JP4979998B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明はコネクタに係り、特にケーブルの端に設けてあり、電子機器のプリント基板の端に実装してある基板側コネクタに接続されて使用されるコネクタに関する。

コンピュータ機器の間の信号の伝送には、信号の高速化の傾向の状況の下で、伝送を高い信頼性で行うために、一つの信号に第１、第２の二つの信号線を割り当て、第１の信号線にプラスの信号を伝送し、第２の信号線にプラスの信号とは逆であるマイナスの信号を伝送する平衡伝送方式が採用されて来ている。これに対応できるコネクタも種々提案され商品化されている。

ケーブル側コネクタは、ケーブルの両端にコネクタを備えた構成であり、一のコネクタを一つのコンピュータ機器のコネクタに接続し、別のコネクタを別のコンピュータ機器のコネクタに接続して使用され、二つのコンピュータ機器の間を接続する。

図１は従来のケーブル側コネクタ１０を基板側コネクタ４０と対応させて示す。ケーブル側コネクタ１０はケーブル１１の端に設けてあり、電子機器のプリント基板４１の端に実装してある基板側コネクタ４０に接続されて使用される。

ケーブル側コネクタ１０は、コネクタモジュール１２がシールドカバー組立体３０内に設けてあり、ケーブル１１内の電線の端がコネクタモジュール１２に半田付けしてある構成である。

図２に示すように、コネクタモジュール１２は、コンタクト組立体１３内にプリント基板組立体２０が取り付けられている構成である。

コンタクト組立体１３は、図３に示すように、絶縁体ブロック１４に、その裏側から、対をなす信号コンタクト１５−１、１５−２と板状のグランドコンタクト１６とが圧入されている構成である。絶縁体ブロック１４のうち、前側に板状に突き出ている突出部１４ａに、信号コンタクト１５−１、１５−２とグランドコンタクト１６とが並んでいる。この部分がコネクタ接続部１８を構成し、このコネクタ接続部１８が、基板側コネクタ４０に差し込まれる。絶縁体ブロック１４の後ろ側に、端子部１５−１ａ、１５−２ａ、１６ａが突き出て並んでいる。

プリント基板組立体２０は、コンタクト組立体１３とケーブル１１との間の中継を行う働きをするものであり、プリント基板２１に、コンデンサ素子２５及び抵抗素子２６が実装してある構成である。プリント基板２１は、その上面と下面とに、信号パターン２２とグランドパターン２３とが形成されている構成である。信号パターン２２は複数本が平行に配されている。残りの部分がグランドパターン２３である。コンデンサ素子２５及び抵抗素子２６は、個々の信号パターン２２に並列に接続してあり、イコライザ回路部２７を構成している。

プリント基板組立体２０は、プリント基板２１の前側端を、モールド部品１４の溝部１４ｂに嵌合させて、且つ、信号パターン２２の端を端子部１５−１ａ、１５−２ａと半田付けされて、且つグランドパターン２３の端を端子部１６ａと半田付けされている。

ケーブル１１の端の電線がプリント基板２１の反対側の端に半田付けしてある。

上記のイコライザ回路部２７はケーブル１１を通って伝送されてきた信号の波形のひずみを補正する機能を有し、このイコライザ回路部２７が存在することよって、信号の伝送の信頼性が高められており、且つ、ケーブル１１の長さを従来の約５ｍの約二倍の１０ｍの長さにまですることが可能となっている。
特開２００３−０５９５９３号公報

しかし、上記のケーブル側コネクタ１０は、プリント基板組立体２０及び独立した部品である信号コンタクト１５−１、１５−２が必要であり、部品点数が多かった。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、上記課題を解決したコネクタを提供することを目的とする。

そこで、本発明は、シールドカバー組立体の内部にイコライザ機能部を有し、該シールドカバー組立体の先端にコンタクトが並んだ構成であって相手側のコネクタと嵌合して接続される嵌合接続部を有し、該シールドカバー組立体の後側よりケーブルが延在している構成のコネクタにおいて、
前記シールドカバー組立体の内部に、樹脂パッケージユニット組立体を有し、
該樹脂パッケージユニット組立体は、樹脂パッケージユニットと絶縁体ブロックとが組み合わされてなる構成であり、
前記樹脂パッケージユニットは、樹脂パッケージ部の内部にイコライザ機能を有する素子を有し、該樹脂パッケージ部より、コンタクトを形成する複数のコンタクト用リードと電線が接続される複数の電線接続用リードとが突き出ている構成であり、
前記絶縁体ブロックは、前記コンタクト用リードが収まる溝部を有する形状であり、
前記樹脂パッケージユニットと前記絶縁体ブロックとが、前記コンタクト用リードが前記溝部に嵌合した状態で組み合わされてあり、前記絶縁体ブロックのうち前記コンタクト用リードが前記溝部に嵌合してある部分が前記嵌合接続部を形成し、
前記電線接続用リードに前記ケーブルの端より延びている電線が接続してある構成とし、前記コンタクト用リードは、前記樹脂パッケージ部側において幅方向に隣接して並列する二つのコンタクト用リードが前記嵌合接続部側において前記幅方向の位置が一致され前記幅方向に垂直な高さ方向に対向して対をなす構成であり、当該二つのコンタクト用リードの一方が前記樹脂パッケージ部側から前記嵌合接続部側に向けて前記高さ方向と前記幅方向に曲がる曲がり部を有することを特徴とする。

本発明によれば、コンタクト部材及び中継用のプリント基板が必要でなくなるため、また、樹脂パッケージユニットは半導体装置の製造方法を利用して製造されるものであるため、従来に比較して、安価に製造出来る。

次に本発明の実施の形態について説明する。

図４は本発明の実施例１になるケーブル側コネクタ５０を基板側コネクタ４０と対応させて示す。ケーブル側コネクタ５０及び基板側コネクタ４０は、平衡伝送が可能である構成である。図５は、図示の便宜上、図４に示すケーブル側コネクタ５０を上下反転した姿勢として、分解して示す。図６、図７は、図５の姿勢に合わせて示す。

ケーブル側コネクタ５０はケーブル１１の端に接続されて設けてあり、Ｙ１側からケーブル１１が延びており、電子機器のプリント基板４１の端に実装してある基板側コネクタ４０に接続されて使用される。ケーブル１１は内部に複数のペア線及びドレイン線が組み込んである構造である。

Ｘ１−Ｘ２、Ｙ１−Ｙ２、Ｚ１−Ｚ２は夫々ケーブル側コネクタ５０の幅方向、長手方向、高さ方向である。Ｙ１は後方、Ｙ２は前方（接続の際に挿入する方向）である。

図４及び図５に示すように、ケーブル側コネクタ５０は、樹脂パッケージユニット組立体７０がシールドカバー組立体６０内に組み込んである構成である。シールドカバー組立体６０の先端側（Ｙ２側）には、開口枠部６３の中心に、嵌合接続部１００が突き出ている。
［シールドカバー組立体６０の構造］
シールドカバー組立体６０は、共にアルミニウム或いは亜鉛のダイキャスト部品である、略箱形状のカバー本体６１と、略板形状のカバー部材６５とよりなる。カバー部材６５はカバー本体６１のＺ２側にねじで固定してあり、カバー本体６１のＺ２側の開口６２を覆っている。カバー本体６１はＹ２側に、略四角形状の開口枠部６３を有する。
［樹脂パッケージユニット組立体７０の構造］
図６（Ａ）は樹脂パッケージユニット組立体７０を示す。図６（Ｂ）は同図（Ａ）の樹脂パッケージユニット組立体７０をＹ２側から見た図であり、特に嵌合接続部１００を示す。樹脂パッケージユニット組立体７０は、図６（Ｃ）に示す樹脂パッケージユニット７１と、図６（Ｄ）に示す絶縁体ブロック９０とが組み合わされた構造である。

樹脂パッケージユニット７１は、図６（Ｃ）及び図７（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）に示すように、イコライザ機能を有する樹脂パッケージ素子７２が、扁平な直方体形状の樹脂パッケージ部８０の内部に樹脂封止してあり、樹脂パッケージ部８０よりＹ２方向に、ケーブル側コネクタ５０のコンタクトを形成するコンタクト用リード群８１が突き出ており、樹脂パッケージ部８０よりＹ１方向に、電線が接続される電線接続用リード群８５が突き出ている構成である。

樹脂パッケージ素子７２は、アクティブ型であってイコライザ機能を有するphyICチップ７３が樹脂パッケージ７４内に樹脂封止してあり、且つ、樹脂パッケージ７４より実装用のリード７５，７６が突き出ているガルウィング構造であり、所謂リタイマデバイスである。アクティブ型であるphyICチップ７３は、電源の供給を必要とするが、伝送されてきた信号のひずみを補正する他に信号のレベルも上げるように働く。

コンタクト用リード群８１は、対をなすコンタクト用リード８２、８３を複数有する構成である。各コンタクト用リード８２、８３は、Ｙ１側に、寄せ集まって、樹脂パッケージ部８０の中心に向かうリード部８２ａ、８３ａを有する。リード部８２ａ、８３ａは略放射状に並んでいる。コンタクト用リード８３は樹脂パッケージ部８０に近い部位に曲がり部８３ｂを有し、コンタクト用リード８２のＺ２側に位置しており（図７（Ｂ）、（Ｃ）参照）、コンタクト用リード８２とコンタクト用リード８３とは対を成している。対をなすコンタクト用リード８２、８３は、樹脂パッケージ部８０よりＹ２方向に突き出して、各対がＸ１−Ｘ２方向に並んでいる。

電線接続用リード群８５は、複数の電線接続用リード８６よりなる。各電線接続用リード８６は、Ｙ２側に、寄せ集まって、樹脂パッケージ部８０の中心に向かうリード部８６ａを有する。リード部８６ａは略放射状に並んでいる。各電線接続用リード８６は、樹脂パッケージ部８０よりＹ１方向に突き出して、Ｘ１−Ｘ２方向に並んでいる。

樹脂パッケージ素子７２は、リード７５，７６を上記のリード部８２ａ、８３ａ及びリード部８６ａの端に支持されここに半田付けされて実装してある。

上記の樹脂パッケージ部８０は、樹脂パッケージ素子７２に加えて、上記のリード部８２ａ、８３ａ及びリード部８６ａも封止している。

絶縁体ブロック９０は、図６（Ｄ）に示すように、合成樹脂の成形部品であり、フランジ部９１と、これよりＹ２方向に突き出ている板状の突出部９２とよりなる。図６（Ｅ）に示すように、突出部９２の上下面にはコンタクト用リード８２、８３が嵌合する溝部９３、９４を有し、フランジ部９１には、溝部９３の延長の貫通穴９５及び溝部９４の延長の貫通穴９６が形成してある。

絶縁体ブロック９０のＹ１側から、コンタクト用リード８２が貫通穴９６を貫通して溝部９４内に嵌合してあり、且つ、コンタクト用リード８３が貫通穴９５を貫通して溝部９３内に嵌合してあり、樹脂パッケージユニット７１と絶縁体ブロック９０とが組み合わされている。

上記のように樹脂パッケージユニット７１と絶縁体ブロック９０とが組み合わされることによって、コネクタ接続部１００が形成され、樹脂パッケージユニット組立体７０となる。なお、コネクタ接続部１００は、図６（Ｂ）に示すように、コンタクト用リード８２が板状突出部９２の溝部９４に嵌合して、Ｙ２方向に延在して、且つＺ１面に露出しており、別のコンタクト用リード８３が板状突出部９２の溝部９３に嵌合して、Ｙ２方向に延在して、且つＺ２面に露出しており、且つ、複数のコンタクト用リード８２、８３がＸ１−Ｘ２方向に所定のピッチで並んでいる構造である。
［樹脂パッケージユニット７１の製造工程］
上記の樹脂パッケージユニット７１の構造の理解のために、樹脂パッケージユニット７１の製造工程について、図８乃至図１１を参照して簡単に説明する。

図８（Ａ）、（Ｂ）に示すリードフレーム１１０を用意する。１１１，１１２は両側の帯部である。１１３はタイバーであり、コンタクト用リード８２、８３同士及びこれらと帯部１１１，１１２とを繋いでいる。１１４は別のタイバーであり、電線接続用リード８６同士及びこれらと帯部１１１，１１２とを繋いでいる。

図９は樹脂パッケージユニット７１の製造工程図である。

［樹脂パッケージ素子実装工程１２０］
先ず、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、樹脂パッケージ素子７２を、そのリード７５，７６の位置を合わせてリード部８２ａ、８３ａの端部に支持されるように搭載し、リフロー工程を経て、リード７５，７６の位置を合わせてリード部８２ａ、８３ａ及びリード部８６ａの端部に半田付けして実装する。１３０，１３１は半田付け部である。

［樹脂パッケージ部成形工程１２１］
次いで、トランスファーモールド装置を使用して、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、樹脂パッケージ部８０を成形する。樹脂パッケージ部８０は、タイバー１１３，１１４の際まで形成され、樹脂パッケージ素子７２及びリード部８２ａ、８３ａ、８６ａを封止する。

［コンタクト用リード曲げ工程１２２］
次いで、プレス装置を使用して、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コンタクト用リード８３の一部を曲げて曲がり部８３ｂを形成して、コンタクト用リード８３がコンタクト用リード８２のＺ２側に位置するようにする。この状態で、図７に示す樹脂パッケージユニット７１が略製造されて、この樹脂パッケージユニット７１がタイバー１１３，１１４によって、コンタクト用リード８２、８３同士が繋がった状態及び電線接続用リード８６同士が繋がった状態、及び、帯部１１１，１１２と繋がった状態となる。

［タイバー切除工程１２３］
最後に、タイバー１１３、１１４を複数の箇所で切断して除去することによって、樹脂パッケージユニット７１がリードフレーム１００から切り離されて完成する。
［ケーブル側コネクタ５０の組み立て及び使用状態等］
図４及び図５に示すように、樹脂パッケージユニット組立体７０は、ケーブル１１の端より延びている電線１１ａが電線接続用リード８６に半田付けして接続された状態で、カバー本体６１内に開口６２側から組み込まれる。コネクタ接続部１００は開口枠部６３の中央に位置して開口枠部６３内にＹ２方向に突き出ている。フランジ部９１は開口枠部６３のＹ１側に当たっている。樹脂パッケージ部８０はカバー本体６１内に位置決めされて収まっている。カバー部材６５は樹脂パッケージ部８０を押さえている。

ケーブル１１の端は、かしめ部材１４０によってかしめられている。取り付けられたカバー部材６５が、ケーブル１１のかしめられている部分をカバー本体６１とカバー部材６５との間にクランプする。これによって、ケーブル側コネクタ５０が完成する。

なお、ケーブル１１の端より延びている一本の電源供給電線（図示せず）が所定の電線接続用リード８６に接続してある。

上記のケーブル側コネクタ５０は、図４に示すように、嵌合接続部１００を一つのコンピュータ機器の基板側コネクタ４０の嵌合穴部に差し込んで接続し、ケーブル１１の反対側のケーブル側コネクタを別のコンピュータ機器のコネクタに接続して使用され、二つのコンピュータ機器の間を接続する。コンタクト用リード８２には、プラスの信号が流れ、コンタクト用リード８３には、マイナスの信号が流れる。

phyICチップ７３が外部からの電圧によって駆動されており、ケーブル１１を通って伝送されてきた信号の波形のひずみが補正されており、信号の伝送の信頼性が高められており、且つ、ケーブル１１の長さは最大で従来の約５ｍの約二倍以上の長さに出来る。

ここで、図４及び図５より分かるように、ケーブル側コネクタ５０は、図１乃至図３に示すケーブル側コネクタ１０と比較すると、従来は必要とされていたプリント基板組立体及び信号コンタクトが不要となり、部品点数が少なくなっており、ケーブル側コネクタ１０に比較して製造コストが安価である。

上記のphyICチップ７３に代えて、パッシブ型のICチップを使用してもよい。
［別の樹脂パッケージユニット７１Ａの構造］
次に、別の樹脂パッケージユニット７１Ａについて説明する。図１３（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）は樹脂パッケージユニット７１Ａを示す。この樹脂パッケージユニット７１Ａは、図７（Ａ）、（Ｂ），（Ｃ）に示す樹脂パッケージユニット７１とは、樹脂パッケージ素子７２に代えて、phyICチップ７３が実装してあり、このphyICチップ７３が樹脂パッケージ部８０によって封止されている構成が相違する。

図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すリードフレーム１１０Ａを使用する。リードフレーム１１０Ａは、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すリードフレーム１１０とは、アイランド１１５及びタイバー１１６を追加して有する点が相違する。図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、phyICチップ７３はアイランド１１５上に実装され、ワイヤボンディングされて、phyICチップ７３の上面のパッドとリード部８２ａ、８３ａ、８６ａとの間にワイヤ１４０が張ってある。樹脂パッケージ部８０は、phyICチップ７３、ワイヤ１４０、リード部８２ａ、８３ａ、８６ａを封止する。

樹脂パッケージユニット７１Ａは前記と同様に絶縁体ブロック９０と組み合わされ、樹脂パッケージユニット組立体となる。この樹脂パッケージユニット組立体は、前記の樹脂パッケージユニット組立体７１と同様にシールドカバー組立体６０内に組み込まれる。

上記のphyICチップ７３に代えて、パッシブ型のICチップを使用してもよい。

また、本発明の樹脂パッケージユニットのリードをコンタクトとして利用する構成は、前記の実施例の平衡伝送用のコネクタに限定されずに、一つの信号に一本の信号線を割り当てる一般のコネクタにも適用が可能である。この場合には、コンタクトは対を構成する必要はない。

従来のケーブル側コネクタを基板側コネクタと対応させて示す斜視図である。 図１のケーブル側コネクタを構成するコネクタモジュールを示す図である。 図２のコネクタモジュールを構成するコンタクト組立体を分解して示す図である。 本発明の実施例１になるケーブル側コネクタを基板側コネクタと対応させて示す斜視図である。 図４のケーブル側コネクタの分解斜視図である。 樹脂パッケージユニット組立体を、これを構成する絶縁体ブロック及び樹脂パッケージユニットと併せて示す図である。 樹脂パッケージユニットを示す図であるり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は左側面図である。 図７の樹脂パッケージユニットの製造に使用するリードフレームを示す図である。 図７の樹脂パッケージユニットの製造工程図である。 樹脂パッケージ素子実装工程が完了したときの状態を示す図である。 樹脂パッケージ部成形工程が完了したときの状態を示す図である。 コンタクト用リード曲げ工程が完了したときの状態を示す図である。 別の実施例の樹脂パッケージユニットを示す図で 図１３の樹脂パッケージユニットの製造に使用するリードフレームを示す図である。 チップが実装されワイヤボンディングが完了したときの状態を示す図である。

符号の説明

１１ ケーブル
５０ ケーブル側コネクタ
６０ シールドカバー組立体
６３ 開口枠部
７０ 樹脂パッケージユニット組立体
７１ 樹脂パッケージユニット
７２ 樹脂パッケージ素子
７３ phyICチップ
７５，７６ リード
８０ 樹脂パッケージ部
８１ コンタクト用リード群
８２，８３ コンタクト用リード
８２ａ、８３ａ、８６ａ リード部
８５ 電線接続用リード群
８６ 電線接続用リード
９０ 絶縁体ブロック
９１ フランジ部
９２ 突出部
９３、９４ 溝部
９５、９６ 貫通穴
１００ 嵌合接続部
１１０，１１０Ａ リードフレーム
１１５ アイランド
１４０ ワイヤ

Claims (3)

1. シールドカバー組立体の内部にイコライザ機能部を有し、該シールドカバー組立体の先端にコンタクトが並んだ構成であって相手側のコネクタと嵌合して接続される嵌合接続部を有し、該シールドカバー組立体の後側よりケーブルが延在している構成のコネクタにおいて、
   前記シールドカバー組立体の内部に、樹脂パッケージユニット組立体を有し、
   該樹脂パッケージユニット組立体は、樹脂パッケージユニットと絶縁体ブロックとが組み合わされてなる構成であり、
   前記樹脂パッケージユニットは、樹脂パッケージ部の内部にイコライザ機能を有する素子を有し、該樹脂パッケージ部より、コンタクトを形成する複数のコンタクト用リードと電線が接続される複数の電線接続用リードとが突き出ている構成であり、
   前記絶縁体ブロックは、前記コンタクト用リードが収まる溝部を有する形状であり、
   前記樹脂パッケージユニットと前記絶縁体ブロックとが、前記コンタクト用リードが前記溝部に嵌合した状態で組み合わされてあり、前記絶縁体ブロックのうち前記コンタクト用リードが前記溝部に嵌合してある部分が前記嵌合接続部を形成し、
   前記電線接続用リードに前記ケーブルの端より延びている電線が接続してある構成とし、前記コンタクト用リードは、前記樹脂パッケージ部側において幅方向に隣接して並列する二つのコンタクト用リードが前記嵌合接続部側において前記幅方向の位置が一致され前記幅方向に垂直な高さ方向に対向して対をなす構成であり、当該二つのコンタクト用リードの一方が前記樹脂パッケージ部側から前記嵌合接続部側に向けて前記高さ方向と前記幅方向に曲がる曲がり部を有することを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記複数のコンタクト用リード及び複数の電線接続用リードは、寄せ集まっているリード部を有し、
   前記樹脂パッケージユニットは、前記素子が、イコライザ機能を有するチップが樹脂パッケージ内に樹脂封止してあり、且つ、樹脂パッケージより実装用のリードが突き出ている構成であり、
   前記素子が、その実装用リードを、前記リード部の端部に半田付けしてあり、
   前記樹脂パッケージ部が、前記素子の全体及び前記リード部を封止している構成としたことを特徴とするコネクタ。
3. 請求項１に記載のコネクタにおいて、
   前記複数のコンタクト用リード及び複数の電線接続用リードは、寄せ集まっているリード部を有し、
   前記樹脂パッケージユニットは、アイランドを更に有し、前記素子がチップであり、前記アイランド上に固着してあり、該チップと前記リード部の端との間が、ボンディングされたワイヤによって接続してあり、
   前記樹脂パッケージ部が、前記チップの全体、前記アイランドの全体及び前記リード部を封止している構成としたことを特徴とするコネクタ。

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