることを特徴とする請求項１２に記載の電気
コネクタ。
【請求項１４】上記第１の複数のプレートの各々が第２の回路ボードに電気的
に接続されるようにした第１の端部を含むようにしたことを特徴とする請求項１
１に記載の電気コネクタ。
【請求項１５】複数の信号導線を含む電気コネクタのシールディング装置であ
って、第１のコネクタ片に配置された第１の複数のプレートと、第２コネクタ片に配置され、上記第１のコネクタ片と第２のコネクタ片とが組合
せられた時に上記複数のプレートに垂直になっている第２の複数のプレートと、
からなり、上記複数の信号コンタクトの各々が上記第１及び第２のプレートによ
って形成される複数の格子セルの１つの内に配置されるようにしたことを特徴と
するシールディング装置。
【請求項１６】上記第１の複数のプレートが実質的に平坦であり、また上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位している複数の当接コンタク
トが配置された第１の端部と、上記第１の回路ボードに電気的に接続されるようにした第２の端部と、上記第１の複数のプレートの各々の平面から変位した上記第１の端部の対向す
る縁部に配置された１対のウィングと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載のシールディング装置。
【請求項１７】上記第１の複数のプレートが複数のアイレットをさらに含み、
上記複数の絶縁ハウジングの各々が上記第２の複数のプレートの１つの複数のア
イレットを受け入れるようにしていることを特徴とする請求項１６に記載のシー
ルディング装置。
【請求項１８】上記第２の複数のプレートの各々が上記第２の回路ボードに電気的に接続されるようにした第１の端部と、上記第２の複数のプレートの各々から上記第１の複数のプレートの１つに受け
入れられるようにした第２の端部と、を含むようにしたことを特徴とする請求項１７に記載のシールディング装置。
【請求項１９】アレイ状の信号導線と、上記アレイ状の信号導線の縦列の間に配置された複数のプレートと、からなり、上記プレートの各々が回路ボードに取り付けられるようにしたテール部分と、上記プレートの各々の全長にわたって配置された複数の当接コンタクトと、を含むようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２０】アレイ状の信号導線と、上記アレイ状の信号導線の縦列の間に配置された複数のプレートと、からなり、上記プレートの各々が回路ボードに取り付けられるようにしたテール部分と、複数の当接コンタクトと、各々の上記プレートの縁部に配置された１対のウィングと、を含むようにしたことを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２１】電気コネクタにおけるアレイ状の信号導線に対してクロストー
クシールディングを行う方法であって、各々の信号コンタクトが１枚またはそれより多くのプレートにより当接する信
号導線から分離されるようにし、電気コネクタの第１の片に第１の組の複数のプ
レートを備え、電気コネクタの第２の片に第２の組の複数のプレートを備えるこ
とを含むようした格子パターン状に配置された複数のプレートを備えることを含むことを特徴とするクロストークシールディングを行う方法。
【請求項２２】電気コネクタにおける格子アレイ状の信号導線に対してクロス
トークシールディングを行う方法であって、各々の信号導線と当接する信号導線との間に上記電気コネクタの第１の片の縦
方向にシールドプレートを備えることと、各々の信号導線と当接する信号導線との間に上記電気コネクタの第２の片の縦
方向にシールドプレートを備えることとを含むことを特徴とするクロストークのシールディングを行う方法。