JP5884127B2 - 高速信号伝送を実現するための端子構造を有するコネクタ - Google Patents
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Description
本願発明は、可能な範囲で端子構造に変更を加えることにより、スキューを改善すると同時に、クロストークを改善して、USB3.0よりも更に高速の信号伝送を達成し得る端子構造を有したコネクタを提供することを目的とする。
この本コネクタによれば、信号端子に伝送される信号に生じ得るタイミングのズレ(スキュー)を小さくすることができるとともに、クロストークを、USB3.0よりも高速の信号伝送を達成するのにも良好な値にまで低減さシェルことができる。
この構成によれば、より効果的にインピーダンス整合を図ることができる。
尚、上記コネクタにおいて、前記第一端子群を構成する5本の端子のインピーダンスは、90±10Ωの範囲にあるのが好ましい。
試行錯誤を繰り返し、鋭意研究を進めた結果、本願発明者らは、以下に説明する端子構造を備えたコネクタによれば、スキューを改善すると同時に、クロストークをも改善し、USB3.0よりも更に高速の信号伝送が可能であることを見出した。このコネクタに含まれる端子構造を用いた場合、インピーダンスは約82.5〜94Ω、即ち、90±10Ωの範囲内となり、クロストークは約−41dbとなり、スキューは全く検出されなかった。
第一端子群30を構成する5本の端子には、中心に位置するグランド端子30Gと、グランド端子30Gを挟む一方の側に設けられた2本の信号端子30S2、30S1、グランド端子30Gを挟む他方の側に設けられた2本の信号端子30S3、30S4が含まれる。これらの端子は、グランド端子30Gを中心に対称構造を成しており、グランド端子30Gに近い側に配置された信号端子30S2と、グランド端子30Gから遠い側に配置された信号端子30S1は、グランド端子30Gとともに一方の差動ペアを形成し、同様に、グランド端子30Gに近い側に配置された信号端子30S3と、グランド端子30Gから遠い側に配置された信号端子30S4は、グランド端子30Gとともに他方の差動ペアを形成している。従って、これらの各差動ペア内で、インピーダンス整合を図ることが重要になる。
これら5本の端子30S1〜31S4、30Gには、それぞれ、相手コネクタとの嵌合時に相手コネクタの対応端子と接触し得る接触部31S1、31S2、31G、31S3、31S4と、基板に実装される実装部33S1、33S2、33G、33S3、33S4と、更に、これら接触部31S1、31S2、31G、31S3、31S4と実装部33S1、33S2、33G、33S3、33S4とを連結する、例えば、側面視略L字状の中間部32S1、32S2、32G、32S3、32S4が含まれる。特に、接触部31S1、31S2、31G、31S3、31S4は、相手コネクタとの嵌合方向(図示矢印「イ」)に沿う同一の先端位置31S1’、’31S2’、31G’、31S3’、31S4’から、実装部33の側に向って、相隣り合う端子の接触部と同一面にて直線状に延びている。尚、中間部32の、相隣り合う端子とのピッチ方向における幅は、接触部31や実装部33のそれより拡幅されていてもよい。拡幅したとき、上記と同様のシミュレーションにより、インピーダンスは95.9Ωから91Ωに改善した。従って、このような拡幅は、インピーダンス整合を図るために効果的であると考えられる。
12 絶縁ハウジング
16 保持部
17 保持部
24 金属シェル
28 嵌合部
29 嵌合部
30 コンタクト
31 接触部
32 中間部
33 実装部
60 コンタクト
Claims (6)
- 絶縁性を有するハウジングと、
前記ハウジングの外部を覆う導電性を有するシェルと、
前記ハウジングによって支持される第一端子群と第二端子群と、を有し、
前記第一端子群と前記第二端子群はそれぞれ、5本の端子から成り、これら5本の端子は、相隣り合う端子のピッチ方向に沿って互いに並列に且つそれぞれが相手コネクタとの嵌合方向に沿って配列されており、前記第一端子群と前記第二端子群は前記ピッチ方向において相隣り合って配置されており、
前記第一端子群を構成する5本の端子には、中心に位置するグランド端子と、前記グランド端子を挟む一方の側と他方の側の各側に2本ずつ設けられた信号端子が含まれ、これら5本の端子は、前記グランド端子を中心に対称構造を成しており、
前記第一端子群を構成する5本の端子はそれぞれ、前記相手コネクタとの嵌合時に前記相手コネクタの対応端子と接触し得る接触部と、基板に実装される実装部と、前記接触部と前記実装部とを連結する中間部を有し、前記接触部は、前記相手コネクタとの嵌合方向に沿う同一の先端位置から前記実装部の側に向って同一の面上で直線状に延びており、
前記グランド端子、前記一方の側において前記グランド端子に近い側に配置された信号端子、及び、前記他方の側において前記グランド端子に近い側に配置された信号端子の、それぞれにおける前記中間部の長さは、前記一方の側において前記グランド端子から遠い側に配置された信号端子、及び、前記他方の側において前記グランド端子から遠い側に配置された信号端子の、それぞれにおける前記中間部の長さより、長く設定されていることを特徴とするコネクタ。 - 側面視略L字状の中間部のうち、前記接触部と連続した状態で前記相手コネクタとの嵌合方向に沿って直線状に延びている前記中間部の一部長さに関して、前記グランド端子、前記一方の側において前記グランド端子に近い側に配置された信号端子、及び、前記他方の側において前記グランド端子に近い側に配置された信号端子の、それぞれにおける当該一部長さは、前記一方の側において前記グランド端子から遠い側に配置された信号端子、及び、前記他方の側において前記グランド端子から遠い側に配置された信号端子の、それぞれにおける当該一部長さより、長く設定されている請求項1に記載のコネクタ。
- 前記中間部の、前記ピッチ方向における幅は、前記接触部のそれより拡幅されている請求項1又は2に記載のコネクタ。
- 前記第一端子群を構成する5本の端子のインピーダンスは、90±10Ωの範囲にある請求項1乃至3のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記第二端子群を構成する5本の端子は、前記相隣り合う端子のピッチ方向に沿って互いに並列に且つそれぞれが前記相手コネクタとの嵌合方向に沿って配列されている請求項1乃至4のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記第一端子群は、前記コネクタがUSB3.0規格で使用される際は前記第二端子群とともに使用され、前記第二端子群は、前記コネクタがUSB2.0規格で使用される際はそれ単独で使用される請求項1乃至5のいずれかに記載のコネクタ。
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