JP6542221B2

JP6542221B2 - プリント回路基板を使用して形成されたコネクタインサート

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Publication number: JP6542221B2
Application number: JP2016536509A
Authority: JP
Inventors: マームードアール．アミニ，; ジェンガオ; デニスアール．パイパー，
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2034-08-25
Also published as: KR101856393B1; US20150131245A1; CN105474476A; DE112014003876T5; AU2014308574A1; WO2015027239A4; WO2015027239A2; JP2016531407A; KR20160035597A; WO2015027239A3; CN105474476B; US9992863B2; AU2014308574B2

Description

関連出願の相互参照
本願は、参照によって本明細書に組み込まれる、２０１４年８月２２日付で出願された米国特許出願第１４／４６６，８９９号の優先権を主張し、２０１３年８月２３日付で出願された米国特許仮出願第６１／８６９，５８５号及び２０１３年１１月１７日付で出願された第６１／９０５，２７５号の利益を主張するものである。

電子デバイス間で伝達されるデータの量は、ここ数年で大幅に増加している。現在は、大量のオーディオ、ストリーミングビデオ、テキスト、及び他の種類のデータコンテンツが、デスクトップ及びポータブルコンピュータ、メディアデバイス、ハンドヘルドメディアデバイス、ディスプレイ、記憶デバイス、及び他の種類の電子デバイスの間で定期的に伝達されている。

これらのデータ伝達は、様々な媒体を介して発生してもよい。例えば、データ伝達は無線で、電線導体を介して、若しくは光ファイバケーブルを介して実行されてもよく、又は他の方法で実行されてもよい。電力はデータと共に伝達されてもよく、又は電力は別個に伝達されてもよい。例えば、電力及びデータは、１つの電子デバイスから別の電子デバイスへと伝達されてもよく、又は電力は、バッテリ、充電回路、若しくは電力コンバータから、電子デバイスへと別個に伝達されてもよい。

電力及びデータは、電線導体、光ファイバケーブル、又はこれらの導体若しくは他の導体の何らかの組み合わせを含み得る、ケーブルを介して伝達されてもよい。ケーブルアセンブリはケーブルの各縁部にコネクタインサートを備えてもよいが、他のケーブルアセンブリが、専用の様式で電子デバイスに接続され又は繋がれてもよい。通信する電子デバイスのレセプタクル内に、コネクタインサートが挿入されてもよい。

更に、これらのコネクタインサート及びレセプタクルを経由するデータレートは、極めて高い場合がある。このような高いデータレートを提供するために、コネクタインサート及びレセプタクルは、高い信号完全性及び低い挿入損失を有することが望まれ得る。

また、これらのコネクタインサートは、複数年にわたって１日に１回以上、デバイスのレセプタクル内に挿入されてもよい。これらのコネクタインサート及びレセプタクルは、信頼性が高く、短期間で破損又は摩耗しないことが望まれ得る。そのような故障は、ケーブルアセンブリ及びその接続先となる電子デバイスの両方に対するユーザの満足度低下の原因となり得る。

電子デバイスは百万個単位で販売され得、付随する数のケーブルアセンブリ及びそのコネクタインサートがそれと共に販売され得る。そのような数量であれば、製造における如何なる削減又は単純化も有意なものとなる。そのような理由から、これらのコネクタインサート及びレセプタクルは製造が容易であることが望まれ得る。

このため、高い信号完全性及び低い挿入損失を有し、信頼性が高く製造が容易なコネクタインサート及びレセプタクルが必要とされている。

したがって、本発明の実施形態は、高い信号完全性及び低い挿入損失を有し、信頼性が高く製造が容易な、コネクタインサート及びレセプタクル並びに他の構造体を提供し得る。

本発明の例示的実施形態は、高い信号品質を有するコネクタインサート及びレセプタクルを、それらの物理信号経路を単純化することによって提供し得る。一実施形態では、コネクタインサート又はコネクタレセプタクルの舌部は、主にプリント回路基板で形成されてもよい。コネクタインサート又はレセプタクル舌部上の接点は、プリント回路基板上の従来の接点と類似してもよい。これらの接点は、接点間及び他の浮遊キャパシタンスを低減するために、低減されたサイズを有してもよい。この低減されたサイズは、他の場合に接点内のスタブ効果から発生し得る、反射を制限するのに役立つ場合がある。抵抗もまた、低減され得る。このようなキャパシタンス、スタブ効果、及び抵抗の低減は、信号品質の改善、挿入損失の低減、及びインピーダンス整合の改善に役立つ場合がある。

本発明の特定の実施形態では、接点の幅はアライメント許容範囲によって決定され得、容易には低減され得ない。同様に、接点の長さは必要な量のワイピングを提供し得、容易には低減され得ない。したがって、本発明の特定の実施形態では、各接点の高さ又は厚みが低減され得る。この高さの低減は、接点の１つの側部から、隣接する接点又は他の近隣の構造体の隣接する側部までのキャパシタンスを低減する。この高さの低減は、接点内の無関係な経路の長さを低減し、それによってスタブ効果を低減するのに役立つ場合がある。また、接点の抵抗を低減するのに役立つ場合もある。更に、これらの改善の累積的な効果は、信号品質の改善、挿入損失の低減、及びインピーダンス整合の改善に役立つ場合がある。

本発明の実施形態は、トレースをプリント回路基板内に通してこれらの接点まで配線する。これらのトレースは、整合されたインピーダンス線路であってもよい。例えば、接点から離れて、プリント回路基板を通して信号を配線するときに、ストリップ線路インピーダンス技術が利用されてもよい。

本発明の実施形態は、プリント回路基板上の１つ以上の電子回路、デバイス、構成要素、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。これらの回路、デバイス、及び構成要素は、発光ダイオード、電力コンバータ、クロックアンドデータリカバリ回路、並びに他の電子回路、デバイス、又は構成要素を含んでもよい。ケーブルアセンブリは、典型的には接点から離れたコネクタインサートの部分において、ケーブルをコネクタインサートに取り付けることによって形成されてもよい。接点からのプリント回路基板のトレースは、電子回路、デバイス、又は構成要素のうちの１つ以上、ケーブル内の１つ以上の導体、又は他の構造体に接続されてもよい。コネクタインサートの使いやすさを向上させるために、これらの電子回路、デバイス、又は構成要素を覆うように、若しくは周囲に筐体が提供されてもよい。

本発明の例示的実施形態は、破損率が低下するように構築されたプリント回路基板を使用することによって、信頼性の高いコネクタインサート又はレセプタクル舌部を提供してもよい。例えば、コネクタインサートの信頼性を改善するように、プリント回路基板の１つ以上の層内の繊維が方向決めされてもよい。これら及び他の実施形態では、コネクタインサートの信頼性を改善するように、繊維含量、繊維の種類、又は他のパラメータが調節されてもよい。

本発明の例示的実施形態は、製造が容易なコネクタインサート又はレセプタクル舌部を提供してもよい。特定の実施形態は、主にプリント回路基板で形成され、主に従来のプリント回路基板製造技術を使用して製造される、コネクタインサート又はレセプタクル舌部を提供してもよい。特定の実施形態では、１つ以上の電子デバイスがプリント回路基板上に配置されてもよい。プリント回路基板上の接地リング、接点、及びトレース若しくは接続は、従来のプリント回路基板金属化技術に限定されるか又はこれを含む工程を使用して、金属化（メタライズ）されてもよい。プリント回路基板は、対応するコネクタレセプタクル内に嵌合するように成形されてもよく、接点は、コネクタレセプタクル内の接点と結合するように配置構成されてもよい。本発明の様々な実施形態では、ソルダーマスクがプリント回路基板上に配置され、１つ以上の金属化されていない領域を覆うように、エッチングされてもよい。更に他の実施形態では、ラベル又はカバーレイが、１つ以上の金属化されていない領域内に配置されてもよい。例えば、カバーレイは、接点間の領域及び接点と接地リングとの間の領域を覆うように、コネクタインサート上に熱間プレスされてもよい。更に他の実施形態では、プラスチックがこれらの領域内に配置されてもよい。これらの実施形態では、ソルダーマスク、ラベル、プラスチック、又はカバーレイは、ユーザに対して露出したときに許容可能な外観を提供するように、様々な色及び質感を有してもよい。

本発明の別の例示的実施形態は、コネクタインサート又はレセプタクル舌部を製造する方法を提供してもよい。この方法は、１つ以上の電子デバイスをプリント回路基板上に配置することを含んでもよい。銅又は他のメッキがプリント回路基板上に配置され、接地リング、接点、トレース、及び１つ以上の電子デバイスへの接続を形成するように、エッチングされてもよい。銅を覆うように、ニッケル又は他のメッキがエッチングされてもよい。接点は、酸化を低減し、電気的接触を改善するために、金又は他の材料でメッキされてもよい。接点以外の金属化された領域を覆うように、クロム、パラジウム−ニッケル（ＰｄＮｉ）、又は他のメッキがエッチングされてもよい。金属化された領域は、対応するコネクタ内の保持特徴部、ばね接点、又は他の特徴部との接触が原因で発生する摩耗を低減し得る。ソルダーマスクがプリント回路基板上に配置され、金属化されていない領域を覆うように、エッチングされてもよく、又はラベル若しくはカバーレイがこれらの領域上に配置されてもよい。

本発明の実施形態は、プリント回路基板を、ユーザが直接使用及び取扱できるように露出させてもよい。従来は、プリント回路基板の少なくとも一部は粗く、研磨されていないという特性により、この露出がもたらす魅力はほとんどなかった。したがって、本発明の別の例示的実施形態は、少なくとも主にプリント回路基板を使用して作製したにもかかわらず、見ても触れても満足度の高いコネクタインサートを提供してもよい。コネクタインサートの触感は、コネクタインサート又はレセプタクル舌部の上部及び下部のうちの一方又は両方と側部との間に、面取りされた縁部を提供することによって改善されてもよい。面取りされた縁部は、長手方向軸を有し、長手方向軸において円筒形であり、長手方向軸と直交する１つ以上の隆起部分を更に有する、ルータを使用して機械加工されてもよい。１つ以上の隆起部分は、上方傾斜部分及び下方傾斜部分を有してもよい。傾斜部分は、コネクタインサートの上部及び下部に沿って、縁部部分を機械加工して除去し、それによって面取りされた縁部を残すように使用されてもよい。上方傾斜部分及び下方傾斜部分は、加工後の面取りされた縁部に曲線を与えるように、曲線状であってもよい。例えば、上方傾斜部分及び下方傾斜部分は、面取りされた縁部に凸形の曲線状縁部を与えるように、凹形であってもよいが、凹形、直線、及び凸形縁部の任意の組み合わせが使用されてもよい。ルータは、いくつかの隆起部分を有してもよく、面取りされた縁部をプリント回路基板の積層上に同時に形成してもよい。隆起部分は、各上方傾斜部分と下方傾斜部分との間に、平坦部分を更に有してもよい。平坦部分の高さとほぼ等しい高さを有するスペーサー又はインサートが、機械加工中の積層内の各プリント回路基板間に挿入されてもよい。

更に、本発明の実施形態は、改善された外観を有するコネクタインサート又はレセプタクル舌部を提供してもよい。通常、プリント回路基板は粗い側縁部を提供し得る。プリント回路基板から作製されたコネクタインサート又はレセプタクル舌部では、同じ欠点が発生し得る。したがって、本発明の実施形態は、この粗さを低減又は補償してもよい。本発明の特定の実施形態では、より滑らかであるか又は研磨された側部を提供するために、上記のルータなどの精細なルータが使用されてもよい。本発明の別の特定の実施形態では、コネクタインサートの少なくとも１つ以上の側部の金属化は、増加した厚みを有する。この増加した厚みは、コネクタインサートの側部に沿った任意の漂遊繊維又は凸凹を滑らかにするのに役立つ場合がある。本発明の別の特定の実施形態では、コネクタインサートの１つ以上の側部が金属化されてもよい。金属化は、その後、コネクタインサートの側部に沿った任意の凸凹を滑らかにするのに役立つように、薄くされてもよい。

本発明の実施形態は、コネクタインサートだけでなく他の構造体も提供するために、プリント回路基板を、ユーザが使用及び取扱できるように露出させてもよい。例えば、本発明の実施形態は、舌部を有するコネクタレセプタクルを提供してもよく、この場合、舌部は本発明の実施形態又は本明細書に記載されている特徴のうちの１つ以上を使用して製造される。本発明の他の特定の実施形態は、電子デバイス用のプリント回路基板を提供してもよく、この場合、舌部を提供するようにプリント回路基板の部分が形成される。舌部は、電子デバイス上のレセプタクルに対する舌部として使用されてもよい。

接地平面又は他の平面をプリント回路基板の中央層に配置することによって、これらのインサート及び舌部における遮蔽が改善され得る。この接地平面は、インサート又は舌部の上部の信号を、インサート又は舌部の下部の信号から分離し得る。

本発明の実施形態は、ポータブルコンピューティングデバイス、タブレット、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、オールインワンコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、メディアフォン、記憶デバイス、ポータブルメディアプレーヤ、ナビゲーションシステム、モニタ、電源、アダプタ、及び充電器、並びに他のデバイスなどの様々な種類のデバイスに接続し得るケーブル用のコネクタインサートを提供してもよい。これらのコネクタインサートは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、高解像度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）（登録商標）、デジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）、電源、イーサネット、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ（登録商標）、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ（登録商標）及び他の種類の標準などの様々な標準並びに非標準インタフェースに準拠する信号及び電力に対する通路を提供してもよい。

本発明の種々の実施形態は、これらの１つ以上及び本明細書内で説明するその他の特徴を組み込んでもよい。以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより、本発明の性質及び利点の理解をより深めることができる。

本発明の実施形態を組み込むことによって改善され得る電子システムを示す図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを示す図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタインサートの上面図、側面図、及び正面図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタインサート又は他の構造体を製造する方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係るコネクタインサート又は他の構造体を製造する方法のフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る、面取りされた縁部を有するコネクタインサートの一部を示す図である。

本発明の一実施形態に係る、面取りされた縁部をコネクタインサート又は他の構造体上に形成するために使用され得るルータを示す図である。

本発明の一実施形態を組み込むことによって改善される電子デバイスを示す図である。

本発明の一実施形態に係るプリント回路基板を示す図である。

プリント回路基板で形成され得る裏面１７２０を有する電子デバイス１７１０を示す図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタレセプタクルの一部を示す図である。

本発明の一実施形態に係るコネクタレセプタクルの一部の切断図である。

図１は、本発明の実施形態を組み込むことによって改善することができる電子システムを示している。この図は、この他の添付図と同様に、例示の目的で示され、本発明の可能な実施形態又は請求項のいずれをも限定するものではない。

電子システム１００は、電子デバイス１２０及び１３０を結合するケーブル１１０を含んでもよい。電子デバイス１２０は、スクリーン１２２を有するラップトップ又はポータブルコンピュータであってもよい。電子デバイス１３０は、スクリーン１３２、キーボード１３４、及びマウス１３６を備えるオールインワンコンピュータであってもよい。本発明の他の実施形態では、ケーブル１１０は、ポータブルコンピューティングデバイス、タブレット、デスクトップコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、メディアフォン、記憶デバイス、ポータブルメディアプレーヤ、ナビゲーションシステム、モニタ、電源、アダプタ、充電器、及び他のデバイスなどの様々な種類のデバイスを結合してもよい。ケーブル１１０などのこれらのケーブルは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、高解像度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）、デジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）、電源、イーサネット、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ及び他の種類の標準などの様々な標準並びに非標準インタフェースに準拠する信号及び電力に対する通路を提供してもよい。ケーブル１１０は、本発明の実施形態によって提供されるコネクタインサートを使用して、電子デバイス１１０及び１３０に取り付けられてもよい。他のケーブル（図示せず）は、本発明の実施形態によって提供されるコネクタインサートに接続されてもよく、キーボード１３４及びマウス１３６などのデバイス、並びにリモートコントロール及び他の電子デバイスに充電電力を提供するために使用されてもよい。

更に、本発明の実施形態は、少なくとも主にプリント回路基板で形成された、コネクタインサートを提供してもよい。このように、プリント回路基板を、ユーザが直接使用及び取扱できるように露出させることが、本発明の実施形態によって提供される様々な技術を利用することによって実現され得る。以下の図に、１つのそのようなコネクタインサートを示す。

図２は、本発明の実施形態に係るコネクタインサートを示す。コネクタインサート２００は、いくつかの電子デバイス、回路、又は構成要素２５０を支持するプリント回路基板２００を含んでもよい。コネクタインサート２００は、接地リング２４０によって囲まれた接点２２０を更に含んでもよい。分離又はソルダーマスク領域２３０は、接点２２０を接地リング２４０から分離してもよい。接地リング２４０は、側部部分２４４及び前部部分２４２を含んでもよい。接地リング２４０の前部部分２４２は、分離又はソルダーマスク領域２３２及び２３４によって囲まれてもよい。接点２２０と同様に配置構成された他の接点が、コネクタインサート２００の下側に設けられてもよく、それらは対応するソルダーマスク領域及び接地リング２４０の下側部分によって囲まれてもよい。この実施例では、ソルダーマスク領域２３０が示されているが、本発明の更に他の実施形態では、ラベル又はカバーレイが、１つ以上の金属化されていない領域内に配置されてもよい。更に、カバーレイは、接点間の領域及び接点と接地リングとの間の領域を覆うように、コネクタインサート上に熱間プレスされてもよい。これらの実施形態では、ソルダーマスク、ラベル、又はカバーレイは、ユーザに対して露出したときに許容可能な外観を提供するように、様々な色及び質感を有してもよい。

更に、本発明の実施形態は、高い信号完全性及び低減された挿入損失を有するコネクタインサートを提供してもよい。これは、接点２２０のサイズを低減することによって部分的に実現されてもよい。接点２２０は、アライメント許容範囲に必要であるために容易に低減できない幅を有してもよい。接点２２０は、特定のワイプ幅を有するという要望に必要な幅も有してもよい。したがって、本発明の実施形態は、接点２２０の高さ又は厚みを低減してもよい。この高さの低減は、接点２２０の側壁を通じた接点間のキャパシタンス、及び接地リング２４０などの他の構造体への浮遊キャパシタンスを低減してもよい。この厚みの低減は、スタブ効果を低減するために、信号経路内の浮遊金属化の長さを更に低減してもよい。この高さの低減は、接点の抵抗も低減し得る。これらの改善の累積的な効果により、信号完全性が改善され及び挿入損失が低減され得る。

ケーブルアセンブリは、典型的には接点２２０から離れたコネクタインサート２００の部分に、ケーブルをコネクタインサート２００に取り付けることによって形成されてもよい。接点２２０、及びコネクタインサート２００の下側の対応する接点は、１つ以上の電子デバイス、回路、若しくは構成要素２５０、又はケーブル内の１つ以上の導体に接続されてもよい。これらの接続は、プリント回路基板２１０内の１つ以上の層上のトレースによって形成された、整合されたインピーダンス線路を経由してもよい。

図３は、本発明の一実施形態に係るコネクタインサートの上面図、側面図、及び正面図である。ここでも、コネクタインサート２００は、主にプリント回路基板２１０で形成されてもよく、１つ以上の電子デバイス、回路、又は構成要素２５０を支持してもよい。接地リング２４０が、接点２２０を囲んでもよい。分離又はソルダーマスク２３０が、接点２２０を互いから、及び接地リング２４０から分離してもよい。接地リング２４０は、側部部分２４４及び前部部分２４２を含んでもよい。更に、接点２２０を互いから、及び接地リング２４０から分離するために、分離マスク２３０の代わりにラベル又はカバーレイが使用されてもよい。

本発明の実施形態は、製造が容易なコネクタインサートを、その構築において、１つ以上の従来のプリント回路基板製造工程を利用することによって提供し得る。そのような方法では、電子デバイスがプリント回路基板上に配置されてもよく、接地リング、接点、及びトレースなどの構造体が、プリント回路基板上で金属化されてもよい。その後、分離及びトレースの保護のために、ソルダーマスク領域が形成されてもよい。以下の図に、１つのそのような方法を示す。

図４から図１０は、本発明の一実施形態に係るコネクタインサートを製造する方法を示す。図４は、製造中のコネクタインサートの一部を示す。図４では、プリント回路基板部分２１０は、対応するコネクタレセプタクル内に嵌合するように成形されている。１つ以上の電子デバイス、回路、又は構成要素２５０は、プリント回路基板２１０上に配置されている。これらは、表面実装若しくはスルーホール実装のデバイス、回路、又は構成要素であってもよい。

更に、本発明の実施形態は、信頼性の高いコネクタインサートを提供してもよい。本発明の様々な実施形態では、ＦＲ４などの特定の種類のプリント回路基板をプリント回路基板２１０として使用することによって、信頼性が改善されてもよい。また、本発明の実施形態は、製造されるコネクタインサートの信頼性を改善するために、繊維含量、繊維方向、及び他のパラメータを変更してもよい。

図５は、銅メッキの層が適用された後のコネクタインサートの一部を示す。具体的には、側部部分２４４及び前部部分２４２を含む接地リング２４０、並びに接点２２０は、プリント回路基板２１０上で金属化されていてもよい。また、電子デバイス、回路、及び構成要素２５０に対するトレース及び接点も、金属化されていてもよい。

この金属化工程及び以降の金属化工程では、金属（この場合は銅又は他の材料）は、スパッタリング又は気化を介してプリント回路基板２１０上に堆積されていてもよい。その後、レジストコーティングが適用されてもよい。このレジストは、マスクされ露光されてもよい。開口領域２３０、２３２、及び２３４などの領域からレジスト及び金属を除去するために、エッチングが使用されてもよい。

図６では、ニッケル又は他の材料の層が、側部部分２４４及び前部部分２４２を含む接地リング２４０、並びに接点２２０に適用されてもよい。

図７では、接点２２０が、金メッキされるか、又は別の材料でメッキされてもよい。

図８では、クロムメッキが、側部部分２４４及び前部部分２４２を含む接地リング２４０に適用されてもよい。他の実施形態では、このメッキはパラジウム−ニッケル、又は他の材料であってもよい。

図９では、ソルダーマスク又は分離層がプリント回路基板に適用されてもよい。これは、Ｅスプレー（E-spray）処理又は他の従来技術を使用して実行されてもよい。更に他の実施形態では、カバーレイ又はラベルが貼られてもよく、例えばカバーレイは、コネクタインサートに熱間プレスされてもよい。

図１０では、領域２３０、２３２、及び２３４を覆うように、ソルダーレジストがエッチバックされている。このソルダーレジストマスクは、プリント回路基板２１０の他の部分を保護するために使用されてもよい。

更に、これらの金属化及び他の工程のうちの１つ以上は、従来のプリント回路基板製造工程であってもよい。以下の図に、本発明の実施形態に係る、他の構造体内のコネクタインサートを製造する方法のフローチャートを示す。

図１１Ａは、本発明の一実施形態に係るコネクタインサート又は他の構造体を製造する方法のフローチャートである。工程１１１０では、電子デバイス、回路、又は構成要素がプリント回路基板上に配置されてもよい。工程１１２０では、接地リング、接点、及びトレースなどの構造体が、プリント回路基板上で金属化されてもよい。工程１１３０では、ソルダーマスクがプリント回路基板上に配置されエッチングされるか、又はラベル若しくはカバーレイが適用されてもよい。

図１１Ｂは、本発明の一実施形態に係るプリント回路基板を製造する方法の別のフローチャートである。前と同様に、工程１１４０では、電子デバイス、回路、又は構成要素がプリント回路基板上に配置されてもよい。工程１１５０では、接地リング、接点、及び電子回路を接続するためのトレースに対する銅又は他のメッキが、プリント回路基板上で金属化されてもよい。工程１１６０では、ニッケル又は他の種類のメッキが、銅メッキ上に配置されてもよい。工程７０では、接点が金メッキされるか、又は別の材料でメッキされてもよい。工程１１８０では、クロム、パラジウム−ニッケル、又は他のメッキが、接点以外の金属化された領域内に配置されてもよい。工程１１９０では、ソルダーマスクがプリント回路基板上に配置されエッチングされるか、又はラベル若しくはカバーレイが適用されてもよい。コネクタインサートにはケーブルが取り付けられてもよく、少なくとも電子デバイス、回路、及び構成要素２５０並びに周囲の金属化されていない領域を覆うために、筐体が使用されてもよい。

更に、本発明の実施形態は、プリント回路基板を、ユーザが使用及び取扱できるように露出させてもよい。従来、プリント回路基板の一部、特に縁部及び角部は粗い触感及び外観を有していたため、この露出は望ましくないことであり得た。したがって、本発明の実施形態は、望ましい外観及び触感を有する、主にプリント回路基板で形成されたコネクタインサート及び他の構造体を提供する。

本発明の実施形態は、プリント回路基板、特に縁部沿いの粗さを低減してもよい。本発明の一実施形態では、コネクタインサート又は他の構造体は、非常に精細なビットを有するルータによって成形されてもよい。精細なビットの使用は、滑らかであるか又は研磨された縁部をプリント回路基板に提供し得る。他の実施形態では、プリント回路基板の側部に沿った金属化は、任意の漂遊繊維又は凸凹を覆うために、相対的に厚くてもよい。本発明の更に他の実施形態では、プリント回路基板上の金属化は、凹凸表面特徴を除去又は低減するために薄くされてもよい。本発明の更に他の実施形態では、より望ましい触感をユーザに提供するために、コネクタインサートの縁部が滑らかにされるか、又は面取りされてもよい。以下の図に実施例を示す。

図１２は、本発明の一実施形態に係る、面取りされた縁部を有するコネクタインサートの一部を示す。この実施例では、コネクタインサートの上部と側部との間の縁部は、面取りされた縁部１２１０を有する。同様の面取りされた縁部が、コネクタインサートの下部と側部との間に形成されてもよい。

図１３は、本発明の一実施形態に係る、面取りされた縁部を有するコネクタインサートの一部を示す。ここでも、コネクタインサートは面取りされた縁部１２１０及び１２２０を含んでもよい。

製造中には、多くの場合、いくつかのプリント回路基板を同時に成形することが望ましい。これらのプリント回路基板は、ルータによってそれらの縁部を切断するために積層されてもよい。したがって、本発明の実施形態は、積層内の各プリント回路基板に対して、面取りされた縁部をコネクタインサート又は他の構造体上に形成する方法を提供してもよい。以下の図に実施例を示す。

図１４は、本発明の一実施形態に係る、面取りされた縁部をコネクタインサート又は他の構造体上に形成するために使用され得るルータを示す。ルータ１４１０は、長手方向において円筒形であってもよく、実質的に長手方向と直交する１つ以上の隆起部分１４４０を有してもよい。１つ以上の隆起部分は、上方傾斜縁部１４３０及び下方傾斜縁部１４５０を含んでもよい。プリント回路基板２１０を成形するために、平坦表面１４２０が提供及び使用されてもよい。上方傾斜縁部１４３０及び下方傾斜縁部１４５０は、積層内の隣接するプリント回路基板２１０上に、面取りされた縁部１２１０及び１２２０を生成するために使用されてもよい。隆起部分１４２０は、上方傾斜部分１４３０と下方傾斜部分１４５０との間に平坦表面を含んでもよい。この平坦表面は、積層内のプリント回路基板２１０間に配置され得るスペーサー１４８０の高さ又は厚みに対応する高さを有してもよい。

本発明の様々な実施形態では、面取りされた縁部１２１０及び１２２０は、凹形、凸形、又は平坦表面を有してもよい。これらは、上方傾斜部分１４３０及び下方傾斜部分１４５０上の対応する凸形、凹形、又は平坦表面によって形成されてもよい。

更に、本発明の実施形態は、コネクタインサートだけでなく他の構造体を提供してもよい。以下の図に実施例を示す。

図１５は、本発明の一実施形態を組み込むことによって改善される電子デバイスを示す。この図は、接点１５３０がその上に配置される舌部１５２０を含むレセプタクルを有する、電子デバイス１５１０を示す。舌部１５２０及び接点１５３０は、本明細書に示す他の舌部及び接点と同様、本明細書に記載されている技術を含むものなどの本発明の実施形態によって、作製されてもよい。舌部１５２０は、コネクタインサート内に嵌合するように成形されてもよく、接点１５３０は、コネクタインサート内の接点と結合するように配置構成されてもよい。

この実施例では、舌部１５２０は舌部のみであってもよく、又はそれはプリント回路基板に取り付けられてもよい。例えば、それは１つ以上の電子デバイス、回路、又は構成要素を更に含み得る、比較的小さい回路基板に取り付けられてもよい。本発明の他の実施形態では、電子デバイス１５２０用の主要プリント回路基板が、舌部１５２０などの舌部を含んでもよい。以下の図に実施例を示す。

図１６は、本発明の一実施形態に係るプリント回路基板を示す。ここでも、プリント回路基板１６１０は、デバイス１５１０内の主要ロジック又はプリント回路基板であってもよい。プリント基板１６１０は、トレース１６５０によって接続され得る１つ以上の電子デバイス、回路、又は構成要素１６４０を含んでもよい。プリント回路基板１６１０は、接点１６３０を含み得る舌部部分１６２０を有してもよい。舌部部分１６２０は、コネクタインサート、縁部コネクタ、又は他のソケット内に嵌合するように配置構成されてもよい。接点１６３０は、コネクタインサート内の接点と結合するように配置構成されてもよい。プリント回路基板１６１０の縁部は、舌部の周囲、又は舌部及びプリント回路基板全体の周囲にわたって面取りされてもよい。舌部部分１６２０は、図示したプリント回路基板１６１０の側部と比較して相対的に短くてもよく、又は舌部部分１６２０は、プリント回路基板１６１０の側部全体又は側部の大部分にわたって延在してもよい。更に、この舌部、他の舌部及び他の特徴、並びにプリント回路基板部分及び他の構造体は、本明細書で提供される様々な技術を使用して製造されてもよい。

ユーザが使用及び取扱するためのプリント回路基板の露出が可能であることは、電子デバイスの１つ以上の側部がプリント回路を使用して形成されてもよいことも意味し得る。以下の図に実施例を示す。

図１７は、プリント回路基板で形成され得る裏面１７２０を有する電子デバイス１７１０を示す。プリント回路基板１７２０は、電子デバイス１７１０内に配置され得る１つ以上の電子デバイス、回路、又は構成要素を支持してもよい。プリント回路基板１７２０は、舌部１５２０、舌部部分１６２０、及び以下に示す舌部などの他の構造体と同様に、本明細書に示す方法、及び本発明の他の実施形態を使用することによって製造されてもよい。

更に、本発明の実施形態は、コネクタインサート及びコネクタレセプタクル用の舌部を提供してもよい。これらのインサート及び舌部は、プリント回路基板の中間又は中央層に配置された接地平面又は他の分離平面を含んでもよい。この接地平面は、インサート又は舌部の上部表面上のパッドに接続された信号を、底部表面上のパッドに接続された信号から分離するのに役立つ場合がある。以下の図に実施例を示す。

図１８は、本発明の一実施形態に係るコネクタレセプタクルの一部を示す。このコネクタレセプタクルは、デバイスエンクロージャの開口部内に嵌合するように配置構成されてもよく、接地バンド１８１０、分離領域１８３０によって囲まれた接点１８２０、及び接地パッド１８４０を有する舌部を含んでもよい。舌部部分は、ブラケット１８８０によって機械的に支持されてもよい。基板１８６０は、舌部と共に、又は舌部と別個に形成されてもよい。導体１８７０は、このレセプタクル部分を、主要ロジック、マザーボード、又は他のプリント回路基板に電気的に接続するために使用されてもよい。舌部は中央接地平面を有してもよい。この中央接地平面は、金属接地バンド１８１０及び接地パッド若しくはリング１８４０の、いずれか又は両方に接続されてもよい。

図１９は、本発明の一実施形態に係るコネクタレセプタクルの一部の切断図である。中央接地平面１９１０は、接地バンド１８１０に電気的に接続されてもよい。中央接地平面１９１０は、プリント回路基板の縁部まで延在し、プリント回路基板の縁部上のメッキ、及び取り付けられた金属接地バンド１８１０に直接接触するか、又はビアを通じて、舌部上の接地パッド又はリング１８４０などの、上部及び下部の接地パッド又はリングに接続されてもよい。

図２０は、本発明の一実施形態に係るコネクタレセプタクルの一部の切断図である。接地平面１９１０は、クロストークを防止するために、舌部の上部及び下部の高速信号を分離してもよい。接地平面１９１０などの接地平面はまた、本発明の実施形態によって提供される他の舌部及びインサート内に配置されてもよい。

本発明の実施形態に関する上述の説明は、実例及び説明の目的で提示されている。本発明を網羅し、あるいは説明のとおりの厳密な形態に限定することを意図するものではなく、上述の教示に照らして多くの改良及び変形が可能である。本発明の原理及びその実際的な応用を最良の形で説明し、それによって他の当業者が様々な実施形態で、及び想到される特定の用途に好適な様々な改良と共に本発明を最良な形で利用することを可能にするために、これらの実施形態を選択し説明した。それゆえ、本発明は、以下の特許請求の範囲内での、全ての修正形態及び均等物を包含することを意図するものであることが理解されるであろう。

Claims

コネクタインサートであって、
上部、下部、及び前部を有するプリント回路基板と、
前記プリント回路基板上の１つ以上の電子デバイスと、
前記プリント回路基板の前記上部にメッキされた複数の第１の接点と、
前記プリント回路基板にメッキされ、かつ、前記複数の第１の接点の周囲に設けられた接地リングと、
前記複数の第１の接点を前記１つ以上の電子デバイスに結合するために前記プリント回路基板内に配線された複数のトレースと、を備え、
前記コネクタインサートは、対応するコネクタレセプタクル内に嵌合するように成形され、前記コネクタインサートが前記コネクタレセプタクルと結合するとき、前記接地リングは前記コネクタレセプタクル内の接地接点と直接接触し、前記複数の第１の接点のそれぞれは、前記コネクタレセプタクル内の複数の第２の接点のうちの対応する接点と直接接触する、コネクタインサート。
前記プリント回路基板の前記下部にメッキされた複数の第２の接点を更に備え、前記接地リングは前記複数の第２の接点の周囲に設けられ、かつ、前記コネクタインサートの下面の一部を形成する、請求項１に記載のコネクタインサート。
前記複数のトレースは、前記プリント回路基板内の１つ以上の層上に配線される、請求項１または２に記載のコネクタインサート。
前記複数のトレースのうちの少なくとも２つが整合されたインピーダンスを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のコネクタインサート。
前記プリント回路基板は中央接地平面を有する請求項１から４のいずれか一項に記載のコネクタインサート。
前記複数の第１の接点と前記接地リングとの間にソルダーマスク領域を更に備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のコネクタインサート。
前記複数の第１の接点と前記接地リングとの間にカバーレイを更に備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のコネクタインサート。
前記コネクタインサートの前記上部と前記前部との間、及び前記下部と前記前部との間の縁部が面取りされる、請求項７に記載のコネクタインサート。
コネクタインサートを製造する方法であって、
１つ以上の電子デバイスをプリント回路基板上に配置することと、
複数の接点及び前記プリント回路基板上の前記１つ以上の電子デバイスへの複数の接続及び前記複数の接点の周囲の接地リングを含む、前記プリント回路基板上の領域をメッキすることと、を含み、
前記コネクタインサートは、対応するコネクタレセプタクルと係合するように成形され、前記コネクタインサートが前記コネクタレセプタクルと結合するとき、前記接地リングは前記コネクタレセプタクル内の接地接点と直接接触し、前記複数の接点のそれぞれは、前記コネクタレセプタクル内の複数の第２の接点のうちの対応する接点と直接接触する、方法。
ソルダーマスク層を前記プリント回路基板上に配置することと、
前記ソルダーマスク層が主に前記プリント回路基板のメッキされていない領域を覆うように、前記ソルダーマスク層をエッチングすることと、を更に含む、請求項９に記載の方法。
前記プリント回路基板上の領域をメッキすることは、
銅層を前記プリント回路基板上にメッキすることと、
前記複数の接点及び前記プリント回路基板上の前記１つ以上の電子デバイスへの前記複数の接続を形成するように、前記銅層をエッチングすることと、を含む、請求項１０に記載の方法。
前記プリント回路基板上の領域をメッキすることは、
ニッケル層を前記プリント回路基板上にメッキすることと、
前記銅層を覆うように前記ニッケル層をエッチングすることと、を含む、請求項１１に記載の方法。
前記プリント回路基板上の領域をメッキすることは、
前記複数の接点を金メッキすることを更に含む、請求項１２に記載の方法。
前記プリント回路基板上の領域をメッキすることは、
金層を前記プリント回路基板上にメッキすることと、
前記複数の接点を覆うように前記金層をエッチングすることと、を含む、請求項１２に記載の方法。
前記プリント回路基板上の領域をメッキすることは、
金属層を前記プリント回路基板上にメッキすることと、
接点以外のメッキされた領域を覆うように、前記金属層をエッチングすることと、を含む、請求項１４に記載の方法。
前記金属層はクロム又はパラジウム−ニッケルで形成される、請求項１５に記載の方法。
前記接地リングが前記コネクタインサートの外面である請求項１に記載のコネクタインサート。
前記接地リングは前記プリント回路基板上に形成された金属層である請求項１から８のいずれか一項に記載のコネクタインサート。
前記接地リングは前記プリント回路基板上に形成された金属層である請求項９から１６のいずれか一項に記載の方法。