JPS6312974A - マルチピンコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路装置の品質を評価する試験者が、取
扱う装置の部分を含む試験場所に、集積回路を運んだり
、操作したりするための装置の分野に広く用いられるも
のである。

更に厳密には、本発明は、マルチピンコネクタ（ｍｕｌ
ｔｉ−ｐｉｎ　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）　、特に整合され
たインピーダンス特性を実施するコネクタに関するもの
である。

〔従来の技術〕

マルチピンコネクタのためのインピーダンスをマツチン
グ（整合）させる手段を提供することが要望として存在
する。

信号コンベヤをグラウンド装置（接地装置）で囲むこと
がインピーダンスマツチングを効果的に規定するだろう
事は知られている。過去に、この種マツチングをコネク
タにもたらすために、多くの機械的手段が立案された。

同心の１つのグラウンドコネクタ　（ｇｒｏｕｎｄ許第
３５９６１３８号明細書に説明されており、そして多数
のグラウンドコネクタ群によって取囲まれた１つの中心
信号コネクタも米国特許第３６４３２０１号及び第３７
６１８４４号明細書中で説明されている。

コネクタのための多数のピンマツチングするインピーダ
ンスマツチングを提供することが要望としである。

この種のコネクタは、オートメーション化した適用によ
ってマツチング（整合）とアンマツチング（不整合）の
多数のサイクルを通して迅速に循環可能である。

ピンの整列が重大であり、そして信頼度については、整
合と不整合が繰返されねばならない機械装置をあまり複
雑にすることなく、整合したインピーダンスを規定する
ことが望ましい。

〔発明の４既要〕 本発明の目的は、適当に合致したり離されたりされるべ
き機械の構成部品の数を増やすことなく整合したインピ
ーダンスを有し、且つ雄ピンと雌ピン間での改善された
ピン整列を備えたマルチピンコネクタを提供することに
ある。

本発明の上述の目的及び他の目的は、ピン群、好ましく
は雌ピン群の１組を支えているコネクタ構成成分に加え
られるインピーダンスマツチングブロック（ｉｍｐｅｄ
ａｎｃｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ）を用意する
ことにより達成される。インピーダンスマツチングブロ
ックは導電性材料で作られており、該ブロックを貫通し
て一連の孔群を有し、雄ピン群と雌ピン群との各セット
に関して少くとも１つの孔が合致される。該ブロックは
、少くとも１つのグラウンドピン又は他のグラウンド電
位（接地電位）の源と電気的に接触している。

各信号ピンは、通常ブロックの孔に関して中央に置かれ
、且つ孔から空間が保たれている。

信号ピンとグラウンド面間の必要間隙（空間）は、ｂ＝
　ａｅｚｏＦｙｈｏの式の適用により見出される。ここ
で“ｂ″は必要間隔、′ａ”は信号ピンの直径、“ＺＯ
”は所望インピーダンスである。

“ｅ、、“は伝導板間での媒体の誘電常数であり、伝導
板は今の場合、信号ピンと信号ピンを取囲むブロックで
ある。媒体は空気である。

上述の関係は、与えられたピン寸法に関する望ましいイ
ンピーダンスマツチングを提供するのに効果的な孔寸法
をもたらす。

信号ピンの中心線間距離が所望インピーダンスを供給す
るために必要な孔径よりも狭くセットされねばならない
場合は、この孔群をオーバーラツプさせ、それによって
、インピーダンスマツチングを目立った変衰させること
なく、孔群をつなぎ且つ隣接孔間で鋸歯状の切り込みを
形成することの可能なことを見出した。孔のオーバーラ
ップと鋸歯状切り込みの深さとの適切な選択によって、
所定のピンからの磁束の大部分は、隣接ピンに向かい且
つそれによって隣接ピンとの間に望ましくないクロスト
ーク（ｃｒｏｓｓ　ｔａ　ｌｋ）を生ずることと対立し
たものとして、所定ピンと隣接ピンとの間の鋸歯状切り
込みに向かうことが見出された。

〔実施例〕

第１図は分離されたマルチピンコネクタ（ｍｕｌｔｉ−
ｐｉｎ　ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を広＜１０で示している
。

雄コネクタ部材は１２で、そして雌コネクタ部材は１４
で指摘されている。プロ・ツク１６が雄コネクタ部材１
２と雌コネクタ部材１４との間に示されている。

好適実施例では、雄コネクタ部材１２は非導電性材料で
作られ、且つグラウンド雄ピン列２２の両側で信号雄ピ
ン列１８．２０として示される３つのピン列を有してい
る。ピン列１８．２０及び２２内での各ピンは、雄コネ
クタ部材１２に固着支持され、且つ雄コネクタ部材から
下方に突出している。

信号誰ピン列１８及び２０内の各ピンの上端は、はんだ
付けによるが電気信号の適当な電源に電気的に接続され
ている。グラウンド雄ピン列２２中の各ピンの上端は、
はんだ付けによるが電気的に接地電位の源に電気的に接
続されている。

雌コネクタ部材１４も又非導電性材料で作られ、且つ信
号雌ピン列２４と２６及びグラウンド雌ピン列２８の３
つの雌ピン列を有している。ピン列２４．２６及び２８
内の各ピンは、雌コネクタ部材１４に固着支承され、且
つ雌コネクタ部材１４から上方に突出している。

信号雌ピン列２４と２６内の各ピンの下端は、はんだ付
けではあるが電気信号を伝達するためにリード（導線）
に電気的に接続されている。

グラウンド雌ピン列２８の各ピンの下端は、はんだ付け
ではあるが電気的接地電位の伝達の為にリードに電気的
に接続されている。

雌コネクタ部材１４内の雌ピンは、雄コネクタ部材１２
内の各雄ピンと軸方向に直線上に揃えられ、且つ雄ピン
と嵌合する。

好適実施例では、ブロック１６は導電性材料で作られ、
且つグラウンド雌ピン列２８内の各ピンと軸方向に直線
上に揃えられた孔によるグラウンドピン孔列３０を有し
ている。好ましくは、この孔のそれぞれの直径はグラウ
ンド雌ピン列内に軸方向に直線上に揃えられたピンの直
径よりほんの少しだけ大である。

グラウンドピン孔列３０内の孔とグラウンド雌ピン列２
８のピンとの間に生じる密接許容誤差は、ブロック１６
と雌コネクタ部材１４とが接合される時に、ブロック１
６と雌コネクタ部材１４との間で押圧適合を生ずる。こ
のような押圧適合は、グラウンドブロック１６とグラウ
ンド雌ピン列２８のピンとの間に電気的接続を形成し、
それによってこれらが同一電位になることを保証する。

更にまた、押圧適合はブロック１６によってグラウンド
雌ピン列２８の各ピンに物理的支持をなし、それによっ
てこのピン群のグラウンド雄ピン列２２の各ピンとの軸
方向の整列を維持するのを助ける。

グラウンドピン孔列３０の両側に平行してインピーダン
ス７７チング（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ
）孔列３２と３４とがある。１個のインピーダンスマツ
チング孔は、雄コネクタ部材１２と雌コネクタ部材１４
上の各１対の雄ピン及び雌ピンと軸方向に直線上に揃っ
て備えられている。各インピーダンスマツチング孔は、
所望のインピーダンスマツチングを提供するために、そ
の個々のピンから適切な距離を保たれている。

コンパクトにするために、図示の好適実施例では、信号
雄ピン列１８及び２０のピンと信号雌ピン列２４及び２
６のピンとを所望インピーダンスのために、各１対の雄
及び雌信号ピンに関して単独のインピーダンスマツチン
グ孔を規定するよりも近接連続するのが望ましい。この
事は、所望インピーダンスが信号ピン列内の隣接ピンの
軸間距離よりも大きな径のインピーダンスマツチング孔
を要求することを生ずる。

結果として生ずる構造は、第１図に示される如く、列３
２及び３４のインピーダンスマツチング孔は、事実上、
隣接インピーダンスマツチング孔の軸間の距離の半ばが
介入した向かい合った鋸歯状の縁を備えた連続溝を作っ
て、オーバーラツプする。このオーバーラツプは、イン
ピーダンスマツチング孔のインピーダンスマツチング効
果を著しくは変衰させないで隣接信号ピン間のクロスト
ーク（混信）を実質上下げることが見出された。

第２図は、第１図に示された実施例から２つの目立った
変更を有する他のマルチピンコネクタの実施例を広く３
６で示している。第１に、雄コネクタ部材３８又は雌コ
ネクタ部材４０にはグラウンドピンがなく、それゆえブ
ロック４２にもグラウンドピン孔が必要でない。第２に
、雄信号ピン４４は、ブロック４２内に穿孔されるべき
インピーダンスマツチング孔４６をオーバーラツプさせ
ないために、お互いに十分な間隔が開けられている。

各雄信号ピン４４は、雌コネクタ部材４０内の雌信号ピ
ン４８と一対になっており、軸方向に直線上に揃えられ
ている。

各雄信号ピン４４は雄コネクタ部材３８を貫通して延び
ており、電気的信号伝達手段に電気接合部５０で接続可
能である。同様に、各雌信号ピン４８は雄コネクタ部材
４０を貫通して延びており、雌コネクタ部材４０の下側
で信号受信手段に接続可能である。

グラウンドピンが無いため、グラウンド電位（接地電位
）は、グラウンド電位の源に接続された第１グラウンド
ストラツプ（ｇｒｏｕｎｄ　５ｔｒａｐ）　５２によっ
てブロック４２に伝えられ、そしてストラップ５２は１
、マルチピンコネクタ３６が接続状態にある場合にブロ
ック４２と電気的接続を構成するために、雄コネクタ部
材３８を貫通して延びている。

同様に、第２グラウンドストラツプ５４は、ブロック４
２と電気接続しており、且つ雌コネクタ部材４０を貫通
して延びて、該部材の表面でグラウンド電位受信手段に
接続可能である。

インピーダンスマツチングブロック４２は導電性材料で
作られている。各雌信号ピン４４とその対の雌信号ピン
４８とは同心インピーダンスマツチング孔４６を有し、
該孔４６は、マルチピンコンダクタ３６が接合された時
に所望インピーダンスを供給するために、適切な間隔が
開けられている。

このようなインピーダンスマツチング孔は、雄信号ピン
４４間でのクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）の発生
を最小にする。グラウンドピン（ｇｒｏｕｎｄ　ｐｉｎ
）が無いため、グラウンドブロック４２は、雄コネクタ
部材３８か雌コネクタ部材４０のどちらかに適切なセメ
ント又は類似物で固着される。

インピーダンスマツチング孔４６の対になった雌信号ピ
ン４６及び雌信号ピン４６との同心の整列は固着時に規
定される。

第３図は、第１図に示されたマルチピンコンダクタの結
合状態を広＜１０で示している。グラウンドブロック１
６は雄コネクタ部材１２と雌コネクタ部材１４との間で
ぴったりとはさまれている。

ブロック１６の高さは雄コネクタ部材１２と雌コネクタ
部材１４間での各対で接合された雄及び雌信号ピンの高
さに実質上等しい。

表１に示される如く、ブロック１６の高さが結合された
ピン高さに実質上等しければ、グラウンドブロックはイ
ンピーダンスを整合するのに有効である。

表１で、整合（マツチ）されるべきインピーダンスは５
０Ωであった。

表　　　１ ０ングピン、グラウンドブロックなし　７３オームロン
グピン、グラウンドブロック　　　５５オームシヨート
ピン、グラウンドブロックなし７０オームショートピン
、グラウンドブロック　　５２オ一ム第４図は第１図に
しめされたマルチピンコネクタの断面を広＜１０で示し
ている。マルチピンコネクタ１０は結合状態で示されて
いる。ブロック１６は、グラウンドピン孔３０と雌グラ
ウンドピン２８の密接許容誤差によって、雌コネクタ部
材１４に押込み適合されている。雌グラウンドピン２８
は雌コネクタ部材１４を貫通して延びており、電気接合
部７４でグラウンド電位（接地電位）受入れ手段に接続
可能である。押込み適合はまた雌グラウンドピン２８と
ブロック１６との電気的接続を規定している。

雄コネクタ部材１２は、雄ピン群と雌ピン群との嵌合に
よって、雌コネクタ部材１４と電気的に且つ物理的に結
合される。特定的に、雄信号ピン１８．２０は雌信号ピ
ン２４．２６と嵌合され、雄グラウンドピン２２は雌グ
ラウンドピン２８と嵌合される。雌信号ピン１８．２０
は雄コネクタ部材１２を貫通して延びており、電気的接
合部８４．８５で信号源に適切に電気接続可能である。

雄グラウンドとン群も同様に、電気接合部８６でグラウ
ンド電位の源に接続可能である。

雌信号ピン２４．２６は電気的接続部８８．８９で信号
伝達手段に接続可能である。

インピーダンスマツチングブロック１６に関しては、そ
の高さが、雄コネクタ部材１２の底面と雌コネクタ部材
１４の頂面間で判断された雄信号ピン１８．２０と雌信
号ピン２４．２６との嵌合された対の高さに大体等しい
ことがわかる。インピーダンスマツチング孔３２．３４
は、そのそれぞれの雌信号ピン１８．２０と雌信号ピン
２４．２６との嵌合対と同心であり空間を保っている。

該空間は所望のインピーダンスを規定する。

第５図は、インピーダンスマツチング孔９６を通して且
つ雌信号ピン９８のまわりでのみ見える雌コネクタ部材
９４に添着されたインピーダンスマツチング；ブロック
９２を備えたマルチピンコネクタ１０４の上面図を示し
ている。インピーダンスマツチングブロック９２は、グ
ラウンドピン孔１００とグラウンドピン１０２の密接許
容範囲によって、雌コネクタ部材９４に押込み適合され
ている。

第５図の実施例は方形形状を限定しているグラウンドピ
ン群を用いており、その四辺に沿った接触を受ける集積
回路の試験をする場合に使用出来る。

押込み適合はグラウンドピン１０２とインピーダンスマ
ツチングブロック９２との電気的接続を規定し、従って
インピーダンスマツチングブロック９２がグラウンド電
位であることを確実にする。

インピーダンスマツチング孔９６が雌信号ピン９８と同
心的且つ空間を保っており、該空間は所望のインピーダ
ンスマツチングを規定している。

この実施例に於て、インピーダンスマツチング孔９６は
オーバーラツプし、事実上、隣接するインピーダンスマ
ツチング孔９６の軸間で距離の半分が相互に入り込んだ
向かい合った鋸歯状を有する一連続溝を作っている。

第５図には雄コネクタ部材が示されていないが、該部材
は、形状では雌コネクタ部材９４と同様であり、各雌信
号ピン９８と対になった雌信号ピン及び各雌グラウンド
ピン１０２と対になった雄グラウンドピンを有している
。

本明細書によって取扱われた本発明の多くの特徴及び利
点はこれまでの記述で明らかにされた。

しかしながら、この開示が多くの点で単なる実例にすぎ
ないことは理解されるべきである。細部に於いては、特
に部材の形状、寸法及び配列の変更は本発明の範囲の限
度内で出来る。発明の範囲は勿論特許請求の範囲で述べ
られた文言で明白にされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、雄コネクタ部材及び雌コネクタ部材両者のピ
ンとの間に浮かび、且つ両者のピンと直線上に揃えられ
たブロックを示す本発明の好適実施例の斜視図。 第２図は、各信号ピンについて１つのインピーダンスマ
ツチング孔を備えている他の実施例のブロックを図解し
ている、第１図と同様の図。 第３図は、合致状態のマルチピンコネクタの側面図。 第４図は、第３図の線４−４に沿った断面図。 第５図は、グラウンドブロックを上に重ねた関係で雌コ
ネクタ部材を示す変形実施例の上面図。 １０：マルチピンコネクタ、 １２．３８　　：ｉコネクタ部材、 １４．４０．９４　：雌コネクタ部材、１６．４２，９
２　：インピーダンスマツチングブロック、１Ｂ、２０
．４４７雄体号ピン、 ２２ニゲラウンド雄ピン、 ２４．２６，４８．９８　　：雌信号ピン、２８ニゲラ
ウンド雌ピン、 ３０ニゲラウンドピン孔、 ３２．３４，４６，９６　　：インピーダンスマツチン
グ孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）多数の雄ピンを有する第１コネクタ部材；（
   ｂ）各雌ピンが雄ピンと合致するために雄ピンに一致し
   ている、多数の雌ピンを有する第２コネクタ部材；及び （ｃ）第１及び第２部林間に挟まれるインピーダンスマ
   ッチング手段；とからなり、該手段が、導電性材料で構
   成され、且つグラウンド電位であり、そして該手段を貫
   通して形成された複数のインピーダンスマッチング孔を
   有し、各インピーダンスマッチング孔が望まれるインピ
   ーダンスマッチングにあっては一致している一対の雄ピ
   ン及び雌ピンと同心であり、且つ所望のインピーダンス
   を規定するために一致しているピンから空間があるイン
   ピーダンスマッチング手段を有するマルチピンコンダク
   タ。 ２、インピーダンスマッチング手段の軸方向寸法が、一
   体化された雄雌ピンの寸法と、第１及び第２コネクタ部
   材間で判断して大体等しくなっている特許請求の範囲第
   １項に記載のマルチピンコネクタ。 ３、インピーダンスマッチング手段を貫通しているイン
   ピーダンスマッチング孔が向かい合った鋸歯状縁を形成
   してお互いにオーバーラップして連結している特許請求
   の範囲第２項に記載のマルチピンコネクタ。 ４、多数の雄ピン群が複数の雄信号ピンと複数の雄グラ
   ウンドピンとを含み、多数の雌ピン群が複数の雌信号ピ
   ンと複数のグラウンドピンとを含み、各雄信号ピンが一
   体化するために雌信号ピンと一対にされており、各雄グ
   ラウンドピンが一体化するために雌グラウンドピンと一
   対にされており、一体化された雄雌信号ピンはインピー
   ダンスマッチングが望まれるためにあり； インピーダンスマッチング手段は貫通した複数の整列孔
   手段を有し、該整列孔手段は、該雄雌信号ピンの対のそ
   の対応するインピーダンスマッチング孔に関する整列を
   提供し、且つ少くとも１つの雌グラウンドピンとインピ
   ーダンスマッチング手段との間に電気接続を提供するた
   めに、該当する雌グラウンドピンと同心であり、且つ密
   接した円周係合となる特許請求の範囲第１項に記載のマ
   ルチピンコネクタ。 ５、複数の一体化された雄雌信号ピンが接近して間隔の
   置かれた隣接の一体化された雄雌信号ピンを有する少く
   とも１つの列に配置され； インピーダンスマッチング手段のインピーダンスマッチ
   ング孔が列になっており、且つ隣接インピーダンスマッ
   チング孔がオーバーラップして鋸歯状溝を形成している
   特許請求の範囲第４項に記載のマルチピンコネクタ。 ６、電気コネクタが、第１部材から突出している複数の
   雄電気信号コネクタピンと第２部材から突出している複
   数の雌電気信号コネクタピンとを有し、各雌電気信号コ
   ネクタピンが、対応している雄電気信号コネクタピンと
   一体化可能であり、且つ第１及び第２部材が一緒に結合
   された時に、コネクタピンを通るグラウンド電位より外
   には電気信号を伝達するために雄電気信号コネクタピン
   と同軸である電気コネクタと用いる手段であって；イン
   ピーダンスマッチング手段が、グラウンド電位で電気的
   電導性ブロックであり、且つ貫通して形成された複数の
   インピーダンスマッチング孔を有しており、各孔が、一
   体化された雄雌電気信号コネクタピンの対応している対
   と同軸であり、該対から空間を置いているインピーダン
   スマッチング手段。 ７、インピーダンスマッチング孔が隣接のインピーダン
   スマッチング孔とオーバーラップして１対の向かい合っ
   た線を限定している特許請求の範囲第６項に記載のイン
   ピーダンスマッチング手段。 ８、電気コネクタが、複数の雄電気信号ピンと第１部材
   から突出している少くとも１つの雄電気グラウンドピン
   、及び複数の雌電気信号ピンと第２部材から突出してい
   る少くとも１つの雌電気グラウンドピンを有しており、
   そして第１及び第２部材が一緒に結合された時に、各雌
   電気信号ピンが、結合するために雄電気信号ピンの１つ
   に対応し、且つグラウンド電位以外に電気信号を伝達す
   るために対応している雄ピンと同軸であり、そして雌電
   気グラウンドピンが、結合するために雄電気グラウンド
   ピンと対応し、且つ同軸になっている電気コネクタと用
   いる手段であって； インピーダンスマッチング手段が導電性材料で構成され
   、且つ結合された１対の雄雌電気信号グラウンドピンに
   対応する同心の貫通孔を有しており、該孔は、対応する
   雄電気信号ピンと雌電気信号ピンとを直線上に揃え、且
   つインピーダンスマッチング手段を電気的グラウンド電
   位に置くために、雌電気グラウンドピンと物理的及び電
   気的に接触しており、そしてインピーダンスマッチング
   手段が各対の雄雌電気信号ピンと同心で空間を置いたイ
   ンピーダンスマッチング孔を有しているインピーダンス
   マッチング手段。 ９、各インピーダンスマッチング孔が隣接するインピー
   ダンスマッチング孔とオーバーラップしてその孔間に向
   かい合った１対の鋸歯状切り込みを限定している特許請
   求の範囲第８項に記載のインピーダンスマッチング手段
   。