(57)【要約】  本発明は、コネクタ（１）に関し、特に、光ファイバ（３）と導電体とを接続するためのコネクタ（１）であって、プリント基板（５）と、少なくとも１つの内部導体コンタクト（１１）と１つの外部導体コンタクト（９）とをそれぞれ有する少なくとも１つの電気コンタクト（７）と、少なくとも１つの内部導体（１５）、１つの外部導体（１７）及び１つの誘電体（１９）を有する少なくとも１つの同軸導電体（１３）とを含み、ここで、前記同軸導電体（１３）は、第１端（２１）で前記電気コンタクト（７）に接続され、ここで、前記同軸導電体（１３）は、第２端（２３）で前記プリント基板（５）に位置する電気部品（２５）に接続される。
2019530131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと導電体とを接続するためのコネクタであって、
プリント基板と、
少なくとも１つの内部導体コンタクトと１つの外部導体コンタクトとをそれぞれ有する少なくとも１つの電気コンタクトと、
少なくとも１つの内部導体、１つの外部導体及び１つの誘電体を有する少なくとも１つの同軸導電体とを含み、
ここで、前記同軸導電体は、第１端で前記電気コンタクトに接続することが可能であり、
ここで、前記同軸導電体は、第２端で前記プリント基板に位置する電気部品に直接的に接続することが可能である
前記光ファイバと導電体とを接続するためのコネクタ。
【請求項２】
前記同軸導電体の直径は、一番長くて１００μｍであり、特に、一番長くて８５μｍであり、さらに、特に一番長くて７５μｍである
請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記電気コンタクトは、非平面設計であり、特に、ここで前記外部導体コンタクトは前記内部導体コンタクトを円周方向に取り囲む
請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記同軸導電体は、前記第２端の位置において、電子部品に接合される
請求項１から３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項５】
第１接続面によって、前記内部導体コンタクトを介して、前記同軸導電体の内部導体と接触し、少なくとも１つの第２接続面によって、前記外部導体コンタクトを介して外部導体と接触する
請求項１から４のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項６】
複数のコンタクトを有し、前記第２接続面は、複数のコンタクトの外部導体コンタクトと接触する
請求項５に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記第１接続面は、誘電体を介して、前記第２接続面から絶縁される
請求項５又は６に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記第１接続面、前記誘電体及び前記第２接続面は上下に配置される
請求項７に記載のコネクタ。
【請求項９】
複数の第２接続面は、誘電体を通じて、メッキスルーホールによって接続される、
請求項７又は８に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記内部導体は、前記内部導体コンタクトに直接的に接合される
請求項１から９のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項１１】
その一方が他方の上に配置された少なくとも２つのコンタクトを有し、
前記コネクタは、２つのコンタクトの信号間の時間遅延を補償する手段を有する
請求項１から１０のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項１２】
前記プリント基板は、光信号を電気信号に変換するためのトランスデューサーを有する
請求項１から１１のいずれか１項に記載のコネクタ。
【請求項１３】
電気信号は、常に同軸接続、特に非平面接続によって前記トランスデューサーから前記電気コンタクトに伝送される
請求項１２に記載のコネクタ。
【請求項１４】
光電子トランシーバーであって、
請求項１から１３のいずれか１項に記載のコネクタを含む、
前記光電子トランシーバー。
【請求項１５】
接続であって、
光ファイバに接続することが可能である請求項１から１３のいずれか１項に記載の第１コネクタを含み、また同軸ケーブルに接続することが可能である、同軸コンタクトを有する第２コネクタを含む、
前記接続。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコネクタに関し、特に光ファイバと導電体とを接続するためのコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＰ１３７６７５１Ａ１では、プリント基板と、少なくとも１つの電気コンタクト、少なくとも１つの同軸導電体を含む接続構造を開示し、ここで、この同軸導電体は、第一端で電気コンタクトに接続することが可能である。
【０００３】
ＷＯ２０１５／０５９４Ａ１では、プリント基板と少なくとも１つの同軸導電体を開示した。この同軸導電体は、少なくとも１つの内部導体、１つの外部導体及び１つの誘電体を有し、ここで、この同軸導電体は、第２端でプリント基板に配置された電気部品に直接的に接続されることが可能である。
【０００４】
ＵＳ２０１６／０２１８４５５では、光ファイバを電気同軸線に接続するためのＱＳＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｓｍａｌｌ  Ｆｏｒｍ−ｆａｃｔｏｒ  Ｐｌｕｇｇａｂｌｅ）プラグを開示した。上記文献によれば、光信号は、ＱＳＦＰプラグを介して電気信号に変換される。この文献は、変換された電気信号をシールドケーブルを介して、好ましくは、二軸ケーブル上の接触対差によって差動伝送することを説明した。この場合、二軸ケーブルは、プラグを介して電気部品の付近の基板に接続され、信号は、基板内又は基板上の導体トレースを介してさらに電気部品に送られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この背景において、本発明の目的は、比較的に高いデータレート及び１００ＧＨｚまでの広帯域伝送周波数信号に適した改良された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】
【０００６】
本発明の実施例によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴を有するコネクタによって達成される。
したがって、
特に、光ファイバと導電体とを接続するためのコネクタであって、
プリント基板と、少なくとも１つの内部導体コンタクトと１つの外部導体コンタクトとをそれぞれ有する少なくとも１つの電気コンタクトと、少なくとも１つの内部導体、１つの外部導体及び１つの誘電体を有する少なくとも１つの同軸導電体とを含み、ここで、導電体は、第１端で電気コンタクトに接続することが可能であり、ここで、導電体は、第２端で、プリント基板に位置する電気部品に直接的に接続することが可能である、ことを提供する。
【０００７】
本発明が基とする思想は、プリント基板上の部材から連続的な同軸までのコンタクトの接続を設計することに関する。連続的な同軸信号伝送によって、信号の完全性が有意な改善をもたらし、特に、電磁両立性が有意な改善をもたらした。今日まで、不十分な信号完全性に起因する伝送障害が、特に非同軸コンタクト又はラインの領域で発生することが知られている。
【０００８】
プリント基板において、既知の解決案では、通常、同軸線と電気部品との間に非同軸線の領域があり、同軸線は、非同軸導体トレース線に接続されるので、この非同軸導体トレース線は電子部品に接続される。
【０００９】
有利な改良及び発展は、さらなる従属請求項及び図面を参照した説明からも体現される。
【００１０】
言うまでもなく、本発明の範囲から逸脱することなく、上記で引用した特徴及び以下で説明する特徴は、それぞれの指定された組み合わせに使用することが可能であるだけでなく、他の組合せ又は単独で使用ことが可能である。
【００１１】
本発明の好ましい実施例によれば、前記導電体の直径は、一番長くて１００μｍであり、特に、一番長くて８５μｍであり、さらに、特に一番長くて７５μｍである。前記直径がプリント基板上の電気部品の接触面積とお互いにマッチングされることによって、導電体からプリント基板上の電気部品への信号のインピーダンス制御伝送を可能にする。
【００１２】
好ましい実施例によれば、接触具は非平面設計であり、非平面同軸コンタクトは、外部導体コンタクトを介して内部導体コンタクトをシールドする。このようにして、データレートと帯域幅をさらに増やすことが可能である。
【００１３】
平面コンタクトは、例えば、ＧＳＧ（グランド−シグナル−グランド（Ｇｒｏｕｎｄ−Ｓｉｇｎａｌ−Ｇｒｏｕｎｄ））フラットコンタクトである。ＧＳＧフラットコンタクトにおいて、フラットコンタクト要素「グランド」はアース又は導電体の外部導体に接続されるが、フラットコンタクト要素「グランド」は、フラットコンタクト要素「信号」のシールドを形成するものではなく、この信号は、内部導体に接続される。
【００１４】
好ましい実施例によれば、導体は、第２端の位置で電子部品上に接合されて、導体と部品との間の欠陥をできるだけ少なくするように保持する。
【００１５】
本発明の好ましい実施例によれば、１つの導電体が複数の導電性接続領域によって電気コンタクトに接続されるこれにより、導電体と電気コンタクトとの間の接続において高い信号完全性が確保される。
【００１６】
この場合、第１接触面によって内部導体コンタクトと導電体の内部導体接触によって、また少なくとも１つの第２の接触面によって外側導体コンタクトを介して外側導体と接触することが特に有利である。これは、回線とコンタクトに対する連続的なシールドを確保した。それによって、第１および第２の接続面は、例えば、導電体及びコンタクトに溶接されることが可能である。
【００１７】
複数のコンタクトを有するコネクタにおいて、第２接続面が複数の外部導体コンタクトと接触する場合、例えば、第２接続面が外部のすべての外部導体コンタクトと接触するストリップになるように設計され得る場合、特に有利であり、このようにして、本発明の実施例によるコネクタの製造を単純化することが可能である。
【００１８】
内部導体接続を形成する第１接続面と、外部導体接続を形成する第２接続面とを、誘電体によって互いに絶縁することがさらに特に有利である。例えば、誘電体は、第１接続面と第２接続面との間のプラスチック層として設計することが可能である。代替案として、均一な接続面を最初に適用することが可能であり、前記接続面は後続の方法ステップにおいてレーザートレンチによって分離される。言うまでもなく、空気も適切な誘電体である。
【００１９】
第１接続面、誘電体及び第２接続面が上下に配置される時に特に有利である。この層列は、例えば、第１接続面上に誘電性プラスチックを気相成長し、プラスチック層に金属めっきをすることによって製造することが可能である。
【００２０】
代替案として、第２接続面は、（例えば、トレンチによって分離される接続面）第１接続面に隣接することが可能である。
【００２１】
言うまでもなく、例えば誘電体上に金属をメッキすることによって、第２接続面は、第１接触面と第１接触面の上方に隣接することが可能であり、誘電層は、コンタクトを貫通することにより導電層に接続され、導電層は誘電層の下方に位置して、コヒーレントな第２接続面が生成される。
【００２２】
本発明の他の実施例によれば、内部導体は、内部導体コンタクト上に直接的に接合される。このような方式によって、内部導体コンタクトを導電体の内部導体に特に簡単に接続することが可能である。なお、内部導体と内部導体コンタクトとの間に存在する可能性がある欠陥は、小さな領域に広がる。
【００２３】
本発明の他の好ましい実施例によれば、コネクタのコンタクトは、上下に配置される。コンタクトを複数の層に積層する中に上部コンタクトと下部コンタクトとの間に線長の差が生じるおそれがある。したがって、上部コンタクトと下部コンタクトとの間の信号の時間遅延を補償するための装置を提供する必要がある。時間遅延を補償するためのこのような方法は、例えば、内部導体コンタクトと下部導体の外部導体コンタクトとの間の誘電体の変化である。本発明の実施例のコネクタの構造によりこの方式で特にコンパクトに設計することが可能である。
【００２４】
本発明の他の好ましい実施例によれば、プリント基板は、光信号を電気信号に変換するための少なくとも１つのトランスデューサーを有する。したがって、光信号から電気信号に変換される信号を本発明の実施例のコネクタのコンタクトに特に有利に伝送することが可能である。なお、プリント基板は、電気信号を光信号に変換するためのトランスデューサーを有することが可能である。
【００２５】
この場合、光信号が電気信号に変換された後、常に同軸接続によって伝送されることに特に有利である。なお、電気信号が光信号に変換される前に光ファイバの伝送される電気信号は、同軸接続によって連続的に伝送される。
【００２６】
本発明の実施例による技術の１つの応用分野は、前述の実施例のうちの１つによるコネクタを含む電気光学トランシーバーである。
【００２７】
適切な場合において、前記改良および進歩を任意の所望の方法で互いに組み合わせることが可能である。本発明のさらなる可能な改良、進歩および実施方式には、明示的に言及されていない上記または下記で示的な実施例に関して説明した本発明の特徴の組み合わせも含まれる。特に、当業者は、個々の態様を、本発明の基本的な内容に対する改良または追加として加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係わるコネクタの模式図を示す。
【図２】図１に係わる詳細ビューを示す。
【図３】図１に係わる詳細ビューを示す。
【図４】図１に係わる詳細ビューを示す。
【図５】図１に係わる詳細ビューを示す。
【図６】本発明の実施例に係わる接続の断面模式図を示す。
【図７】本発明の実施例に係わるコネクタの詳細ビューを示す。
【図８】本発明の実施例に係わるコネクタの詳細ビューを示す。
【図９】本発明の実施例に係わるコネクタの詳細ビューを示す。
【図１０】本発明の実施例に係わる接続の模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面に示されている例示的な実施例を使用して、本発明をより詳細に説明する。
図面は、本発明の実施例のさらなる理解を提供することを意図している。図面は、実施例を示し、明細書と併せて、本発明の原理及び概念を説明する。図面に基づいて、他の実施例及び言及された多くの利点は明らかになる。図面に示された要素は、互いに相対的な縮尺では必ずしも示すとは限らない。
【００３０】
図面において、特に説明のない限り、機能的に等価で同等の要素、特徴及び部材は同じ参照番号を有する。
【００３１】
このような図面は、相互に関連しかつ全面的に以下に説明される。
【００３２】
図１は、本発明の実施例によるコネクタ１を含む接続の斜視図を示す。コネクタ１は、１本又は複数の光ファイバ３を同軸導電体１３、７、４１に接続する。
【００３３】
したがって、コネクタ１は、光信号を電気信号に変換し、さらに電気信号を光信号に変換するトランスデューサー３７を有する。トランスデューサーは、プリズムなどの光ビーム案内用の１つ又は複数の要素、及びレーザー又はフォトダイオードを有することが可能である。トランスデューサー３７は、８つの同軸導電体１３によって２つの電気部品２５に接続される。
【００３４】
図５は、同軸導体１３のトランスデューサー３７に接続される接続領域の詳細ビュー５００を示す。
【００３５】
４つの同軸導体１３を介してトランスデューサ３７に接続される第１電子部品２５は、送信機又はドライバである。この実施例において、前記ドライバは、ＶＣＳＥＬ（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｃａｖｉｔｙ  ｓｕｒｆａｃｅ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｌａｓｅｒ、垂直共振器面発光レーザ）ドライバである。４つのさらなる同軸導体１３を介してトランスデューサ３７に接続される第２電子部品２５は、増幅器、いわゆるＴＩＡ（ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒトランスインピーダンス増幅器）である。
【００３６】
図２は、同軸導体１３の電気部品２５に接続される接続領域に関する詳細ビュー２００をさらに示す。
【００３７】
増幅器は電気信号を増幅するように設計される。
【００３８】
電子部品２５は、８つの同軸導体１３を介してコネクタ１の電気コンタクト７に接続される。同軸導体１３は、接続領域を介して８つのコンタクト７にそれぞれ接続される。
【００３９】
接続領域は、図４の詳細ビュー４００に示されている。
【００４０】
コンタクト７は、同軸コンタクトの形態をし、内部導体コンタクト１１及び外部導体コンタクト９をそれぞれ有する。
【００４１】
内部導体コンタクト１１に対して、複数の単独の外部導体コンタクト９でなく、１つの全体の外部導体コンタクトを使用することも同様に考えられる。
【００４２】
コンタクト７は、雌型コネクタ４５に接続されるように設計された雄型プラグを形成する。コネクタ４５は、第２プリント基板３９に取り付けられる。
【００４３】
雄型コンタクト７及び雌型コネクタ４５を有する詳細ビュー３００は、図３に示されている。
【００４４】
同軸導体１３の直径は、約７０μｍである。これらの非常に薄い同軸導体１３は、トランスデューサ３７が増幅器又はドライバを介してコンタクト７に連続的に接続されることを可能にする。発明人は、従来の直径の同軸線は、プリント基板上の電子部品への接続には適さないことを発見し、それらの直径は電子部品に直接的に接続するには通常大きすぎるからである。したがって、既知の解決案は、電気部品への接続を確立するため、又は通常のボンディングワイヤを電子部品上に接着するために、プリント基板上の導電体トラックに依存する。
【００４５】
図２は、詳細ビュー２００を示し、詳細ビュー２００は、立体的な方式で同軸導体１３の電子部品２５への接続を示す。図２は、同軸導体１３が電子部品２５に直接的に接続されていることを示す。これは、導電体１３の直径が小さい（約７０μｍ）ために、特に複数の同軸導体１３を１つの電子部品に通常接続する必要があるために可能である。したがって、同軸導体１３のコンパクトさは厳しい要件を必要とする。
【００４６】
図３は、図１による詳細ビュー３００を示し、この図は、同軸コネクタ４７及び雌型コネクタ４５の内部導体コンタクト４９を示す。
【００４７】
図４は、図１による詳細ビュー４００を示し、この図は、導電体１３と同軸コンタクト７との接続領域を示す。図４は、導電体１３が複数の接続面２９、３１（ここでは金属ストリップである）を介して同軸コンタクト７に接続されることを示す。第１接続面２９は、コンタクト７の内部導体コンタクト１１を導電体１３の内部導体１５に接続する。
【００４８】
２つの接続された金属ストリップ３１ａ、３１ｂを有する第２接続面３１は、コンタクト７の外部導体コンタクト９を導電体１３の外部導体１７に接続する。これは、導電体１３とコンタクト７との間のインピーダンス制御遷移を確保した。金属ストリップ３１ａは２つの外部導体コンタクト９と接触し、金属ストリップ３１ｂは１つの外部導体コンタクト９とのみ接触することは明らかである。
【００４９】
代替案として、第２接続面３１は、連続的な金属領域の形態であってもよい、ここで、第１接続面２９は、金属領域から切り取られ、したがって金属領域から分離される。代案案として、２つの接続面２９と３１の間に誘電体プラスチック層を形成することも可能であり、２つの接続面２９と３１の中の一方が他方の上に位置する。
【００５０】
図５は、図１による詳細ビュー５００を示す。５００は、導電体１３と光信号を電気信号に又は電気信号を光信号に変換するトランスデューサー３７と直接な接続を示す。
【００５１】
図６は、図１による接続の断面図を模式的に示す。図６は、導電体１３がプリント基板５上の構造形式は、平坦ではなく、プリント基板５の上方に延びされ、導電体１３とプリント基板５との間に中間空間が形成される。このようにして、導体１３を取り付けるための追加の取り付けスペースを節約することが可能である。信号は、基板とは独立的に導体１３を介してルーティングを行うので、信号層の材料及び信号層の数に関して基板に対する技術的要求が低くなる。特に、複数の導体１３は交差することが可能である。
【００５２】
図６において、コネクタ１は直線状プラグであり、対応する雌型コネクタ４５は、角度付きプラグである。言うまでもなく、代替案として、コネクタ１は、角度付きプラグであってもよく、コネクタ４５は、直線状プラグのプラグであってもよい。雌型コネクタ４５の同軸コンタクト４７は、他の同軸線５１に接続される。
【００５３】
図７は、電子部品２５を電気コンタクト７に接続する同軸導電体１３の断面の詳細ビューを示す。図８に従って、導体１３は、第１及び第２接続面２９及び２８を介してコンタクト７に接続される。電気部品２５はプリント基板に取り付けられる。図７は、導電体１３が外部導体１７と、図７に輝線として示す誘電体１９と、内部導体１５とを有することを示す。
【００５４】
図８は、導電体１３と電気コンタクト７との間の接続領域の斜視図を示す。
【００５５】
図９は、図８によるビューの断面図を示す。
【００５６】
導電体１３の内部導体１５は、コンタクト７の内部導体コンタクト１１と接触する第１接続面２９と接触する。
【００５７】
内部導体１５、第１接続面２９及び第２接続面３１の金属ストリップ３１ｃは、その上に設置された誘電体プラスチック層３３によって覆われる。金属ストリップ３１ｃは、第１接続面２９と隣接する。本実施例において、プラスチック層３３は、プラスチック層３３を介して誘電体１９に対応し、このプラスチック層３３は、誘電体と同じプロセスステップで適用される。誘電体のプラスチック層３３の上の構造は、導電体１３の外部導体１７と電気的に接続されたメタライズ部分３１ｄである。したがって、メタライズ部分３１ｄは、誘電体のプラスチック層３３と介して内部導体１５及び第１接続面２９から絶縁される。メタライズ部分３１ｄは、複数のスルーコンタクト３５を介して、金属ストリップ３１ｃに接続され、金属ストリップ３１ｃは第１接続面２９に隣接し、かつ外部導体コンタクト９と接触する。したがって、金属ストリップ３１ｃ、メタライズ部分３１ｄ及び貫通コンタクトは、連続的な第２接続面３１を形成する。金属ストリップ３１ｃは、空間的に第１接続面２９から分離され、かつ絶縁される。
【００５８】
図１０は、コネクタ１と同様のコネクタ１０を示す。コネクタ１０は、角度付きコネクタのであるという点でコネクタ１とは異なる。したがって、別のプリント基板３９上の同軸直線コンタクト４１を介してコネクタ１０と接触することが可能である。コンタクト４１は、プリント基板３９で延びる同軸線（図示せず）に接続される。
【００５９】
本発明は、もう好ましい例示的実施例を通じて上記で十分に説明されたが、本発明は、それに限定されず、様々な方式で変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  コネクタ
３  光ファイバ
５  プリント基板
７  コンタクト
９  外部導体コンタクト
１０  コネクタ
１１  内部導体コンタクト
１３  導電体
１５  内部導体
１７  外部導体
１９  誘電体
２１  第１端
２３  第２端
２５  電子部品
２９  第１接続面
３１  第２接続面
３１ａ  金属ストリップ
３１ｂ  金属ストリップ
３１ｃ  金属ストリップ
３１ｄ  メタライズ部分
３３  誘電体
３５  メッキスルーホール
３７  トランスデューサー
３９  プリント基板
４１  同軸コンタクト
４５  コネクタ
４７  コンタクト
４９  内部導体コンタクト
５１  同軸線
２００  詳細ビュー
３００  詳細ビュー
４００  詳細ビュー
５００  詳細ビュー
【図１】
2019530131.tif 000003
【図２】
2019530131.tif 000004
【図３】
2019530131.tif 000005
【図４】
2019530131.tif 000006
【図５】
2019530131.tif 000007
【図６】
2019530131.tif 000008
【図７】
2019530131.tif 000009
【図８】
2019530131.tif 000010
【図９】
2019530131.tif 000011
【図１０】
2019530131.tif 000012
【国際調査報告】
2019530131.tif 000013
2019530131.tif 000014
2019530131.tif 000015
2019530131.tif 000016
2019530131.tif 000017
2019530131.tif 000018