JP2022108726A - 電気コネクタ、コネクタアセンブリ、および電気コネクタを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】寸法製造公差に対するコネクタの高周波伝送性能の感度を低下させることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させる。【解決手段】コネクタは、絶縁ベースと、絶縁ベースに取り付けられた複数の接地端子２１１，２２１および複数の差動信号端子対２２２とを備える。複数の接地端子と複数の差動信号端子対とは、複数の端子列に配置されて、各差動信号端子対が、１つの端子列における２つの隣接する接地端子間と、１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子間とに位置するようになっている。絶縁ベースに電気接続層が設けられ、この電気接続層によって、少なくとも２つの接地端子が互いに電気的に接続される。【選択図】図３
Description
関連出願の相互参照
本出願は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２１年１月１３日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０２１１００４５４４２．８号の優先権を主張する。
本出願は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２１年１月１３日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０２１１００４５４４２．８号の優先権を主張する。
本開示の実施形態は、電気コネクタ、特に、高速信号伝送に適した電気コネクタ、コネクタアセンブリ、および電気コネクタを製造する方法に関する。
近年、デジタル情報技術の発展に伴い、データ伝送量が日々増加している。例えば、通信技術の分野では、少なくとも１１２Ｇｂｐｓの高速信号伝送を実現するために高速コネクタが必要である。電気コネクタは、データ伝送において異なるインターフェースに接続する必要があるため、信号伝送速度および電気コネクタの品質が、データ伝送の速度および安定性に大きく影響する。例えば、電気コネクタを使用して、２つのプリント回路基板（ＰＣＢ）を電気的に接続することができる。
一般に、高速信号伝送に適した電気コネクタは、絶縁材料から形成されたベースと、ベースに取り付けられた複数の端子列とを主に備える。各端子列において、接地端子と差動信号端子対とが交互に配置されている。さらに、隣接する端子列において、接地端子は、差動信号端子対に対応するように位置決めされ、差動信号端子対の各々のための別々の接地シールドが形成されるようになっている。このような電気コネクタでは、電気コネクタの高速性能と高密度要件とを考慮するために、差動信号端子対の一部と接地端子とが互い違いに配置されている。しかしながら、この配置を有する電気コネクタでは、高周波性能が端子の製造公差に非常に敏感であるため、従来技術による製造精度において非常に厳格な要件で端子を製造しなければならず、製造の困難性およびコストが増加する。
加えて、１つの端子列に位置する差動信号端子対と隣接する端子列に位置する差動信号端子対の間にクロストークが発生することがある。このクロストークを低減させるために、端子列の間の間隔を一般に比較的大きく設定して、伝送路の密度を低下させる。
加えて、１つの端子列に位置する差動信号端子対と隣接する端子列に位置する差動信号端子対の間にクロストークが発生することがある。このクロストークを低減させるために、端子列の間の間隔を一般に比較的大きく設定して、伝送路の密度を低下させる。
本開示は、関連技術の上記その他の欠点および欠陥の少なくとも１つの側面を克服するためになされており、製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させることのできる、電気コネクタ、コネクタアセンブリ、および電気コネクタを製造する方法を提供する。
本開示の一態様による実施形態において、絶縁ベースと、絶縁ベースに取り付けられた複数の接地端子と、絶縁ベースに取り付けられた複数の差動信号端子対とを備える電気コネクタが提供される。複数の接地端子と複数の差動信号端子対とは、複数の端子列に配置されている。複数の差動信号端子対の各々は、１つの端子列における２つの隣接する接地端子間と、１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子間とに位置する。絶縁ベースに電気接続層が設けられ、この電気接続層によって、複数の接地端子のうちの少なくとも２つが互いに電気的に接続される。
本開示の一部の実施形態において、電気接続層は、絶縁ベースに置かれた金属化層と、金属化層を覆う導電層とを含む。
本開示の一部の実施形態において、金属化層は射出成形によって絶縁ベースに形成されている。
本開示の一部の実施形態において、金属化層は、導電性粒子を含むプラスチック層を含む。
本開示の一部の実施形態において、導電性粒子はパラジウム粒子を含む。
本開示の一部の実施形態において、導電層は、ニッケル層または銅層を含む。
本開示の一部の実施形態において、差動信号端子対の各々は、２つの隣接する差動信号端子を含む。
本開示の一部の実施形態において、絶縁ベースは、底壁と複数の突出バーとを含む。接地端子および差動信号端子は、底壁の第１の側から第２の側へ第１の方向に延びている。突出バーの各々は、底壁の第２の側から突出し、第１の方向に垂直な第２の方向に延び、底壁の第２の側から突出する接地端子および／または差動信号端子は、それぞれの突出バーの側壁に保持されている。
本開示の一部の実施形態において、複数の端子列は、複数の接地端子のうちの複数の第１接地端子を各々含む複数の接地端子列と、複数の接地端子のうちの複数の第２接地端子および複数の前記差動信号端子対を各々含む複数のハイブリッド端子列とを含み、ハイブリッド端子列の各々において、差動信号端子対の各々が第２接地端子のうちの２つの間に位置する。
本開示の一部の実施形態において、ハイブリッド端子列の各々は、２つの隣接する接地端子列の間に位置し、差動信号端子対の各々は、第１の方向および第２の方向に垂直な第３の方向における２つの隣接する第１接地端子間に位置する。
本開示の一部の実施形態において、複数の突出バーは、第１の外側突出バー、第２の外側突出バー、および第１の外側突出バーと第２の外側突出バーとの間に位置する少なくとも１つの中間突出バーを含む。
本開示の一部の実施形態において、第１の外側突出バーの内側に、接地端子列が配置されている。第２の外側突出バーの外側および内側にそれぞれ、接地端子列とハイブリッド端子列とが配置されている。中間突出バーの各々の両側にそれぞれ、接地端子列とハイブリッド端子列とが配置されている。
本開示の一部の実施形態において、挿入スロットが２つの隣接する突出バーの間に形成され、接地端子列とハイブリッド端子列とは、挿入スロットの両側に位置するようになっている。
本開示の一部の実施形態において、挿入スロットは、突出バーの幅よりもわずかに大きい幅を有し、それにより、１つの電気コネクタと別の電気コネクタとが組み合わさるように、１つの電気コネクタの突出バーを別の電気コネクタの挿入スロットに挿入可能である。
本開示の一部の実施形態において、第１の方向および第２の方向に垂直な第３の方向における差動信号端子対の各々の突出幅が、第３の方向における第１接地端子の突出幅よりも小さい。
本開示の一部の実施形態において、第１接地端子は、第１本体部と、第１本体部から延びる第１弾性部とを含み、第１弾性部は、第１円弧状コンタクト部として形成されている、または第１円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有する。第２接地端子は、第２本体部と、第２本体部から延びる第２弾性部とを含み、第２弾性部は、第２円弧状コンタクト部として形成されている、または第２円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有する。差動信号端子は、第３本体部と、第３本体部から延びる第３弾性部とを含み、第３弾性部は、第３円弧状コンタクト部として形成されている、または第３円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有する。
本開示の一部の実施形態において、絶縁ベースにガイド溝とガイドポストとが設けられ、１つの電気コネクタのガイドポストを、別の電気コネクタのガイドスロットに挿入可能である。
本開示の一部の実施形態において、ガイド溝および／またはガイドポストは、突出バーの高さ以上の高さを有する。
本開示の一部の実施形態において、電気接続層は、差動信号端子が位置する領域を除いて、底壁の領域にわたって延びている。
本開示の一部の実施形態において、絶縁ベースの底壁に、複数の第１の貫通孔および複数の第２の貫通孔が形成され、突出バーの側壁に、第１の貫通孔および第２の貫通孔にそれぞれ連通する複数の第１の凹部および複数の第２の凹部が形成されている。各接地端子は、第１の貫通孔および第１の凹部に取り付けられ、差動信号端子対の差動信号端子は、第２の貫通孔および第２の凹部に取り付けられている。
本開示の一部の実施形態において、電気接続層は第１の貫通孔内に延びている。
本開示の別の態様によれば、上記の実施形態のいずれか１つによる電気コネクタを製造する方法であって、絶縁ベースを形成するステップと、絶縁ベースの表面に金属化層を形成するステップと、金属化層に導電層を設けるステップと、複数の接地端子を絶縁ベースにそれぞれ取り付けて、複数の接地端子のうちの少なくとも２つの接地端子が導電層によって互いに電気的に接続されるようにするステップとを含む方法が提供される。
本開示の一部の実施形態において、絶縁ベースを形成するステップは、絶縁ベースの底壁に、差動信号端子を取り付けるための第２の貫通孔を形成するステップと、絶縁ベースの突出バーに、接地端子を受け入れるための第１の凹部、および、第２の貫通孔に連通する、差動信号端子を受け入れるのに適した第２の凹部を形成するステップとを含む。
本開示の一部の実施形態において、絶縁ベースの表面に金属化層を形成するステップは、射出成形によって絶縁ベースの表面の一部に導電性粒子を含むプラスチック層を形成するステップを含む。
本開示の一部の実施形態において、方法は、射出成形によって絶縁ベースの表面の一部に導電性粒子を含むプラスチック層を形成するステップ中に、第１の凹部に連通する、接地端子を受け入れるのに適した第１の貫通孔を形成して、金属化層が第１の貫通孔に形成されるようにするステップをさらに含む。
本開示の一部の実施形態において、導電層は成形回路部品成形プロセスを使用して金属化層にめっきされ、または、導電層は物理蒸着プロセスを使用して金属化層に蒸着される。
本開示のさらなる態様によれば、上記の実施形態のいずれか１つによる電気コネクタを２つ備えるコネクタアセンブリが提供される。２つの電気コネクタの接地端子が互いに電気的に接続され、２つの電気コネクタの差動信号端子対が互いに電気的に接続される。
本開示の実施形態のいずれかに記載の電気コネクタ、コネクタアセンブリ、および電気コネクタを製造する方法において、製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させることもできる。
本開示のその他の目的および利点は、添付図面を参照した本開示の以下の説明から明らかになり、本開示の包括的な理解をもたらすのを助けることができる。
以下で、本開示の実施形態について、添付図面と併せて詳細に説明する。本明細書において、同一または同様の部分は同一または同様の参照符号によって示される。添付図面を参照した本開示の実施形態の各々についての以下の説明は、本開示の一般的な発明概念を説明するものであり、本開示を限定するものと解釈すべきではない。
加えて、以下の詳細な説明では、説明の目的で、開示する実施形態の徹底的な理解をもたらすために、多数の具体的な詳細について述べる。しかしながら、これらの具体的な詳細がなくても１つまたは複数の実施形態を実施することができることが明らかであろう。他の場合、図面を簡略化するために、周知の構造およびデバイスを概略的に示す。
本開示の１つの一般的な技術的概念によれば、絶縁ベースと、絶縁ベースに取り付けられた複数の接地端子と、絶縁ベースに取り付けられた複数の差動信号端子対とを備える電気コネクタが提供される。複数の接地端子と複数の差動信号端子対とは、複数の端子列に配置されている。複数の差動信号端子対の各々は、１つの端子列における２つの隣接する接地端子間と、１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子間とに位置する。絶縁ベースに電気接続層が設けられ、この電気接続層によって、複数の接地端子のうちの少なくとも２つが互いに電気的に接続される。
本開示の別の技術的概念によれば、記載された電気コネクタを製造する方法であって、絶縁ベースを形成するステップと、絶縁ベースの表面に金属化層を形成するステップと、金属化層に導電層を設けるステップと、複数の接地端子を絶縁ベースにそれぞれ取り付けて、複数の接地端子のうちの少なくとも２つの接地端子が導電層によって互いに電気的に接続されるようにするステップとを含む方法が提供される。
図１は、本開示の例示的な実施形態による電気コネクタの概略斜視図を示す図１による電気コネクタの概略斜視図である。図２は、図１に示す部分「Ａ」の概略拡大図である。図３は、図１に示す電気コネクタの別の斜視図である。図４は、本開示の例示的な実施形態による絶縁ベースの概略斜視図である。図５は、図４に示す部分「Ｂ」の概略拡大図である。図６は、絶縁ベースを示していない、本開示の例示的な実施形態による金属化層の概略斜視図である。
本開示の例示的な実施形態によれば、図１～図６に示すように、通信システムに適用され、例えば１１２Ｇｂｐｓ以上の高速で信号を伝送するのに適した電気コネクタ１００が提供される。電気コネクタ１００は、絶縁ベース１と、絶縁ベース１に取り付けられた複数の接地端子２１１、２２１と、絶縁ベース１に取り付けられた複数の差動信号端子対２２２とを備える。複数の接地端子２１１、２２１と複数の差動信号端子対２２２とは複数の端子列に配置され、複数の差動信号端子対２２２の各々は、１つの端子列における２つの隣接する接地端子２２１間と、１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子２１１間とに位置する。絶縁ベース１に、差動信号端子対２２２から電気的に絶縁された電気接続層１６が設けられている。
電気接続層１６によって、複数の接地端子のうちの少なくとも２つが互いに電気的に接続される。電気接続層によって、接地端子などの製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させすることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させることができる。
電気接続層１６によって、複数の接地端子のうちの少なくとも２つが互いに電気的に接続される。電気接続層によって、接地端子などの製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させすることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させることができる。
本開示の例示的な実施形態において、電気接続層１６は、絶縁ベース１に置かれた金属化層１６１と、金属化層を覆う導電層１６２とを含む。金属化層１６１は、射出成形によって絶縁ベース１に形成される。金属化層１６１は、導電性粒子を含むプラスチック層である。導電性粒子は金属粒子を含む。例えば、金属粒子はパラジウム粒子を含む。導電層１６２は、ニッケル層、銅層、または金層などの良好な導電性を有する金属層を含む。
図７は、導電層および金属化層を示していない、図１に示す電気コネクタの別の概略斜視図である。図８は、導電層および金属化層を示していない、図１に示す電気コネクタの別の概略斜視図である。図９は、図８に示す部分「Ｃ」の概略拡大図である。図１０は、絶縁パッドが示されている、図１に示す電気コネクタの別の概略斜視図である。図１１は、図７に示す電気コネクタの上面図である。図１２は、図７に示す電気コネクタの横断面図である。
本開示の例示的な実施形態において、図１～図３および図７～図１２を参照すると、絶縁ベース１は、底壁１１と複数の突出バー１２とを含む。接地端子および差動信号端子対２２２は、底壁１１の第１の側から第２の側へ第１の方向（例えば、高さ方向）に延びている。複数の突出バー１２は、底壁１１の第１の側から突出し、第１の方向に垂直な第２の方向（例えば、列方向または長さ方向）に延びている。底壁の第２の側から突出する接地端子および／または差動信号端子は、それぞれの突出バー１２の側壁に保持されている。
図１３は、本開示の例示的な実施形態による電気コネクタの端子の配置の上面図である。図１４は、本開示の例示的な実施形態による電気コネクタの端子の配置の概略斜視図である。図１５は、本開示の例示的な実施形態による電気コネクタの３つのタイプの端子の概略平面図である。
本開示の例示的な実施形態において、図１～図３および図１３～図１５を参照すると、複数の端子列２は、複数の接地端子列２１と複数のハイブリッド端子列２２とを含む。さらに、接地端子列の各々は複数の第１接地端子２１１から構成され、すなわち、各接地端子列２１に差動信号端子は含まれていない。複数のハイブリッド端子列２２は、複数の第２接地端子２２１および複数の差動信号端子対２２２から構成されている。さらに、差動信号端子対２２２の各々は、２つの第２接地端子２２１間に位置する。差動信号端子対２２２の各々は、１つの端子列における２つの隣接する接地端子２２１間と、１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子２２１間とに位置する。差動信号端子対２２の各々は、２つの隣接する差動信号端子を含む。この配置では、２つのハイブリッド端子列が互いに直接隣接して配置されることはない。
さらに、差動信号端子対２２２の各々は、第１の方向（例えば、高さ方向）および第２の方向（例えば、列方向）に垂直な第３の方向（例えば、幅方向または縦列方向）における２つの隣接する第１接地端子２２１間に位置する。このようにして、差動信号端子対の各々は、列方向および縦列方向において接地端子に隣接して配置されている。すなわち、差動信号端子対の各々は接地端子によって囲まれている。このようにして、差動信号端子対の間の信号クロストークを抑制することができ、電気コネクタの高速信号伝送性能を確保しながら、接地端子および差動信号端子をより高密度に配置することができる。
本開示の代替実施形態において、端子列の各々は、接地端子および差動信号端子対を含むハイブリッド端子列であり、さらに、接地端子は、列方向および縦列方向において、差動信号端子対の各々の両側に配置されている。
本開示の例示的な実施形態において、図７～図１２を参照すると、複数の突出バー１２は、第１の外側突出バー１２１、第２の外側突出バー１２２、および第１の外側突出バーと第２の外側突出バーとの間に位置する少なくとも１つの中間突出バー１２３を含む。２つの隣接する端子列の一方が接地端子列２１として規定され、他方がハイブリッド端子列２２として規定されている。第１の外側突出バー１２１の内側に、１つの接地端子列２１が設けられ、第２の外側突出バー１２２の外側および内側にそれぞれ、１つの接地端子列２１と１つのハイブリッド端子列２２とが設けられている。中間突出バー１２３の各々の両側にそれぞれ、１つの接地端子列２１と１つのハイブリッド端子列２２とが設けられている。このようにして、第１の外側突出バー１２１を除いて、第２の方向に延びる突出バーの２つの側壁の一方に接地端子列２１が配置され、突出バーの他方の側壁にハイブリッド端子列２２が配置されるように、突出バーの各々が配置されている。
したがって、突出バーの２つの反対側の側壁の各々に接地端子列が配置されることはなく、または突出バーの２つの反対側の側壁の各々にハイブリッド端子列が配置されることはない。この配置では、接地端子が最外側に位置し、信号端子が最外側に位置しないことにより、信号端子と他の外部端子とのクロストークを避ける。
したがって、突出バーの２つの反対側の側壁の各々に接地端子列が配置されることはなく、または突出バーの２つの反対側の側壁の各々にハイブリッド端子列が配置されることはない。この配置では、接地端子が最外側に位置し、信号端子が最外側に位置しないことにより、信号端子と他の外部端子とのクロストークを避ける。
本開示の例示的な実施形態において、図８～図１２を参照すると、挿入スロット１３が２つの隣接する突出バー１２の間に形成され、接地端子列２１とハイブリッド端子列２２とは、挿入スロット１３の２つの側壁にそれぞれ配置されている。このようにして、接地端子列２１は、挿入スロット１３の２つの側壁の一方に配置され、ハイブリッド端子列２２は、挿入スロット１３の他方の側壁に配置されている。したがって、挿入スロットの２つの側壁の各々に接地端子列が配置されることはなく、または挿入スロットの２つの側壁の各々にハイブリッド端子列が配置されることはない。
図１７は、本開示の例示的な実施形態によるコネクタアセンブリの横断面図である。
図１７を参照すると、本開示の例示的な実施形態によれば、各々が上記の実施形態のいずれか１つにより述べられた電気コネクタである２つの電気コネクタ１００、１００’を備えるコネクタアセンブリが提供される。コネクタアセンブリにおいて、２つの電気コネクタの接地端子が互いに電気的に接続され、２つの電気コネクタの差動信号端子対が互いに電気的に接続されて、２つの電気コネクタ同士の電気接続を実現する。すなわち、それぞれ、一方の電気コネクタ１００の第１接地端子２１１が、他方の電気コネクタ１００’の第１接地端子２１１’に電気的に接続され、一方の電気コネクタ１００の第２接地端子２２１が、他方のコネクタ１００’の第２接地端子２２１に電気的に接続され、一方の電気コネクタ１００の差動信号端子対２２２が、他方の電気コネクタ１００’の差動信号端子対２２２’に電気的に接続される。
さらに、電気コネクタ１００、１００’の底壁の第１の側に回路基板３、３が設けられて、接地端子と差動信号端子とに電気的に接続され、２つの回路基板間の電気接続を実現する。このようにして、２つの回路基板間の信号伝送を、本開示の電気コネクタによって実現することができる。
本開示の例示的な実施形態において、図１２および図１７を参照すると、挿入スロット１３は、突出バー１２または１２’の幅と略等しいかまたはそれよりもわずかに大きい幅を有し、それにより、一方の電気コネクタ１００の突出バー１２を他方の電気コネクタ１００’の挿入スロットに挿入して、一方の電気コネクタと他方の電気コネクタとを組み合わせることができる。このようにして、２つの回路基板３、３’を電気的に接続するときに、１つのタイプの電気コネクタのみが必要であり、２つの電気コネクタ１００、１００’の突出バーと挿入スロットとは互いに係合し、これにより電気コネクタの製造コストを削減する。
本開示の例示的な実施形態において、図１２を参照すると、第１の方向および第２の方向に垂直な第３の方向（例えば、幅方向）における差動信号端子対２２２の各々の突出幅が、第３の方向における第１接地端子２１１の突出幅よりも小さい。言い換えると、第３の方向における差動信号端子対２２２の各々の突出幅は、第３の方向における第１接地端子２１１の突出内で規定される。
本開示の例示的な実施形態において、図１２および図１４を参照すると、第１接地端子２１１は、第１本体部２１１１と第１本体部２１１１から延びる第１弾性部２１１２とを含む。さらに、第１弾性部２１１２は、第１円弧状コンタクト部２１１３として形成されている自由端を有する。第２接地端子２２１は、第２本体部２２１１と第２本体部２２１１から延びる第２弾性部２２１２とを含む。さらに、第２弾性部２２１２は、第２円弧状コンタクト部２２１３として形成されている自由端を有する。差動信号端子は、第３本体部２２２１と第３本体部２２２１から延びる第３弾性部２２２２とを含む。さらに、第３弾性部２２２２は、第３円弧状コンタクト部２２２３として形成されている自由端を有する。加えて、第１接地端子２１１の第１本体部２１１１、第２接地端子２２１の第２本体部２２１１、および差動信号端子の第３本体部２２２１の各々に、はんだ付け部２１１５が設けられている。
それぞれの端子を絶縁ベースに取り付けた後、はんだボール４をはんだ付け部２１１５に予め配置して、回路基板の電気コンタクトにはんだ付けすることができる。
それぞれの端子を絶縁ベースに取り付けた後、はんだボール４をはんだ付け部２１１５に予め配置して、回路基板の電気コンタクトにはんだ付けすることができる。
本開示の例示的な実施形態において、図１７に示すように、一方の電気コネクタ１００が他方の電気コネクタ１００’と組み合わさると、一方のコネクタ１００の端子のコンタクト部が、他方の電気コネクタの端子のそれぞれの弾性部に接触し、同時に、他方の電気コネクタ１００’のコンタクト部が、一方の電気コネクタ１００のそれぞれの弾性部に接触する。例えば、一方の電気コネクタ１００’が他方の電気コネクタ１００’と組み合わさると、一方のコネクタ１００の第１接地端子２１１の第１コンタクト部２１１３が、他方の電気コネクタ１００’の第１接地端子２１１の第１弾性部２１１２’に接触し、同時に、他方の電気コネクタ１００’の第１弾性部２１１２’が、一方の電気コネクタ１００の第１弾性部２１１３に接触する。
したがって、２つの電気コネクタの互いに係合する２つの第１接地端子２１１は、４つの第１弾性コンタクト部で互いに電気的に接触して、２つの第１接地端子の互いに係合した２組の第１コンタクト部に、４つの電気接点が形成されるようになっている。
嵌合した差動信号端子は、第３コンタクト部で互いに係合し、第３コンタクト部に２つの接点が形成される。このようにして、互いに対応する２つの電気コネクタの端子を、確実に電気的に接続することができる。
したがって、２つの電気コネクタの互いに係合する２つの第１接地端子２１１は、４つの第１弾性コンタクト部で互いに電気的に接触して、２つの第１接地端子の互いに係合した２組の第１コンタクト部に、４つの電気接点が形成されるようになっている。
嵌合した差動信号端子は、第３コンタクト部で互いに係合し、第３コンタクト部に２つの接点が形成される。このようにして、互いに対応する２つの電気コネクタの端子を、確実に電気的に接続することができる。
本開示の例示的な実施形態において、図１５を参照すると、第１弾性部２１１３は、離間した２つのサブ弾性部２１１４を含み、第１弾性部の弾性力を低下させて２つの電気コネクタの接続を容易にすることができる。
本開示の例示的な実施形態において、図１５を参照すると、第１接地端子２１１の第１本体部２１１１は、差動信号端子対における２つの第３本体部２２２１の全幅Ｗ２よりも大きい最大幅Ｗ１を有する。第２接地端子２２１の第２本体部２２１１は、第３本体部の幅Ｗ４よりも大きい幅Ｗ３を有する。第２接地端子２２１の第２本体部２２１１の幅Ｗ３は、差動信号端子対における２つの第３本体部２２２１の全幅Ｗ２よりも小さい。第１接地端子２１１のサブ弾性部２１１４は、第３弾性部の幅Ｗ６よりも大きい幅Ｗ５を有する。
図１６は、本開示の別の例示的な実施形態による第１接地端子の概略平面図である。第１接地端子２１１の第１本体部２１１１は、離間した２つのサブ本体部２１１１’を含む。
本開示の例示的な実施形態において、図１、図７、図８、および図１０を参照すると、絶縁ベース１にガイド溝１４とガイドポスト１５とが設けられている。一方の電気コネクタ１００のガイドポスト１５を、他方の電気コネクタ１００’のガイド溝１４に挿入可能である。２つの電気コネクタを組み合わせるとき、２つの電気コネクタのガイドポストとガイド溝とが互いに位置合わせされている場合にのみ、２つの電気コネクタ同士を接続することができる。そうでない場合には、２つの電気コネクタは互いに接続されない。したがって、ガイドポストおよびガイド溝は、ガイド機能を有するだけでなく、２つの電気コネクタが誤って組み合わされることを防ぐこともできる。
本開示の例示的な実施形態において、ガイド溝１４および／またはガイドポスト１５は、突出バー１２の高さ以上の高さを有する。
本開示の例示的な実施形態において、図１～図３および図１０に示すように、絶縁ベース１の底壁１１に、複数の第１の貫通孔１２５と複数の第２の貫通孔１２６とが形成され、突出バー１２の側壁に、第１の貫通孔１２５および第２の貫通孔１２にそれぞれ連通する複数の第１の凹部１２４および複数の第２の凹部１２７が形成されている。第１接地端子２１１および第２接地端子２２１は各々、第１の貫通孔１２５および第１の凹部１２４に取り付けられている。さらに、差動信号端子対２２２の差動信号端子は、第２の貫通孔１２６および第２の凹部１２７に取り付けられている。第１接地端子２１１、第２接地端子２２１、および差動信号端子対２２２の各端子の本体部は、第１の貫通孔１２５および第２の貫通孔１２６に取り付けられ、第１接地端子２１１、第２接地端子２２１、および差動信号端子対２２２の各端子の弾性部およびコンタクト部は、第１の凹部１２４および第２の凹部１２７に少なくとも部分的に受け入れられる。
２つの電気コネクタ１００、１００’を組み合わせる場合に、各端子の弾性部およびコンタクト部を、さらに少なくとも部分的に第１の凹部１２４および第２の凹部１２７内に偏らせることにより、２つの電気コネクタの挿入および組立て動作を容易にすることができる。電気接続層１６が第１の貫通孔１２５内に延びて、接地端子と電気接続層との確実な電気接続を実現し、２つの電気コネクタの挿入および組立て動作を容易にする。第１接地端子２１１および第２接地端子２２１を含む少なくとも２つの接地端子、またはさらにはすべての接地端子を、電気接続層１６によって電気的に接続することができ、これにより、接地端子などの製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させることができる。
２つの電気コネクタ１００、１００’を組み合わせる場合に、各端子の弾性部およびコンタクト部を、さらに少なくとも部分的に第１の凹部１２４および第２の凹部１２７内に偏らせることにより、２つの電気コネクタの挿入および組立て動作を容易にすることができる。電気接続層１６が第１の貫通孔１２５内に延びて、接地端子と電気接続層との確実な電気接続を実現し、２つの電気コネクタの挿入および組立て動作を容易にする。第１接地端子２１１および第２接地端子２２１を含む少なくとも２つの接地端子、またはさらにはすべての接地端子を、電気接続層１６によって電気的に接続することができ、これにより、接地端子などの製品の寸法製造公差に対する電気コネクタの高周波伝送性能の感度を低下させることができ、高周波信号の伝送中に発生する共振を改善して信号伝送をより安定させることができる。
本開示の例示的な実施形態において、図３～図５に示すように、電気接続層１６は、差動信号端子対２２が位置する領域を除いて、底壁１１の領域にわたって延びている。さらに、電気接続層１６は第１の貫通孔１２５内に延びている。差動信号端子が位置する領域にはプラスチック層も導電層もないため、異なる差動信号端子は互いに電気的に絶縁され、差動信号端子は接地端子からも電気的に絶縁されている。このようにして、各端子を電気コネクタの底部で電磁的にシールドして、信号クロストークをさらに抑制することができる。
本開示の別の態様の例示的な実施形態によれば、電気コネクタ１００を製造する方法であって、例えば射出成形プロセス（一次ショット射出）によって液晶ポリマー（ＬＣＰ）から絶縁ベース１を形成するステップと、絶縁ベース１の表面に金属化層１６１を形成するステップと、金属化層に導電層１６２を設けるステップと、第１接地端子２１１および第２接地端子２２１を含む複数の接地端子を絶縁ベース１にそれぞれ取り付けて、複数の接地端子のうちの少なくとも２つの接地端子が導電層１６２によって互いに電気的に接続されるようにするステップとを含む方法が提供される。金属化層と導電層とは電気接続層１６を構成する。絶縁ベース１はプラスチック材料から形成されているため、絶縁ベース１の表面を金属材料で直接めっきすることは容易ではない。絶縁ベース１に金属化層を形成することによって、金属化層を有する絶縁ベースに導電層をめっきして、複数の接地端子の電気接続を実現することができる。
本開示の例示的な実施形態において、射出成形プロセスによって絶縁ベース１を形成するステップは、絶縁ベース１の底壁１１に、差動信号端子を取り付けるための第２の貫通孔１２６を形成するステップと、突出バー１２に、接地端子（第１接地端子および第２接地端子）を受け入れるための第１の凹部１２４、ならびに、第２の貫通孔１２６に連通する、差動信号端子を受け入れるように構成されている第２の凹部１２７を形成するステップとを含む。
本開示の例示的な実施形態において、絶縁ベース１の表面に金属化層１６１を形成するステップは、射出成形プロセス（二次ショット射出）によって絶縁ベースの表面の一部に導電性粒子を含むプラスチックを射出するステップを含む。金属化層は、導電性粒子を含むプラスチック層である。例えば、導電性粒子はパラジウム粒子を含む。一例において、導電層は、ニッケル層または金層などの良好な導電性を有する金属層を含む。
本開示の例示的な実施形態において、図１４～図１６に示すように、絶縁ベースの表面の一部に導電性粒子を含むプラスチックを射出する際に、第１の貫通孔１２５は、第１の凹部１２４に連通し、かつ接地端子を受け入れるのに適しているように形成され、金属化層が第１の貫通孔に形成されて導電層を形成するようになっている。すなわち、一次ショット射出プロセスによって絶縁ベース１を形成する際に、第１の貫通孔１２５は形成されず、差動信号端子を受け入れるのに適した第２の貫通孔１２６のみが底壁１１に形成され、その後、二次ショット射出成形プロセスによってプラスチック層１６１を形成する際に、接地端子を取り付けるのに適した第１の貫通孔１２５が形成される。第１の貫通孔１２５は、絶縁ベース１の底壁１１を貫通して、第１の凹部１２４に連通する。
本開示の例示的な実施形態において、導電層は成形回路部品（ＭＩＤ）成形プロセスを使用して金属化層にめっきされ、または、導電層は物理蒸着（ＰＶＤ）を使用して金属化層に蒸着される。
本開示の例示的な実施形態において、絶縁パッド３が底壁に設けられて導電層を覆っている。接地端子および差動信号端子が絶縁ベース１に取り付けられた後、絶縁パッド３が電気コネクタ１００の底壁１１の第１の側（図３の上側）に取り付けられ、各端子のはんだ付け部２１１５が絶縁パッド３を貫通する。その後、はんだ材料から形成されたはんだボール４がはんだ付け部２１１５に形成されて、回路基板の電気コンタクトと電気的に接続される。
上記の実施形態は例示的なものであり、当業者であれば上記の実施形態に多くの修正を加えることができることを、当業者には理解されたい。さらに、構成上または原理上矛盾することなく、様々な実施形態に記載された様々な構造を互いに自由に組み合わせることができる。
本開示について、添付図面を参照して詳細にこれまで説明したが、添付図面に開示された実施形態は、本開示の好ましい実施形態を例として説明するものであり、本開示に対する限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。
本開示の一般的な発明概念のある実施形態について図示および説明したが、一般的な発明概念の原理および趣旨から逸脱することなく、これらの実施形態に変更または修正を加えることができることが、当業者には理解されよう。一般的な発明概念の範囲は、特許請求の範囲およびその均等物において定義される。
「備える」という用語は、他の要素またはステップを除外しないものであり、「ａ」または「ａｎ」という用語は、複数を除外しないものであることに留意されたい。加えて、特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、本開示の範囲の限定として解釈されるべきではない。
Claims (20)
- 電気コネクタであって、
絶縁ベースと、
前記絶縁ベースに取り付けられた複数の接地端子と、
前記絶縁ベースに取り付けられた複数の差動信号端子対とを備え、
前記複数の接地端子と前記複数の差動信号端子対とは、複数の端子列に配置され、
前記複数の差動信号端子対の各々は、１つの端子列における２つの隣接する接地端子間と、前記１つの端子列に隣接する２つの端子列における２つの他の接地端子間とに位置し、
前記絶縁ベースに電気接続層が設けられ、前記電気接続層によって、前記複数の接地端子のうちの少なくとも２つが互いに電気的に接続される、
電気コネクタ。 - 前記電気接続層は、
前記絶縁ベースに置かれた金属化層と、
前記金属化層を覆う導電層とを含む、
請求項１に記載の電気コネクタ。 - 前記金属化層は、導電性粒子を含むプラスチック層を含む、
請求項２に記載の電気コネクタ。 - 前記差動信号端子対の各々は、２つの隣接する差動信号端子を含む、
請求項１に記載の電気コネクタ。 - 前記絶縁ベースは、
底壁であって、前記接地端子および前記差動信号端子が前記底壁の第１の側から第２の側へ第１の方向に延びる、底壁と、
前記底壁の前記第２の側から突出し、かつ前記第１の方向に垂直な第２の方向に延びる複数の突出バーとを含み、
前記底壁の前記第２の側から突出する前記接地端子および／または前記差動信号端子は、それぞれの前記突出バーの側壁に保持されている、
請求項４に記載の電気コネクタ。 - 前記複数の端子列は、
前記複数の接地端子のうちの複数の第１接地端子を各々含む複数の接地端子列と、
前記複数の接地端子のうちの複数の第２接地端子および複数の前記差動信号端子対を各々含む複数のハイブリッド端子列とを含み、
前記ハイブリッド端子列の各々において、前記差動信号端子対の各々が前記第２接地端子のうちの２つの間に位置する、
請求項５に記載の電気コネクタ。 - 前記ハイブリッド端子列の各々は、前記接地端子列のうちの２つの隣接する接地端子列の間に位置し、
前記差動信号端子対の各々は、前記第１の方向および前記第２の方向に垂直な第３の方向における前記第１接地端子のうちの２つの隣接する第１接地端子間に位置する、
請求項６に記載の電気コネクタ。 - 前記複数の突出バーは、第１の外側突出バー、第２の外側突出バー、および前記第１の外側突出バーと前記第２の外側突出バーとの間に位置する少なくとも１つの中間突出バーを含み、
前記第１の外側突出バーの内側に、前記接地端子列が配置され、
前記第２の外側突出バーの外側および内側にそれぞれ、前記接地端子列と前記ハイブリッド端子列とが配置され、
前記中間突出バーの各々の両側にそれぞれ、前記接地端子列と前記ハイブリッド端子列とが配置されている、
請求項７に記載の電気コネクタ。 - 挿入スロットが２つの隣接する突出バーの間に形成され、前記接地端子列と前記ハイブリッド端子列とは、前記挿入スロットの両側に位置するようになっている、
請求項８に記載の電気コネクタ。 - 前記挿入スロットは、前記突出バーの幅よりもわずかに大きい幅を有し、それにより、１つの前記電気コネクタと別の前記電気コネクタとが組み合わさるように、前記１つの電気コネクタの前記突出バーを前記別の電気コネクタの前記挿入スロットに挿入可能である、
請求項９に記載の電気コネクタ。 - 前記第１の方向および前記第２の方向に垂直な第３の方向における前記差動信号端子対の各々の突出幅が、前記第３の方向における前記第１接地端子の突出幅よりも小さい、
請求項１０に記載の電気コネクタ。 - 前記第１接地端子は、第１本体部と、前記第１本体部から延びる第１弾性部とを含み、前記第１弾性部は、第１円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有し、
前記第２接地端子は、第２本体部と、前記第２本体部から延びる第２弾性部とを含み、前記第２弾性部は、第２円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有し、
前記差動信号端子は、第３本体部と、前記第３本体部から延びる第３弾性部とを含み、前記第３弾性部は、第３円弧状コンタクト部が形成されている自由端を有する、
請求項１０に記載の電気コネクタ。 - 前記絶縁ベースにガイド溝とガイドポストとが設けられ、１つの前記電気コネクタの前記ガイドポストを、別の前記電気コネクタの前記ガイドスロットに挿入可能である、
請求項５に記載の電気コネクタ。 - 前記電気接続層は、前記差動信号端子が位置する領域を除いて、前記底壁の領域にわたって延びている、
請求項５に記載の電気コネクタ。 - 前記絶縁ベースの前記底壁に、複数の第１の貫通孔および複数の第２の貫通孔が形成され、前記突出バーの前記側壁に、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔にそれぞれ連通する複数の第１の凹部および複数の第２の凹部が形成され、
各接地端子は、前記第１の貫通孔および前記第１の凹部に取り付けられ、前記差動信号端子対の前記差動信号端子は、前記第２の貫通孔および前記第２の凹部に取り付けられている、
請求項５に記載の電気コネクタ。 - 請求項１に記載の前記電気コネクタを製造する方法であって、
絶縁ベースを形成するステップと、
前記絶縁ベースの表面に金属化層を形成するステップと、
前記金属化層に導電層を設けるステップと、
複数の接地端子を前記絶縁ベースにそれぞれ取り付けて、前記複数の接地端子のうちの少なくとも２つの接地端子が前記導電層によって互いに電気的に接続されるようにするステップとを含む、
方法。 - 絶縁ベースを形成するステップは、
前記絶縁ベースの底壁に、差動信号端子を取り付けるための第２の貫通孔を形成するステップと、
前記絶縁ベースの突出バーに、前記接地端子を受け入れるための第１の凹部、および、前記第２の貫通孔に連通する、前記差動信号端子を受け入れるのに適した第２の凹部を形成するステップとを含む、
請求項１６に記載の方法。 - 前記絶縁ベースの表面に金属化層を形成するステップは、射出成形によって前記絶縁ベースの前記表面の一部に導電性粒子を含むプラスチック層を形成するステップを含む、
請求項１７に記載の方法。 - 射出成形によって前記絶縁ベースの前記表面の一部に導電性粒子を含むプラスチック層を形成するステップ中に、前記第１の凹部に連通する、前記接地端子を受け入れるのに適した第１の貫通孔を形成して、前記金属化層が前記第１の貫通孔に形成されるようにするステップをさらに含む、
請求項１７に記載の方法。 - 請求項１に記載の電気コネクタを２つ備えるコネクタアセンブリであって、
前記２つの電気コネクタの前記接地端子が互いに電気的に接続され、前記２つの電気コネクタの前記差動信号端子対が互いに電気的に接続される、
コネクタアセンブリ。
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