JP2008510276A - インピーダンスの制御電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、隣接した差信号対間の漏話のレベルを制限するように差信号対が配置されている高速のコネクタを提供する。
【解決手段】このコネクタは、１対のモールド成形リードフレームハウジングを有するリードフレーム組立体を備えている。各リードフレームハウジングは、これを通って延びている夫々の信号接触子を有している。リードフレームハウジングは、信号接触子が広側面で結合された差信号対を形成するように作動的に連結されてもよい。接触子は、信号対間の挿入損失および漏話を制限することができる隙間幅を有する隙間により分離されてもよい。
【選択図】 図４

Description

一般に、本発明は、電気コネクタの分野に関する。より詳細には、本発明は、「割り」構成におけるインピーダンス制御式のインサート成形リードフレーム組立体（「ＩＭＬＡ」）に関する。

電気コネクタは、信号接触子を使用している電気装置間の信号接続を行う。しばしば、信号接触子は、間隔が非常に密であるので、隣接した信号接触子相互間に望ましくない干渉または「漏話」が生じる。ここで使用される場合、語「隣接した」は互いに隣り合っている接触子（または横列または縦列）を指している。１つの信号接触子が、混ざり電場に因り隣接した信号接触子に電気干渉を誘発すると、漏話が生じ、それにより信号の統合性を危うくする。電気装置の小型化および高速で信号統合性の高い電子通信がより普及するに伴って、漏話の低減がコネクタ設計における重要な要因になっている。

漏話を低減するための１つの一般に使用されている技術は、金属板の形態の別体の電気シールドを、例えば、隣接した信号接触子相互間に位置決めすることである。信号接触子相互間の漏話を遮断するために他の一般に使用されている技術は、コネクタの信号接触子の間のアース接触子を設置することである。シールドおよびアース接触子は、接触子の電場の混ざり合いを遮断するように作用する。図１Ａおよび図１Ｂは、漏話を遮断するためにシールドを使用している電気コネクタ用の模範的な接触子配列を示している。

図１Ａは、差信号対Ｓ＋、Ｓ−が縦列１０１ないし１０６に沿って位置されれるように、信号接触子Ｓおよびアース接触子Ｇが配置されている配列を示している。図１Ａでわかるように、信号対は縁部結合されている（すなわち、１つの接触子の縁部が隣接した接触子の縁部に隣接している）。シールド１１２は、接触子縦列１０１ないし１０６間に位置されれることができる。縦列１０１ないし１０６は、信号接触子Ｓ＋、Ｓ−およびアース接触子Ｇの任意の組合せを有することができる。アース接触子Ｇは、同じ縦列における差信号対間の漏話を遮断するのに役立つ。シールド１１２は、隣接した縦列における差信号対間の漏話を遮断するのに役立つ。

図１Ｂは、差信号対Ｓ＋、Ｓ−が横列１１１ないし１１６に沿って位置されれるように、信号接触子Ｓおよびアース接触子Ｇが配置されている配列を示している。図１Ｂでわかるように、これら信号対は、広側面結合(broadside-coupled)されている（すなわち、１つの接触子の広い側面が隣接した接触子の広い側面に隣接している）。シールド１２２tが、横列１１１ないし１１６間に夫々位置されることができる。横列１１１ないし１１６は、信号接触子Ｓ＋、Ｓ−とアース接触子Ｇとの任意の組合せを有することができる。アース接触子Ｇは、同じ横列における差信号対間の漏話を遮断するのに役立つ。シールド１２２は、隣接した横列における差信号対間の漏話を遮断するのに役立つ。

より小さく、重さがより低い通信設備の要求のため、同じ性能特性を与えながら、コネクタがより小さく、重量がより低く形成されることが望ましい。シールドおよびアース接触子は、追加の信号接触子を設けるために使用されることができ、かくして接触子密度（従って、コネクタのサイズ）を制限することができる有益な空間をコネクタ内に占めている。更に、このようなシールドおよびアース接触子を形成して挿入することにより、このようなコネクタの形成と関連された全体のコストを大幅に上げる。例えば、或る用途では、シールドは、コネクタのコストの４０％またはそれ以上をなすことが知られている。シールドの他の公知な欠点は、これらのシールドがインピーダンスを低下させると言う点である。かくして、接触子密度の高いコネクタにおいてインピーダンスを十分に高くするためには、接触子は、これらが多くの用途について十分に頑丈でないほどに小さいことが必要である。更に、アース接触子は、コネクタにおける利用可能な接触子の大きなパーセントを占め、かくして、所定数の差信号対のためにコネクタのサイズおよび重量を増大を引き起こしてしまう。

従って、別体のシールドまたはアース接触子の必要なしに漏話の発生を減じ、且つ従来のコネクタに見られない様々な他の利点をもたらす軽量で高速の電気コネクタの必要性が存在する。より詳細には、必要であるものは、シールドまたはアース接触子を使用せずに信号対間の漏話が制限されるように、広側面で結合された信号対間の距離を維持するインピーダンス制御式のインサート成形リードフレーム組立体（ＩＭＬＡ）である。

本発明は、隣接した差信号対間の漏話のレベルを制限するように差信号対が配置されている高速のコネクタを提供する。このコネクタは、複数の信号接触子対を備えており、各対の接触子は、隙間により分離されている。隙間は、複数の信号接触子対間の挿入損失および漏話が制限されるような距離にわたって形成されている。かくして、実施の形態では、シールドおよび／アース接触子が必要とされない。

１つの実施の形態では、コネクタは、ヘッダーリードフレーム組立体と、リセプタクルリードフレーム組立体とで構成されてもよい。各リードフレーム組立体は、モールド成形ハウジングと、このハウジングを通って延びている１組の接触子とを有してもよい。各リードフレーム組立体は、ハウジングを通って延びている接触子の夫々の部分に沿って１対を形勢する接触子相互間の隙間の幅を維持するようになっていてもよい。

全体にわたって同様な参照符号が同様な部品を表している図面を参照して本発明の非限定の例示的な実施の形態により下記の詳細な説明で本発明を更に説明する。

法定要件を満たすように、本発明の要旨を特異的に説明する。しかしながら、説明自身は、この特許の範囲を限定しようとするものではない。むしろ、本発明者は、請求される要旨が他の既存または将来の技術と関連してこの文献に記載されるものと同様な異なる工程または要素を含めて他の方法で具体化されるかも知れないことを意図した。しかも、或る技術が、便宜上のためにだけの下記の説明に使用され得、これらの技術は、本発明を何ら限定するものと解されるべきでない。例えば、語「頂」、「底」、「左側」、「右側」、[上側]および「下側」は、参照がなされる図における方向を示している。同様に、語「内方に」および「外方に」は、それぞれ参照される物体の幾何学的中心に向かうおよびこの中心から離れる方向を示している。この用語法は、以上で特定的に述べられた語、その派生語および同様な意味の語を含んでいる。

導電性および誘電性素子が概ね「Ｔ」字形の幾何学的配列で配置されている電気コネクタの概略図である。このようなコネクタは、譲受人の「Ｉ-ＢＥＡＭ」技術において具体化され、そして「低漏話およびインピーダンス制御式電気コネクタ」と称される米国特許第５，７４１，１４４号（その開示はその全体における参照によりここに組み入れられる）に記載され、請求されている。低い漏話および制御インピーダンスは、この幾何学的配列の使用から生じるものとわかった。

初めに意図されたＩ字形の伝送線幾何学的配列が、図２Ａに示されている。図示のように、導電性素子は、２つの平行な誘電性およびアース平面素子相互間に直交方向に介在されることができる。この伝送線幾何学的配列は、誘電率εと、頂縁部および底縁部に対称に設置されたアース平面１３、１５とを有する２つの水平な誘電層１２、１４間に全体的に符号１０で示される信号接触子の垂直な配置からＩ字形として生じている。導体の側部２０、２２は、空気の誘電率ε_０を有する空気２４に対して露出している。コネクタ用途では、導体は、端−端もしくは面-面で当接している２つの部分２６、２８を有することができる。前記誘電層１２、１４の厚さｔ_１、ｔ_２は、第１の要望に応じて伝送線の特性インピーダンスを制御し、また、誘電体の幅ｗ_ｄに対する全高さｈの比は、隣接した接触子への電場および磁場の貫通を制御する。元の実験の結果、境界ＡおよびＢを越える干渉を最小にするのに必要とされる比ｈ／ｗ_ｄが（図２Ａに示されるように）ほぼ均一性であると言う結論に至った。

図２Ａにおける線３０、３２、３４、３６、３８は、空気の誘電空間における電圧の等電位線である。アース平面のうちの１つに近い等電位線およびその次の等電位線を境界Ａ、Ｂに近づけると、境界Ａ、Ｂの両方が設置電位に非常に近いことがわかる。これは、境界Ａおよび境界Ｂの各々に仮想のアース面が存在することを意味している。従って、２つまたはそれ以上のＩ字形のモジュールが並んで設置されると、仮想のアース面が、これらモジュール間に存在し、モジュールの場の混じりが殆ど無くなる。一般に、導体の幅ｗ_ｃおよび誘電体の厚さｔ_１、ｔ_２は、誘電体の幅ｗｄ、即ちモジュールのピッチ（すなわち、隣接したモジュール間の距離）と比較して小さいべきである。

実際の導体の設計に対する機械的制約を仮定すると、信号接触子（ブレード／ビーム接触子）の幅と誘電体の厚さとの比が、好適な比からいくらか外れてしまい、幾らかの最小の干渉が、隣接した信号接触子間に存在するかも知れない。しかしながら、前述のＩ字形の幾何学的配列を使用した設計は、他の従来の設計より低い漏話を有する傾向がある。

本発明の実施の形態によれば、前述の基本原理は、更に分析され、拡張されており、そして信号接触子とアース接触子との適切な配置および幾何学的配列を定めることによって、接触子相互間にシールドが不存在の場合でも、隣接した信号接触子相互間の漏話を如何に更に制限するかを定めるために用いられることができる。図２Ｂは、本発明による信号接触子Ｓとアース接触子Ｇとの接触子の配置における活動的縦列系の差信号対Ｓ＋、Ｓ−の付近の電圧の輪郭プロットを含んでいる。図示のように、等電位線４２がゼロボルトに最も近く、等電位線４４が−１ボルトに最も近く、等電位線４６が＋１ボルトに最も近い。電圧が、活性対に最も近い「静的」な差信号対のところで必ずしもゼロになるとは限らないことが認められた。すなわち、正になる静的な差対の信号接触子に衝突する電圧は、負になる静的な差対の信号接触子に衝突する電圧とほぼ同じである。その結果、正になる信号と負になる信号との間の電圧の差である静的な対に対するノイズが、ゼロに近い。

かくして、図２Ｂに示されるように、信号接触子Ｓとアース接触子Ｇとは、第１の差信号対の信号対が、この信号対と、隣接した信号対の近くに低い（すなわち、アース電位に近い）電場Ｌ（アース電位に近い）を生じさせる接触子相互間の隙間に高い電場Ｈを生じさせるように、互いに寸法並びに位置決めれる。この結果、隣接した信号接触子相互間の漏話は、特定の用途についての許容可能なレベルに制限されることができる。このようなコネクタでは、隣接した信号接触子相互間の漏話は、高速で信号統合性の高い用途でも、隣接した接触子相互間のシールドの必要性（およびコスト）が必要であると言う点まで制限されることができる。

前述のＩ字形モデルの更なる分析により、高さ対幅の均一比が初めに思われたほどに重大ではないことがわかった。また、多くの要因が隣接した信号接触子相互間の漏話のレベルに影響してしまうこともわかった。例えば、１つのこのような要因が、差信号対を形成する広側面結合接触子相互間の距離であることがわかった。従って、実施の形態では、信号対間の漏話を減少させるように適切な差インピーダンスZ_０を維持するために、広側面結合接触子相互間の距離の綿密な制御が使用されてもよい。このような構成は、２階桟敷型コネクタ用に特に適しており、このようなコネクタを図５Ａないし図８と関連して以下に論述する。しかしながら、本発明は、２階桟敷型コネクタに限定されなく、様々なコネクタ用途に用いられ得るよいことはわかるであろう。

図３は、信号対およびアース接触子が横列に配置されている導体構成を示している。図３の導体構成は、これが図４ないし図８Ｂと関連して以下に論述される「割りＩＭＬＡ」を示していないので、比較の目的で示されている。図３に示されるように、各横列３１１ないし３１６は、２つのアース接触子および差信号対の繰り返し配列よりなる。横列３１１は、例えば、左側から右側への順序で、２つのアース接触子Ｇと、差信号対Ｓ１＋、Ｓ１−と、２つのアース接触子Ｇとよりなっている。横列３１２は、例えば、左側から右側への順序で、差信号対Ｓ２＋、Ｓ２−と、２つのアース接触子Ｇと、差信号対Ｓ３＋、Ｓ３−とよりなっている。図３に示される実施の形態では、接触子の縦列が、ＩＭＬＡ１ないし３のようなインサート成形されたリードフレーム集合体（「ＩＭＬＡ」）として配置されていることがわかる。アース接触子は、隣接した信号対間の漏話を遮断するのに役立ち得る。しかしながら、アース接触子は、コネクタ内の有益な空間をとっている。わかるように、図３に示されている実施の形態は、アース接触子が存在するため、３６個の接触子の配置のための９個の差信号対に限定されている。

信号対が横列（広側面結合）或は縦列（縁部結合）に配置されるかどうかに関わらず、各差信号対は、差信号対の正および負の導体間の差インピーダンスＺ_０を有している。差インピーダンスは、差信号対の長さに沿った特定の箇所において同じ差信号対の２つの信号接触子間に存在するインピーダンスとして定義される。周知のように、差インピーダンスＺ_０を、コネクタが接続される電気装置のインピーダンスに合致するように制御することが望ましい。差インピーダンスＺ_０を、電気装置のインピーダンスに合致させることにより、信号の反射および／または系統共振を最小にし、それにより全体の系統帯域幅を制限することができる。更に、差インピーダンスＺ_０を、これが差信号対の長さに沿ってほぼ一定であるように、すなわち、各差信号対がほぼ一貫した差インピーダンス分布を有するように、制御することが望ましい。(例えば、信号対Ｓ１＋、Ｓ１−のような)差信号対を形成する接触子相互間の空気の誘電体の距離は、接触子の各々の間のインピーダンスＺ_０を定めることができる。

前述のように、差インピーダンス分布は、信号接触子およびアース接触子の位置決めにより制御されることができる。詳細には、差インピーダンスＺ_０は、隣接したアースへの信号接触子の縁部の接近により、および差信号対内の信号接触子の縁部間の隙間距離ｄにより定められることができる。しかしながら、重要なことには、信号対の接触子相互間の距離を正確に維持することにより広側面結合再信号の適切な幾何構造が達成されれば、多数の差信号対間の漏話が、アース接触子が不必要である点まで減少されることができる。換言すると、広側面結合再信号間の適切な距離を正確に維持することから生じる信号の質は、コネクタの意図された用途と関連ないか、或はコネクタのサイズおよび／または重量の増大に値するアース接触子の存在により得られることができる信号の質のいずかの更なる改良を果たすのに十分に高い。

高い帯域幅の装置のための許容可能な差インピーダンスＺ_０の制御を維持するために、接触子相互間の隙間距離を１インチ（２．５４ｃｍ）の数千分の２、３以内まで制御することが望ましい。１インチの数千分の２、３を超える隙間の変化は、インピーダンス分布の許容不可能な変化を引き起こすことがあるが、許容可能な変化は、所望の速度、許容可能な誤差率および他の設計要因（これらのいずれの検討または考慮が本発明の実施の形態では均等に一貫している）に依存している。所定の信号対の両接触子が同じＩＭＬＡ内に形成される場合、距離ｄは、ほぼ一定の差インピーダンスＺ０を設定して維持するために望まれる正確度に維持し難い。

本発明の実施の形態によれば、各々が夫々の接触子縦列に対応する２つの長さ手方向の収容半体を有する「割り」ＩＭＬＡの構成が、設けられている。リードフレーム集合体の各部分（例えば、ＩＭＬＡのヘッダーまたはリセプタクル部分の凹部に信号対の接触子を設置することにより、接触子相互間の隙間距離ｄを維持する際のより大きな精度を可能にすることは、以下の説明でわかるであろう。その結果、差インピーダンスＺ_０は、アース接触子の除去を可能にするのに必要な程度まで信号対間の漏話を最小にするように制御されることができる。

図４を参照すると、本発明の１つの実施の形態による２階桟敷型コネクタ組立体が示されている。この２階桟敷コネクタは、印刷回路盤などの平行連結のために使用される高密度の積重ねコネクタであることはわかるであろう。このような２階桟敷コネクタは、例えば、装置の性能を妥協することなしに盤ルーチングを簡単化するために高いピンカウント装置を２階桟敷またはモジュールカードに再位置決めするために使用されることができる。図４に示される２階桟敷コネクタ組立体４００は、外側のまわりに配置されたリセプタクルアース４１１を有するリセプタクル４１０と、外側のまわりに配置されたヘッダーアース４２１を有するヘッダー４２０とを有する。また、このヘッダー４２０は（明確のために図４には個々に符号が付けられていない）ヘッダーＩＭＬＡを収容しており、また、前記リセプタクル４１０は、（明確のために図４には個々に符号が付けられていない）リセプタクルＩＭＬＡを収容している。リセプタクル４１０およびヘッダー４２０は、リセプタクルＩＭＬＡおよびヘッダーＩＭＬＡを作動的に連結するために結合されることができることはわかるであろう。また、本発明の１つの実施の形態によれば、図４に示されるアースが、コネクタにおける唯一のアースであってもよいことはわかるであろう。

前述のように、信号対を形成する広側面結合接触子相互間の距離の綿密な制御を維持することにより、信号対間の漏話を減少させることができる。本発明の実施の形態では、このような制御は、ＩＭＬＡ（例えば、リセプタクルおよびヘッダーＩＭＬＡ）の各「割り」半体を使用してコネクタ全体にわたる差信号対の接触子相互間の正確な間隔を維持することにより維持される。

図５Ａないし図５Ｃは、本発明の実施の形態によるリセプタクルＩＭＬＡ対を示している。まず図５Ａを参照して以下に説明すると、第１のリセプタクルＩＭＬＡ５１０は、全体がモールド成型されたハウジング５１１と、一連のリセプタクル接触子５３０とよりなり、また、第２のリセプタクルＩＭＬＡ５２０は、全体がモールド成型されたハウジング５２１と、一連のリセプタクル接触子５３０とよりなる。図５Ａでわかるように、リセプタクル接触子５３０は、リセプタクルＩＭＬＡ５１０、５２０のハウジングに凹部に入れられている。作製技術により、ＩＭＬＡ５１０、５２０の各部分における凹部を非常に正確に寸法決めすることができることはわかるであろう。この結果、各信号接触子間の隙間距離ｄは、本発明の実施の形態により作製されたコネクタ全体にわたって維持されることができる。

図５Ｂを参照すると、リセプタクルＩＭＬＡ５１０における凹部に挿入された１つのリセプタクル接触子５３０が示されている。図５Ｂでわかるように、リセプタクルＩＭＬＡ５１０のハウジング５１１は、接触子５３０の広い外側面からハウジング５１１の外縁までの距離が１／２ｄであるように接触子５３０がハウジング内に着座するように凹部に挿入されている。全距離ｄは、接触子５３０の広い外側面から、ＩＭＬＡ５１０が作動的に連結される（明確のために図５Ｂに図示されていない）リセプタクルＩＭＬＡ５２０の接触子５３０の広い外側面まで延びている。ＩＭＬＡ５１０とＩＭＬＡ５２０とが作動的に連結されるときに全距離ｄが形成されるかぎり、ＩＭＬＡ５１０またはＩＭＬＡ５２０により与えられる距離がｄのいずれかの分数であることができることは、容易にわかるであろう。

図５Ｃは、リセプタクルＩＭＬＡ５２０に作動的に連結されているリセプタクルＩＭＬＡ５１０の詳細図を示している。実施の形態において、これらリセプタクルＩＭＬＡ５１０、５２０を作動的に連結する任意の方法が使用されてもよいことは、わかるであろう。かくして、このような連結を行うために、締り嵌め、留め具などが、単独で或は任意の組合せで使用されてもよい。

図５Ｃにおいて、リセプタクルＩＭＬＡ５１０のハウジング５１１がリセプタクルＩＭＬＡ５２０のハウジング５２１に当接していることがわかる。図５Ｃに示されるようにモールド成型されたハウジング５１１、５１２を作動的に連結することにより、各接触子５３０の広い側面（すなわち、対向する接触子５３０に面している広い側面）を対向する接触子５３０から距離ｄのところに設置することはわかるであろう。実施の形態において、距離ｄは、モールド成型されたハウジング作製ならびに接触作製で低い寸法公差が可能であるため、高いレベルの精度で維持されることができる。距離ｄは、これがこれらの２つの高い精度の部品に依存しているだけであるので、適切な差インピーダンスＺ_０を維持するのに必要とされる非常に低い許容可能な変化内に維持されることができる。

本発明の実施の形態では、距離ｄが前述のように空気の誘電体によりブリッジされてもよいことはわかるであろう。かくして、リセプタクルＩＭＬＡ５１０、５２０が一部である結果的なコネクタの重量が最小され得る。また、各モールド成形ハウジング５１１、５１２内の凹部のサイズを密に制御することが可能であることにより、信号対を形成する接触子相互間のインピーダンスＺ_０（その結果、信号対間の漏話）が密に制御されることができることはわかるであろう。

前述の差インピーダンスＺ_０（従って、信号対間の漏話）が正確な距離ｄを維持することにより制御されるので、リセプタクルＩＭＬＡに連結されるべきであるヘッダーＩＭＬＡが、信号対間の正確な距離ｄを綿密に維持すべきであることはわかるであろう。従って、図６Ａないし図６Ｃを参照すると、本発明の実施の形態によるヘッダーＩＭＬＡ対が示されている。まず図６Ａを参照して説明すると、ヘッダーＩＭＬＡ６１０は、モールド成形ハウジング６１１と、一連のヘッダー接触子６３０とよりなり、ヘッダーＩＭＬＡ６２０は、モールド成形ハウジング６２１と、一連のヘッダー接触子６３０とよりなる。図６Ａでわかるように、ヘッダー接触子６３０は、ヘッダーＩＭＬＡ６１０、６２０のハウジングに凹入されている。

図６Ｂを参照すると、ヘッダーＩＭＬＡ６１０における１つのこのような凹入されたヘッダー接触子の詳細図が示されている。図６Ｂでわかるように、ＩＭＬＡ６１０のハウジング６１１は、接触子６３０の広い内側面からハウジング６１１の内縁部（明確のために、図６Ｂに示されていないヘッダーＩＭＬＡ６２０のハウジング６２１に当接するハウジング６１１の側面）までの距離が接触子５３０の広い内側面からＩＭＬＡ５２０の接触子６３０の広い内側面までの全距離ｄの１／２であるように、接触子６３０がハウジング内に着座するように凹入されている。また、ＩＭＬＡ６１０およびＩＭＬＡ６２０が」作動的に連結されるときに距離ｄが形成されるかぎり、ＩＭＬＡ６１０またはＩＭＬＡ６２０により与えられる距離がｄの任意の分数であることは容易にわかるであろう。

図６Ｃは、ヘッダーＩＭＬＡ６２０に作動的に連結されたヘッダーＩＭＬＡ６１０の詳細図を示している。実施の形態では、ヘッダーＩＭＬＡ６１０、Ｂ６２０を作動的に連結しり任意の方法が使用されてもよいことはわかるであろう。かくして、このような連結を行うために、締り嵌め、留め具などが、単独で或は任意の組合せで使用されてもよく、そして、いずれのこのような連結も、図５Ａないし図５Ｃと関連して前述されたリセプタクルＩＭＬＡを作動的に連結するのに使用された同じまたは異なる方法により達成され得る。

図６Ｃにおいて、ヘッダーＩＭＬＡ６１０のハウジング６１１がヘッダー６２０のハウジング６２１に当接することはわかるであろう。ハウジング６１１、６２１における夫々の凹部内には、接触子６３０がある。図６Ｃに示されるようにハウジング６１１、６２１を作動的に連結することにより、各接触子６３０の夫々の広い側面（すなわち、対向する接触子６３０に面している広い側面）を対向する接触子６３０から距離ｄのところに設置することはわかるであろう。かくして、ヘッダーＩＭＬＡ６１０、６２０の接触子６３０間に維持される距離ｄのため、図３に関連して論述されたような差インピーダンスＺ_０が、設定され得る。また、各ハウジング６１１、６２１内の凹部のサイズならびに接触子のサイズを密に制御することができることにより、差インピーダンスＺ_０および漏話が密に制御されることができることはわかるであろう。

図７を参照すると、本発明の実施の形態による作動的連通状態のヘッダーおよびリセプタクルＩＭＬＡ対が示されている。図７において、ヘッダーＩＭＬＡ６１０、Ｂ６２０が作動的に連結されて単一の完全なヘッダーＩＭＬＡを形成していることがわかる。図７は、リセプタクルＩＭＬＡの接触子６３０とヘッダーＩＭＬＡの接触子との締り嵌めを示しているが、電気的接触を引き起こし、および／またはヘッダーＩＭＬＡをリセプタクルＩＭＬＡに作動的に連結するための任意の方法が、本発明の実施の形態で均等に一貫していることはわかるであろう。

図７でわかるように、リセプタクルＩＭＬＡの接触子は、ヘッダーＩＭＬＡの接触子を受入れるためにフレアー状であってもよい。その結果、リセプタクルＩＭＬＡおよびヘッダーＩＭＬＡの両方の中の接触子相互間の距離ｄの正確な維持により、差インピーダンスＺ０がコネクタ全体にわたって綿密に制御されることができる。これにより、アース接触子が存在しなくても、信号対間の漏話を最小にする。

図８Ａを参照すると、信号対が横列に配置されている導体構成が示されている。図８Ａでわかるように、各横列８１１ないし８１６は、複数の差信号対よりなる。第１の横列８１１は、左側から右側への順序で、３つの差信号対Ｓ１＋およびＳ１−、Ｓ２＋およびＳ２−、Ｓ３＋およびＳ３−よりなる。図８Ａｎｏ模範的な構成における各更なる横列は、３つの差信号対よりなる。図８Ａに示されている実施の形態では、図３の場合と同様に、接触子の縦列がＩＭＬＡ１-３のようなＩＭＬＡとして配置されることができる。また、各ＩＭＬＡは、各縦列に対応する割り構成における２つの長さ方向の半体を有している。図３と関連して前述された構成と違って、アース接触子が必要ではない。何故なら、信号接触子相互間の正確な距離ｄを維持することにより可能である差インピーダンスＺ０の適切な選択により、隣接した信号対間の漏話が最小にされ得るからであろう。かくして、本発明の実施の形態では、図８Ａに示されるように、コネクタは、アース接触子を欠いてもよい。

従って、わかるように、図８Ａに示される実施の形態は、図３に示される実施の形態における９個の差信号対についての顕著な改良である３６個の接触子の構成のための１８個の差信号対を設けている。かくして、本発明によるコネクタは、所定数の差信号対のために軽く且つより小さくもよく、或いはコネクタの所定の重量および／またはサイズのために差信号対のより大きい密度を有してもよい。

本発明の実施の形態がいずれの数の導体構成をも包含することはわかるであろう。例えば、図８Ｂに示される導体構成は、広側面結合対の隣接した縦列が互いからずれてもよいことを示している。この導体構成は、以上の図８Ａの構成のように、横列８１１ないし８１６におけるＩＭＬＡ１-３間に均等に分割されている１８個の信号対における３６個の接触子を有している。ＩＭＬＡ１-３が、各ＩＭＬＡがＡおよびＢとして示される長さ方向の半体を有している前述の割り構成にあることはわかるであろう。また、前述のように、所定の信号対における各接触子は、正確に維持された距離ｄだけ離されており、これにより差インピーダンスＺ０がコネクタ全体にわたって綿密に制御されることができる。

しかしながら、図８Ａのコネクタと違って、ＩＭＬＡ２に沿って配置された対は、ＩＭＬＡ１、３に沿って配置された対からずれ距離ｏだけずれている。比較のために、図８Ａにおいて、ＩＭＬＡ１-３は、各横列８１１-８１６を備えている導体対が整合状態にあるように配置されていることがわかる。図８Ｂにおけるずれ距離ｏの大きさは、例えば、コネクタの所期の用途などのような考慮事項のいずれかの数および種類により定められてもよいことがわかるであろう。また、所定のコネクタに存在するＩＭＬＡのうちのいずれかまたはずべてが、コネクタ内のいずれかの他のＩＭＬＡから任意のずれ距離ｏだけずれてもよいことはわかるであろう。このような実施の形態では、任意の２つのＩＭＬＡ間のずれ距離ｏは、コネクタ内の任意の他のＩＭＬＡ間のずれ距離ｏと同じであっても異なってもよい。

更に、ずれ距離ｏおよび距離ｄは、所望の差インピーダンスＺ_０を達成するように設定されてもよいことがわかるであろう。従って、或る実施の形態は、距離ｄを単独で正確に維持することによって所望の差インピーダンスＺ_０を達成し得るが、他の実施の形態は、１つまたはそれ以上のずれ距離ｏの設定との組合せで距離ｄを維持することによって所望の差インピーダンスＺ_０を達成し得る。

かくして、割りＩＭＬＡインピーダンスの制御のための方法および装置が開示された。前記の例示的な実施の形態が、単に説明の目的に示され、何ら、本発明を限定するものと解釈されるべきでないことは理解されるであろう。ここで使用された語は、限定の語ではなく、説明および例示の語である。更に、本発明をここでは特定の構造、材料および／または実施の形態について説明したが、本発明は、ここに開示される特定事項に限定されるものではない。むしろ、本発明は、添付の請求項の範囲内であるような機能的に同等な構造、方法および使用のすべてに及ぶ。この明細書の教示の利益を得る当業者は、多くの変更例を行なうことができ、また本発明のその態様における範囲および精神を逸脱することなしに変更を行うことができる。

漏話を遮断するためにシールドを使用している電気コネクタ用の模範的な従来の接触子構成を示している。 漏話を遮断するためにシールドを使用している電気コネクタ用の模範的な従来の接触子構成を示している。 導電要素および誘電要素がほぼ「Ｉ」字状の幾何構造で配置されている従来の電気コネクタの概略図である。 信号接触子およびアース接触子の構成内の等電位領域を示す図である。 信号対が横列で配置されている導体構成を示す図である。 本発明の例による２階桟敷型のコネクタ組立体を示す図である。 本発明の実施の形態によるレセプタクルＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態によるレセプタクルＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態によるレセプタクルＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態によるヘッダーＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態によるヘッダーＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態によるヘッダーＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態による作動連通状態のヘッダーおよびリセプタクルＩＭＬＡ対を示す図である。 本発明の実施の形態による電気コネクタ用の模範的な接触子構成を示す図である。 本発明の実施の形態による電気コネクタ用の模範的な接触子構成を示す図である。

Claims (37)

1. 第１の電気接触子の一部が通っている第１のリードフレームハウジングと、
   第２の電気接触子の一部が通っている第２のリードフレームハウジングと、
   を具備しており、
   前記第２のリードフレームハウジングは、前記第１のリードフレームハウジングに隣接して配置されており、これらのリードフレームハウジングを通って延びている電気接触子の夫々の部分の間に空気の隙間が形成されるようになっている、電気コネクタ。
2. 前記両電気接触子は、差信号対を形成している、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記電気接触子は、広い側面で結合されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
4. 前記隙間は、前記電気接触子相互間で所望のインピーダンス分布をもたらす隙間幅を有している、請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記第１のリードフレームハウジングは、第１の凹部を有しており、前記第１の電気接触子は、この第１の凹部に着座しており、また、前記第２のリードフレームハウジングは、第２の凹部を有しており、前記第２の電気接触子は、この第２の凹部に着座している、請求項４に記載の電気コネクタ。
6. 前記第１の凹部は、第１の深さを有しており、前記第１の電気接触子は、第１の厚さを有しており、前記第２の凹部は、第２の深さを有しており、前記第２の電気接触子は、第２の厚さを有しており、前記第１および第２の深さと前記第１および第２の厚さとは、共に隙間幅を定めている、請求項５に記載の電気コネクタ。
7. 前記インピーダンス分布は、両リードフレームハウジングを通って延びている接触子の夫々に沿った一様なインピーダンス分布である、請求項４に記載の電気コネクタ。
8. 前記第１のリードフレームハウジングは、凹部を有しており、前記第１の電気接触子は、この凹部に着座している、請求項１に記載の電気コネクタ。
9. 前記隙間は、隙間幅を有しており、前記凹部は、前記隙間幅を少なくとも部分的に定める深さを有している、請求項８に記載の電気コネクタ。
10. 前記第１のリードフレームハウジングは、前記凹部を少なくとも部分的に規定する面を備えており、前記第１の電気接触子は、前記面に当接している、請求項８に記載の電気コネクタ。
11. 前記第１のリードフレームハウジングは、前記凹部を共同して規定する複数の面を備えており、前記第１の電気接触子は、これら面の各々に当接している、請求項８に記載の電気コネクタ。
12. 前記第２のリードフレームハウジングは、凹部を有しており、前記第２の電気接触子は、この第２のリードフレームハウジングの凹部に着座している、請求項８に記載の電気コネクタ。
13. 前記隙間は、隙間幅を有しており、前記夫々の凹部は、この隙間幅を少なくとも部分的に定める夫々の深さを有している、請求項１２に記載の電気コネクタ。
14. 前記電気接触子の各々は、前記隙間幅を少なくとも部分的に定める夫々の厚さを有している、請求項１３に記載の電気コネクタ。
15. 前記第１のリードフレームハウジングは、電気的絶縁材料で形成されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
16. 前記第１のリードフレームハウジングは、プラスチックで形成されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
17. 前記第１のリードフレームハウジングは、インサート成形されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
18. 前記第１および第２のリードフレームハウジングは、締り嵌めで連結されている、請求項１に記載の電気コネクタ。
19. 第１のリードフレームハウジング、第１の信号接触子、およびこの第１の信号接触子に隣接した第２の信号接触子を備えている第１のリードフレーム組立体と、
    第２のリードフレームハウジング、第３の信号接触子、およびこの第３の信号接触子に隣接した第４の信号接触子を備えている第２のリードフレーム組立体と、を具備しており、前記第１と第３の信号接触子とは、第１の差信号対を形成しており、前記第２と第４の信号接触子とは、第２の差信号対を形成しており、
    夫々のリードフレームハウジングを通って延びている第１および第３の信号接触子の夫々の部分に間には、第１の空気の隙間が形成されており、また、夫々のリードフレームハウジングを通って延びている第２および第４の信号接触子の夫々の部分に間には、第２の空気の隙間が形成されている、電気コネクタ。
20. 前記第１の隙間は、前記第２の差信号対における前記第１の差信号対からの干渉を制限する隙間幅を有している、請求項１９に記載の電気コネクタ。
21. 前記第２の隙間は、前記第１の差信号対における前記第２の差信号対からの干渉を制限する第２の隙間幅を有している、請求項２０に記載の電気コネクタ。
22. 前記第１のリードフレームハウジングは、第１および第２の凹部を有しており、前記第２のリードフレームハウジングは、第３および第４の凹部を有しており、前記第１、第２、第３および第４の信号地接触子は、前記第１、第２、第３および第４の凹部にそれぞれ着座している、請求項２１に記載の電気コネクタ。
23. 前記第１、第２、第３および第４の凹部は、それぞれ前記第１、第２、第３および第４の深さを有しており、前記第１、第２、第３および第４の信号接触子は、それぞれ第１、第２、第３および第４の厚さを有している、請求項２２に記載の電気コネクタ。
24. 前記第１の深および厚さと、前記第３の深さおよび厚さとは、前記第１の隙間幅を定めている、請求項２３に記載の電気コネクタ。
25. 前記第２の深さおよび厚さと、前記第４の深さおよび厚さは、共に前記第２の隙間幅を定めている、請求項２３に記載の電気コネクタ。
26. 前記空気の隙間は夫々、前記差信号対間の漏話を制限する夫々の隙間幅を有している、請求項１９に記載の電気コネクタ。
27. ２階桟敷型電気コネクタである請求項１９に記載の電気コネクタ。
28. 前記差信号対は、広い側面で結合されている、請求項１９に記載の電気コネクタ。
29. 隣接した差信号対相互間にシールドを欠いている請求項１９に記載の電気コネクタ。
30. 第１の電気接触子の一部が通っている第１のリードフレームハウジングと、
    第２の電気接触子の一部が通っている第２のリードフレームハウジングと、を具備しており、
    前記両リードフレームを通って延びている電気接触子の夫々の部分間には、空気の隙間が形成されており、この隙間は、前記電気接触子相互間に所望のインピーダンス分布をもたらす隙間幅を有している、電気コネクタ。
31. 前記第１のリードフレームハウジングは、第１の凹部を有しており、前記第１の電気接触子は、この第１の凹部に着座している、請求項３０に記載の電気コネクタ。
32. 前記第２のリードフレームハウジングは、第２の凹部を有しており、前記第２の電気接触子は、この第２の凹部に着座している、請求項３１に記載の電気コネクタ。
33. 前記第１および第２の凹部は、それぞれ第１および第２の深さを有しており、前記第１および第２の電気接触子は、それぞれ第１および第２の厚さを有しており、前記第１および第２の深さと前記第１および第２の厚さとは共に前記隙間幅を定めている、請求項３２に記載の電気コネクタ。
34. 第１の電気接触子の一部が通っている第１のリードフレームハウジングと、
    第２の電気接触子の一部が通っている第２のリードフレームハウジングと、を具備しており、これら第１および第２の電気接触子は、第１の差信号対を形成しており、
    前記両リードフレームハウジングを通って延びている電気接触子の夫々の部分間には、空気の隙間が形成されており、この空気の隙間は、前記第１の差信号対に隣接している第２の差信号対とともに漏話を制限する隙間幅を有している、電気コネクタ。
35. 前記第１のリードフレームハウジングは、第１の凹部を有しており、前記第１の電気接触子は、この第１の凹部に着座している、請求項３４に記載の電気コネクタ。
36. 前記第２のリードフレームハウジングは、第２の凹部を有しており、前記第２の電気接触子は、この第２の凹部に着座している、請求項３５に記載の電気コネクタ。
37. 前記第１および第２の凹部は、それぞれ第１および第２の深さを有しており、前記第１および第２の電気接触子は、それぞれ第１および第２の厚さを有しており、前記第１および第２の深さと、前記第１および第２の厚さとは、共に前記隙間幅を定めている、請求項３６に記載の電気コネクタ。

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