JPH0454354B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリント回路板を電気的に相互接続
するコネクタに関し、より詳細には、ハウジン
グ・モジユールと、プリント回路板をカム作用で
接合する防撓モジユールと、自由浮動状態にある
剛性接点ピンを付勢してプリント回路板と係合さ
せる可撓接点モジユールとを具備する高密度バツ
クプレーン・コネクタに関する。

［従来の技術］ プリント回路板の有効性及び性能は、より複雑
な固体回路技術を使用し、回路応答時間を改善す
るところの高周波信号を使用し、且つ回路板の回
路密度を高めることにより、絶えず向上してい
る。プリント回路板技術の向上は、電気コネクタ
に対し、より厳しい要求を突き付けてきている。
高い入力／出力密度、縮小された相互接続接点間
の空間（以下「相互接続接点空間」という）、改
良された電気的性能、高度の機械的無欠性、改善
された信頼性、及び高い柔軟性を有する電気コネ
クタに対するニーズが、存在する。更に、電気コ
ネクタは、表面実装技術に適合している必要があ
ると共に、弱い挿入力でのプリント回路板の接合
が可能でなければならない。

プリント回路板を電気的に相互接続するための
従来の電気コネクタは、打抜加工で形成された接
点と成形誘電体材料とを用いて製造されてきた。
これらの従来の電気コネクタの相互接続接点空間
は、線インチ当り40個のオーダの相互接続接点が
限度であつた。更に、従来の相互接続接点マトリ
ツクスは、分布させられている、複数の、信号用
相互接続接点、接地用相互接続接点及び電力用相
互接続接点であつて、通常はそれぞれ６：３：１
の比率になつているものとして形成されてきた。

［発明が解決しようとする課題］ 例えば、もし具体的な応用例が300個の信号用
相互接続接点を必要とするならば、相互接続接点
マトリツクスは、500個の相互接続接点を有すべ
く、形成されなければならない。何故ならば、
150個の接地用相互接続接点及び50個の電力用相
互接続接点が必要とされるからである。線インチ
当り40個の相互接続接点の相互接続接点密度で
は、500個の、分布された信号用、接地用及び電
力用相互接続接点を１列に配列すると、その列
は、12.50線インチの回路板空間を占有し、この
結果、電気コネクタの入力／出力密度が制限され
る。

今日の回路板技術によつて要求されている入
力／出力密度を満たすには、線インチ当り80個の
オーダの相互接続接点からなる相互接続接点空間
が、必要とされる。線インチ当り80個のオーダの
相互接続接点からなる相互接続接点空間を有する
電気コネクタは、入手可能ではあるが、これらの
電気コネクタは、分布された信号用、接地用及び
電力用相互接続接点を有する相互接続マトリツク
スを用いている。このため、線インチ当り80個の
オーダの相互接続接点からなる相互接続接点空間
を有する電気コネクタでさえ、入力／出力密度に
関しては、その改善度が限られている。例えば、
500個の、分布された信号用、接地用及び電力用
相互接続接点を１列に配列すると、その列は、
6.25線インチの回路板空間を占有する。

回路の応答時間を改善すべく、高周波信号が、
プリント回路板に益々使用されつつある。しかし
ながら、高周波信号の使用は、電気コネクタの設
計者に、付加的な設計上の制約を与える。低周波
数から中周波数の信号についての周波数応答曲線
が、第１Ａ図に示されている。図中、trは信号の
立上がり時間を表し、tsは信号の整定時間を表
し、tssは信号の定常状態を表し、そして、tfは
信号の立下り時間を表している。回路動作を向上
させるには、tr及びtsが、可能な限り小さくさせ
られなければならない。

回路動作を向上させる一手段は、信号のtrを小
さくすることである。高周波信号は、trを著しく
小さくすることにより、回路の応答時間を改善す
る。高周波信号についての典型的な信号応答曲線
が、第１Ｂ図に示されている。高周波信号は、低
周波信号のそれよりもほぼ１桁小さいtr、即ち５
ナノ秒に対して0.30ナノ秒のtrを有している。し
かしながら、第１Ｂ図から明らかなように、高周
波信号は、インピーダンスの不整合及び／又は信
号導電路における不連続性に起因する、比較的長
いtsを有し得る。従つて、電気コネクタを設計す
るにあたつての最も重要な関心事は、電気コネク
タと接合されるプリント回路板の相互接続接点と
の間のインピーダンスを整合させるということ、
及び電気コネクタにおける信号路の無欠性を確保
するということである。

電気コネクタについての別の問題点は、相互接
続接点における汚染及び／又は酸化による影響で
ある。相互接続接点の入力／出力密度の増加に伴
い、相互接続接点のサイズは小さくなる。相互接
続接点のサイズの縮小は、相互接続接点の汚染及
び／又は酸化の有害な影響（例えば接触抵抗の増
大及び電気信号の歪）を更に悪化させる。従つ
て、有効な電気コネクタは、プリント回路板の相
互接続接点と電気コネクタの相互接続接点との間
での拭取り作用を提供する能力を有していなけれ
ばならない。

前もつて形成された相互接続接点と、相互接続
する回路導電路とを有する可撓性フイルムの使用
は、この分野においては知られている。電気コネ
クタは、プリント回路板の着脱を繰り返して行え
なければならない。反復される着脱は、相互接続
接点の反復される拭取り作用を引き起こし、これ
は、相互接続接点の機械的及び電気的特性並び
に／又は電気コネクタ及び／若しくはプリント回
路板の信号路の無欠性における好ましくない劣化
を引き起こし得る。

最後に、小さい挿入接合力で接合する能力をプ
リント回路板に提供し、且つ相互接続接点間の拭
取り作用を行わせるため、電気コネクタは、カム
作用をもたらす機械的手段を必要とする。理想的
には、カム手段は、簡単な機械的構造でなければ
ならず、これにより、電気コネクタの製造及び／
又は組立てに要するコスト及び時間を減少させる
ことが可能になる。代表的なカム機構は、米国特
許第4629270号、第4606594号及び第4517625号に
開示されている。これらに開示されているカム機
構は、複数の部品を必要とする比較的複雑な機械
装置である。これらのカム機構は、相互接続接点
間の拭取り作用を提供するということに関しては
機能的に有効であり得る一方、それらのカム機構
は、製造及び組立てが比較的面倒である。更に、
複雑なカム機構は、電気コネクタの信頼性及び融
通性を著しく低下させる。

本発明の目的は、高密度バツクプレーン・コネ
クタであつて、密度の高い相互接続接点空間を提
供し、信号路の無欠性を維持し、プリント回路板
間のインピーダンスを整合させることによつて信
号の整定時間を著しく短縮させ又は除去し、且つ
電気コネクタ及び接合されるベきプリント回路板
の相互接続接点間の拭取り作用をもたらすものを
提供することである。本発明の別の目的は、製造
及び組立てが容易な、効果点で信頼性の高いカム
構造を有する高密度バツクプレーン・コネクタを
提供することである。本発明の更に別の目的は、
可撓性フイルム導電マトリツクスにおける機械的
な摩滅を著しく減少させ又は除去する高密度バツ
クプレーン・コネクタを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成する、本発明の高密度バツクプ
レーン・コネクタは、母回路板に固定されるべく
なされている２つのセクシヨンからなるハウジン
グ・モジユールと、このハウジング・モジユール
の内部に装着される可撓接点モジユールと、娘回
路板に固定されるべくなされている防撓モジユー
ルとを備えている。母回路板及び娘回路板は、所
定の幾何学的導電パターンであつて、分布させら
れている信号／電力用相互接続接点と分断されて
いない接地ストリツプとを含むものを有してい
る。

カム作用は、接合作業の間に、可撓接点モジユ
ール、ハウジング・モジユール及び防撓モジユー
ルの、選択された要素間の共働作用によつてもた
らされる。選択された要素は、ハウジング・モジ
ユール及び防撓モジユールの一部として一体に形
成されている。一実施例においては、選択された
要素は、可撓接点モジユールの、プレストレスを
かけられている接地用接点であつて、接合作業の
初期において回路板と接合するものと、ハウジン
グ・モジユールの上部セクシヨンに一体に形成さ
れている相補的カム部材と、防撓モジユールの側
壁であつて、この側壁に一体に形成されている、
傾斜したカム面及び平坦なカム面を有するものと
を含んでいる。

本発明の可撓接点モジユールは、絶縁部材であ
つて、それに形成されている孔内に自由浮動状態
で配置される第１及び第２の剛性接点ピンを有し
ているものと、それらの自由浮動状態にある剛性
接点ピンに付勢力を与える弾性部材と、この弾性
部材と絶縁部材との間に配置される可撓性フイル
ムとを備えている。可撓接点モジユールは、１対
のＳ字形接地ストリツプを更に備えており、これ
らのうちの一方は、プレストレスをかけられてお
り、接合作業の初期において回路板と接合する、
一対の離隔させられている、初期接合プレストレ
スト接地用接点、及び複数の分布させられている
分布弾性接地用接点として形成されている端部を
有している。

導電マトリツクスは、可撓性フイルムの一方の
主要面に形成されている。導電マトリツクスは、
信号／電力用相互接続接点の第１及び第２のアレ
イと、対応する相互接続導電路とを備えている。
連続する接地面が、可撓性フイルムの他方の主要
面に形成されている。

接合に先立ち、ハウジング・モジユールが、母
回路板に固着される。ハウジング・モジユール
は、ハウジング・モジユールの下部セクシヨン内
に可撓接点モジユールを装着し、上部セクシヨン
を下部セクシヨンに接合し、これらの組み立てら
れたものを母回路板に固定することにより、組み
立てられる。防撓モジユールは、娘回路板に固着
される。

娘回路板の母回路板への接合は、先ず、防撓モ
ジユールを、ハウジング・モジユール上へ、その
上方から押し下げることによつて行われる。する
と、初期接合プレストレスト接地用接点が、娘回
路板と分断されていない接地ストリツプとに順次
係合し、娘回路板を付勢してそれをハウジング・
モジユールから離隔させ、もつて、娘回路板の相
互接続接点は、対応しない剛性接点ピンと接触す
ることなく、それらを通り越していく。

防撓モジユールが更に下方に押し下げられる
と、防撓モジユールの側壁とハウジング・モジユ
ールとの間で、カム作用が生ずる。カム作用は、
初期接合プレストレスト接地用接点によつてもた
らされる付勢力に打ち克つのに充分であり、もつ
て、娘回路板の相互接続接点は、変位させられ、
対応する剛性接点ピンと係合する。

防撓モジユールの、最後の非常に僅かな下方へ
の変位が、接合作業を完了させる。最後の下方へ
の変位は、対応する相互接続接点と剛性接点ピン
との間の拭取り作用をもたらす。初期接合プレス
トレスト接地用接点及び分布弾性接地用接点によ
つてもたらされる付勢力と、係合したカム要素間
の対応する反力とが、娘回路板の、母回路板との
接合を維持する。弾性部材によつてもたらされる
付勢力は、対応している相互接続接点と剛性接点
ピンとを、良好な機械的及び電気的係合状態に維
持する。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。なお、図面を通じて、同じ参照符
号は、対応する又は同様の要素を示すものとす
る。

第２図は、本発明に係る高密度バツクプレー
ン・コネクタ１０であつて、娘回路板１２を、バ
ツクプレーン即ち母回路板１４に電気的に相互接
続するものの分解斜視図である（第３Ａ図及び第
３Ｂ図参照）。娘回路板１２及び母回路板１４は、
それぞれ、外部回路への電気的な相互接続用の所
定の幾何学的導電パターンを有している（第５Ｂ
図及び第５Ｃ図参照）。高密度バツクプレーン・
コネクタ１０は、母回路板１４に固定されるべく
なされているハウジング・モジユール１６と、こ
のハウジング・モジユール内に装着される可撓接
点モジユール１１０と、娘回路板１２に固定され
るべくなされている防撓モジユール９０とを備え
ている。

ハウジング・モジユール１６は、プラスチツク
のような絶縁材料で製造され得る。あるいは、ハ
ウジング・モジユール１６は、アルミニウムのよ
うな剛性材料で製造され得る。防撓モジユール９
０は、アムミニウムのような剛性材料で好適に製
造され得る。

ハウジング・モジユール１６は、母回路板１４
とインターフエースさせられるべくなされている
下部セクシヨン４０を備えている。下部セクシヨ
ン４０は、側壁４２，４２と、端壁４４，４４
と、一方の側壁４２から外方に突出する１つ以上
の接合用タブ４６とを有している。端壁４４，４
４及び接合用タブ４６の各々は、それを貫通する
孔４８を有している。側壁４２，４２及び端壁４
４，４４から内方に突出する、支持部材としての
支持肩部５０が、その詳細は後述するように、ハ
ウジング・モジユール１６の内部に可撓接点モジ
ユール１１０を装着すべく、形成されている。支
持肩部５０の内縁は、母回路板１４とインターフ
エースする母回路板用窓５２を画成する。端壁４
４，４４に隣接する支持肩部５０の各セクシヨン
は、それを貫通する位置決め用の孔５４を有して
いる。

ハウジング・モジユールは、更に、下部セクシ
ヨン４０に接合されるべくなされている上部セク
シヨン６０を備えている。上部セクシヨン６０
は、側壁６２と、端壁６４，６４であつて、それ
らから突出する固定用タブ６６を有するものと、
上壁６８とを有している。１つ以上の接合用凹部
７０が、下部セクシヨン４０の対応する接合用タ
ブ４６と接合すべく、側壁６２に形成されてい
る。側壁６２には、孔７２が、各接合用凹部７０
から形成されている。相補的カム部材７４が、側
壁６２に一体に形成されていると共に、その長さ
方向に沿つて延在している。

端壁６４，６４及び固定用タブ６６，６６に
は、連続する空洞部７６であつて、下部セクシヨ
ン４０の端壁４４，４４を受容するものが、形成
されている。端壁６４，６４には、位置決め用の
孔７８が、空洞部７６から形成されている。固定
用の孔８０が、固定用タブ６６，６６に形成され
ている。

張出し部８２が、上壁６８の、側壁６２とは反
対側の縁部に形成されていると共に、上壁６８の
実質的に全長に亘つて延在している。張出し部８
２は、端壁６４，６４との組合せにより、離隔さ
せられている２つの接点用溝部８４，８４を形成
している。整合用スロツト８６が、上壁６８に形
成されている。

ハウジング・モジユール１６は、後述するよう
に、下部セクシヨン４０と上部セクシヨン６０と
を合体することにより、形成される。ハウジン
グ・モジユール１６の内部が、可撓接点モジユー
ル用のチヤンバを形成する。娘回路板用窓２０
が、下部セクシヨン４０と、上部セクシヨン６０
の端壁６４，６４及び上壁６８の縁部とにより、
形成される。

防撓モジユール９０は、娘回路板１２に堅固に
固定されるべくなされていると共に、側壁９２
と、端壁９４，９４と、上壁９６とを有してい
る。固定用の孔９８が、端壁９４，９４及び上壁
９６の縁部に形成されている。防撓モジユール９
０を娘回路板１２に固定すべく、固定用の螺子２
６が、娘回路板１２の非接合側から、その固定用
の孔３４（第３Ａ図及び第４Ａ図参照）を介し
て、固定用の孔９８に螺入される。

１つ以上の位置決め用の孔１００も、上壁９６
の縁部に形成されている。位置決め用のピン２２
が、娘回路板１２のパイロツト孔（図示せず）内
に、その接合側から突出するようにして挿入さ
れ、且つ位置決め用の孔１００内に挿入され、も
つて、接合作業の間、防撓モジユール９０と娘回
路板１２との間の正確な整合が保証される。整合
用ポスト１０２が、上壁９６の内面から外方に突
出すべく、形成されている。

第３Ａ図を参照するに、側壁９２の内面は、組
み立てられたハウジング・モジユール１６の上部
セクシヨン６０と係合してカム作用を行うべく、
構成されている。側壁９２の内面は、第１傾斜カ
ム面１０４ａ及び第２傾斜カム面１０４ｂ、並び
に第１係合面１０６ａ及び第２係合面１０６ｂを
有している。

ハウジング・モジユール１６′の別の実施例が、
第４Ａ図及び第４Ｂ図に示されている。本発明者
は、幾つかの実施例において、膨張反力が、第３
Ａ図及び第３Ｂ図に示されている実施例の上壁６
８を撓ませるということに気付いた。第４Ａ図及
び第４Ｂ図における上部セクシヨン６０′の構造
は、上壁６８′における機械的剛性を高める。更
に、ハウジング・モジユール１６′の下部セクシ
ヨン４０′と上部セクシヨン６０′とを接合するた
めの別の手段が、用いられている。

ハウジング・モジユール１６′の下部セクシヨ
ン４０′は、各接合用タブ４６′における孔４８′
が係合用リツプ４９を有するようにして形成され
ているということを除き、上述した構造を有して
いる。

ハウジング・モジユール１６′の上部セクシヨ
ン６０′は、下記の変更を除いて、上述した構造
を有している。上部セクシヨン６０′の上壁６
８′は、その機械的剛性を高めるところの狭めら
れた幅を有している。

この実施例における側壁６２′は、平行ではあ
るが、互いにずれている側壁部６２a′及び６２
b′であつて、横壁部６３によつて相互接続されて
いるものからなつている。相補的カム部材７４′
は、側壁部６２a′に一体に形成されている。側壁
部６２b′に形成されている接合用凹部７０′は、
孔７２ではなく、そこに形成されているラツチ用
タブ７３を有している。

第２図、第３Ａ図、第３Ｂ図、第４Ａ図及び第
４Ｂ図を参照するに、本発明に係る可撓接点モジ
ユール１１０は、弾性部材１１２と、絶縁部材１
１４であつて、それを貫通している第１及び第２
の複数の接点用スロツト１１６，１１６を有する
ものと、第１及び第２の複数の剛性接点ピン１１
８，１１８と、可撓性フイルム１２０とを有して
いる。弾性部材１１２は、シリコーンゴム又は他
の弾性材料のようなエラストマで形成される。弾
性部材１１２は、位置決め用の孔１１３（第３Ａ
図参照）を有していると共に、可撓接点モジユー
ル用のチヤンバ内に装着されるべく構成されてい
る。弾性部材１１２は、ハウジング・モジユール
１６が母回路板１４に固定される際に、及び娘回
路板１２が母基板に接合される際に、弾性変形す
るように設計されている。

絶縁部材１１４は、ほぼＬ字形の構造を有して
いると共に、第１の突出部１１４ａ及び第２の突
出部１１４ｂであつて、母回路板用窓５２及び娘
回路板用窓２０と嵌合するサイズをそれぞれ有す
るものを備えている。位置決め用の孔１１５が、
絶縁部材１１４に形成されている（第２図参照）。
第１及び第２の複数の接点用スロツト１１６，１
１６は、これらの第１の端部が母回路板用窓５２
及び娘回路板用窓２０とそれぞれインターフエー
スする一方、、第２の端部が可撓性フイルム１２
０とインターフエースするようにして、絶縁部材
１１４に形成されている。接点用スロツト１１６
の幾何学的パターンは、娘回路板１２及び母回路
板１４の相互接続接点のパターンにそれぞれ対応
している。

第１及び第２の複数の剛性接点ピン１１８，１
１８の各々は、頭部と尾部とを有するように構成
されている。第１及び第２の複数の接点ピン１１
８，１１８は、対応する、第１及び第２の複数の
接点用スロツト１１６，１１６内に配置され、こ
の結果、頭部が、可撓性フイルム１２０とインタ
ーフエースすると共に、尾部が、娘回路板１２及
び母回路板１４の対応する相互接続接点とインタ
ーフエースする。剛性接点ピン１１８が、接点用
スロツト１１６内で自由浮動状態にあるように、
即ち、剛性接点ピン１１８が、所定の限定された
範囲に亘つての、矢印２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及
び２７ｄで表されている双方向の線形移動が可能
であるように、接点用スロツト１１６及び剛性接
点ピン１１８の形状及び寸法は、選択されてい
る。

可撓性フイルム１２０は、弾性誘電体材料で製
造されていると共に、矢印２７ａ及び２７ｂ並び
に２７ｃ及び２７ｄの方向への移動が可能な状態
で、弾性部材１１２と絶縁部材１１４との間に配
置されている。ポリイミドのような耐熱性ポリマ
が、優れた電気特性を有する代表的な誘電体であ
り、曲折可能な薄い可撓性フイルムへと容易に形
成され得る。位置決め用の孔１２１が、可撓性フ
イルム１２０を貫通して形成されている。

第５Ａ図に示されているように、導電マトリツ
クス１２２は、可撓性フイルム１２０の一方の主
要面に形成されていると共に、第１の相互接続接
点１２３と、第２の相互接続接点１２４と、それ
らを相互接続する導電路１２６とを有している。
本発明に係る導電マトリツクス１２２は、母回路
板１４と娘回路板１２との間の、信号及び電力の
相互接続用としてのみ利用されている。導電マト
リツクス１２２は、在来のフオトリソグラフイ法
により、無電解めつき銅のような導電性材料から
形成される。

相互接続接点１２３の第１のアレイの幾何学的
パターンは、母回路板１４に形成されている相互
接続接点の幾何学的パターンに対応する。第５Ｂ
図に示されているように、母回路板１４は、相互
接続接点３１のアレイと、所定の幾何学的導電パ
ターンを形成する接地ストリツプ３２とを有して
いる。同様に、相互接続接点１２４の第２のアレ
イの幾何学的パターンは、娘回路板１２に形成さ
れている相互接続接点の幾何学的パターンに対応
する。第５Ｃ図に示されているように、娘回路板
１２は、相互接続接点３７のアレイと、Ｕ字形の
接地バス３８とを有しており、この接地バスは、
所定の幾何学的導電パターンを形成する、中央接
地ストリツプ３８ａと２つの接地脚状部３８ｂと
を有している。第３Ａ図及び第４Ａ図から分かる
ように、接地脚状部３８ｂは、娘回路板１２の接
合面から外方に撓むようにプレストレスをかけら
れている。

本発明に係る導電マトリツクス１２２は、線イ
ンチ当り80個の相互接続接点からなる相互接続接
点空間を提供する。前述した具体的な応用例であ
つて、300個の信号用相互接続接点を要求すると
ころのものに対しては、本発明に係る導電マトリ
ツクス１２２は、全部で350個の相互接続接点
（300個の信号用相互接続接点及び50個の電力用相
互接続接点）を必要とするだけである。350個の
信号用／電力用相互接続接点が単一の列のみから
なると仮定すると、本発明に係る導電マトリツク
ス１２２は、ほぼ4.375線インチの空間を必要と
する。これは、従来の電気コネクタに対し、線形
空間に関してはほぼ65％、相互接続接点の数に関
してはほぼ30％の減少を意味している。この線形
空間における減少は、入力／出力密度における増
大を意味する。説明のためにのみ述べると、相互
接続接点１２３，１２４のアレイは、通常、
0.050”×0.050”の正方形の格子状に配列される。

接地面１２８が、第５Ａ図に示されている可撓
性フイルム１２０の他方の主要面に形成されてい
る。接地面１２８は、在来のめつき法により、無
電解めつき銅のような導電性材料から形成され
る。

可撓接点モジユール１１０は、第１の接地スト
リツプ１３０と第２の接地ストリツプ１３２とを
更に有している。第１の接地ストリツプ１３０
は、第１の弾性端部１３０ａ及び第２の弾性端部
１３０ｂとを備えたほぼＳ字形の形状を有するよ
うにして、導電性材料から形成されている。第１
の弾性端部１３０ａは、母回路板１４の接地スト
リツプ３２と機械的且つ電気的に係合すべくなさ
れている。第２の弾性端部１３０ｂは、可撓性フ
イルム１２０の接地面１２８と機械的且つ電気的
に係合すべくなされている。

第２の接地ストリツプ１３２は、可撓性フイル
ム１２０の接地面１２８と機械的且つ電気的に係
合すべくなされている第１の弾性端部１３２ａを
備えたほぼＳ字形の形状を有するようにして、導
電性材料から形成されている。第２の接地ストリ
ツプ１３２の他方の端部は、不連続であり、且
つ、この他方の端部は、プレストレスをかけられ
ており、接合作業の初期において娘回路板１２と
接合する、２つの初期接合プレストレスト接地用
接点１３４と、複数の分布させられている分布弾
性接地用接点１３６とを有するようにして、形成
されている。初期接合プレストレスト接地用接点
１３４及び分布弾性接地用溶接点１３６は、順
次、娘回路板１２のＵ字形の接地バス３８の接地
脚状部３８ｂ及び中央接地ストリツプ３８ａと、
機械的且つ電気的にそれぞれ係合すべくなされて
いる。

第３Ａ図に示されているハウジング・モジユー
ル１６を組み立てて固定すべく、位置決め用のピ
ン２２が、下部セクシヨン４０の位置決め用の孔
５４内に挿入される。可撓接点モジユール１１０
は、位置決め用のピン２２を用いて絶縁部材１１
４を支持肩部５０とインターフエースさせること
により、下部セクシヨン４０内に装着され、その
ピン２２は、対応する、絶縁部材１１４の位置決
め用の孔１１５、可撓性フイルム１２０の位置決
め用の孔１２１及び弾性部材１１２の位置決め用
の孔１１３を貫通して挿入される。可撓接点モジ
ユール１１０が下部セクシヨン４０とインターフ
エースさせられると、第１の突出部１１４ａは、
母回路板用窓５２とインターフエースさせられ
る。

ハウジング・モジユール１６は、上部セクシヨ
ン６０の接合用凹部７０を、下部セクシヨン４０
の対応する接合用タブ４６上に挿入することによ
つて組み立てられ、位置決め用のピン２２は、位
置決め用の孔７８内に挿入される。下部セクシヨ
ン４０及び上部セクシヨン６０は、孔４８を貫通
して孔７２内に螺入される螺子２６により、合体
させられる。第２の突出部１１４ｂは、娘回路板
用窓２０とインターフエースさせられる。

ハウジング・モジユール１６が組み立てられる
と、弾性部材１１２は、第１及び第２複数の剛性
接点ピン１１８，１１８に、可撓性フイルム１２
０を介して付勢力を与え、剛性接点ピン１１８
は、娘回路板用窓２０及び母回路板用窓５２か
ら、それぞれ第3a図における矢印２７ｃの方向
及び矢印２７ａの方向に、外方に突出する。第１
の接地ストリツプ１３０は、絶縁部材１１４と、
下部セクシヨン４０の一方の側壁４２及び支持肩
部５０との間にプレス嵌めされ、第２の弾性端部
１３０ｂは、接地面１２８と機械的且つ電気的に
係合する。第２の接地ストリツプ１３２の第１の
弾性端部１３２ａは、絶縁部材１１４と上部セク
シヨン６０の上壁６８の縁部との間にプレス嵌め
され、接地面１２８と機械的且つ電気的に係合す
る。

初期接合プレストレスト接地用接点１３４は、
上部セクシヨン６０の接点用溝部８４内に配置さ
れる。分布弾性接地用接点１３６は、張出し部８
２の下にある、上壁６８の縁部に当接する。

母回路板１４の対応するパイロツト孔（図示せ
ず）内に位置決めピン２２を挿入してハウジン
グ・モジユール１６の下部セクシヨン４０を母回
路板１４とインターフエースさせることにより、
ハウジング・モジユール１６は、母回路板１４に
固着される。次いで、固定用の螺子２６が、母回
路板１４の下側から、この母回路板内の固定用の
孔（図示せず）を貫通して挿入され、ハウジン
グ・モジユール１６を母回路板１４に固定すべ
く、上部セクシヨン６０の固定用の孔８０と係合
する。

ハウジング・モジユール１６が母回路板１４に
固定されると、第１の複数の剛性接点ピン１１８
の尾部が、母回路板１４の対応する相互接続接点
３１と機械的且つ電気的に係合させられる。機械
的な係合は、第１の複数の剛性接点ピン１１８を
矢印２７ｂの方向に付勢し、もつて、可撓性フイ
ルム１２０における撓み移動と弾性部材１１２に
おける弾性圧縮とが、生ずる。弾性部材１１２に
よつてもたらされる反力（矢印２７ａの方向）
は、良好な機械的及び電気的な接触が相互接続接
点３１と剛性接点ピン１１８との間で維持される
ことを引き起こす。第１の接点ストリツプ１３０
の第１の弾性端部１３０ａは、母回路板１４の接
地ストリツプ３２と機械的且つ電気的に係合す
る。

高密度バツクプレーン・コネクタ１０の、第３
Ａ図及び第３Ｂ図に示されている実施例による、
娘回路板１２（前述のようにして防撓モジユール
９０に固定されている）の、母回路板１４（上述
のようにしてハウジング・モジユール１６に固定
されている）への接合は、先ず、防撓モジユール
９０を、ハウジング・モジユール１６上へ、その
上方から押し下げることによつて行われ、この
時、平坦な第１係合面１０６ａが、上部セクシヨ
ン６０の側壁６２上を摺動していく。防撓モジユ
ール９０がハウジング・モジユール１６上へと漸
進的に下方に移動させられると、初期接合プレス
トレスト接地用接点１３４が、順序、娘回路板１
２及び接地脚状部３８ｂと係合する。

初期接合プレストレスト接地用接点１３４は、
娘回路板１２に付勢力を与え、もつて、娘回路板
１２は、矢印２７ｃの方向に変位させられる。第
２の複数の剛性接点ピン１１８の尾部が、娘回路
板１２の対応しない相互接続接点３７と機械的に
結合することなく、それらを通り越していくよ
う、娘回路板１２は、矢印２７ｃの方向に充分に
変位させられる。

防撓モジユール９０が更に下方に押し下げられ
ると、その第１傾斜カム面１０４ａ及び第２傾斜
カム面１０４ｂが、相補的カム部材７４及び側壁
６２の状縁部と機械的にそれぞれ係合する。これ
らの要素間のカム作用は、初期接合プレストレス
ト接地用接点１３４によつてもたらされる付勢力
に打ち克つのに充分であり、もつて、娘回路板１
２は、矢印２７ｄの方向に変位させられる。

矢印２７ｄの方向への娘回路板１２の変位は、
第２の複数の剛性接点ピン１１８の尾部を、娘回
路板１２の対応する相互接続接点３７と機械的に
係合させる。同時に、複数の分布弾性接地用接点
１３６は、娘回路板１２の中央接地ストリツプ３
８ａと機械的に係合する。

防撓モジユール９０の、最後の非常に僅かな下
方への変位（矢印２７ａの方向）が、接合作業を
完了させる。最後の僅かな下方への変位は、第２
の複数の剛性接点ピン１１８の尾部と娘回路板１
２の対応する相互接続接点３７との間の拭取り作
用をもたらす。僅かな下方への変位は、複数の分
布弾性接地用接点１３６と娘回路板１２の中央接
地ストリツプ３８ａとの間の拭取り作用をももた
らす。拭取り作用は、対応する要素間の良好な電
気的相互接続を保証する。一例として、ほぼ
0.020インチの拭取り作用が、最後の僅かな下方
への変位によつてもたらされる。

接合作業の初期の段階の間、防撓モジユール９
０の整合用ポスト１０２は、上部セクシヨン６０
の整合用スロツト８６内に受容され、もつて、剛
性接点ピン１１８の第２のアレイと娘回路板１２
の相互接続接点３７との間の正確な位置決めが保
証される。上部セクシヨン６０の張出し部８２
は、接合作業の初期段階における、分布弾性接地
用接点１３６と娘回路板１２との間の意図しない
機械的な係合を除去する。

第３Ｂ図は、娘回路板１２と母回路板１４との
間の、機械的且つ電気的な相互接続が完了した状
態を示している。第１係合面１０６ａ及び第２係
合面１０６ｂは、相補的カム手段７４及び側壁６
２の上縁部と機械的にそれぞれ係合している。初
期接合プレストレスト接地用接点１３４によつて
もたらされる付勢力により、反力が、相補的カム
部材７４及び側壁６２の上縁部を介し、第１係合
面１０６ａ及び第２係合面１０６ｂにそれぞれ与
えられる。これらの反力は、娘回路板１２及び母
回路板１４を、固定された接合状態に維持する。

第１係合面１０６ａ及び第２係合面１０６ｂと
相補的カム部材７４及び側壁６２の上縁部との間
の相互作用は、母回路板１４と娘回路板１２との
間の相対的な回転運動を防止する。この相互作用
は、娘回路板１２が第２の複数の剛性接点ピン１
１８の尾部から離れるのを防止する。

第４Ａ図及び第４Ｂ図に示されているハウジン
グ・モジユール１６′は、それが、下部セクシヨ
ン４０′の接合用タブ４６′を、上部セクシヨン６
０′の対応する接合用凹部７０′内に挿入すること
によつて組み立てられるということを除き、上述
のようにして、組み立てられ、且つ母回路板１４
に接合される。下部セクシヨン４０′及び上部セ
クシヨン６０′は、ラツチ用タブ７３の、対応す
る係合用リツプ４９とのスナツプ嵌め係合によ
り、合体させられる。

高密度バツクプレーン・コネクタ１０′の、第
４Ａ図及び第４Ｂ図に示されている実施例によ
る、娘回路板１２（前述のようにして防撓モジユ
ール９０′に固定されている）の、母回路板１４
（上述のようにしてハウジング・モジユール１
６′に固定されている）への接合は、前述のよう
にして行われる。第４Ｂ図は、娘回路板１２と母
回路板１４との間の、機械的且つ電気的な相互接
続が完了した状態を示している。初期接合プレス
トレスト接地用接点１３４によつてもたらされる
付勢力により、娘回路板１２及び母回路板１４を
固定された接合状態に維持するための反力が、前
述のようにしてもたらされる。

［発明の効果］ 本発明に係る高密度バツクプレーン・コネクタ
は、高密度の入力／出力相互接続接点を有するプ
リント回路板を電気的に相互接続する能力を有し
ている。高密度バツクプレーン・コネクタのモジ
ユール要素は、比較的直線的なデザインを有して
おり、このため、在来の方法で容易且つ安価に製
造され得る。本発明に係る高密度バツクプレー
ン・コネクタは、プリント回路板の厚さには影響
されない。更に、モジユール要素は、種々の寸法
のプリント回路板との使用を可能にすべく、容易
に寸法を調節され得る。

本発明に係る高密度バツクプレーン・コネクタ
は、別体の及び／又は複雑なカム機構を必要とし
ない。本発明に係る高密度バツクプレーン・コネ
クタのカム要素は、可撓接点モジユール、防撓モ
ジユール及びハウジング・モジユールの上部セク
シヨンと一体化されている要素として容易に形成
され得る。本発明に係る高密度バツクプレーン・
コネクタのカム要素は、相互接続する導電要素間
での拭取り作用をもたらし、連続的に接合する能
力を提供し、且つ、プリント回路板間を接合する
のに、小さい挿入力しか必要としない。カム要素
の本来的な単純さは、高密度バツクプレーン・コ
ネクタの信頼性を著しく高める。

可撓接点モジユールは、前もつて搭載される剛
性接点ピンで組み立てられており、これは、高密
度バツクプレーン・コネクタの組立てを容易にす
る。前もつて搭載されている剛性接点ピンは、自
由浮動しており、可撓性フイルムに形成されてい
る相互接続接点に、それに直交する方向で作用す
る。直交方向での作用は、可撓性フイルムの相互
接続接点の侵蝕及び／又は磨耗による損傷の可能
性を実質的に除去し、もつて、信号路の無欠性及
びインピーダンスの整合が維持される。導電マト
リツクス及び接地面は、可撓性フイルムに、連続
的な回路として容易に形成され得、もつて、プリ
ント回路板を相互接続した際に、インピーダンス
を精密に整合されることが可能になる。分布させ
られている接地用接点と結び付いた、これらの特
徴は、電気的性能の高い高密度バツクプレーン・
コネクタを提供する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は、信号応答曲線を示す
図である。第２図は、本発明に係る高密度バツク
プレーン・コネクタの一実施例の分解斜視図であ
る。第３Ａ図は、接合されていない状態におけ
る、第２図に示されている高密度バツクプレー
ン・コネクタの断面図である。第３Ｂ図は、接合
された状態における、第２図に示されている高密
度バツクプレーン・コネクタの断面図である。第
４Ａ図は、接合されていない状態における、本発
明に係る高密度バツクプレーン・コネクタの別の
実施例の断面図である。第４Ｂ図は、接合された
状態における、第４Ａ図に示されている高密度バ
ツクプレーン・コネクタの断面図である。第５Ａ
図は、可撓性フイルムに形成されている導電マト
リツクスの平面図である。第５Ｂ図は、母回路板
の幾何学的導電パターンの平面図である。第５Ｃ
図は、娘回路板の幾何学的導電パターンの平面図
である。 １０……高密度バツクプレーン・コネクタ、１
２……娘回路板、１４……母回路板、１６……ハ
ウジング・モジユール、３１……相互接続接点、
３２……接地ストリツプ、３７……相互接続接
点、３８……接地バス、４０……下部セクシヨ
ン、６０……上部セクシヨン、７４……相補的カ
ム部材、９０……防撓モジユール、１１０……可
撓接点モジユール、１１２……弾性部材、１１４
……絶縁部材、１１８……剛性接点ピン、１２０
……可撓性フイルム、１２２……導電マトリツク
ス、１２３，１２４……相互接続接点、１２６…
…導電路、１３０，１３２……接地ストリツプ、
１３４……初期接合プレストレスト接地用接点、
１３６……分布弾性接地用接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の幾何学的導電パターンを有する第１及
   び第２の高密度回路板を接合し且つ電気的に相互
   接続する高密度バツクプレーン・コネクタにおい
   て、 第１及び第２の高密度回路板を電気的に相互接
   続する可撓接点モジユール手段であつて、 導電マトリツクスを提供すると共に、該第１及
   び第２の高密度回路板を電気的に相互接続するた
   めの力を提供する可撓性手段と、 該可撓性手段と共働する第１の接点手段であつ
   て、該導電マトリツクスを該第１の高密度回路板
   の該所定の幾何学的導電パターンに電気的に相互
   接続するものと、 該可撓性手段と共働する第２の接点手段であつ
   て、該導電マトリツクスを該第２の高密度回路板
   の該所定の幾何学的導電パターンに電気的に相互
   接続すると共に、付勢手段を備えており、該付勢
   手段は、該第２の高密度回路板の該所定の幾何学
   的導電パターンと機械的且つ電気的に係合すると
   共に、接合作業の初期において、該第２の高密度
   回路板に対し、これを該可撓接点モジユールから
   離れる方向に変位させる付勢力を与える、もの
   と、 を備えるものと、 該第２の高密度回路板に固定される防撓モジユ
   ール手段であつて、該付勢手段によつてもたらさ
   れる該付勢力に打ち克つのに充分なカム力を提供
   し、該第２の接点手段は、接合作業の間、該第２
   の高密度回路板の該所定の幾何学的導電パターン
   と、それらの間の拭取り作用をもたらしつつ、機
   械的且つ電気的に係合させられる、ものと、 該第１の高密度回路板に固定されるハウジン
   グ・モジユール手段であつて、その中に該可撓接
   点モジユール手段を装着すると共に、接合作業の
   間、該カム力を提供すべく該防撓モジユール手段
   と共働するカム手段を備えており、該可撓性手段
   は、該第１の接点手段を、該第１の高密度回路板
   の該所定の幾何学的導電パターンと機械的且つ電
   気的に係合させるべく付勢する、ものと、 を具備し、 該第２の高密度回路板の該第１の高密度回路板
   への接合は、該付勢手段を該第２の高密度回路板
   と係合させるべく、該防撓モジユール手段を、該
   ハウジング・モジユール手段上へ、その上方から
   押し下げることによつて行われ、 該防撓モジユール手段は、該第２の接点手段を
   該第２の高密度回路板の該所定の幾何学的導電パ
   ターンと機械的且つ電気的に係合させるべく、該
   ハウジング・モジユール手段の該カム手段とカム
   作用的に共働し、且つ、 該第２の接点手段は、該第２の高密度回路板の
   該所定の幾何学的導電パターンと、それらの間の
   拭取り作用をもたらすべく共働する、 ことを特徴とする高密度バツクプレーン・コネク
   タ。 ２ 前記ハウジング・モジユール手段が、 該ハウジング・モジユール手段を前記第１の高
   密度回路板に固定する手段を有する下部セクシヨ
   ンと、 上部セクシヨンと、 を備えており、 該上部セクシヨン及び該下部セクシヨンは、こ
   れらを合体させて該ハウジング・モジユール手段
   を形成する相補的な手段を有しており、 前記カム手段が、該上部セクシヨンの一部とし
   て一体に形成されている相補的カム部材であつ
   て、前記付勢手段によつてもたらされる前記付勢
   力に打ち克つための前記カム力を提供すべく、前
   記防撓モジユール手段と共働するものであり、且
   つ、前記第２の接点手段が、前記第２の高密度回
   路板の前記所定の幾何学的導電パターンと機械的
   且つ電気的に係合させられる、 特許請求の範囲第１項記載の高密度バツクプレ
   ーン・コネクタ。 ３ 前記下部セクシヨンが、第１及び第２の側壁
   と、該第１及び第２の側壁の間に配設される第１
   及び第２の端壁と、該第１及び第２の側壁並びに
   該第１及び第２の端壁から内方に突出する支持部
   材であつて、前記可撓接点モジユール手段を装着
   すべくなされているものとを有しており、該支持
   部材の内縁は、前記第１の接点手段が前記第１の
   高密度回路板とインターフエースするところの母
   回路板用窓を画成し、前記上部セクシヨンが、上
   壁と、該上壁から垂下する第１及び第２の端壁
   と、該上壁から垂下する少なくとも１つの側壁と
   を有しており、且つ、前記相補的カム部材が、該
   上部セクシヨンの該少なくとも１つの側壁に一体
   に形成されており、更に、互いに組み合わされた
   該上部セクシヨン及び該下部セクシヨンが、前記
   第２の接点手段が前記第２の高密度回路板とイン
   ターフエースするところの娘回路板用窓を画成す
   る特許請求の範囲第２項記載の高密度バツクプレ
   ーン・コネクタ。 ４ 前記上部セクシヨンの前記少なくとも１つの
   側壁が、前記上壁から垂下する第１の側壁部と、
   該第１の側壁部と実質的に平行な第２の側壁部で
   あつて、横壁部によつて該第１の側壁部と相互接
   続されているものとを有しており、且つ、前記相
   補的カム部材が、該第１の側壁部に一体に形成さ
   れている特許請求の範囲第３項記載の高密度バツ
   クプレーン・コネクタ。 ５ 前記防撓モジユール手段が、上壁と、該上壁
   から垂下する第１及び第２の端壁と、該上壁から
   垂下する側壁とを有しており、該側壁の内面は、
   第１の傾斜カム面と、該第１の傾斜カム面と連続
   する第１の係合面と、該第１の係合面と連続する
   第２の傾斜カム面と、該第２の傾斜カム面と連続
   する第２の係合面とを有しており、且つ、該第１
   の傾斜カム面、該第１の係合面、該第２の傾斜カ
   ム面及び該第２の係合面が、前記付勢力を提供す
   べく、前記ハウジング・モジユール手段の前記カ
   ム手段と順次共働する特許請求の範囲第１項記載
   の高密度バツクプレーン・コネクタ。 ６ 前記可撓性手段が、 第１及び第２の主要面を有する可撓性フイルム
   と、 前記付勢力を提供する弾性部材であつて、該可
   撓性フイルムの該第２の主要面と係合するように
   して配置されるものと、 を備えており、且つ 前記導電マトリツクスが、該第１の主要面上に
   形成されていると共に、前記第１の高密度回路板
   の前記所定の幾何学的導電パターンの信号・電圧
   用相互接続接点に対応する相互接続接点の第１の
   アレイと、前記第２の高密度回路板の前記所定の
   幾何学的導電パターンの信号・電圧用相互接続接
   点に対応する相互接続接点の第２のアレイと、該
   第１のアレイ及び該第２のアレイを相互接続する
   導電路とを有しており、更に 該第２の主要面上には、接地面が形成されてい
   る、 特許請求の範囲第１項記載の高密度バツクプレ
   ーン・コネクタ。 ７ 前記可撓接点モジユール手段が、前記可撓性
   フイルムの前記第１の主要面と係合するようにし
   て配置される絶縁部材であつて、前記第１及び第
   ２の高密度回路板との所定の関係で、前記第１及
   び第２の接点手段をそれぞれ装着するものを有し
   ている特許請求の範囲第６項記載の高密度バツク
   プレーン・コネクタ。 ８ 前記第１の接点手段が、前記絶縁部材に形成
   されている孔内に装着される複数の第１の剛性接
   点ピンであつて、双方向に自由浮動状態にあるも
   のを有しており、且つ、前記第２の接点手段が、
   該絶縁部材に形成されている孔内に装着される複
   数の第２の剛性接点ピンであつて、双方向に自由
   浮動状態にあるものを有しており、更に、前記可
   撓性手段が、該第１及び第２の剛性接点ピンと、
   これらに付勢力を与えるべく共働する特許請求の
   範囲第７項記載の高密度バツクプレーン・コネク
   タ。 ９ 前記第１の接点手段が、第１及び第２の端部
   を有する接地ストリツプを更に有しており、該接
   地ストリツプの該第２の端部は、前記可撓性フイ
   ルムの前記接地面と機械的且つ電気的に係合する
   と共に、該接地ストリツプの該第１の端部は、前
   記第１の高密度回路板の前記所定の幾何学的導電
   パターンの接地ストリツプと機械的且つ電気的に
   係合する特許請求の範囲第８項記載の高密度バツ
   クプレーン・コネクタ。 １０ 前記第２の接点手段が、第１及び第２の端
   部を有する接地ストリツプを更に有しており、該
   接地ストリツプの該第１の端部は、前記可撓性フ
   イルムの前記接地面と機械的且つ電気的に係合
   し、且つ 該接地ストリツプの該第２の端部は、 複数の分布させられている弾性の接地用接点で
   あつて、前記第２の高密度回路板の前記所定の幾
   何学的導電パターンの中央接地ストリツプと機械
   的且つ電気的に係合するものと、 プレストレスをかけられており、接合作業の初
   期において該第２の高密度回路板と接合する、一
   対の離隔させられている接地用接点であつて、該
   第２の高密度回路板の該所定の幾何学的導電パタ
   ーンの対応する接地脚状部と機械的且つ電気的に
   係合するものと、 を有しており、 該一対の離隔させられている接地用接点が、前
   記付勢手段である、 特許請求の範囲第８項記載の高密度バツクプレ
   ーン・コネクタ。