JP2009231053A - Electrical connector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電気コネクタに関し、より詳細には、それぞれが基板接続部を有する3列又はそれ以上のコンタクトの列を有する電気コネクタに関する。 The present invention relates to an electrical connector, and more particularly to an electrical connector having three or more rows of contacts each having a substrate connection.
例えばパーソナルコンピュータ(以下、PCという)等の電子機器において、高速信号を伝送するためにドッキングコネクタが使用されている。このようなドッキングコネクタの例として、特許文献1に記載された電気コネクタが公知である。このシールド型電気コネクタは、ハウジングと、コネクタハウジングの嵌合部において4列に配列されたコンタクトと、シールド装置とを有する。各コンタクトは、電気コネクタが載置される回路基板のスルーホールに挿入され半田付けされる基板接続部を有する。嵌合部における4列のコンタクト配列が、基板接続部において8列に変換され、千鳥配列されている。
For example, in an electronic device such as a personal computer (hereinafter referred to as a PC), a docking connector is used to transmit a high-speed signal. As an example of such a docking connector, an electrical connector described in
特許文献2には、絶縁ハウジングと、2列の信号コンタクトと、これら2列の間に設けられた接地パスとを有し、所望の特性インピーダンスを有するマイクロストリップライン構造の電気コネクタが開示されている。マイクロストリップライン構造の採用により、電気コネクタの特性インピーダンスを伝送回路のインピーダンスに整合させることは容易である。 Patent Document 2 discloses an electrical connector having a microstrip line structure having an insulating housing, two rows of signal contacts, and a ground path provided between the two rows and having a desired characteristic impedance. Yes. By adopting the microstrip line structure, it is easy to match the characteristic impedance of the electrical connector with the impedance of the transmission circuit.
特許文献3には、4列の電気コンタクトを有する電気コネクタが開示されている。これらの電気コンタクトのうち、内側の2列の電気コンタクトは、回路基板のスルーホールに圧入され、外側の2列の電気コンタクトは、電気コネクタが載置される回路基板の表面の接触パッドに弾性接触する。
一般に、スルーホールを介してコンタクトを基板に接続するにあたり、基板にスルーホールを形成し、基板の一面のスルーホールの周囲にランドを形成する必要がある。これらスルーホール及びランドの形成に所定の面積を要するため、基板にスルーホールを高密度に配置することには制約がある。そこで、特許文献1においては、スルーホールを8列の千鳥配列にすることにより、コンタクトの基板接続部の接続ピッチを小さくする努力がなされている。しかし、例えば、嵌合面に最も近い列のスルーホールから後方へ延出する基板上の配線に着目すると、この配線は他の7列のスルーホールの近傍を通過する必要がある。このため、特に嵌合面から遠い側において基板上の配線が過密になり、基板上の配線の自由度が制約されるという問題がある。さらに、近年のPCは特性インピーダンスの異なる複数の信号伝送系を有するが、特許文献1に記載されたコンタクトは全て等ピッチに配列されているので、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。
In general, when connecting a contact to a substrate through a through hole, it is necessary to form a through hole in the substrate and form a land around the through hole on one surface of the substrate. Since a predetermined area is required for forming these through holes and lands, there is a restriction in arranging the through holes at a high density on the substrate. Therefore, in
特許文献2に記載された電気コネクタにおいては、中央列の接地パスの位置に信号コンタクトを配置することができない。このため、信号の配置密度及び接続密度を向上させることが困難である。また、特許文献2の電気コネクタは、全体で単一の特性インピーダンスを有するので、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。 In the electrical connector described in Patent Document 2, the signal contact cannot be arranged at the position of the ground path in the center row. For this reason, it is difficult to improve the signal arrangement density and the connection density. Moreover, since the electrical connector of patent document 2 has a single characteristic impedance as a whole, it cannot flexibly cope with a plurality of signal transmissions having different characteristic impedances.
また、特許文献3には、内側の列の電気コンタクトと、外側の列の電気コンタクトの接続密度を異ならせることについて、開示も示唆もない。このため、特許文献3に記載された電気コネクタは、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送に柔軟に対応することができない。 Further, Patent Document 3 neither discloses nor suggests that the connection densities of the inner row electrical contacts and the outer row electrical contacts are different. For this reason, the electrical connector described in Patent Document 3 cannot flexibly cope with a plurality of signal transmissions having different characteristic impedances.
従って、これら従来技術の問題に鑑み、本発明は、電気コネクタのコンタクトの接続密度を向上させながら、高速信号伝送の品質を確保する電気コネクタを提供することを目的とする。 Therefore, in view of these problems of the prior art, an object of the present invention is to provide an electrical connector that ensures the quality of high-speed signal transmission while improving the connection density of contacts of the electrical connector.
また、本発明は、異なる特性インピーダンスを有する複数の信号伝送に柔軟に対応できる電気コネクタを提供することを別の目的とする。 Another object of the present invention is to provide an electrical connector that can flexibly cope with a plurality of signal transmissions having different characteristic impedances.
本発明による電気コネクタは、絶縁ハウジングと、絶縁ハウジングに保持され、嵌合部において3列以上のコンタクトとを具備する電気コネクタにおいて、両外側の2列のコンタクトは、表面実装型の基板接続部を有し、内側の列のコンタクトは、スルーホール型の基板接続部を有し、両外側の2列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチは、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチより小さいことを特徴とする。 An electrical connector according to the present invention comprises an insulating housing and three or more rows of contacts held in the insulating housing, and the outer two rows of contacts are surface-mount type substrate connecting portions. The contacts in the inner row have through-hole type substrate connection portions, and the arrangement pitch in the fitting portions of the two outer rows of contacts is the arrangement pitch in the fitting portion of the contacts in the inner row. It is characterized by being smaller.
好ましくは、両外側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチと、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチとは、簡単な整数比をなす。 Preferably, the arrangement pitch at the fitting portions of the contacts in the outer rows and the arrangement pitch at the fitting portions of the contacts in the inner row form a simple integer ratio.
整数比は、2:3にすることができる。 The integer ratio can be 2: 3.
整数比は、3:4であってもよい。 The integer ratio may be 3: 4.
本発明によれば、両外側の2列のコンタクトのピッチを従来の表面実装型のコネクタと同様に相対的に小さく設定しながら、それら2列のコンタクトの間に相対的に大きなピッチのスルーホール型の基板接続部を有するコンタクトの列を配置することができる。このため、電気コネクタの接続密度を向上することができると共に、基板上の配線の自由度を確保することができる。また、両外側の2列コンタクトと、内側の列のコンタクトのピッチが異なるので、単一の電気コネクタを用いて異なる特性インピーダンスを有する複数の信号伝送に柔軟に対応することができる。 According to the present invention, the pitch between the two rows of contacts on both outer sides is set to be relatively small as in the case of the conventional surface mount connector, and a through hole having a relatively large pitch is provided between the two rows of contacts. A row of contacts having a mold substrate connection can be arranged. For this reason, while being able to improve the connection density of an electrical connector, the freedom degree of the wiring on a board | substrate can be ensured. In addition, since the pitches of the contacts on the two outer rows and the contacts on the inner row are different, it is possible to flexibly cope with a plurality of signal transmissions having different characteristic impedances using a single electrical connector.
両外側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチと、内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチとを簡単な整数比に設定すると、両外側の列のコンタクトと、これらコンタクトに対向する内側の列のコンタクトとが同一のグループを形成することが可能になり、コンタクト列の長手方向に沿って周期的にコンタクトを配置することが可能になる。 When the arrangement pitch at the fitting portion of the contacts in the outer rows and the arrangement pitch at the fitting portion of the contacts in the inner row are set to a simple integer ratio, the contacts in the outer rows and the contacts are opposed to these contacts. The contacts in the inner row can form the same group, and the contacts can be periodically arranged along the longitudinal direction of the contact row.
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明するが、説明に先立ち、当業者であれば本明細書に記載された本発明を容易に変更し、本発明と同様の性能が得られることを理解されたい。従って、以下の説明は当業者に対する一般的な開示であって、本発明を限定するものではないことを理解されたい。 Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the description, those skilled in the art can easily modify the present invention described in the present specification and perform the same as the present invention. It should be understood that the performance of Accordingly, it is to be understood that the following description is a general disclosure for one of ordinary skill in the art and is not intended to limit the invention.
図1は、本発明の好適な一実施形態の電気コネクタを示す斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図3は、図1の電気コネクタからハウジングを除いた状態を示す斜視図である。図4は、図1におけるコンタクト配列を示す概略平面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an electrical connector according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a state where the housing is removed from the electrical connector of FIG. 1. FIG. 4 is a schematic plan view showing the contact arrangement in FIG.
図1及び図2において、電気コネクタ1は、絶縁ハウジング(以下単にハウジングという)10と、このハウジング10に保持されるコンタクト30,31,40,41とを有する。ハウジング10は、例えばPBT、液晶ポリマ等の絶縁性材料を成形して形成され、ほぼ直方体をなす。ハウジング10は、上面(嵌合面)11、両側面12,13、両端面14,15及び底面(基板取付面)16を有する。上面11には、相手コネクタ(図示せず)を受容するために上方へ開放する嵌合凹部17が形成されている。嵌合凹部17には、底壁(図示せず)から上方へ延びると共にハウジング10の長手方向に沿って延びる2条のプラットフォーム(嵌合部)18,19が設けられている。これらプラットフォーム18,19の各側面に、コンタクト30,31,40,41の接触部301,311,401,411が配置されている。
1 and 2, the
図2及び図3において、コンタクト30,31,40,41は4列に配列されている。このうち、最も外側の2列のコンタクト30,31は、接触部301,311、表面実装型の基板接続部302,312、及びこれらの間の固定部303,313をそれぞれ有する。接触部301,311は細長の板状をなし、ハウジング10のプラットフォーム18,19の外側面に沿って配列される。接触部301,311(又は嵌合部18,19)におけるコンタクト30,31の配列ピッチは、例えば0.5mmである。基板接続部302,312は、従来の表面実装型コンタクトと同様に、ほぼ水平に延びたアーム部304,314の先端から一段下がった位置に水平方向に延びて設けられている。基板接続部302,312は、ハウジング10の底面16に形成された切欠き20を介してハウジング10の外部へ延出するので、半田付け作業後、半田接続部の目視検査が容易である。基板接続部302,312の接続ピッチは、接触部301,311の配列ピッチと同じ(本実施形態では0.5mm)である。接触部301,311とアーム部304,314の屈曲した根元との間には、ハウジング10に例えば圧入固定される固定部303,313が設けられている。なお、コンタクト30,31は、インサート成形によってハウジング10に固定されてもよい。
2 and 3, the
内側の2列のコンタクト40,41もコンタクト30,31と同様に、接触部401,411、表面実装型の基板接続部402(402a,402b),412(412a,412b)、及びこれらの間の固定部403,413をそれぞれ有する。接触部401,411は細長の板状をなし、ハウジング10のプラットフォーム18,19の内側面に沿って配列される。接触部401,411(又は嵌合部18,19)におけるコンタクト40,41の配列ピッチは、例えば0.75mmである。基板接続部402,412は、従来のスルーホールコンタクトと同様に、ほぼ水平に延びたアーム部404(404a、404b),414(414a、414b)の先端から下方に延びている。基板接続部402(402a,402b),412(412a,412b)は合計4列に千鳥(スタッガ)配列されている。このため、全体の接続ピッチは接触部401,411の配列ピッチと同じ(本実施形態では0.75mm)であるのに対し、各列における接続ピッチは接触部401,411の配列ピッチの2倍(本実施形態では1.5mm)である。基板接続部402a,402b,412a,412bの間隔が相対的に大きいので、例えばコネクタ10が載置される回路基板(図示せず)の下面において、配線の比較的大きな自由度を保ちながら下面の接続パッドに半田接続することができる。接触部401,411とアーム部404,414の屈曲した根元との間には、ハウジング10に例えば圧入固定される固定部403,413が設けられている。なお、コンタクト40,41もまた、インサート成形によってハウジング10に固定されてもよい。
Similarly to the
図4において、最も外側の2列のコンタクト30,31と内側コンタクト40,41の配列ピッチの比は、A:B=0.5:0.75=2:3という簡単な整数比である。最外側列のコンタクト31(30)の配列ピッチは相対的に小さく、コンタクト相互間のキャパシタンスが大きいので、例えば80Ω等の比較的小さな特性インピーダンスに設定することができる。他方、内側列のコンタクト41(40)の配列ピッチは相対的に大きいので、例えば100Ω等の比較的大きな特性インピーダンスに設定することができる。このため、単一の電気コネクタ10内で、特性インピーダンスが異なる複数の信号伝送を行うことができる。また、各コンタクト列31(30),41(40)において、互いに隣接して差動伝送対を構成する2個の信号コンタクトSが接地コンタクトGにより遮蔽される。このため、他の差動伝送対からのクロストークの大きく低減することができる。なお、配列ピッチが小さい場合には、高速信号を伝送するとクロストークが生じ易いという本質的な問題が従来からあった。しかし、本発明においては、相対的に配列ピッチが大きい内側列のコンタクト40,41において高速信号を伝送することによって、クロストークを軽減することができる。
In FIG. 4, the ratio of the arrangement pitch of the outermost two rows of
図5は、図4とは別の実施形態を示す図4と同様の概略平面図である。図5において、最も外側の2列のコンタクト50,51と内側コンタクト60,61の配列ピッチの比がA:B=2:3である点は、図4の実施形態と同じである。図4の実施形態と異なるのは、図5における左端から3個の最外側列のコンタクト51(50)がG−S−Sの順に配置され、これら3個のコンタクト51(50)に対向する内側列の2個のコンタクト61(60)がG−Sの順に配置され、これら5個のコンタクト51(50)、61(60)が同一のグループを形成する点である。そして、多数の同様のグループが、プラットフォーム19(18)に沿って周期的に配置される。各グループの3個の最外側列のコンタクト51(50)がG−S−Sの順に配置されているので、右端の信号コンタクトSが同じ列の隣接するグループの左端の接地コンタクトGにより遮蔽される。このため、同一グループ内の左端の接地コンタクト及び隣接するグループの左端の接地コンタクトは、互いに隣接し差動伝送対である2個の信号コンタクトSを効果的に遮蔽することができる。なお、内側の列のコンタクト61(60)の信号コンタクトSは、差動伝送対ではなくシングルエンドの信号コンタクトである。
FIG. 5 is a schematic plan view similar to FIG. 4 showing an embodiment different from FIG. 5 is the same as the embodiment of FIG. 4 in that the ratio of the arrangement pitch of the two
図6は、図4とはさらに別の実施形態を示す図4と同様の概略平面図である。図6において、最も外側の2列のコンタクト70,71と内側コンタクト80,81の配列ピッチの比がA:B=2:3である点は、図4の実施形態と同じである。図4の実施形態と異なるのは、図6における左端から3個の最外側列のコンタクト71(70)がG−S−Sの順に配置され、これら3個のコンタクト71(70)に対向する内側列の2個のコンタクト81(80)が全て接地コンタクトGであり、これら5個のコンタクト71(70)、81(80)が同一のグループを形成する点である。そして、多数の同様のグループが、プラットフォーム19(18)に沿って周期的に配置される。各グループの3個の最外側列のコンタクト71(70)がG−S−Sの順に配置されているので、右端の信号コンタクトSが同じ列の隣接するグループの左端の接地コンタクトGにより遮蔽されると共に、差動伝送対を構成する2個の信号コンタクトSに対向する内側コンタクト列81(80)の接地コンタクトにより遮蔽される。このため、内側コンタクト列81(80)に信号コンタクトが配置されないことにより、信号の接続密度は低下するものの、互いに隣接し差動伝送対である2個の信号コンタクトSを他の差動伝送対から完全に遮蔽することができる。
FIG. 6 is a schematic plan view similar to FIG. 4 showing another embodiment different from FIG. 6 is the same as the embodiment of FIG. 4 in that the ratio of the arrangement pitch of the outermost two rows of
図7は、図4の実施形態とは異なる配列ピッチを有する実施形態におけるコンタクト配列を示す概略平面図である。図7において、最も外側の2列のコンタクト91(90)の配列ピッチは、例えばA=0.6mmである。内側コンタクト101(100)の配列ピッチは、例えばB=0.8mmである。従って、配列ピッチの比は、A:B=0.6:0.8=3:4という簡単な整数比である。図7の実施形態においては、最外側列のコンタクト91(90)及び内側列のコンタクト101(100)が共にG−S−Sの順に配置され、差動伝送対を構成する2個の隣接する信号コンタクトSを1個の接地コンタクトGで遮蔽する構成である。 FIG. 7 is a schematic plan view showing a contact arrangement in an embodiment having an arrangement pitch different from the embodiment of FIG. In FIG. 7, the arrangement pitch of the outermost two rows of contacts 91 (90) is, for example, A = 0.6 mm. The arrangement pitch of the inner contacts 101 (100) is, for example, B = 0.8 mm. Therefore, the arrangement pitch ratio is a simple integer ratio of A: B = 0.6: 0.8 = 3: 4. In the embodiment of FIG. 7, the outermost row of contacts 91 (90) and the inner row of contacts 101 (100) are both arranged in the order of GSS and are adjacent to each other to form a differential transmission pair. The signal contact S is shielded by one ground contact G.
最外側列のコンタクト91(90)をG−S−S−Gの順に配置した場合には、例えば図7における左端から4個の最外側列のコンタクト91(90)と、これらコンタクト91(90)に対向する内側列の3個のコンタクト101(100)とが同一のグループを形成する。そして、プラットフォーム19(18)に沿って、多数の同様のグループが周期的に配置される。 When the contacts 91 (90) in the outermost row are arranged in the order of GSSG, for example, four contacts 91 (90) in the outermost row from the left end in FIG. ) And the three contacts 101 (100) in the inner row forming the same group. A number of similar groups are then periodically arranged along the platform 19 (18).
以上、本発明の好適実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変形、変更が可能である。例えば、コンタクトの列は、3列又は、5列以上であってもよい。また、電気コネクタは、図1に図示されたバーチカル型ではなく、ライトアングル型であってもよい。さらに、コンタクトの配列ピッチの比は、1:2又はそれ以外の整数比であってもよい。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible as needed. For example, the number of contact rows may be three or five or more. The electrical connector may be a right angle type instead of the vertical type shown in FIG. Further, the contact arrangement pitch ratio may be 1: 2 or other integer ratio.
1 電気コネクタ
10 絶縁ハウジング
18,19 プラットフォーム(嵌合部)
30,31,50,51,70,71,90,91 両外側の列のコンタクト
302,312 基板接続部
40,41,60,61,80,81,100,101 内側の列のコンタクト
402a,402b,412a,412b 基板接続部
1
30, 31, 50, 51, 70, 71, 90, 91 Outer rows of
Claims (4)
両外側の2列の前記コンタクトは、表面実装型の基板接続部を有し、内側の列の前記コンタクトは、スルーホール型の基板接続部を有し、前記両外側の2列のコンタクトの前記嵌合部における配列ピッチは、前記内側の列のコンタクトの嵌合部における配列ピッチより小さいことを特徴とする電気コネクタ。 In an electrical connector comprising an insulating housing and three or more rows of contacts held in the insulating housing at the fitting portion,
The two outer rows of the contacts have surface-mount type substrate connection portions, the inner rows of the contacts have through-hole type substrate connection portions, and the two outer rows of contacts of the contacts The electrical connector characterized in that the arrangement pitch in the fitting portion is smaller than the arrangement pitch in the fitting portion of the contacts in the inner row.
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