JP4127508B2

JP4127508B2 - 直交方向に嵌合する回路基板用の電気コネクタ組立体

Info

Publication number: JP4127508B2
Application number: JP2002588675A
Authority: JP
Inventors: ロバートサイプ、リン
Original assignee: Tyco Electronics Corp
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: DE60201349T2; EP1382094B1; US6540522B2; JP2004523087A; DE60201349D1; WO2002091528A1; US20020160658A1; EP1382094A1

Description

本発明の好適な実施形態は、全般的には印刷回路基板を互いに接続する電気コネクタの改良に関し、より詳細には印刷回路基板を直交方向に接続又は嵌合する電気コネクタに関する。

コンピュータ等の種々の電子システムは、それらシステムの全体にわたって信号及び電力を移送するために相互接続される子基板及び親基板等の印刷回路基板上に実装される多様な部品を有する。回路基板間の信号及び電力の移送には、典型的にはバックプレーンを貫通する回路基板間に電気コネクタを必要とする。バックプレーンは、２枚の回路基板を結合する電気コネクタの一部を支持する。

典型的なバックプレーンは、サーバ及び通信スイッチ内に実装される印刷回路基板である。複数の子基板がバックプレーン内に差し込まれる。１回路基板は、バックプレーンに保持されたコネクタを介して別の回路基板に接続される。このため、過去においては１回路基板を別の回路基板に接続するために、バックプレーンは回路基板間のパイプとして必要とされていた。より多くの回路基板が必要とされるにつれ、バックプレーンとのより多くの接続部が必要になった。一般的に回路基板は、共通平面又は平行な複数の平面として平行に整列される。複数の回路基板の共通な平行又は平面整列は、一つには空間効率の余裕の必要性のため、及びバックプレーンとの良好な信号品質のためである。
米国特許第６１６８４６９号明細書

しかし、バックプレーンを介して回路基板を接続することは、信号干渉を生ずる可能性がある。回路基板は全てバックプレーンを介して接続されるので、特に信号が共通のバックプレーンを流れると種々の回路基板からの信号が互いに干渉するおそれがある。さらに、信号がバックプレーンを流れると、信号強度が減衰するおそれがある。一般に、２枚の子基板間を通る信号は少なくとも、バックプレーンへの入力に１コネクタを、及びバックプレーンからの出力に１コネクタを通る。信号は各コネクタで減衰する。

このため、解決すべき課題は、バックプレーン無しで複数の回路基板を直接接続する電気コネクタをいかに提供するかであり、それにより信号干渉及び信号減衰を低減しながらシステム性能を改良することである。

この課題は請求項１の電気コネクタによって解決する。

本発明は、互いに平行な第１群の回路基板を有する第１コネクタと、互いに平行な第２群の回路基板を有する第２コネクタとを具備する電気コネクタ組立体である。第１コネクタは、基板インタフェース部で第２コネクタと電気的に接続する。ここで、第１コネクタの回路基板は、第２コネクタの回路基板に対して横方向に配列する。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に従って形成された第１コネクタすなわちプラグコネクタ１００の分解図である。プラグコネクタ１００は、インタフェースハウジング１１０、基部１２０、複数のプラグ回路基板１３０（プラグウエハとしても知られる）及びカバー１４０を具備する。インタフェースハウジング１１０は、上壁１１１、下壁１１３、両側壁１１５及び前面板１１９を有する。前面板１１９は複数の基板スロット１１４を有し、下壁１１３は複数の下側ガイドスロット１１７及び上側ガイドスロット（図示せず）を有する。切欠１１６が、例えば上壁１１１等のインタフェースハウジング１１０の一側面に形成される。基部１２０は前端１２１及び後端１２３を有し、複数の通路１２２がその長さに沿って延びる。各通路１２２は一連のリセプタクル１２５を有する。各リセプタクル１２５は弾性（compliant）コンタクト１２７を保持する。各弾性コンタクト１２７は、基部１２０の下面を貫通して下方に延びる単一の突起１２８を有する。さらに、各弾性コンタクト１２７は、基部１２０の上面を貫通して上方に延びる二重突起１２９を有する。各プラグ回路基板１３０は、プラグ嵌合縁１３２、基部接触縁１３３及びインタフェースガイド縁１３４を有する。プラグ嵌合縁１３２及び基部接触縁１３３は、図３及び図４の下側にさらに記載されるように、一端に沿って接触パッド３１０，３２２，３２６を有する。基部接触縁１３３は、その各側面に複数の信号パッド３２２及び接地接触パッド３２６を有する。カバー１４０は、後壁に沿ってタブ１４４及びスロット１４２を有する。

各プラグ回路基板１３０は、基部１２０の通路１２２内に配置される。通路１２２は互いに平行に整列し、プラグ回路基板１３０を保持する。基部１２０を貫通して上方に延びる弾性コンタクト１２７の二重突起１２９は、基部接触縁１３３に沿ったプラグ回路基板１３０の各側面に位置する接触パッド３２２又は３２６でプラグ回路基板１３０と接触する。基部接触縁１３３は弾性コンタクト１２７の二重突起１２９の突起間に保持されるので、二重突起１２９の各突起は基部接触縁１３３の対向する両側面に位置する信号接触パッド３２２又は接地接触パッド３２６と接触する。基部１２０を貫通して下方に延びる弾性コンタクト１２７の単一突起１２８は、印刷回路基板（図示せず）上のリセプタクル又は別の回路基板（図示せず）に接続することができる。弾性コンタクト１２７の数は、基部接触縁１３３の一側に沿った接触パッド３２２，３２６の数に等しい。

プラグ回路基板１３０のプラグ嵌合縁１３２は、インタフェースハウジング１１０の基板スロット１１４を通る。プラグ回路基板１３０は、インタフェースハウジング１１０の下側ガイドスロット１１７によりさらに保持される。下側ガイドスロット１１７は互いに平行であり、プラグ回路基板１３０のインタフェースガイド縁１３４をしっかりと保持する。インタフェースハウジング１１０内に形成されたキャビティ内にプラグ嵌合縁１３２が一旦配置されると、図７の下側に示されるプラグ嵌合縁１３７が形成される。インタフェースハウジング１１０は基部１２０に接続又は固定され、プラグコネクタ１００をより安定させる。

プラグ回路基板１３０が基部１２０及びインタフェースハウジング１１０内に配置された後、カバー１４０が基部１２０及びインタフェースハウジング１１０上に装着される。プラグ回路基板１３０は、カバー１４０に形成されたカバースロット１４２によってさらに保持される。カバー１４０は基部１２０に結合される。さらに、カバー１４０は、インタフェースハウジング１１０内に形成された対応する切欠１１６に嵌まるタブ１４４を介してインタフェースハウジング１１０に結合される。従って、プラグコネクタ１００は、一群のプラグ回路基板１３０を保持する一ハウジングを形成する。或いはカバー１４０は、異なる数のタブ１４４を介して、又はねじ、接着剤等の種々の固定物を介してインタフェースハウジング１１０に結合されてもよい。

図２は、本発明の一実施形態に従って形成された第２コネクタすなわちリセプタクルコネクタ２００の分解図である。リセプタクルコネクタ２００は、インタフェースハウジング２０５、基部２２０、複数のリセプタクル回路基板２３０及びカバー２４０を具備する。インタフェースハウジング２０５は、プラグ回路基板スロット２０６と、リセプタクル嵌合面２１０と、端子通路２１１と、リセプタクル嵌合面２１０及び端子通路２１１間に形成されたガイドバリア２１５と、切欠２０７とを有する。インタフェースハウジング２０５は複数列のカードエッジ端子２１２の通過を許容する。各カードエッジ端子２１２は、プラグ相互接続部２１４、リセプタクル相互接続部２１６、及びプラグ相互接続部２１４及びリセプタクル相互接続部２１６を接続する中間部２１７を有する。図１０及び図１１の下側にさらに記載されるように、カードエッジ端子２１２は単一の端子でも接地端子でもよい。基部２２０は平行な複数の通路２２２を有する。各通路２２２は一連のリセプタクル２２５を有する。各リセプタクル２２５は弾性コンタクト２２７を保持する。各弾性コンタクト２２７は、基部２２０の下面を貫通して下方に延びる単一の突起２２８を有する。さらに、各弾性コンタクト２２７は、基部２２０の上面を貫通して上方に延びる二重突起２２９を有する。各リセプタクル回路基板２３０は、リセプタクル嵌合縁２３２及び基部接触縁２３３を有する。リセプタクル嵌合縁２３２及び基部接触縁２３３は、図５及び図６の下側にさらに記載されるように、接触パッド５１０，５１２，５２２，５２４を有する。基部接触縁２３３は、その各側面に複数の接触パッド５２２，５２４を有する。カバー２４０は、タブ２４４及びスロット２４２を有する。

各リセプタクル回路基板２３０は、基部２２０の通路２２２内に配置される。通路２２２は互いに平行に整列し、リセプタクル回路基板２３０を保持する。弾性コンタクト２２７の二重突起２２９は、基部２２０を貫通して上方に延び、基部接触縁２３３に沿ったリセプタクル回路基板２３０の各側面に位置する信号接触パッド５２２又は接地接触パッド５２４でリセプタクル回路基板２３０と接触する。基部接触縁２３３は弾性コンタクト２２７の二重突起２２９の突起間に保持されるので、二重突起２２９の各突起は基部接触縁２３３の各側面に位置する信号接触パッド５２２又は接地接触パッド５２４と接触する。基部２２０を貫通して下方に延びる弾性コンタクト２２７の単一突起２２８は、印刷回路基板（図示せず）上のリセプタクル又は別の回路基板（図示せず）に接続することができる。弾性コンタクト２２７の数は、基部接触縁２３３の一側に沿った接触パッド５２２，５２４の数に等しい。

各リセプタクル回路基板２３０は、カードエッジ端子２１２のリセプタクル相互接続部２１６を介してカードエッジ端子２１２に接続される。リセプタクル相互接続部２１６は、接触パッド５１０，５１２でリセプタクル嵌合縁２３２に接続される。リセプタクル相互接続部２１６は、リセプタクル相互接続部２１６の一方の突起がリセプタクル回路基板２３０の一側の接触パッド５１０又は５１２に接触し、他方の突起が同じリセプタクル回路基板２３０の反対側に配置された接触パッド５１０又は５１２に接触する音叉状に形成されてもよい。付加的なリセプタクル回路基板２３０が基部２２０内に配置されてカードエッジ端子２１２に接続されるので、リセプタクル回路基板２３０の接触パッド５１０，５１２の共平面配置によりカードエッジ端子２１２の直線列が形成される。好ましくは、図１０及び図１１の下側にさらに記載されるように、プラグ相互接続部２１４は、カードエッジ端子が接地端子の場合、単一ビームを有し、カードエッジ端子が単一端子の場合、二重ビームを有する。

図１０は、本発明の一実施形態に従って形成された接地端子１２を示す。接地端子１２は、中間部１６の一端の単一ビームプラグ相互接続部１４と、他端の音叉状のリセプタクル接地相互接続部１８とを有する。リセプタクル接地相互接続部１８は２本の突起２，４を有する。リセプタクル接地相互接続部１８は、一般的なカードエッジ端子２１２のリセプタクル相互接続部２１６と同一形状を有してもよい。従って、リセプタクル接地相互接続部１８の一方の突起２はリセプタクル回路基板２３０の一側の接地接触パッド５１０と接触し、リセプタクル接地相互接続部１８の他方の突起４はリセプタクル回路基板２３０の他側の接地接触パッド５１０と接触する。すなわち、リセプタクル接地相互接続部１８はリセプタクル回路基板２３０を跨ぐ。単一ビームのプラグ相互接続部１４は、プラグ回路基板１３０の一側に配置された接地接触パッド３１０と接触する。

図１１は、本発明の一実施形態に従って形成された信号端子２２を示す。信号端子２２は、中間部２６の一端の二重ビームプラグ相互接続部２４と、他端の音叉状のリセプタクル信号相互接続部２８とを有する。リセプタクル接地相互接続部１８は２本の突起２，４を有する。リセプタクル信号相互接続部２８は、一般的なカードエッジ端子２１２のリセプタクル相互接続部２１６及び接地端子１２の接地信号相互接続部１８と同一形状を有してもよい。従って、リセプタクル信号相互接続部２８の一方の突起３はリセプタクル回路基板２３０の一側の信号接触パッド５１２と接触し、リセプタクル信号相互接続部２８の他方の突起５はリセプタクル回路基板２３０の他側の信号接触パッド５１２と接触する。すなわち、リセプタクル信号相互接続部２８はリセプタクル回路基板２３０を跨ぐ。二重ビームのプラグ相互接続部２４は、プラグ回路基板１３０の一側に配置された信号接触パッド４１０と接触する。すなわち、プラグ相互接続部２４の両ビームは、プラグ回路基板１３０の一側に配置された１個の信号接触パッド４１０に接触する。

信号接触パッド５１２は、信号端子２２のリセプタクル信号相互接続部２８に接続されている。さらに、整列した接地接触パッド５１０は、接地端子１２の接地信号相互接続部１８に接続されている。従って、平行な複数列の接地端子１２及び信号端子２２が形成される。

図２を再び参照すると、端子通路２１１は、信号端子２２及び接地端子１２を含む各列のカードエッジ端子２１２が通過できるようにする複数の開口（図示せず）を有する。好適には、端子通路２１１の開口は、端子通路２１１からリセプタクル嵌合面２１０まで延びるキャビティを形成する。端子通路２１１及びリセプタクル嵌合面２１０間に形成された頑健構造は、カードエッジ端子２１２及びプラグ回路基板１３０のプラグ嵌合縁１３２を支持するガイドバリア２１５を形成する。さらに、ガイドバリア２１５は、カードエッジ端子２１２のプラグ相互接続部２１４内にプラグ嵌合縁１３２を案内する。各カードエッジ端子２１２の各プラグ相互接続部２１４は、リセプタクルコネクタ２００のインタフェースハウジング２０５内に配置される。さらに、インタフェースハウジング２０５は基部２２０に接続され、リセプタクル相互接続部２１６をさらに安定させる。

リセプタクル回路基板２３０が基部２２０内に配置され、カードエッジ端子２１２の列がインタフェースハウジング２０５内に配置されてリセプタクル回路基板２３０に接続された後、カバー２４０が基部２２０及びインタフェースハウジング２０５（図８参照）の上に配置される。リセプタクル回路基板２３０は、カバー２４０に形成されたスロット（図示せず）によりさらに保持される。カバー２４０は基部２２０に結合される。さらに、カバー２４０は、インタフェースハウジング２０５内に形成された対応する３個の切欠２０７に嵌まる３個のタブ２４４を介してインタフェースハウジング２０５に結合される。従って、リセプタクルコネクタ２００は、一群のリセプタクル回路基板２３０を保持する一ハウジングを形成する。或いはカバー２４０は、異なる数のタブ２４４を介して、又はねじ、接着剤等の種々の固定物を介してインタフェースハウジング２０５に結合されてもよい。

図３は、本発明の一実施形態に従って形成されたプラグ回路基板１３０すなわちプラグウエハの第１側面を示す。図３は、信号及び接地パターン３１６及び複数の嵌合接地接触パッド３１０及びバイア３１４の模範的一構造を示す。基部接触縁１３３は、複数の基部信号接触パッド３２２、基部接地接触パッド３２６及びバイア３１４を有する。プラグ嵌合縁１３２上のパターン３１６及びバイア３１４は、プラグ回路基板１３０の第２側面に配置された、図４の下側に示された嵌合信号接触パッドに基部信号接触パッド３２２を接続する。好適には、基部接地接触パッド３２６及び基部信号パッド３２２は、２個の基部接地接触パッド３２６が２個の基部信号パッド３２２により分離されるように配列される。バイア３１４は、プラグ回路基板１３０の第１側面及び第２側面間を電気的に接続する。

図４は、プラグ嵌合縁１３２が複数の嵌合信号接触パッド４１０及びバイア３１４を有する状態のプラグ回路基板１３０すなわちプラグウエハの第２側面を示す。基部接触縁１３３は、複数の基部信号接触パッド３２２及び基部接地接触パッド３２６を有する。パターン３１６は、嵌合信号接触パッド４１０を基部信号接触パッド３２２に接続する。好適には、基部接地接触パッド３２６及び基部信号パッド３２２は、２個の基部接地接触パッド３２６が２個の基部信号パッド３２２により分離されるように配列される。バイア３１４は、プラグ回路基板１３０の第２側面及び第１側面間を電気的に接続する。

図５は、本発明の一実施形態に従って形成されたリセプタクル回路基板２３０すなわちリセプタクルウエハの第１側面を示す。リセプタクル嵌合縁２３２は、複数の嵌合接地接触パッド５１０、嵌合信号接触パッド５１２及びバイア５１４を有する。好適には、嵌合接地接触パッド５１０及び嵌合信号接触パッドは、リセプタクル嵌合縁２３２上に交互に配列される。すなわち、２個の嵌合接地接触パッド５１０が１個の嵌合信号接触パッド５１２により分離され、逆も同様である。基部接触縁２３３は、複数の基部信号接触パッド５２２、基部接地接触パッド５２４及びバイア５１４を有する。パターン５１６は、嵌合信号接触パッド５１２を基部信号接触パッド５２２に接続する。好適には、基部接地接触パッド５２４及び基部信号パッド５２２は、２個の基部接地接触パッド５２４が２個の基部信号パッド５２２により分離されるように配列される。バイア５１４は、リセプタクル回路基板２３０の第２側面及び第１側面間を電気的に接続する。

図６は、リセプタクル回路基板２３０すなわちリセプタクルウエハの第２側面を示す。リセプタクル嵌合縁２３２は、複数の嵌合接地接触パッド５１０、嵌合信号接触パッド５１２及びバイア５１４を有する。好適には、嵌合接地接触パッド５１０及び嵌合信号接触パッドは、リセプタクル嵌合縁２３２上に交互に配列される。すなわち、２個の嵌合接地接触パッド５１０が１個の嵌合信号接触パッド５１２により分離され、逆も同様である。基部接触縁２３３は、複数の基部信号接触パッド５２２、基部接地接触パッド５２４及びバイア５１４を有する。パターン５１６は、嵌合信号接触パッド５１２を基部信号接触パッド５２２に接続する。好適には、基部接地接触パッド５２４及び基部信号パッド５２２は、２個の基部接地接触パッド５２４が２個の基部信号パッド５２２により分離されるように配列される。バイア５１４は、リセプタクル回路基板２３０の第２側面及び第１側面間を電気的に接続する。

図７は、本発明の一実施形態に従って形成された組立後のプラグコネクタ１００を示す。図１について上述したように、図７に示されるプラグコネクタ１００は、基部１２０及びカバー１４０に結合されたインタフェースハウジング１１０を有する。最も外側のプラグ回路基板１３０は、プラグコネクタ１００の両側壁（一側壁のみ図示）を形成する。カバー１４０は、カバー１４０のタブ１４４を受容するインタフェースハウジングの切欠１１６を介してインタフェースハウジング上に固定される。

プラグ嵌合面１３７は、下側ガイドスロット１１７上でのプラグ回路基板１３２の整列及び配置を介して形成される。プラグ嵌合面１３７は、インタフェースハウジング１１０内に形成されたキャビティ内に形成される。

弾性コンタクト１２７の単一突起１２８は、二重突起１２９を介してプラグ回路基板１３０の基部接触縁１３３に接続される。プラグ回路基板１３０が互いに平行に整列されるので、弾性コンタクト１２７は平行な複数列に整列される。従って、弾性コンタクト１２７の単一突起１２８が基部１２０の下面を貫通するので、複数列の単一突起１２８を形成する。弾性コンタクト１２７の単一突起１２８は、印刷回路基板（図示せず）に形成されたリセプタクル（図示せず）内に配置されてもよい。

図８は、本発明の一実施形態に従って形成された組立後のリセプタクルコネクタ２００を示す。図２について上述したように、リセプタクルコネクタ２００は、基部２２０に結合されたインタフェースハウジング２０５を有する。最も外側のリセプタクル回路基板２３０は、リセプタクルコネクタ２００の両側壁（一側壁のみ図示）を形成する。インタフェースハウジング２０５及び基部２２０は共にカバー２４０に結合される。カバー２４０は、切欠２０７によるタブ２４４の受容を介してインタフェースハウジング２０５に結合される。

プラグ回路基板リセプタクルスロット２０６はインタフェースハウジング２０５内に形成される。プラグ回路基板リセプタクルスロット２０６は、インタフェースハウジング２０５の一側から始まりリセプタクル嵌合面２１０の表面を超えて延びるインタフェースハウジング２０５の輪郭をたどる。プラグ回路基板リセプタクルスロット２０６は互いに平行であり、プラグコネクタ１００内に配置されたプラグ回路基板１３０に直接対応する。プラグ嵌合面１３７内に配置されたプラグ回路基板１３０は、プラグ回路基板リセプタクルスロット２０６を介してリセプタクルコネクタ２００内に嵌合する。

リセプタクル嵌合面２１０は、リセプタクル嵌合面２１０内に形成された複数のガイドサポート２１５を有する。ガイドサポート２１５は、リセプタクル嵌合面２１０とプラグ嵌合面１３７との嵌合を介してプラグ回路基板１３０がリセプタクルコネクタ２００に接続された後、プラグ回路基板１３０を支持する。さらに、ガイドサポート２１５は、インタフェースハウジング２０５内に配置されたカードエッジ端子２１２のプラグ相互接続部２１４にプラグ嵌合縁１３２を案内する。また、カードエッジ端子２１２は、リセプタクル嵌合面２１０から端子通路２１１まで延びるガイドサポート２１５により支持される。

弾性コンタクト２２７の単一突起２２８は、二重突起２２９を介してリセプタクル回路基板２３０の基部接触縁２３３に接続される。リセプタクル回路基板２３０は互いに平行に整列するので、弾性コンタクト２２７は平行な複数列に整列する。従って、弾性コンタクト２２７の単一突起２２８は基部２２０の下面を貫通するので、単一突起２２８の平行な複数列を形成する。弾性コンタクト２２７の単一突起２２８は、印刷回路基板（図示せず）内に形成されたリセプタクル（図示せず）内に配置されてもよい。

図９は、本発明の一実施形態に従った嵌合前のプラグコネクタ１００及びリセプタクルコネクタ２００を示す。プラグコネクタ１００は、弾性コンタクト１２７の単一突起１２８を介して印刷回路基板９１０に接続される。リセプタクルコネクタ２００は、弾性コンタクト２２７の単一突起２２８を介して印刷回路基板９２０に接続される。

作動の際、プラグ回路基板１３０は、リセプタクル嵌合面２１０及びプラグ嵌合面１３７の直交方向の嵌合を介してリセプタクル回路基板２３０と嵌合する。すなわち、リセプタクルコネクタ２００がプラグコネクタ１００と嵌合する際、リセプタクル回路基板２３０は、プラグ回路基板１３０に対して横に、すなわち９０°回転した位置である。従って、プラグコネクタ１００は、プラグ回路基板１３０が水平方向の複数列に配列されるような方向に配置されるので、リセプタクル回路基板２３０は、プラグコネクタ１００がリセプタクルコネクタ２００と嵌合する際に縦列に配列される。逆に、プラグ回路基板が縦列となるような方向にプラグコネクタ１００が配置されると、リセプタクル回路基板２３０は、プラグコネクタ１００がリセプタクルコネクタ２００と嵌合する際に水平方向の複数列に配列される。すなわち、プラグ嵌合面１３７がリセプタクル嵌合面２１０と干渉すると、プラグ嵌合面１３７はリセプタクル嵌合面２１０と対向する。リセプタクルコネクタ２００がプラグコネクタ１００と嵌合すると、基板インタフェースが形成される。

プラグ嵌合面がリセプタクル嵌合面２１０と嵌合すると、プラグ回路基板１３０は、プラグ嵌合縁１３２がカードエッジ端子２１２のプラグ相互接続部２１４と接触するまで、プラグ回路基板リセプタクルスロット２０６を介してリセプタクルコネクタ２００のインタフェースハウジング２０５内に移動する。プラグ嵌合縁１３２がインタフェースハウジング２０５内に移動すると、リセプタクル嵌合面２１０は、プラグコネクタ１００のインタフェースハウジング１１０内に形成されたキャビティ内に配置されるプラグ嵌合面１３７と嵌合する。好適には、プラグコネクタ１００及びリセプタクルコネクタ２００が一旦嵌合完了すると、リセプタクルコネクタ２００のインタフェースハウジング２０５は、プラグコネクタ１００のインタフェースハウジング１１０内に固定される。

プラグコネクタ１００がリセプタクルコネクタ２００と一旦嵌合完了すると、プラグ回路基板１３０のプラグ嵌合縁１３２はプラグ相互接続部２１４に接続される。一旦嵌合すると、プラグ回路基板１３０の水平の複数列は、リセプタクル回路基板２３０の縦列に接続される。逆に、プラグコネクタ１００は、プラグ回路基板１３０の縦列がリセプタクル回路基板２３０の水平列に接続されるように、リセプタクルコネクタ２００に嵌合する。すなわち、プラグ回路基板１３０は直交する方向にリセプタクル回路基板２３０に接続される。従って、プラグコネクタ１００はリセプタクルコネクタ２００と直交接続する。リセプタクルコネクタ２００に対するプラグコネクタ１００の直交接続は、プラグコネクタ１００及びリセプタクルコネクタ２００間に基板インタフェースを形成する。このため、印刷回路基板９１０，９２０は、バックプレーンを要することなく、プラグコネクタ１００及びリセプタクルコネクタの組み合わせを介して物理的及び電気的に接続される。

図２について上述したように、プラグ相互接続部２１４は接地端子１２又は信号端子２２であってもよい。カードエッジ端子２１２が信号端子２２の場合、二重ビームプラグ相互接続部２４はプラグ嵌合縁１３２の一嵌合信号接触パッド４１０と接触する。特定のプラグ回路基板１３０の嵌合信号接触パッド４１０は図４に示されるようにプラグ回路基板１３０の一側のみに配置されているので、プラグ回路基板１３０の一側のみが二重ビームプラグ相互接続部２４と接触する。プラグ回路基板１３０は、信号端子２２を介して特定のリセプタクル回路基板２３０に接続される。すなわち、二重ビームプラグ相互接続部２４及びリセプタクル信号相互接続部２８が中間部２６を介して接続されるので、信号端子２２は、プラグ回路基板１３０及びリセプタクル回路基板２３０間に物理的及び電気的な接続を形成する。しかし、カードエッジ端子２１２が接地端子１２の場合、単一ビームプラグ相互接続部１４はプラグ嵌合縁１３２の一嵌合接地接触パッド３１０と接触する。嵌合接地接触パッド３１０が嵌合信号接触パッド４１０としてプラグ回路基板１３０の反対側面に配置されているので、プラグ回路基板１３０の一側面のみが単一ビームプラグ相互接続部１４と接触する。プラグ回路基板１３０は、接地端子１２を介して特定のプラグ回路基板に接続される。すなわち、単一ビームプラグ相互接続部２４及びリセプタクル接地相互接続部は中間部１６を介して接続されるので、接地端子１２は、プラグ回路基板１３０及びリセプタクル回路基板２３０間の物理的リンクを形成する。

カードエッジ端子２１２は、端子通路２１１を介してリセプタクルコネクタ２００のインタフェースハウジング２０５内に延びる。図２について上述したように、各カードエッジ端子のリセプタクル相互接続部２１６は音叉状に形成されてもよい。リセプタクル回路基板２３０のリセプタクル嵌合縁２３２は、リセプタクル相互接続部２１６の２個の音叉状突起間に配置される。リセプタクル相互接続部２１６の各突起は、リセプタクル嵌合縁２３２の各側面に配置される信号接触パッド５１２又は接地信号接触パッド５１０と接触する。すなわち、信号端子２２のリセプタクル信号相互接続部２８は、リセプタクル回路基板２３０の一側面上の信号接触パッド５１２と接触するが、同時にリセプタクル回路基板２３０の他側面上の信号接触パッド５１２と接触する。同様に、接地端子１２のリセプタクル接地相互接続部１８は、リセプタクル回路基板２３０の一側面上の接地接触パッド５１０と接触するが、同時にリセプタクル回路基板２３０の他側面上の接地接触パッドと接触する。

上述したように、各プラグ回路基板１３０は、各プラグ嵌合縁１３２の対向する両面に配置された複数の嵌合接地接触パッド及び嵌合信号接触パッド３１０を有する。各嵌合接地接触パッド３１０又は各嵌合信号接触パッド４１０は、プラグコネクタ１００がリセプタクルコネクタ２００に嵌合する際、カードエッジ端子２１２のプラグ相互接続部２１４に接続される。各カードエッジ端子２１２は、リセプタクル相互接続部２１６を介してリセプタクル回路基板２３０の各側面に配置された２個の嵌合信号接触パッド５１２又は２個の嵌合接地接触パッド５１０に接続される。従って、各プラグ回路基板１３０は、複数のリセプタクル回路基板２３０に物理的及び電気的に接続される。

同様に、各リセプタクル回路基板２３０は、複数の嵌合接地接触パッド５１０及び嵌合信号接触パッド５１２を有する。１対の嵌合接地接触パッド５１０又は嵌合信号接触パッド５１２は、リセプタクルコネクタ２００がプラグコネクタ１００に嵌合する際、カードエッジ端子２１２のリセプタクル相互接続部２１６に接続される。各カードエッジ端子２１２は、プラグ相互接続部２１４を介してプラグ回路基板１３０の一側面に配置された嵌合接地接触パッド３１０又は嵌合信号接触パッド４１０に接続される。従って、各リセプタクル回路基板２３０は、複数のプラグ回路基板１３０に物理的及び電気的に接続される。

或いは、プラグ回路基板１３０はリセプタクル回路基板２３０と同様に構成されてもよい。すなわち、プラグ回路基板１３０は、プラグ回路基板の両側面に嵌合接地接触パッド３１０及び嵌合信号接触パッド４１０を有してもよい。この場合、カードエッジ端子２１２は、音叉状プラグ相互接続部及び音叉状リセプタクル相互接続部を有してもよい。このため、音叉状リセプタクル相互接続部は、音叉状プラグ相互接続部の方向から９０°回転した方向に配置されてもよい。

このように、上記実施形態の少なくともいくつかは、縁で嵌合する回路基板用の改良された電気コネクタを提供する。これら電気コネクタは、バックプレーン無しで印刷回路基板を接続する。上記実施形態の少なくともいくつかは印刷回路基板間により直接の接続を提供するので、信号干渉及び信号減衰を低減することによりシステム性能を改善する。

上述の主に関心のある構成の実施形態ではプラグコネクタ１００及びリセプタクルコネクタ２００が互いに直交する方向を向いているが、別の角度方向性とすることも可能である。例えば、ヘッダ回路基板１３０及びプラグ回路基板２３０の列は、互いに成す角度が鈍角又は鋭角等の別の非平行な構成で配列されてもよい。

本発明の一実施形態に従って形成されたプラグコネクタの分解図である。本発明の一実施形態に従って形成されたリセプタクルコネクタの分解図である。本発明の一実施形態に従って形成されたプラグ回路基板すなわちプラグウエハの第１側面を示す斜視図である。ヘッダ嵌合縁が複数の嵌合信号接触パッド及びバイアを有するプラグ回路基板すなわちプラグウエハの第２側面を示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成されたリセプタクル回路基板すなわちリセプタクルウエハの第１側面を示す斜視図である。リセプタクル回路基板すなわちリセプタクルウエハの第２側面を示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成された組立後のプラグコネクタを示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成された組立後のリセプタクルコネクタを示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成された嵌合前のリセプタクルコネクタ及びプラグコネクタを示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成された接地端子を示す斜視図である。本発明の一実施形態に従って形成された信号端子を示す斜視図である。

符号の説明

１００プラグコネクタ（第１コネクタ）
１２０，２２０基部（ハウジング）
１２２，２２２通路
１３０，２３０回路基板
１３２，２３２嵌合縁
２００リセプタクルコネクタ（第２コネクタ）
２０５インタフェースハウジング
２０６スロット
２１１端子通路
２１２カードエッジ端子
４１０，５１２信号接触パッド

Claims

互いに平行な第１群の回路基板（１３０）を有する第１コネクタ（１００）と、互いに平行な第２群の回路基板（２３０）を有する第２コネクタ（２００）とを具備し、前記第１コネクタは、嵌合面（１３７）において前記第２コネクタと電気的に接続され、前記第１群の回路基板（１３０）は、前記第２群の回路基板（２３０）に対して横方向に配列する電気コネクタ組立体であって、
該電気コネクタ組立体は、前記第１群及び第２群の回路基板のうち一方に沿って１列に配列されると共に一方の前記回路基板の接触パッドに接触する一群の端子（２１２）をさらに具備し、
該一群の端子は、前記第１群及び第２群の回路基板のうち他方の前記回路基板上の接触パッドと電気接続されることを特徴とする電気コネクタ組立体。
前記第１及び第２コネクタ（１００，２００）は、前記回路基板（１３０，２３０）を保持する通路（１２２，２２２）をそれぞれ有するハウジング（１２０，２２０）をそれぞれ具備することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ組立体。
前記回路基板（２３０）がそれぞれ嵌合縁（２３２）を有し、
前記第１群及び第２群の回路基板を電気的に相互接続するために、前記嵌合縁に沿ってカードエッジ端子（２１２）が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ組立体。
前記電気コネクタ組立体は、前記カードエッジ端子（２１２）を受容する端子通路（２１１）を有するインタフェースハウジング（２０５）をさらに具備し、
該インタフェースハウジングは、前記回路基板（１３０）の前記嵌合縁（１３２）を受容するスロット（２０６）を有することを特徴とする請求項３記載の電気コネクタ組立体。
前記端子通路は、前記スロットに対して横方向に配列された縦列に整列されていることを特徴とする請求項４記載の電気コネクタ組立体。
前記端子通路は、前記スロットに対して直交方向に配列された縦列に整列されていることを特徴とする請求項４記載の電気コネクタ組立体。