JP2022093278A - 高周波用電気コネクター - Google Patents
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Abstract
【課題】5G無線通信に対応する高周波でのコネクターの電気的特性を良好にする。【解決手段】相手コネクターと嵌め合わされる電気コネクターとして、モールド部、モールド部の4面を取り囲むように配置される第1外側シールド10-1、モールド部に配置され、第1外側信号端子より電気コネクターの長さ方向においてさらに内側にあるか、又は、電気コネクターの長さ方向において少なくとも一部が第1外側信号端子と重畳しながら第1外側信号端子よりさらに内側にある第1内側シールド10-2、を含み、電気コネクターと相手コネクターとが嵌め合わされるとき、電気コネクターの第1外側シールド10-1は、相手コネクターの外側シールドである第2外側シールド20-1及び相手コネクターの内側シールドである第2内側シールド20-2と電気的に接続されることを特徴とする電気コネクターを構成する。【選択図】図10
Description
本発明は、高周波用電気コネクターに関する。より具体的には、本発明は、電磁気波遮蔽の性能を高め、端子の物理的破損可能性を低下させた高周波用電気コネクターに関する。
一般に、各基板が相互連結される場合、ソルダリング(soldering)などの方法によってそれぞれの基板と連結される二つのコネクターが使用され、前記二つのコネクターは互いに連結され得る。ここで、二つのコネクターのうち一つはプラグコネクターで、残りの一つはソケットコネクターである。ソケットコネクターはレセプタクル(receptacle)コネクターとも呼ばれる。このようなプラグコネクターとソケットコネクターは、モールド部に端子を配置することによって形成され得る。プラグコネクターとソケットコネクターは、互いに締結されることによって電気コネクター組立体を形成することができる。
ソケット端子の結合部は、繰り返された結合と解除、又は、継続して結合された状態の持続によって変形しやすく、これは、結合力の強度又はコネクターの耐久性などに悪影響を及ぼす。
コネクターを介して信号を取り交わすことにおいて、当該信号の周波数の高低によってコネクターの構造が変わり得る。特に、従来のコネクターを5世代(5G)無線通信にそのまま使用すると、適切に動作しない場合があり得る。
本発明が解決しようとする技術的課題は、5G無線通信に対応する高周波でのコネクターの電気的特性を良好にすることにある。特に、EMI特性として、電磁気波の完全遮蔽を課題とする。また、端子の物理的破損を防止することも課題とする。
本発明の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得るだろう。
本発明によると、
相手コネクターと嵌め合わされる電気コネクターとして、
モールド部;
前記モールド部の4面を取り囲むように配置される第1外側シールド(outer shield);
前記モールド部に配置される第1外側信号端子;
前記モールド部に配置され、前記第1外側信号端子より前記電気コネクターの長さ方向においてさらに内側にあるか、又は、前記電気コネクターの長さ方向において少なくとも一部が前記第1外側信号端子と重畳しながら前記第1外側信号端子よりさらに内側にある、第1内側シールド(inner shield);及び
前記モールド部に配置され、前記電気コネクターの長さ方向において前記第1内側シールドよりさらに内側にある第1内側信号端子;
を含み、
前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、前記電気コネクターの第1外側シールドは、前記相手コネクターの外側シールドである第2外側シールド及び前記相手コネクターの内側シールドである第2内側シールドと電気的に接続される電気コネクターが提供される。
相手コネクターと嵌め合わされる電気コネクターとして、
モールド部;
前記モールド部の4面を取り囲むように配置される第1外側シールド(outer shield);
前記モールド部に配置される第1外側信号端子;
前記モールド部に配置され、前記第1外側信号端子より前記電気コネクターの長さ方向においてさらに内側にあるか、又は、前記電気コネクターの長さ方向において少なくとも一部が前記第1外側信号端子と重畳しながら前記第1外側信号端子よりさらに内側にある、第1内側シールド(inner shield);及び
前記モールド部に配置され、前記電気コネクターの長さ方向において前記第1内側シールドよりさらに内側にある第1内側信号端子;
を含み、
前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、前記電気コネクターの第1外側シールドは、前記相手コネクターの外側シールドである第2外側シールド及び前記相手コネクターの内側シールドである第2内側シールドと電気的に接続される電気コネクターが提供される。
好ましくは、前記第1外側信号端子はRF信号端子である。
好ましくは、前記第1内側信号端子は、信号又は電源電力を送受信する。
好ましくは、前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、(i)前記電気コネクターの第1外側シールドは、前記相手コネクターの外側シールドである第2外側シールドと締結され、(ii)前記電気コネクターの第1外側信号端子は、前記相手コネクターの外側信号端子である第2外側信号端子と締結され、(iii)前記電気コネクターの第1内側シールドは、前記相手コネクターの内側シールドである第2内側シールドと締結され、(iv)前記電気コネクターの第1内側信号端子は、前記相手コネクターの内側信号端子である第2内側信号端子と締結される。
好ましくは、前記第1内側シールドは、前記電気コネクターの長さ方向において前記第1内側端子の両側にそれぞれ配置される。
好ましくは、前記第1外側シールドは、前記電気コネクターの高さ方向の下方に基板への実装部を有し、前記実装部から前記電気コネクターの高さ方向の上方に延長される屈曲部を有し、前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、前記屈曲部の少なくとも一部が前記相手コネクターの第2外側シールドの少なくとも一部と接触する。
好ましくは、前記第1内側シールドは、前記電気コネクターの高さ方向の下方に基板への第1実装部を有し、前記実装部から前記電気コネクターの高さ方向の上方に延長される屈曲部を有し、前記屈曲部から再び前記電気コネクターの高さ方向の下方に延長される前記基板への第2実装部を有する。
本発明の技術的思想の各実施例によると、少なくとも次のような効果がある。
「プラグコネクター10の外側シールド10-1及び内側シールド10-2」と「ソケットコネクター20の外側シールド20-1及び内側シールド20-2」とが協同し、「プラグコネクター10のRF信号端子10-3」及び「ソケットコネクター20のRF信号端子20-3」を取り囲むことによって電磁気波の遮蔽を行う。
RF信号端子10-3、20-3をうまく遮蔽させる主な構成のうち一つは、プラグの外側シールド10-1がレセプタクルの外側シールド20-1とレセプタクルの内側シールド20-2とをブリッジのように電気的に連結する構造であって、これによって、全般的に、外側シールド10-1、20-1及び内側シールド10-2、20-2の結合後の構造は、コネクター10、20の長さ方向及び幅方向においてRF信号端子10-3、20-3を取り囲んでいる。
内側シールド10-2と内側シールド20-2の結合体は、RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体からの電磁気波を遮蔽する機能をすると同時に、物理的な力からもRF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体を保護すると見なすことができる。
本発明に係る効果は、以上で例示した内容によって制限されなく、さらに多様な効果が本明細書内に含まれている。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現可能である。但し、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。明細書全体にわたって同一の参照符号は、同一の構成要素を称する。
図1aは、本発明に係るプラグコネクター10を示す図である。
図1aには、プラグコネクター10の外側シールド10-1(アウターシールド)、内側シールド10-2(インナーシールド)、RF信号端子10-3、信号端子10-4、及びハウジング10-5(モールド部)が示されている。
RF信号端子10-3は、高周波信号(一例として、50GHz程度の周波数信号)を取り交わす端子である。信号端子10-4は、RF信号端子10-3より比較的低い周波数の信号を取り交わす端子である。信号端子10-4は、5G対応コネクター以前の既存のコネクターで処理されていた周波数範囲を処理する端子であってもよい。5G無線通信に使用されることは一例であって、必ずしもそれに限定されない。必要に応じて、信号端子10-4には、電源端子水準の電流を流すこともできる。一例として、信号端子10-4は、0.3Aの電流を許容する6個のPINで構成されてもよく、0.3Aを超えて、例えば、電源端子として機能するように5Aの電流まで許容される端子であってもよい。但し、PINの数が6個であることは一例である。
外側シールド10-1は、高周波信号を取り交わすRF信号端子10-3を遮蔽する役割をする。内側シールド10-2も同様に、高周波信号を取り交わすRF信号端子10-3を遮蔽する役割をする。
ハウジング10-5は基底部を有する。ハウジング10-5は、基底部の上面から突出する壁部を有し、壁部には、RF信号端子10-3、内側シールド10-2、信号端子10-4などが形成される。
プラグコネクター10のハウジング10-5(モールド部)は、プラスチック材質であることが好ましく、例えば、LCP(Liquid Crysal Polymer)であってもよい。また、ハウジング10-5は、樹脂及びエポキシなどを含む絶縁体で形成されてもよいが、これに制限されるのではない。プラグコネクター10のRF信号端子10-3及び信号端子10-4は、金属材質であることが好ましく、これに限定されるのではないが、例えば、銅であってもよく、銅合金に金めっき(ニッケルアンダーレイヤー)を施したものであってもよい。
外側シールド10-1及び内側シールド10-2は、電磁気波遮蔽素材であれば十分であって、例えば、アルミニウムなどの金属、高分子複合材料、プラスチックに金属をコーティング又はスプレーしたもの、グラフェンなどの炭素素材などであってもよく、RF信号端子10-3及び信号端子10-4と同一又は類似する材質であってもよい。
遮蔽の構造は、具体的に、「プラグコネクター10の外側シールド10-1及び内側シールド10-2」と後述する「ソケットコネクター20の外側シールド20-1及び内側シールド20-2」とが協同し、「プラグコネクター10のRF信号端子10-3」及び「ソケットコネクター20のRF信号端子20-3」を取り囲むことによって遮蔽を行う。
図1bは、本発明に係るプラグコネクター10を示し、図1aのプラグコネクター10の底面を示す図である。
底面から見たとき、最も大きい面積が現れる部分は外側シールド10-1である。プラグコネクター10の中間部分に信号端子10-4が配置されている。
信号端子10-4より外側(プラグコネクター10の長さ方向(X方向)に外側)に内側シールド10-2が配置されている。プラグコネクター10の長さ方向(X方向)において外側シールド10-1と内側シールド10-2との間にはRF信号端子10-3が存在する。
図2aは、本発明に係るレセプタクルコネクター20を示す図である。
レセプタクルコネクター20は、ソケットコネクター20とも呼ばれる。
図2aには、ソケットコネクター20の外側シールド20-1、内側シールド20-2、RF信号端子20-3、信号端子20-4、及びハウジング20-5(モールド部)が示されている。
RF信号端子20-3は、高周波信号を取り交わす端子である。信号端子20-4は、RF信号端子20-3より比較的低い周波数の信号を取り交わす端子である。必要に応じて、信号端子20-4には電源端子水準の電流を流すこともできる。
外側シールド20-1は、高周波信号を取り交わすRF信号端子20-3を遮蔽する役割をする。内側シールド20-2も同様に、高周波信号を取り交わすRF信号端子20-3を遮蔽する役割をする。
レセプタクルコネクター20のハウジング20-5(モールド部)は、プラスチック材質であることが好ましく、例えば、LCP(Liquid Crystal Polymer)であってもよい。レセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3及び信号端子20-4は、金属材質であることが好ましく、例えば、銅合金に金めっき(ニッケルアンダーレイヤー)を施したものであってもよい。外側シールド20-1及び内側シールド20-2は、電磁気波遮蔽素材であれば十分であって、例えば、アルミニウムなどの金属、高分子複合材料、プラスチックに金属をコーティング又はスプレーしたもの、グラフェンなどの炭素素材などであってもよく、RF信号端子20-3及び信号端子20-4と同一又は類似する材質であってもよい。
遮蔽の構造は、具体的に、上述した「プラグコネクター10の外側シールド10-1及び内側シールド10-2」と「ソケットコネクター20の外側シールド20-1及び内側シールド20-2」とが協同し、「プラグコネクター10のRF信号端子10-3」及び「ソケットコネクター20のRF信号端子20-3」を取り囲むことによって遮蔽を行う。
図2bは、本発明に係るレセプタクルコネクター20を示し、図2aのレセプタクルコネクター20の底面を示す図である。
底面から見たとき、最も大きい面積が現れる部分は外側シールド20-1である。レセプタクルコネクター20の中間部分に信号端子20-4が配置されている。
信号端子20-4より外側(レセプタクルコネクター20の長さ方向(X方向)に外側)に内側シールド20-2が配置されている。レセプタクルコネクター20の長さ方向(X方向)において外側シールド20-1と内側シールド20-2との間にはRF信号端子20-3が存在する。
図3は、図1a及び図1bのプラグコネクター10をさらに拡大した図である。
図3(a)は、図1aに示したプラグコネクター10を他の角度で示す。これに限定されるのではないが、ハウジング10-5は、プラスチックの組立体ではなく、一つのプラスチック片であることが好ましく、外側シールド10-1は、金属の組立体ではなく、一つの金属片であることが好ましい。
図3(b)は、図3(a)において外側シールド10-1及びハウジング10-5を除去した様子を示す。プラグコネクター10の長さ方向(X方向)に沿って、最も外側にRF信号端子10-3、それより内側に内側シールド10-2、それよりさらに内側に信号端子10-4が配置されていることを確認することができる。
図4は、図2a及び図2bのレセプタクルコネクター20をさらに拡大した図である。
図4(a)は、図2aに示したレセプタクルコネクター20を他の角度で示す。これに限定されるのではないが、ハウジング20-5は、プラスチックの組立体ではなく、一つのプラスチック片であることが好ましく、外側シールド20-1は、金属の組立体ではなく、一つの金属片であることが好ましい。
図4(b)は、図4(a)において外側シールド20-1及びハウジング20-5を除去した様子を示す。レセプタクルコネクター20の長さ方向(X方向)に沿って、最も外側にRF信号端子20-3、それより内側に内側シールド20-2、それよりさらに内側に信号端子20-4が配置されていることを確認することができる。RF信号端子20-3より(X方向に)内側に内側シールド20-2が配置されると記載したが、図面で確認できるように、X方向において一部の範囲で重畳してもよい。
図5は、図1a及び図3のプラグコネクター10と図2a及び図4のレセプタクルコネクター20とを締結したときのAA断面を示す図である。
図1a及び図3のプラグコネクター10を上下反転し、図2a及び図4のレセプタクルコネクター20に締結した状態でAAラインに沿って切断した断面が図5に示される。
図5では、プラグコネクター10の外側シールド10-1とレセプタクルコネクター20の外側シールド20-1とが結合されたことが示されており、また、プラグコネクター10のRF信号端子10-3とレセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3とが結合されたことが示されている。
図5の断面(すなわち、YZ平面)から見たとき、外側シールド10-1と外側シールド20-1の結合体は、RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体をY方向(コネクター10、20の幅方向)において取り囲んでいる形状である。
参考までに、外側シールド10-1と外側シールド20-1とが結合されるとき、弾性変形が発生するが、図5では、このような弾性変形を多少無視し、概念的にのみ相互結合を示した。同様に、RF信号端子10-3とRF信号端子20-3とが結合されるとき、弾性変形が発生するが、図5では、このような弾性変形を多少無視し、概念的にのみ相互結合を示した。それによって、弾性変形しなければならない一部箇所が単純に重畳したように示された部分もある。
図6は、図1a及び図3のプラグコネクター10と図2a及び図4のレセプタクルコネクター20とを締結したときのBB断面を示す図である。
図1a及び図3のプラグコネクター10を上下反転し、図2a及び図4のレセプタクルコネクター20に締結した状態でBBラインに沿って切断した断面が図6に示される。
図6では、プラグコネクター10の外側シールド10-1とレセプタクルコネクター20の外側シールド20-1とが結合されたことが示されており、また、プラグコネクター10の信号端子10-4とレセプタクルコネクター20の信号端子20-4とが結合されたことが示されている。
図6の断面(すなわち、YZ平面)から見たとき、外側シールド10-1と外側シールド20-1の結合体は、信号端子10-4と信号端子20-4の結合体をY方向(コネクター10、20の幅方向)において取り囲んでいる形状である。
参考までに、外側シールド10-1と外側シールド20-1とが結合されるとき、弾性変形が発生するが、図6では、このような弾性変形を多少無視し、概念的にのみ相互結合を示した。同様に、信号端子10-4と信号端子20-4とが結合されるとき、弾性変形が発生するが、図6では、このような弾性変形を多少無視し、概念的にのみ相互結合を示した。それによって、弾性変形しなければならない一部個所が単純に重畳したように示された部分もある。
図7は、図1a及び図3のプラグコネクター10からハウジング10-5を仮想的に除去し、上面から見た図である。
ハウジング10-5がない場合、内側シールド10-2、RF信号端子10-3、及び信号端子10-4が本来の位置にあることは不可能であるが、図7では、仮想的にハウジング10-5を除去し、残りの部材が本来の位置にあると仮定して示した図である。これは、部材間の結合(特に、相手コネクターであるレセプタクルコネクター20との結合)をさらに容易に確認できるようにする。
図8は、図2a及び図4のレセプタクルコネクター20からハウジング20-5を仮想的に除去し、上面から見た図である。
ハウジング20-5がない場合、内側シールド20-2、RF信号端子20-3、及び信号端子20-4が本来の位置にあることは不可能であるが、図8では、仮想的にハウジング20-5を除去し、残りの部材が本来の位置にあると仮定して示した図である。これは、部材間の結合(特に、相手コネクターであるプラグコネクター10との結合)をさらに容易に確認できるようにする。
図9は、図7のプラグコネクター10を上下反転し、図8のレセプタクルコネクター20に結合したものを下面から見た図である。
図9も、図7及び図8と同様に、仮想的にハウジング10-5、20-5を除去した状態でプラグコネクター10とレセプタクルコネクター20とを締結したものを示す。図9において、プラグコネクター10が+Z方向に、レセプタクルコネクター20が-Z方向に位置している。
図9において、プラグコネクター10のRF信号端子10-3とレセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3とが互いに結合(締結)されていることを見なすことができる。そして、内側シールド10-2と内側シールド20-2とが互いに結合されており、外側シールド10-1と外側シールド20-1とが互いに結合されている。
そして、コネクター10、20の長さ方向(X方向)において、「RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体」は、「外側シールド10-1と外側シールド20-1の結合体」と「内側シールド10-2と内側シールド20-2の結合体」との間にあることが分かる。
また、コネクター10、20の幅方向(Y方向)において、「RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体」は、「外側シールド10-1と外側シールド20-1の結合体」の間にあることが分かる。そして、コネクター10、20の幅方向(Y方向)において、「RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体」の少なくとも一部は、「内側シールド10-2と内側シールド20-2の結合体」の間にあることが分かる。
このような構造により、「RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体」は、「外側シールド10-1と外側シールド20-1の結合体」及び「内側シールド10-2と内側シールド20-2の結合体」によって電気的に遮蔽(電磁気波遮蔽)され得る。
図10は、図9のCC断面を示す図である。
図10のCC断面において、嵌合締結により、プラグコネクター10の外側シールド10-1(プラグの外側シールド)がレセプタクルコネクター20の外側シールド20-1(レセプタクルの外側シールド)及びレセプタクルコネクター20の内側シールド20-2(レセプタクルの内側シールド)と接触することが示されている。よって、これらのシールド20-1、10-1、20-2は電気的に接続されている。そして、レセプタクルの内側シールド20-2は、プラグの内側シールド10-2とも接触している。但し、図10、図7などに示すように、プラグの内側シールド10-2の内側端部10-2IE同士は接触していない。
要するに、RF信号端子10-3、20-3をうまく遮蔽させる主な構成のうち一つは、プラグの外側シールド10-1がレセプタクルの外側シールド20-1とレセプタクルの内側シールド20-2とをブリッジのように電気的に連結する構造である。
そして、全般的に、外側シールド10-1、20-1及び内側シールド10-2、20-2の結合後の構造は、コネクター10、20の長さ方向及び幅方向においてRF信号端子10-3、20-3を取り囲んでいることが分かる。
図面の例では、プラグの外側シールド10-1がレセプタクルの外側シールド20-1とレセプタクルの内側シールド20-2とを電気的に連結したが、これは一例であって、一般には、電気コネクターの外側シールドが相手コネクターの外側シールドと内側シールドとを電気的に連結すれば十分である。電気コネクターがプラグコネクター10である場合は、相手コネクターがレセプタクルコネクター20になり、その反対に、電気コネクターがレセプタクルコネクター20である場合は、相手コネクターがプラグコネクター10になり得る。
また、図面の例では、プラグの外側シールド10-1も一つの片で、レセプタクルの外側シールド20-1も一つの片である。しかし、外側シールド10-1又は20-1は、コネクター10又は20の4面を覆うように配置されれば十分であって、図面のように一つの片であってもよいが、多数個の片(例えば、2個の片)であってもよい。
図7及び図9に示すように、プラグコネクター10の長さ方向(X方向)において、内側シールド10-2は、RF信号端子10-3と信号端子10-4との間に存在する。勿論、必要に応じては、長さ方向において多少重畳する区間があっても構わない。むしろ、重畳すると、RF信号端子10-3、20-3をさらにうまく取り囲むようになるので、電磁気波遮蔽効果が大きくなり得る。
そして、図8及び図9に示すように、レセプタクルコネクター20の長さ方向(X方向)において、内側シールド20-2は、RF信号端子20-3と信号端子20-4との間に存在する。勿論、図示したように、長さ方向において多少重畳する区間があってもよく、例えば、RF信号端子20-3と内側シールド20-2とが長さ方向(X方向)の一部区間で重畳しても構わない。
他の方式で表現すると、内側シールド10-2、20-2は、信号端子10-4、20-4の長さ方向(X方向)における両側に配置されるとも言える。
一方、図10には、実装部10-1M、10-2MI、10-2MO、20-1M、20-2MO、20-2MIが示されている。この実装部は、プラグコネクター10のそれぞれの部材10-1、10-2が基板に実装(例えば、半田付けなど)される部位であって、また、レセプタクルコネクター20のそれぞれの部材20-1、20-2が基板(他の基板)に実装される部位である。
具体的に、外側シールド10-1(一例として、第1外側シールド)は、プラグコネクター10(一例として、電気コネクター)の高さ方向の下方(図3及び図7では-Z方向であって、プラグコネクター10が上下反転して結合された図10では+Z方向)に基板への実装部10-1Mを有し、実装部10-1Mからプラグコネクター10(一例として、電気コネクター)の高さ方向の上方(図3及び図7では+Z方向であって、プラグコネクター10が上下反転して結合された図10では-Z方向)に延長される屈曲部を有し、プラグコネクター10(例えば、電気コネクター)とレセプタクルコネクター20(例えば、相手コネクター)とが嵌め合わされるとき、屈曲部の少なくとも一部がレセプタクルコネクター20(例えば、相手コネクター)の外側シールド20-1の少なくとも一部と接触する。
上述したように、プラグコネクターを電気コネクターとすると、レセプタクルコネクターは相手コネクターになる。勿論、これに限定されなく、レセプタクルコネクターを電気コネクターとすると、プラグコネクターが相手コネクターになる。
また、プラグコネクター10の内側シールド10-2(例えば、第1内側シールド)は、プラグコネクター10(例えば、電気コネクター)の高さ方向の下方(図3及び図7では-Z方向であって、プラグコネクター10が上下反転して結合された図10では+Z方向)に基板への実装部10-2MO(例えば、第1実装部)を有し、実装部10-2MOからプラグコネクター(例えば、電気コネクター)の高さ方向の上方(図3及び図7では+Z方向であって、プラグコネクター10が上下反転して結合された図10では-Z方向)に延長される屈曲部を有し、屈曲部から再びプラグコネクター10(例えば、電気コネクター)の高さ方向の下方(図3及び図7では-Z方向であって、プラグコネクター10が上下反転して結合された図10では+Z方向)に延長される基板への実装部10-2MI(例えば、第2実装部)を有する。
ここでも同様に、上述したように、プラグコネクターを電気コネクターとすると、レセプタクルコネクターは相手コネクターになる。勿論、これに限定されなく、レセプタクルコネクターを電気コネクターとすると、プラグコネクターが相手コネクターになる。
図11は、図4(a)のAA断面を示す図である。
レセプタクルコネクター20において、内側シールド20-2の最上端の高さは、RF信号端子20-3の最上端の高さより高い。高さ方向とは、図11においてZ方向を示し、高さ方向の上方は+Z方向、高さ方向の下方は-Z方向を示す。
このような構造によると、プラグコネクター10とレセプタクルコネクター20とが結合されるとき、力(加圧力)が加えられたとしても、内側シールド20-2がほとんどの力を受け、RF信号端子20-3まで加圧力が伝達されないので、RF信号端子20-3の破損が防止されるという効果を有する。
すなわち、内側シールド20-2は、RF信号端子20-3からの電磁気波を遮蔽する機能をすると同時に、物理的な力からもRF信号端子20-3を保護する。
図11は、レセプタクルコネクター20に対してのみ説明したが、図3を見ると、プラグコネクターにおいても同様に、内側シールド10-2の最上端の高さは、RF信号端子10-3の最上端の高さより高い。高さ方向とは、図4においてZ方向を示し、高さ方向の上方は+Z方向、高さ方向の下方は-Z方向を示す。
このような構造によると、プラグコネクター10とレセプタクルコネクター20とが結合されるとき、力(加圧力)が加えられたとしても、内側シールド10-2がほとんどの力を受け、RF信号端子10-3まで加圧力が伝達されないので、RF信号端子10-3の破損が防止されるという効果を有する。
すなわち、内側シールド10-2は、RF信号端子10-3からの電磁気波を遮蔽する機能をすると同時に、物理的な力からもRF信号端子10-3を保護する。
さらに正確には、内側シールド10-2と内側シールド20-2の結合体は、RF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体からの電磁気波を遮蔽する機能をすると同時に、物理的な力からもRF信号端子10-3とRF信号端子20-3の結合体を保護すると見なすことができる。
図12は、図1a及び図3のプラグコネクター10から外側シールド10-1を除去した図である。
3個のホール10-H1、10-H2、10-H3が示されているが、これらのホールは、インピーダンス整合のための構造物であって、これに対しては図13及び図14で詳細に説明する。
図13は、プラグコネクター10が下方(-Z方向)に位置し、レセプタクルコネクター20が上方(+Z方向)に位置した状態で嵌め合わされたものを示す図である。
図14も、プラグコネクター10が下方(-Z方向)に位置し、レセプタクルコネクター20が上方(+Z方向)に位置した状態で嵌め合わされたものを示す図であって、図13とは見る方向が多少異なる。
まず、第1ホール10-H1は、プラグコネクター10の幅方向(Y方向)において、プラグコネクター10のRF信号端子10-3とレセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3とが接触して作る2個の接点間のハウジング10-5の部分に形成されたホールである。このホール10-H1は、インピーダンス整合のためのものである。
また、第2ホール10-H2及び第3ホール10-H3は、プラグコネクター10とレセプタクルコネクター20との嵌合方向(高さ方向、Z方向)において、プラグコネクター10のRF信号端子10-3とレセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3とが接触して作る2個の接点のそれぞれ下側のハウジング10-5の部分に形成されたホールである。これらのホール10-H2、10-H3も、インピーダンス整合のためのものである。
例えば、RF信号端子10-3、20-3を介して50GHz程度の信号を取り交わすとき、これらのホール10-H1、10-H2、10-H3がない場合、信号源と負荷の回路接続時に反射損失が発生し得る。このようなホールの適切な位置選定によって反射損失を減少させると、部品作動時の敏感度の向上(例えば、信号対雑音比の向上、周波数特性の線形化など)を図ることができる。
図14に示した第2ホール10-H2及び第3ホール10-H3の位置は、好ましい一例であって、必ずしもこれに限定されるのではない。反射損失を減少させるためのものであるので、各素子の状況に応じてインピーダンスを整合させるために、その位置は適宜変更され得る。例えば、図14において第2ホール10-H2のみが存在し、第3ホール10-H3は存在しなくてもよい。又は、図14において第3ホール10-H3のみが存在し、第2ホール10-H2は存在しなくてもよい。そして、図13及び図14には、コネクターの長さ方向の一側のみを示したが、図1aなどから見るように、プラグコネクター10の長さ方向の一側(例えば、-X方向、図1aにおいて左側)にRF信号端子10-3があり、プラグコネクター10の長さ方向の他側(例えば、+X方向、図1aにおいて右側)に他のRF信号端子10-3があるが、左側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には一つのホール(第2ホール及び第3ホールのうち一つ)のみが存在し、右側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には二つのホールが存在してもよい。その反対に、右側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には一つのホール(第2ホール及び第3ホールのうち一つ)のみが存在し、左側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には二つのホールが存在してもよい。左側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には一つのホール(第2ホール及び第3ホールのうち一つ)のみが存在し、右側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5には一つのホール(第2ホール及び第3ホールのうち一つ)のみが存在してもよい。この場合、ホールは、プラグコネクター10の中心を基準にして点対称に対向して配置されたものであってもよく、長さ方向又は幅方向の中心線を基準にして線対称に対向して配置されたものであってもよい。このような配置は、インピーダンスが整合される如何なる組み合わせであってもよい。但し、図13及び図14などに示した典型的な一例によると、(図1aの)左側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5にも第2ホール10-H2及び第3ホール10-H3が存在し、右側のRF信号端子10-3付近の底面のハウジング10-5にも第2ホール10-H2及び第3ホール10-H3が存在する。
また、図13及び図14の結合状態、又は図4のレセプタクルコネクター20の単独状態などを参照すると、前記レセプタクルコネクター20の幅方向(Y方向)において、前記RF信号端子20-3の少なくとも一部を内側シールド20-2が両側で覆っている。これは、RF信号端子20-3、10-3からの電磁気波遮蔽の役割をするだけでなく、RF信号端子20-3、10-3の物理的な破損を防止する役割もする。
一般に、これは、電気コネクター10又は20の幅方向において、第1外側信号端子10-3又は20-3の外側の少なくとも一部を第1内側シールド10-2又は20-2が両側で覆っていると記載することができる。勿論、実施例の図4では、レセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3は幅方向において内側シールド20-2で取り囲まれており、図3では、プラグコネクター10のRF信号端子10-3は幅方向において内側シールド10-2で取り囲まれていないが、これは一例に過ぎない。
すなわち、図3及び図4とは反対に、レセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3は幅方向において内側シールド20-2で取り囲まれておらず、プラグコネクター10のRF信号端子10-3は幅方向において内側シールド10-2で取り囲まれている形態も可能である。又は、レセプタクルコネクター20のRF信号端子20-3は幅方向において内側シールド20-2で取り囲まれており、プラグコネクター10のRF信号端子10-3も幅方向において内側シールド10-2で取り囲まれている形態も可能である。
以上、添付の図面を参照して本発明の各実施例を説明したが、本発明は、前記各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造可能であり、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せずとも、他の具体的な形態で実施可能であることを理解できるだろう。そのため、以上で記述した各実施例は、全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。
10 プラグコネクター
10-1 外側シールド
10-2 内側シールド
10-3 RF信号端子
10-4 信号端子
10-5 ハウジング(モールド部)
20 レセプタクルコネクター(ソケットコネクター)
20-1 外側シールド
20-2 内側シールド
20-3 RF信号端子
20-4 信号端子
20-5 ハウジング(モールド部)
10-1 外側シールド
10-2 内側シールド
10-3 RF信号端子
10-4 信号端子
10-5 ハウジング(モールド部)
20 レセプタクルコネクター(ソケットコネクター)
20-1 外側シールド
20-2 内側シールド
20-3 RF信号端子
20-4 信号端子
20-5 ハウジング(モールド部)
Claims (7)
- 相手コネクターと嵌め合わされる電気コネクターとして、
モールド部;
前記モールド部の4面を取り囲むように配置される第1外側シールド;
前記モールド部に配置される第1外側信号端子;
前記モールド部に配置され、前記第1外側信号端子より前記電気コネクターの長さ方向においてさらに内側にあるか、又は、前記電気コネクターの長さ方向において少なくとも一部が前記第1外側信号端子と重畳しながら前記第1外側信号端子よりさらに内側にある、第1内側シールド;及び
前記モールド部に配置され、前記電気コネクターの長さ方向において前記第1内側シールドよりさらに内側にある第1内側信号端子;
を含み、
前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、前記電気コネクターの第1外側シールドは、前記相手コネクターの外側シールドである第2外側シールド及び前記相手コネクターの内側シールドである第2内側シールドと電気的に接続されることを特徴とする電気コネクター。 - 前記第1外側信号端子はRF信号端子であることを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。
- 前記第1内側信号端子は信号又は電源電力を送受信することを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。
- 前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、(i)前記電気コネクターの第1外側シールドは、前記相手コネクターの外側シールドである第2外側シールドと締結され、(ii)前記電気コネクターの第1外側信号端子は、前記相手コネクターの外側信号端子である第2外側信号端子と締結され、(iii)前記電気コネクターの第1内側シールドは、前記相手コネクターの内側シールドである第2内側シールドと締結され、(iv)前記電気コネクターの第1内側信号端子は、前記相手コネクターの内側信号端子である第2内側信号端子と締結されることを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。
- 前記第1内側シールドは、前記電気コネクターの長さ方向において前記第1内側端子の両側にそれぞれ配置されることを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。
- 前記第1外側シールドは、前記電気コネクターの高さ方向の下方に基板への実装部を有し、前記実装部から前記電気コネクターの高さ方向の上方に延長される屈曲部を有し、
前記電気コネクターと前記相手コネクターとが嵌め合わされるとき、前記屈曲部の少なくとも一部が前記相手コネクターの第2外側シールドの少なくとも一部と接触することを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。 - 前記第1内側シールドは、前記電気コネクターの高さ方向の下方に基板への第1実装部を有し、前記実装部から前記電気コネクターの高さ方向の上方に延長される屈曲部を有し、前記屈曲部から再び前記電気コネクターの高さ方向の下方に延長される前記基板への第2実装部を有することを特徴とする、請求項1に記載の電気コネクター。
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