TWI401842B - Electrical connectors for circuit boards - Google Patents
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Description
本發明是關於用來使二個電路基板彼此連接的電連接器。
關於電連接器,例如專利文獻1所記載的電連接器是已知的。該專利文獻1所揭示的連接器組裝體係具備:配置於一方的電路基板上之大致長方體狀的插頭連接器、配置於另一方的電路基板上且形成有凹狀空間之插座連接器;該凹狀空間,是在進行連接器的嵌合時,用來從開口部接收上述插頭連接器的嵌合部分。
在上述插頭連接器之殼體之一對的對向外側面上形成有:沿著連接器嵌合方向(上下方向)延伸之用來收容複數個端子(接觸件)之收容溝槽。呈筆直狀的複數個端子,是從下側壓入收容溝槽而被保持於該收容溝槽,且端子的一面露出而構成接觸面。
另外,上述插座連接器,在其凹狀空間內嵌入上述插頭連接器時,在與上述殼體的對向外側面對應之上述凹狀空間的內部形成有:沿上下方向延伸之用來收容複數個對方端子(對方接觸件)之收容溝槽,複數個對方端子被保持於該收容溝槽。該對方端子,是沿上下方向延伸,其下端部(接近凹狀空間的開口部之端部)在上述凹狀空間內彎曲成U字狀,該彎曲部的前端側部分是構成接觸部(用來與插頭連接器的端子的接觸面進行彈性接觸)。
依據這種構造的連接器組裝體,在進行連接器的嵌合時,插頭連接器的殼體是嵌入插座連接器的凹狀空間,而使插頭連接器的端子和插座連接器的對方端子進行彈性接觸。結果就能使兩個電路基板形成電氣連接。
[專利文獻1]日本特開2007-141586號
像專利文獻1的插頭連接器這樣將端子壓入安裝於收容溝槽的電連接器,端子之長邊方向(壓入方向)的整個範圍與收容溝槽的面完全密合接觸的情況較少,在多數的情況,僅局部接觸而在剩餘的部分會產生間隙。亦即,沿著端子排列方向,在收容溝槽的內面和端子之間會形成空氣層。這時,插頭連接器的端子中的若干個,起因於尺寸的公差,在以相對於上下方向呈若干傾斜的姿勢壓入收容溝槽的情況,形成於各收容溝槽內之上述空氣層的狀態變得不一致。特別是,沿上下方向之端子及收容溝槽的尺寸越大,被壓入的端子相對於正規狀態的偏離量容易變得更大,而越容易發生上述空氣層的不一致。
近年來,由於對連接器小型化的要求越來越高,開始廣泛使用端子彼此間的距離(間距)小的連接器。該連接器在進行高頻訊號的傳送的情況,是要求各端子的阻抗匹配,亦即使所有的端子的阻抗成為相同值。各端子的阻抗,會受到該端子附近的絕緣體和空氣層的介電常數的影響,換言之會受到端子排列方向上之該絕緣體的尺寸和空氣層的狀態的影響。因此,為了謀求上述阻抗匹配,必須使所有端子的條件(包含相鄰接的端子彼此間所形成的空氣層的狀態)相同。
在專利文獻1,所形成的空氣層在端子排列方向上的尺寸不一致,因此端子彼此間之介電常數也會產生不一致,如此很難謀求阻抗匹配。
本發明是有鑑於上述事情而開發完成的,其目的是為了提供一種電路基板用電連接器,可抑制各端子彼此間之介電常數的不一致,而容易實現阻抗匹配。
本發明之電路基板用電連接器,是用來使二個電路基板彼此連接。
本發明之電連接器的特徵在於:是具有複數個板片,該板片是在電絕緣材的板狀基材的其中一方的板面上將彼此隔著既定間隔平行延伸之複數個端子與該基材一體成形而構成;並藉由保持構件將複數個該板片保持成:位在同一平面上且沿著端子排列方向互相鄰接配置。
板片,是將複數個端子和電絕緣材(例如合成樹脂製的基材)藉由模具進行一體成形而製作出。該端子和該基材之一體成形作業,是以高精度隔著既定間隔將複數個端子配置在成形模具內,接著將熔融樹脂注入該模具內。在該一體成形的作業中,是在成形模具內使端子彼此維持既定間隔的狀態下讓熔融樹脂流入該端子間,然後使該樹脂固化而構成基材,因此端子排列方向上之端子間的基材尺寸是相同的。另外,由於樹脂會密合於端子,在基材和該端子之間不會形成空氣層。因此,各端子彼此間的介電常數是相同的。
上述「既定間隔」是指:為了謀求端子彼此的阻抗匹配所必要的間隔。該端子彼此的間隔,可按照端子的厚度尺寸(與端子排列方向及端子長邊方向雙方垂直的方向)及寬度尺寸(端子排列方向的尺寸),在端子排列面內將端子彎曲成大致曲柄狀而進行調整。
上述板片,由於是非常薄的板狀,在端子數變多時,即使要將所有的端子排列在一起而和基材進行一體成形,所流入的熔融樹脂可能無法遍及成形模具全體。這時,由於熔融樹脂無法充分地流入端子間,會在端子間形成不一致的空氣層而無法謀求阻抗匹配。在本發明,是將全部的端子分成複數組,使各組的端子和基材進行一體成形,而製作出端子排列方向上的尺寸小之板片。因此,由於用來製造各板片的模具可小型化,熔融樹脂可遍及模具內全體而充分地流入,即使是端子間也容易讓熔融樹脂充分地流入。結果,可確實地避免在端子間形成空氣層。
又較佳為,端子之長邊方向的一端是從基材的一端緣突出,而構成用來與電路基板連接之連接部;板片,是從該板片的另一端緣側(位於上述長邊方向上之上述端子的另一端側)壓入保持構件的收容部內。
如此般將複數個板片壓入保持構件的收容部內,即使因保持構件變形而在端子排列方向上之不同位置無法確保端子長邊方向的尺寸精度時,藉由在定盤等的上面進行壓入而能調整各板片的壓入量,可將上述端子長邊方向上之端子連接部的位置在端子排列方向全體形成一致。結果,能使所有的端子和電路基板上的對應電路部的連接變穩定。
又較佳為,保持構件及板片之至少一方,是具有將該板片施以局部地夾壓保持的保持突部。如此般,在板片是藉由保持突部而在局部被施以夾壓保持時,可減少板片和保持構件之接觸面積。因此,即使不小心使外力施加於電路基板上所配置之連接器的保持構件,由於上述接觸面積(換言之應力傳遞面積)縮小,起因於該外力的應力不容易從保持構件傳遞至板片。結果,應力不容易傳遞至端子連接部和電路基板的對應電路部之連接部分,而能維持穩定的連接狀態。
又較佳為,板片具有:以覆蓋端子排列範圍的方式安裝在基材的另一方的板面之金屬製接地板。藉由在基材上安裝接地板,可獲得接地效果。
依據本發明,是將隔著既定間隔配置的複數個端子和合成樹脂製的基材進行一體成形而構成板片,因此在端子間,在端子排列方向上的基材尺寸相同,又在該端子間不會形成空氣層。因此,各端子間的介電常數相同,而容易實施阻抗匹配。
另外,由於將端子分成複數組並將各組的端子製作成板片,用來製造各板片的模具變得小型化,而能使熔融樹脂遍及模具內的全體而充分流入。因此,熔融樹脂可充分地流入端子間,而能更確實地避免在端子間形成空氣層。結果,可更確實地實現阻抗匹配。
第1(A)圖係顯示本實施形態的電連接器的外觀之立體圖。第2(A)圖係通過第1(A)圖的一點鏈線IIA的位置(亦即端子排列方向上之後述訊號端子的位置)之截面圖。本實施形態之電連接器1(以下簡稱「連接器1」)係具備:長方體外形的合成樹脂製的殼體10、藉由該殼體10所保持之板狀的複數個板片20、用來將連接器1固定在電路基板(未圖示)上的金屬製的複數個固定構件30。
如第1(A)圖所示,連接器1中,複數個板片20,是位於朝端子排列方向、亦即連接器寬度方向(第1(A)圖的左右方向)及連接器高度方向(第1(A)圖的上下方向)延伸的同一平面上,且沿著該寬度方向排列成互相鄰接。在本實施形態,殼體10,是將如此般排列的複數個板片20,如第1(A)圖所示,沿著連接器厚度方向(與上述連接器寬度方向及連接器高度方向的雙方垂直)保持成二列。
在板片20之一方的板面上排列有:彼此隔著既定的間隔而沿著連接器高度方向平行延伸之複數個端子21。排列成二列之上述板片20,如第1(A)圖所示,一列的板片之端子配置面與另一列的板片之端子配置面,是在連接器厚度方向上呈相對向。
殼體10形成有:沿連接器寬度方向延伸且沿著連接器高度方向貫穿該殼體10之二個空間,以作為板片收容部。該空間,如第2(A)圖所示,是在連接器厚度方向的中央位置被間隔壁部11區隔,而在殼體10內形成用來收容複數個板片20的空間之二個收容部12A、12B。在本實施形態,為便於說明,在不須區別收容部12A、12B的情況,可將其等總稱為「收容部12」。
在上述間隔壁部11的兩面,沿著連接器寬度方向隔著間隔形成有複數個突條部11A(沿連接器高度方向延伸而用來支承板片20)(參照第7圖)。該突條部11A,在連接器寬度方向的寬度尺寸是從上方往下方逐漸變小。該突條部11A,如後述般,是被壓入板片20(從下方插入收容部12內)的後述保持溝槽22C內,以保持該板片20。
如第1(A)圖所示,殼體10,在連接器寬度方向的兩端部之連接器厚度方向兩側位置,形成有從上緣部往上方延伸的端壁部13。在殼體10的該上緣部,在上述連接器厚度方向中間部往上方延伸的導引部14,是和端壁部13形成一體。該導引部14,具有大致長方體狀的外形,其上端部比端壁部13更往上突出,而形成錐狀。該錐狀是包含:在進行連接器的嵌合時,將後述的對方連接器2(參照第1(B)圖)朝嵌合正規位置誘導之誘導斜面14A、14B。該誘導斜面14A是相對於連接器寬度方向呈傾斜,該誘導斜面14B是相對於連接器厚度方向呈傾斜。亦即,該誘導斜面14A是將對方連接器2沿連接器寬度方向朝嵌合正規位置誘導,該誘導斜面14B是將對方連接器2沿連接器厚度方向朝嵌合正規位置誘導。
如第1(A)圖所示,在殼體10之沿連接器寬度方向延伸的下緣部,在與端子21對應的位置形成有溝槽部15,以容許該端子21的下端部所形成之後述的連接部21A-1、21B-1往殼體外延伸。另外,在連接器寬度方向上的兩端部之殼體10的下面,為了壓入安裝固定構件30而形成有沿連接器高度方向延伸之狹縫狀的安裝孔部16(參照第7圖)。
第3(A)圖是將連接器1的板片20從端子配置側觀察的立體圖。第3(B)圖是將該板片20從接地板23安裝側觀察的立體圖。板片20,是在合成樹脂製的板狀基材22的其中一方板面排列著與該基材22一體成形的複數個端子21,且以覆蓋該複數個端子21的排列範圍的方式在基材22的另一方的板面安裝接地板23。端子21,是互相隔著既定間隔而平行地朝連接器高度方向延伸。在本實施形態,藉由將該端子21以等間隔來排列,而將該端子21彼此間設定成既定的尺寸,可在所有的端子21謀求阻抗匹配。
各板片20之複數個端子21,是由訊號端子21A及接地端子21B所構成,在本實施形態,如第3(B)圖所示,各板片20之複數個端子21當中,位於兩端及中央的端子21是作為接地端子21B來使用,除此以外的端子是作為訊號端子21A來使用。在本實施形態,為便於說明,在沒有必要區分成訊號端子21A及接地端子21B的情況,是將其等端子總稱為「端子21」。
上述端子21,其下端部是從基材22的下端緣突出。該突出的部分,是沿連接器厚度方向往連接器外側呈大致垂直地彎曲,而構成用來與電路基板連接的連接部21A-1(訊號端子21A的連接部)、21B-1(接地端子21B的連接部)(參照第2(A)圖)。如第3(A)圖所示,端子21的上端部分是構成:在連接器嵌合狀態下與對方連接器的端子接觸之筆直狀的接觸部21A-2(訊號端子21A的接觸部)、21B-2(接地端子21B的接觸部)(同時參照第2(A)圖)。
如第3(A)圖所示,複數個端子21的接觸部21A-2、21B-2,是在板片20的上部從板面露出。另外,從第3(B)圖可清楚地看出,連接部21A-1、21B-1是從基材22的下端突出。在該連接部21A-1、21B-1和該接觸部21A-2、21B-2之間的筆直狀延伸的部分,是埋設於基材22內,且在該端子長邊方向(第3(A)圖的上下方向)的二處,設置有沿板厚方向貫穿基材22的孔部22A、22B;端子21是從該孔部22A、22B內露出。該孔部22A、22B,是在製造板片20時為了將複數個端子21在藉由模具施以定位的狀態下進行保持,但較佳為形成在考慮到阻抗匹配的位置。
如第3(A)圖所示,基材22,在端子排列方向的中央部,形成有沿端子長邊方向延伸的保持溝槽22C。該保持溝槽22C,是在板片20插入殼體10的收容部12時,供前述之設置於殼體10的間隔壁部11的突條部11A壓入,而利用該突條部11A進行保持(參照第7圖)。該保持溝槽22C,是對應於上述突條部11A的寬度,其端子排列方向的寬度尺寸是往下逐漸變小。另外,在端子長邊方向上互相平行延伸之該保持溝槽22C的一對內側面,在該保持溝槽22C的上端側及下端側形成有朝互相接近的方向突出之保持突部22C-1、22C-2。
如第3(B)圖所示,在基材22的另一方的板面全體,以覆蓋該另一方的板面全體的方式安裝金屬製的接地板23。在本實施形態,板片20中,該端子21和接地板23之間的距離,是比端子21彼此間的距離更大。藉由如此般配置複數個端子21及接地板23,利用端子21彼此間的距離來調整之各端子21的阻抗,就不會受到接地板23的影響。
接地板23,在端子排列方向上的兩端部及中央部之高度方向(端子長邊方向)上的上部、中部、下部三處,是將該接地板23往基材22側切開豎起而形臂狀的接地片23A。在本實施形態,在端子排列方向上,接地端子21B是位於與接地片23A對應的位置。如第3(B)圖所示,形成於上部的接地片23A是往下延伸,形成於中部及下部的接地片23A則是往上延伸。
第4(A)圖係顯示,在第3(B)圖的端子排列方向上之接地端子21B的位置(第3(B)圖)之一點鏈線IVA的位置)之截面圖。第4(B)圖係顯示,在第3(B)圖的端子排列方向上之訊號端子21A的位置(第3(B)圖)之一點鏈線IVB的位置)之截面圖。如第4(A)圖所示,所有的接地片23A,其前端都是以朝向基材22的板面呈凸彎曲的方式形成彎曲,該彎曲的部分是形成用來與接地端子21B接觸的接觸部23A-1。接地片23A,是利用該接觸部23A-1與接地端子21B進行彈性接觸,藉此使具備板片20的連接器1獲得接地效果。
另外,如第3(B)圖所示,在接地板23,在端子長邊方向上之各接地片23A彼此間形成有:用來將該接地板23安裝在基材22的板面上之安裝孔部23B。該安裝孔部23B,是形成朝端子長邊方向延伸的大致長方形,其上部寬度比下部寬度稍窄。
第5圖係顯示,將第3(B)圖所示的板片20之接地板23卸下的狀態的立體圖。如第5圖所示,基材22之供接地板23安裝的面(以下稱「被安裝面」),在與該接地板23的接地片23A對應的位置形成有:為了容許該接地片23A進入的凹部22D。如第5圖所示,各凹部22D是形成有:配合該凹部22D所對應的接地片23A的傾斜而形成傾斜之斜面22D-1。
另外,上述被安裝面,在與接地板23的安裝孔部23B對應的位置形成有截面四方形的突起部22E。該突起部22E之端子排列方向上的寬度尺寸,是比接地板23之安裝孔部23B的大致下半部的寬度尺寸稍小,而比大致上半部的寬度尺寸稍大。關於將接地板23安裝在基材22上的要領,隨後會做敘述。
以下說明,製作出板片20,而將該板片20壓入殼體10為止的要領。首先,將在板厚方向未形成彎曲,亦即尚未形成連接部21A-1、21B-1的筆直狀的複數個端子21,隔著既定的間隔配置於成形模具內。接著,讓熔融樹脂流入該模具內,藉此使上述複數個端子21和合成樹脂製的基材22進行一體成形。這時,為了使端子21的一端從基材22的一端側突出,是將端子21配置成使其一端突出模具外。接著,將從基材22的一端突出之所有的端子21的端部同時進行彎曲而形成連接部21A-1、21B-1。藉此,如第5圖所示,製作出端子21和基材22的一體成形物。
接著,讓基材22的突起部22E插通接地板23的安裝孔部23B的大致下半部(亦即寬度比突起部22E的寬度稍大的部分),使接地板23密合於基材22的板面。然後,讓接地板23維持密合於基材22表面的狀態而往下方滑動,以使上述突起部22E沿端子長邊方向壓入上述安裝孔部23B的大致上半部(亦即寬度比突起部22E的寬度稍小的部分)。如此般壓入突起部22E,而使上述安裝孔部23B的大致上半部的內緣部咬入突起部22E的外緣部。結果,在基材22上安裝好接地板23而完成板片20的製造。
接著,將如此般製作出的板片20,如第6圖所示,以安裝有接地板23的板面在連接器厚度方向上朝向殼體10外方的姿勢,從形成有端子21的接觸部21A-2、21B-2之端緣側經由殼體10的收容部12的下開口部而壓入該收容部12內(箭頭P)。這時,在該收容部12內,形成於殼體10的間隔壁部11之突條部11A會沿著端子長邊方向(亦即連接器高度方向)而壓入該板片20的保持溝槽22內。而且,突條部11A會被形成於該保持溝槽22C內的保持突部22C-1、22C-2而在端子排列方向(亦即連接器寬度方向)施以夾壓保持。如此,藉由殼體10來保持板片20。
被壓入的板片20,如第1(A)圖及第2(A)圖所示,會貫穿收容部12,且該板片20的上部(亦即接觸部21A-2、21B-2所在的部分)是比殼體10的上緣部更往上突出。在本實施形態,是進行壓入,直到所有的板片20的上端部在連接器高度方向上與端壁部13的上端部位於大致相同位置為止。而且,如第2(A)圖所示,在各板片20彼此間形成有接收空間17,以在連接器嵌合狀態下接收後述的對方連接器2之中央壁部42。
第7圖係第2(A)圖的VII-VII截面圖。如第7圖所示,板片20,是藉由殼體10的突條部11A,而在端子長邊方向的二處(亦即保持突部22C-1、22C-2的位置)被施以保持。而且,在該端子長邊方向上之該保持突部22C-1、22C-2以外的位置,在突條部11A和保持溝槽22C之間形成有空隙。另外,在該板片20的外緣部和收容部12的內緣部之間也形成有空隙。
在板片20被保持於收容部12內的狀態下,端子21的連接部21A-1、21B-1是如第1(A)圖所示,從各溝槽部15往連接器1的外部突出。該連接部21A-1、21B-1,藉由焊接於電路基板的對應電路部(未圖示),能使連接器1和電路基板形成電氣連接。
如第1(A)圖所示,在連接器寬度方向上的兩端部之殼體10下面,設有用來將連接器1固定於電路基板上之固定構件30。該固定構件30,是由金屬板製作成的,藉由讓該固定構件30的一部分壓入殼體10的安裝孔部16(參照第7圖)來安裝在殼體10上。該固定構件30,是在連接器寬度方向上之殼體10的各端部分別設有二個,在各端部之從上述安裝孔部16往下突出的部分,在連接器板厚方向上是往互相分離的方向延伸。藉由將該固定構件30的下緣部焊接於電路基板,而將連接器1固定在該電路基板上。
第1(B)圖係顯示,將用來與本實施形態的連接器1嵌合連接之對方連接器2從下側觀察的立體圖。第2(B)圖係通過第1(B)圖的一點鏈線IIB的位置之截面圖。對方連接器2係具備:大致長方體外形之合成樹脂製的殼體40、被該殼體40保持成沿其長邊方向排列之複數個端子50、用來將對方連接器2固定在電路基板上之金屬製的複數個固定構件60。
從第2(B)圖可明顯看出,殼體40形成有:在連接器嵌合時用來接收連接器1的板片20的上部之接收空間41(朝下方開口)。在該接收空間41的中央部,如第2(B)圖所示之截面呈島狀的中央壁部42,是沿殼體40的寬度方向(亦即連接器寬度方向)延伸而形成遍及接收空間41的大致整個區域。因此,接收空間41,是在中央壁部42和殼體40的周壁之間,以包圍該中央壁部42的方式來形成。該接收空間41,從第2(B)圖可明顯看出,是形成在殼體40的下半部。在殼體40的上半部形成有用來保持端子50之端子保持溝槽43。端子保持溝槽43是貫穿上下方向而與上述接收空間41連通。如後述般,端子50是被端子保持溝槽43的內面所保持。
如第1(B)圖所示,在中央壁部42的側壁面,在連接器寬度方向上之與端子50對應的位置,後述的端子收容溝槽42A是以上述側壁面之大致下半部的範圍朝上下方向(連接器高度方向)延伸(同時參照第2(B)圖)。
端子50,從第2(B)圖可明顯看出,是將筆直狀的金屬片的上端側朝板厚方向大致垂直彎曲而形成大致倒L字形。朝與連接器寬度方向及連接器高度方向的雙方垂直的方向(對方連接器2之「連接器厚度方向」)彎曲而延伸之端子50的上端部,是作為與形成在電路基板(未圖示)上的對應電路部連接之連接部51。另外,端子50的下端部,是以朝向與連接部51的延伸方向相同的方向呈凸彎曲的方式形成彎曲,該凸彎曲部分是作為在接收空間41內與連接器1的端子21接觸之接觸部52。
複數個端子50當中,在連接器嵌合狀態下與連接器1的訊號端子21A對應的位置的端子是作為訊號端子來使用,與連接器1的接地端子21B對應的位置的端子是作為接地端子來使用。如後述般,在連接器嵌合狀態下,與連接器1的端子21接觸的端子50,會朝向中央壁部42側進行彈性變形,而使其一部分被收容在上述端子收容溝槽42A。
該端子50,是從接觸部52側經由殼體40的端子保持溝槽43而往下壓入,其沿連接器高度方向延伸的部分之上側部分的兩側端緣,是被端子保持溝槽43的內面施以夾壓保持。從第2(B)圖可明顯看出,接觸部52是位於接收空間41內,連接部51是從端子保持孔部43的上開口部沿著連接器厚度方向而往對方連接器2的外部延伸。
如第1(B)圖所示,殼體40之連接器寬度方向上的兩端部的下端具有:在進行連接器嵌合時可接收連接器1的導引部14之朝下方開口的孔部(被導引部44)。在該被導引部44的開口緣部形成有:相對於連接器寬度方向呈傾斜的被誘導斜面44A及相對於連接器厚度方向呈傾斜的被誘導斜面44B。在進行連接器的嵌合時,即使連接器1和對方連接器2的相對位置在連接器寬度方向或連接器厚度方向上稍微偏離嵌合正規位置,被導引部44的被誘導斜面44A會抵接於連接器1的誘導斜面14A而在連接器寬度方向上導向嵌合正規位置,其被誘導斜面44B會抵接於連接器1的誘導斜面14B而在連接器厚度方向上導向嵌合正規位置。如此,使導引部14容易進入被導引部44內,而能使連接器1和連接器2的相對位置位於嵌合正規位置。
在連接器寬度方向的兩端部之殼體40的上面設置:用來將連接器2固定在電路基板上的固定構件60。該固定構件60,是由金屬板製作成的,藉由將該固定構件60的一部分壓入殼體40的上面所形成之沿連接器高度方向延伸的狹縫狀的安裝孔部(未圖示),來安裝在殼體40。該固定構件60,是在連接器寬度方向上之殼體40的各端部分別設有二個,在各端部之從上述安裝孔部往下突出的部分,在連接器板厚方向上是往互相分離的方向延伸。藉由將該固定構件60的上緣部焊接於電路基板,而將連接器2固定在該電路基板上。
接著說明連接器1和對方連接器2的嵌合動作。
若從連接器1的上方嵌合對方連接器2,對方連接器2的中央壁部42及端子50的接觸部52側部分會從上方進入連接器1的接收空間17內,且二列的板片20的上端部(亦即端子21的接觸部21A-2、21B-2的設置部分)會從下方進入對方連接器2的接收空間41內。
當連接器1和對方連接器2的位置在連接器寬度方向或連接器厚度方向上有若干偏差時,藉由連接器1的誘導面14A可在連接器寬度方向導引對方連接器2的被誘導面44A,藉由連接器1的誘導面14B可在連接器厚度方向導引對方連接器2的被誘導面44B,而使對方連接器2位於能和連接器1嵌合的正規位置。
對方連接器2的端子50的接觸部52,若進入連接器1的接收空間17,在該接收空間17內會和板片20的接觸部21A-2、21B-2接觸。該接觸部52,會被接觸部21A-2、21B-2在連接器厚度方向上往內推壓而產生彈性變形,藉此收容在端子收容溝槽42A內。而且,對方連接器2的中央壁部42的下面,會抵接於連接器1的間隔壁部11的上面,而阻止該中央壁部42之進一步的進入,如此完成連接器彼此的嵌合。
在本實施形態,板片20是將等間隔排列的複數個端子21和合成樹脂製的基材22一體成形而製作成的,因此端子排列方向上之端子21間的基材尺寸相同。又由於樹脂是密合於端子,基材22和該端子21之間不會形成空氣層。因此,各端子彼此間的介電常數相同。結果,容易實現所有的端子間之阻抗匹配。
在本實施形態,是將全部的端子21分成複數組,使各組的端子21和基材22進行一體成形,而製作出端子排列方向上的尺寸小之板片。因此,由於用來製造各板片20的模具可小型化,熔融樹脂可遍及模具內全體而充分地流入,即使是端子21間也容易讓熔融樹脂充分地流入。結果,可更確實地避免在端子間形成空氣層。而能更確實地實現阻抗匹配。
然而,在將排列在一起的複數個端子和基材一體成形來製作板片時,大多數的情況,是將筆直狀的端子和基材進行一體成形後,讓從該基材突出的所有端子的端部彎曲來形成連接部。這時,在形成該連接部時,是在沿端子排列方向延伸而通過所有的端子之假想線和該端子交叉的位置,藉由工具同時進行彎曲。然而,起因於端子和工具的相對位置之誤差等,可能會以上述假想線相對於端子排列方向呈傾斜的狀態將所有的端子施以彎曲,結果造成端子長邊方向上的彎曲位置在端子彼此間發生不一致。這時,由於端子彼此間之連接部的位置不一致,不容易讓全部端子的連接部都和電路基板上的對應連接部形成充分的連接,而無法確保連接的穩定性。
在全部端子和基材進行一體成形而製作出端子排列方向的尺寸大之一個板片時,當發生上述事態的情況,由於端子排列方向的尺寸大,位於該方向上的一端側及另一端側之端子彼此間的彎曲位置的偏差變大,因此端子長邊方向上之連接部的位置的偏差也變大。因此,該連接部和上述對應電路部的連接變得更不穩定。
在本實施形態,被壓入連接器的板片,是沿著連接器寬度方向(端子排列方向)進行分割而形成,一個板片在端子排列方向上的尺寸小,即使在形成連接部時發生上述假想線的傾斜,而造成端子排列方向上之位於一端側和另一端側的端子彼此的彎曲位置發生偏差,由於各板片在端子排列方向上的尺寸小,因此各板片之上述偏差變小。如此,上述連接部和上述對應電路部的連接不容易變得不穩定。
另外,在本實施形態,由於是使用複數個端子排列方向上的尺寸小的板片來組成板片組,對於端子排列方向上的尺寸不同之各種的殼體,藉由將沿該端子排列方向排列的板片數目予以增減,不須改變構成板片的構件或模具即可因應。結果,可抑制連接器的製造成本上昇。
在本實施形態,是從設有該板片20的接觸部21A-2、21B-2之上緣側,將複數個該板片20壓入殼體10的收容部12A、12B內。如此,即使在殼體10變形,而無法確保端子排列方向(連接器寬度方向)上的不同位置之端子長邊方向的尺寸精度的情況,藉由對各板片20調整壓入量,即可使上述端子長邊方向上之端子的連接部21A-1、21B-1的位置在連接器寬度方向全體成為一致。結果,能使所有端子21和電路基板上的對應電路部的連接變得更穩定。
在本實施形態,如上述般,在板片20被壓入殼體10的收容部12內的狀態下,是藉由殼體10的突條部11A,而僅在板片20之保持突部22C-1、22C-2的位置將板片20施以夾壓保持。在其他的位置,該板片20和收容部12並未接觸,而在其間形成有空隙。
如此般,板片20是藉由保持突部22C-1、22C-2而在局部被施以夾壓保持,能使板片20和收容部12的內面之接觸面積變小。因此,即使不小心使外力施加於電路基板上所配置之連接器1的殼體10,由於上述接觸面積(換言之應力傳遞面積)縮小,該外力幾乎不會傳遞到板片20,起因於該外力之應力的大部分不容易從殼體10傳遞至固定構件30。結果,應力不容易傳遞至端子21的連接部21A-1、21B-1和電路基板的對應電路部之連接部分,而能維持穩定的連接狀態。
在本實施形態,是以覆蓋在基材22的一面上進行排列之端子21的排列範圍的方式,將金屬製的接地板23安裝於基材22的板面,形成於該接地板23的接地片23A會和接地端子21B進行彈性接觸。因此,相較於接地板和接地端子未接觸的情況,可提昇高速傳送性。
在本實施形態,作為接地部,是形成與訊號端子21A的形狀相同的端子構件(接地端子21B)。連接器的端子和電路基板上的對應電路部之焊接,通常是在連接器的連接部和對應電路部之間存在有熔融前的焊料之狀態下,將連接器和電路基板在加熱裝置(未圖示)內加熱而進行所謂回流焊接。
假使作為接地部不是形成端子構件,而是以從接地板的下端延伸出的腳部的形式和該接地板形成為一體的情況,由於與該接地部成為一體之該接地板的表面積是比各訊號端子的表面積大許多,在進行回流焊接時,來自該接地板表面的散熱量比來自訊號端子表面的散熱量多。換言之,由於來自接地板表面的散熱量多,往接地部和上述對應電路部的焊接部分供應之熱量變少,該連接部分的焊接可能變得不完全。另外,在表面積小的訊號端子的連接部和對應電路部的連接部分,可供應充分的熱量,而能進行充分的焊接,因此在接地端子和訊號端子之間,在連接狀態的穩定性方面會發生很大的差異。
在本實施形態,藉由設置與訊號端子的形狀相同之接地端子,相較於將接地部(從接地板下端延伸出的腳部)和該接地板形成一體的情況,作為接地部之接地端子的表面積變小,在該接地端子的連接部和對應電路部之間的連接部分可供應充分的熱量,而能充分地進行該連接部分的焊接。
另外,在本實施形態,該接地端子和該訊號端子的表面積相等,來自表面的散熱量也相等。因此,在接地端子和對應電路部的連接部分以及訊號端子和對應電路部的連接部分雙方,可供應相同的熱量。結果,對於接地部和對應電路部的連接部分以及訊號端子的連接部和對應電路部的連接部分雙方,可供應相同的熱量,而能抑制連接穩定性的不一致。
在本實施形態,殼體是合成樹脂製的,但殼體的材料並不限於此,也能採用其他的電絕緣體。另外,該殼體也可以是金屬製的。這時,該殼體中之與端子或接地板接觸的部位必須形成絕緣層。藉由使用金屬製的殼體,可提昇接地效果。
在本實施形態,板片是沿著連接器厚度方向排列有二列,但列數不限於此,可為一列,亦可為三列以上。
在本實施形態雖是說明:將板面互相平行的二個電路基板藉由連接器1和對方連接器2的嵌合而形成電氣連接的情況,但二個電路基板的位置關係並不限於此。例如,對方連接器可為直角型連接器,而將彼此的板面呈垂直延伸之二個電路基板藉由二個連接器的嵌合來形成電氣連接。
在本實施形態,沿著端子排列方向,複數個端子是隔著等間隔來排列,但端子彼此間的間隔並不限於等間隔。為了謀求端子彼此間的阻抗匹配,例如可按照端子的厚度尺寸(板片之對置方向上的尺寸)及寬度尺寸(端子排列方向上的尺寸),來在端子排列面內將端子彎曲成大致曲柄狀,以調整端子間的尺寸。具體而言,在端子的厚度尺寸大的情況,必須將端子彎曲以使鄰接的端子間的尺寸變大;而在端子的寬度尺寸小的情況,必須將端子彎曲以使鄰接的端子間的尺寸變小。
在本實施形態,殼體是在端子長邊方向的二處(亦即保持溝槽的保持突起的位置)將板片施以夾壓保持,但施以夾壓的位置之個數並不限於此,可為一處,亦可為三處以上。
1...連接器
2...對方連接器
10...殼體(保持構件)
21...端子
21A-1、21B-1...連接部
22‧‧‧基材
12A、12B‧‧‧收容部
20‧‧‧板片
22C-1、22C-2‧‧‧保持突部
23‧‧‧接地板
第1(A)圖係顯示本實施形態的連接器外觀之立體圖。
第1(B)圖係顯示對方連接器的立體圖。
第2(A)圖係通過第1(A)圖的一點鏈線IIA的位置之截面圖;第2(B)圖係通過第1(B)圖的一點鏈線IIB的位置之截面圖。
第3圖係顯示板片的立體圖;第3(A)圖係從端子排列側觀察的立體圖,第3(B)係從接地板安裝側觀察的立體圖。
第4圖係第3(A)圖的截面圖;第4(A)圖係通過第3(B)圖的一點鏈線IVA的位置之截面圖;第4(B)圖係通過第3(B)圖的一點鏈線IVB的位置之截面圖。
第5圖係顯示,將第3(B)圖所示的板片之接地板卸下的狀態之立體圖。
第6圖係從本實施形態的連接器將一部分的板片取出的立體圖。
第7圖係第2(A)圖的VII-VII截面圖。
1...連接器
10...殼體
13...端壁部
14...導引部
14A、14B...誘導斜面
15...溝槽部
20...板片
21...端子
21A-1、21B-1...連接部
22...基材
23...接地板
30...固定構件
Claims (3)
- 一種電路基板用電連接器,是用來使二個電路基板彼此連接之電連接器,其特徵在於:是具有複數個板片,該板片是在電絕緣材的板狀基材的其中一方的板面上將彼此隔著既定間隔平行延伸之複數個端子與該基材一體成形而構成;並藉由保持構件將複數個該板片保持成:位在同一平面上且沿著端子排列方向互相鄰接配置;端子之長邊方向的一端是從基材的一端緣突出,而構成用來與電路基板連接之連接部;板片,是從該板片的另一端緣側(位於上述長邊方向上之上述端子的另一端側)壓入保持構件的收容部內。
- 如申請專利範圍第1項記載的電路基板用電連接器,其中,保持構件及板片之至少一方,是具有將該板片施以局部地夾壓保持的保持突部。
- 如申請專利範圍第1或2項記載的電路基板用電連接器,其中,板片是具有:以覆蓋端子排列範圍的方式安裝在基材的另一方的板面之金屬製接地板。
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