JP7299081B2 - ウエハ用クリップおよびコネクタ - Google Patents

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本発明は、回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子を備えた複数本の配線を有する配線板とその配線板を両側から挟む一対のシールド板とを有するウエハが複数枚積層されたコネクタに関する。さらに、本発明は、積層されたウエハを積層された状態に保持するウエハ用クリップに関する。
従来より、配線板とその配線板を両側から挟む一対のシールド板とを有するウエハ(チクレット)が複数枚積層されたコネクタが知られている。1枚1枚のウエハは、下端から突出する圧入型の端子を備えた板形状を有する。そして、それらのウエハを複数枚積層して多数本の配線と圧入型の多数の端子を備えたコネクタを構成している(例えば、特許文献1,2参照)。
特開2005-527068号公報 特開2008-535185号公報
上記の構造のコネクタを構成している多数の圧入型の端子を回路基板のスルーホールに挿し込むにあたり、端子の本数が膨大なため、1トンあるいはそれ以上の力で押圧する必要があるコネクタが存在する。この大きな力に耐える必要から、ウエハは、回路基板のスルーホールのピッチと同じ厚みをもち、面と面が接する板形状とする。すると、このウエハを積層したときに、ウエハどうしが互いに支えあって、大きな力に耐えることができる。上掲の特許文献1,2のコネクタもこれを踏襲している。
ここで、ウエハ自体は、さらに薄い形状に作製することが可能である。薄い形状のウエハの場合、その分材料が少なくて済むので、コスト上有利である。ただし、電気的特性を考慮すると、回路基板のスルーホールのピッチを、その薄い形状に対応した小さいピッチとすることは困難である。また、これまで踏襲されてきたピッチは、電気的特性の観点から許容できる最小のピッチよりも大きなピッチである。このため、薄い形状のウエハをこのピッチに並べると、ウエハどうしを離して配列する必要を生じる。
そこで、ウエハに、基本的には薄い形状を保ちつつ、隣のウエハと当接して所定のピッチを保つスペーサの役割を成す当接部を形成することを考える。あるいは、ウエハに当接部を備えずに、複数のウエハを、ウエハどうしが離れた間隔に配列された状態に保持するハウジングを用意する。
ところが、当接部を備えていないウエハの場合はもちろん、当接部を備えたウエハであっても、そのウエハを積層したコネクタの場合、当接部を除き、隣接するウエハどうしの間に隙間が形成されている。このコネクタを回路基板に実装するためにこのコネクタに上記のような強い力を加える。すると、この構造のコネクタの場合、隣接するウエハどうしで支え合う力が働きにくく、ウエハがその力に耐えきれずに曲がってしまい、破損するおそれがある。
本発明は、上記の構造のコネクタに適用されてウエハの曲がりおよび破損を抑えるウエハ用クリップ、およびそのウエハ用クリップを備えたコネクタを提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明のウエハ用クリップは、
全体が1枚の金属板からなり、所定のピッチで配列された複数枚の板部と、複数枚の板部に沿って延び複数枚の板部を互いに連結する連結部とを有し、板部が、
回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子を備えた複数本の配線が樹脂にインサートモールドされた配線板と、配線板を両側から挟むように広がる一対のシールド板とを備えた複数のウエハが、互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板の間に隙間が形成されるように積層された状態における、その隙間に挿し込まれてウエハの変形時にウエハの一部に接触してウエハの変形を抑えることを特徴とする。
本発明のウエハ用クリップは、1つには、積層された複数のウエハが連結部によって一体に保持される。また、本発明のウエハ用クリップの場合、板部が互いに隣接する2つの
ウエハの対面する2枚のシールド板の隙間に挿し込まれる。その状態で、コネクタを強い力で押圧する。すると、ウエハ用クリップの板部が両側のウエハの支えとなり、ウエハの変形や破損が抑制される。
また、このウエハ用クリップは1枚の金属板を加工して作製されているため、安価で、かつ、同じ厚さの樹脂と比べウエハの変形や破損を強固に抑制するウエハ用クリップとなる。
ここで、1枚の金属板を加工して作製されるウエハ用クリップは、複数枚の板部および連結部の全体が、1枚の金属の平板からなるものであってもよい。
この場合、金属板の曲げ加工は不要であって打ち抜き加工のみでよい。また、保管時には多数枚を重ね省スペースでの保管が可能である。
あるいは、1枚の金属板を加工して作製されるウエハ用クリップは、複数枚の板部が2列に配列され、それら2列の板部が連結部を共有して連結部で互いに連結されていてもよい。
この場合、1枚の金属の平板からなるウエハ用クリップと比べ、ウエハの変形や破損を強固に抑制するウエハ用クリップとなる。
また、本発明のコネクタは、
回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子を備えた複数本の配線が樹脂にインサートモールドされた配線板と、配線板を両側から挟むように広がる一対のシールド板とを備えた複数のウエハであって互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板の間に隙間が形成されるように積層された複数のウエハ、および
全体が1枚の金属板からなり、所定のピッチで配列された複数枚の板部と、複数枚の板部に沿って延び複数枚の板部を互いに連結する連結部とを有し、板部が上記隙間に挿し込まれた、ウエハの変形時にウエハの一部に接触してウエハの変形を抑えるウエハ用クリップを備えたことを特徴とする。
本発明のコネクタは、互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板の隙間に挿し込まれた板部を有するウエハ用クリップを備えている。回路基板への搭載にあたり、このコネクタを強い力で押圧する。すると、ウエハ用クリップの板部が両側のウエハどうしの間隔を保持し、ウエハの変形や破損が抑制される。
ここで、本発明のコネクタは、上記配線板が、互いに対応する配線が互いに向き合うように重ねられた2枚の配線板からなり、
上記一対のシールド板が、それら2枚の配線板上の配線をそれら2枚を束にした両側から挟むように配置されていてもよい。
また、本発明のコネクタは上記配線板が、互いに隣接するどうしが互いに当接して、互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板を所定の間隔に離間させる当接部を有することも好ましい態様である。
ウエハの配線板が当接部を有すると、他の部材、例えば複数枚のウエハを支持するハウジング等に頼ることなく、ウエハ自体で所定の間隔に離間した積層体が構成される。
以上の本発明によれば、コネクタの回路基板への搭載にあたりコネクタが強い力で押されてもウエハの曲がりおよび破損を抑えるウエハ用クリップ、およびそのウエハ用クリップを備えたコネクタが実現する。
本発明の一実施形態としてのコネクタの斜視図である。 図1のコネクタを構成している1枚のウエハの斜視図である。 図2に示したウエハの分解斜視図である。 図1に示した矢印X-Xに沿う断面を示した斜視図である。 図4に示した楕円Rの領域の拡大図である。 ウエハ用クリップを挿し込まなかった場合に発生するおそれのある不具合を示した模式図である。 積層されたウエハと、挿し込まれる前のウエハ用クリップを示した斜視図である。 積層されたウエハと、挿し込まれた状態のウエハ用クリップを示した斜視図である。 図8に示した矢印Y-Yに沿う断面を示した斜視図である。 複数枚(ここでは4枚)のウエハ用クリップが挿し込まれた状態を示した斜視図である。 本発明の第2実施形態のウエハ用クリップを示す斜視図である。 積層された複数枚(ここでは4枚)のウエハと、挿し込まれた状態の、図11に示すウエハ用クリップを示す斜視図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態としてのコネクタの斜視図である。
このコネクタ10は、積層された複数枚(このコネクタ10の場合は8枚)のウエハ20と、前カバー41と、後カバー42と、下カバー43とで構成されている。ウエハ20については、後で詳細に説明する。前カバー41は、複数枚のウエハ20を一体に保持するとともに、シチュエーション相手コネクタ(不図示)との嵌合部を形成している。また、後カバー42および下カバー43は、前カバー41とともに、複数枚のウエハ20を一体に保持している。
図2は、図1のコネクタを構成している1枚のウエハの斜視図である。
また、図3は、図2に示したウエハの分解斜視図である。
図3に示すように、このウエハ20は、2枚の配線板21,22と2枚のシールド板23,24とで構成されている。配線板21は、配列された複数の個別配線211からなる金属配線21Aが樹脂板21Bにインサートモールドされた板状の部品である。また、これと同様に、配線板22は、配列された複数の個別配線221からなる金属配線22Aが樹脂板22Bにインサートモールドされた板状の部品である。
これら2枚の配線板21,22が互いに重ねられると、金属配線21Aと金属配線22Aの互いに対応する個別配線211,221が互いに対面する。また、金属配線21Aを構成している各々の個別配線211の横向きの端部には、不図示の相手コネクタの相手コンタクトと接するコンタクト212が形成されている。また、これら各々の個別配線211の下向きの端部には、不図示の回路基板のスルーホールに挿し込まれる圧入型の端子213が形成されている。これと同様に、金属配線22Aを構成している各々の個別配線221の横向きの端部には、不図示の相手コネクタの相手コンタクトと接するコンタクト222が形成されている。また、これら各々の個別配線221の下向きの端部には、不図示の回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子223が形成されている。すなわち、このウエハ20を備えたコネクタ10は、相手コネクタと回路基板との間で送受信される信号を受け渡しするコネクタである。
また、2枚の配線板21,22のうちの一方の配線板21の樹脂板21Bには、他方の配線板22に向かって突き出た複数の突起214が設けられている。これに対応して、他方の配線板22の樹脂板22Bには、それら複数の突起214の各々に対応する位置に、それらの突起214を受け入れる穴224が形成されている。に形成されている突起214が樹脂板22Bに形成されている穴224に挿し込まれることにより、2枚の配線板21,22が互いに重ねられた状態に一体となる。
2枚のシールド板23,24は、互いに重ねられた状態の2枚の配線板21,22を両側から挟むように配置される。これら2枚のシールド板23,24の横向きの1辺には、相手コネクタのグランドコンタクトと接続される複数のグランドコンタクト231,241が配列されている。これら2枚のシールド板23,24の下向きの辺には、回路基板のグランドと接続される複数のグランド端子232,242が配列されている。また、配線板22側のシールド板24にも、複数の穴243が形成されている。これら複数の穴243のうちの一部は、一方の配線板21の突起214が他方の配線板22の穴224を突き抜けて挿し込まれる穴である。また、隣接する配線板22の樹脂板22Bにも複数の突起225が形成されている。これらの複数の突起225も、シールド板24の穴243を貫通する。また、この樹脂板22Bには、シールド板24側に突き出た庇226と後壁227が形成されている。
シールド板24は、図2に示されているように、複数の穴243に2枚の配線板21,22の複数の突起214,225が挿し込まれて、庇226および後壁227に覆われた位置に配置される。また、このシールド板24の穴243から突き出た突起214,225どうしを比べると、配線板22の突起225が大きく突き出ている。この配線板22の方の突起225の先端の高さは、庇226および後壁227の、突起225の突き出し方向の高さと一致している。すなわち、このウエハ20の厚み方向の、シールド板24側の寸法は庇226、後壁227、および突起225で規定されている。
また、配線板21の樹脂板21Bにも庇216および後壁217が設けられている。また、この樹脂板21Bのシールド板23側の面にも、ここには図示されていない複数の突起が形成されている。そして、シールド板23にも、もう一枚のシールド板24の穴243と対称の位置に穴233が形成されている。配線板21の突起がシールド板23の穴233に挿し込まれると、シールド板23の、この図3には現れていない、突起が貫通した側の面には、図2に示すシールド板24を突き出た突起214,225と対称のパターンに配置された突起が現れる。また、それらの突起の高さも、図2に示すシールド板24を突き出た突起214,225の高さと同一である。さらに、配線板21の庇216および後壁217の高さも、配線板22の庇216および後壁217の高さと同一である。すなわち、このウエハ20の、シールド板23側の凹凸のパターンは、シールド板24側の凹凸のパターンと対称のパターンとなっている。換言すると、このウエハ20の厚み方向の、シールド板23の厚み寸法は庇216、後壁217、および配線板21,22から突き出ている突起で規定されている。そして、シールド板23,24は、庇216,226等で規定されるウエハ20の厚み寸法よりも内側に配置される。
図4は、図1に示した矢印X-Xに沿う断面を示した斜視図である。
また、図5は、図4に示した楕円Rの領域の拡大図である。
図5には、2つの金属配線21A,22Aを構成する、互いに対応する個別配線211,221が互いに対面して配置されていることが示されている。そして、この図5には、個別配線211,221の両側にシールド板23,24が配置されていることが示されている。さらに、この図5には、隣接する2枚のウエハ20の庇216,226どうしが当接している状態が示されている。これと同様に、2枚のウエハ20の後壁どうしが当接し、さらに、隣接する2枚のウエハ20の突起どうしが当接する。そして、隣接する2枚のウエハ20の、互いに対面するシールド板23,24の間には、隙間Vが形成されている。この隙間Vには、後述するウエハ用クリップ30(図7参照)が挿し込まれる。これら2枚のウエハ20を重ねたときに突き当たる庇216,226等は、本発明にいう当接部の一例に相当する。
図6は、ウエハ用クリップを挿し込まなかった場合に発生するおそれのある不具合を示した模式図である。
ここでは、コネクタ10に力Fを加えて、端子213,223やグラウンド端子232,242(図3参照)を回路基板のスルーホール(不図示)に挿し込もうとしている。端子213,223やグラウンド端子232,242のトータルの数が極めて多いため、例えば1トンを超えるような強い力Fを加える必要がある。一方、ウエハ20どうしの間には、庇216,226等の当接部を除き、隙間Vが形成されている。このため、強い力Fを加えると、図に一点鎖線で示すようにウエハ20が歪み、破損等のおそれが生じる。その隙間Vに、以下に説明するウエハ用クリップ30を挿し込むことによって、その破損等のおそれが抑えられる。
図7は、積層されたウエハと、挿し込まれる前のウエハ用クリップを示した斜視図である。
また、図8は、積層されたウエハと、挿し込まれた状態のウエハ用クリップを示した斜視図である。
さらに、図9は、図8に示した矢印Y-Yに沿う断面を示した斜視図である。
さらに、図10は、複数枚(ここでは4枚)のウエハ用クリップが挿し込まれた状態を示した斜視図である。
これらの図7~図10には、本発明の第1実施形態としてのウエハ用クリップ30が示されている。
このコネクタ10には、例えば図1に示すように、8枚のウエハ20が積層されている。これに対し、図7~図10では、挿し込み後のウエハ用クリップ30を示すために、半数(4枚)のウエハ20のみを示している。また、ここに示されているウエハ20についても、以下の説明に不要な点について、図示が一部省略されている。
図7に示すように、ウエハ用クリップ30は、1枚の金属板の打ち抜き加工により作製された、全体として櫛歯形状を有する平板状の部材である。このウエハ用クリップ30は、複数枚の板部31と1枚の連結板部32とを有する。板部31は、複数枚全体として平板状に広がるように所定のピッチで一次元的に配列されている。また、連結板部32は、複数枚の板部31の配列方向に沿って延びそれらの板部31を互いに連結している。この板部31は、本発明における板部の一例に相当する。また、連結板部32は、本発明にいう連結部32の一例に相当する。
ここで、コネクタ10を構成している各ウエハ20には、溝218,228が形成されている。これらの溝218,228は、ウエハ用クリップ30を挿し込めるだけの幅を有する。また、この溝の深さは、図5に示した寸法Dであって、隣接するウエハ20の隣接するシールド板23,24どうしの隙間Vまで貫通している。さらに、この寸法Dは、ウエハ用クリップ30の連結板部32の高さ寸法Dと同一である。また、このウエハ用クリップ30の板部31の配列のピッチは、ウエハ20の厚み寸法、すなわちウエハ20の積層のピッチと同一である。さらに、1枚の板部31の幅寸法Wは、隣接するシールド板23,24どうしの隙間Vにちょうど入り込むだけの寸法である。
図8に示すように、このウエハ用クリップ30を溝218,228に挿し込む。すると、図9に示すように、板部31が1枚ずつ、各隙間Vに挿し込まれる。この実施形態のコネクタ10には、溝218,228が4本形成されている。そのため、このコネクタ10の場合、図10に示すように、溝218,228の本数(4本)と同数のウエハ用クリップ30が各溝218,228に1枚ずつ挿し込まれる。
このように、ウエハ用クリップ30が挿し込まれると、このコネクタ10の前カバー41,後カバー42,および下カバー43を取り付けるまでの間、複数のウエハ20が積層された状態に保持される。また、このウエハ用クリップ30が挿し込まれているコネクタ10を回路基板(不図示)に実装するにあたって強い力F(図6参照)を加えたとする。この場合、強い力Fが加えられても、図6に一点鎖線で示すような、ウエハ20の歪みが抑えられ、破損を抑えつつ必要な力Fを加えることができる。
ここで、ウエハ用クリップ30の板部31の高さ寸法T(図7参照)は、隙間Vの高さ寸法と必ずしも同一である必要はない。この実施形態の場合、この高さ寸法Tは隙間Vの高さ寸法の1/2程度の寸法である。仮に、1/2の寸法であるとし、このウエハ用クリップ30によって隙間Vの上半分についてウエハ20の歪みが抑えられたとする。その場合、ウエハ用クリップ30が挿し込まれていない場合と比べ、4倍の力Fに耐えることができる。力Fに耐えることのみを考えると、さらに強い力Fに耐えることができるように板部31の高さ寸法Tを隙間Vの高さ寸法と同一であることが好ましい。ただし、一方では、板部31が長いと、溝218,228に挿し込むときの作業性が低下する。このため、板部31は、実装時に押圧する必要がある力Fに対応した長さに調整される。
なお、この実施形態では、ウエハ20には溝218,228が4本形成され、ウエハ用クリップ30が4枚挿し込まれる。ただし、溝218,228およびウエハ用クリップ30の数は4に限られるものではなく、実装時に押圧する必要がある力Fに応じた任意の数でよい。
図11は、本発明の第2実施形態のウエハ用クリップを示す斜視図である。
また、図12は、積層された複数枚(ここでは4枚)のウエハと、挿し込まれた状態の、図11に示すウエハ用クリップを示す斜視図である。
このウエハ用クリップ50は、配列された複数枚の前板部51および前板部51と並列に配列された複数枚の後板部52を有する。このウエハ用クリップ50は、前板部51と後板部52との2列の板部を有することから、ここでは、このこのウエハ用クリップ50を2列一体型のウエハ用クリップ50と称する。これに対し、図7~図10に示したウエハ用クリップ30は、板部31が一列のみ設けられていることから、単列型のウエハ用クリップ30と称する。
図11に示す2列一体型のウエハ用クリップ50は、さらに、連結板部53と上板部54を有する。連結板部53は、配列された複数枚の前板部51の沿って延びそれらの前板部51を互いに連結している。また、上板部54は、前板部551側では連結板部53に繋がり、後板部52側では、配列された複数枚の後板部52の各々に直接に繋がっている。ここで、この第2実施形態のウエハ用クリップ50における前板部51および後板部52は、そのいずれもが本発明にいう板部の一例に相当する。また、この第2実施形態のウエハ用クリップ50の場合、連結板部53と上板部54とを合わせたものが、本発明にいう連結部の一例に相当する。
ここで、この第2実施形態の場合、前板部51側に連結板部53が設けられているが、これは一例を示したものである。すなわち、ウエハ20の庇216,226の厚み寸法D(図5参照)やその他の条件により、前板部51側においても連結板部53を設けなくてもよい。あるいは、前板部51側に連結板部53に相当する連結板部を後板部52側にのみ設けてもよい。ただし、この図11に示すウエハ用クリップ50の場合は、180°回転させれば、後板部52側にのみ連結板部53が設けられたウエハ用クリップ50となる。さらには、前板部51側と後板部52側との双方に連結板部を設けてもよい。
また、図12には、2列一体型のウエハ用クリップ50が1つのみ挿し込まれているが、上板部54の幅(前板部51と後板部52との間隔)を調整して、複数個の2列一体型のウエハ用クリップ50を挿し込んでもよい。すなわち、例えば、図7,図8に示した4本の溝218,228のうちの前側2本の溝218,228に2列一体型のウエハ用クリップ50を挿し込み、後側2本の溝218,228に他の2列一体型のウエハ用クリップ50を挿し込んでもよい。あるいは、2列一体型のウエハ用クリップ50と単列型のウエハ用クリップ30を併用してもよい。
10 コネクタ
20 ウエハ
21,22 配線板
21A,22A 金属配線
21B,22B 樹脂板
211,221 個別配線
212,222 コンタクト
213,223 端子
214 突起
224 穴
225 突起
216,226 庇
217,227 後壁
218,228 溝
23,24 シールド板
231,241 グランドコンタクト
232,242 グランド端子
233,243 穴
30 ウエハ用クリップ
31 板部
32 連結板部
41 前カバー
42 後カバー
43 下カバー
50 ウエハ用クリップ
51 前板部
52 後板部
53 連結板部
54 上板部

Claims (6)

  1. 全体が1枚の金属板からなり、所定のピッチで配列された複数枚の板部と、該複数枚の板部に沿って延び該複数枚の板部を互いに連結する連結部とを有し、前記板部が、
    回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子を備えた複数本の配線が樹脂にインサートモールドされた配線板と、該配線板を両側から挟むように広がる一対のシールド板とを備えた複数のウエハが、互いに隣接する2つの対面する2枚のシールド板の間に隙間が形成されるように積層された状態における、該隙間に挿し込まれて該ウエハの変形時に該ウエハの一部に接触して該ウエハの変形を抑えることを特徴とするウエハ用クリップ。
  2. 前記複数枚の板部および前記連結部の全体が、1枚の金属の平板からなることを特徴とする請求項1に記載のウエハ用クリップ。
  3. 前記複数枚の板部が2列に配列され、該2列の板部が前記連結部を共有して該連結部で互いに連結されていることを特徴とする請求項1に記載のウエハ用クリップ。
  4. 回路基板のスルーホールに挿し込まれる端子を備えた複数本の配線が樹脂にインサートモールドされた配線板と、該配線板を両側から挟むように広がる一対のシールド板とを備えた複数のウエハであって互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板の間に隙間が形成されるように積層された複数のウエハ、および
    全体が1枚の金属板からなり、所定のピッチで配列された複数枚の板部と、該複数枚の板部に沿って延び該複数枚の板部を互いに連結する連結部とを有し、該板部が前記隙間に挿し込まれた、該ウエハの変形時に該ウエハの一部に接触して該ウエハの変形を抑えるウエハ用クリップを備えたことを特徴とするコネクタ。
  5. 前記配線板が、互いに対応する配線が互いに向き合うように重ねられた2枚の配線板からなり、
    前記一対のシールド板が、前記2枚の配線板上の配線を該2枚を束にした両側から挟むように配置されていることを特徴とする請求項4に記載のコネクタ。
  6. 前記配線板が、互いに隣接するどうしが互いに当接して、互いに隣接する2つのウエハの対面する2枚のシールド板を所定の間隔に離間させる当接部を有することを特徴とする請求項4または5に記載のコネクタ。
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