(57)【要約】【課題】コンデンサを内蔵し、スタブによる信号波形の乱れを回避できるコネクタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】コネクタ２０は、ハウジング２３と、ハウジング２３内に配置される絶縁板２５と、絶縁板２５の表面に相互に離隔して配置された第１の導電体膜２７ａ及び第２の導電体膜２７ｂと、絶縁板２５に内蔵されたコンデンサ４０とを有する。コンデンサ４０は、絶縁板２５に形成された第１のビア４１ａ及び第２のビア４１ｂを介して、第１の導電体膜２７ａ及び第２の導電体膜２７ｂに電気的に接続されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される絶縁板と、
前記絶縁板の表面に相互に離隔して配置された第１の導電体膜及び第２の導電体膜と、
前記絶縁板に内蔵されたコンデンサと、
前記絶縁板に形成されて前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と前記コンデンサとの間を電気的に接続する第１のビア及び第２のビアと
を有することを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記コンデンサが、前記第１のビアに接続された複数の第１の電極板と、前記第２のビアに接続された複数の第２の電極板とを有し、前記第１の電極板と前記第２の電極板とが前記絶縁板の厚さ方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記絶縁板が、セラミックにより形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ。
【請求項４】
表面に導電パターンが設けられた複数の絶縁性シートを重ね合わせて積層体とし、前記積層体にコンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンとを埋め込む工程と、
前記積層体に、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンに接続する第１の孔と、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンに接続する第２の孔とを形成する工程と、
前記第１の孔及び前記第２の孔の壁面に導電体を付着させて、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第１のビアと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第２のビアとを形成する工程と
を有することを特徴とするコネクタの製造方法。
【請求項５】
前記絶縁性シートがセラミックシートであることを特徴とする請求項４に記載のコネクタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報機器には、電子部品を着脱自在に接続するために種々のコネクタが使用されている。コネクタには、多数の端子間を容易に且つ確実に接続することが求められている。
【０００３】
一方、近年のコンピュータ等の情報機器の発達は目覚ましく、電子部品間を伝送する信号の伝送速度が著しく高速化している。今後、信号のより一層の高速化が達成されると、スタブ（stub）による信号波形の乱れが問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンデンサを内蔵し、スタブによる信号波形の乱れを回避できるコネクタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術の一観点によれば、ハウジングと、前記ハウジング内に配置される絶縁板と、前記絶縁板の表面に相互に離隔して配置された第１の導電体膜及び第２の導電体膜と、前記絶縁板に内蔵されたコンデンサと、前記絶縁板に形成されて前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と前記コンデンサとの間を電気的に接続する第１のビア及び第２のビアとを有するコネクタが提供される。
【０００７】
開示の技術の他の一観点によれば、表面に導電パターンが設けられた複数の絶縁性シートを重ね合わせて積層体とし、前記積層体にコンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンとを埋め込む工程と、前記積層体に、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンに接続する第１の孔と、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンに接続する第２の孔とを形成する工程と、前記第１の孔及び前記第２の孔の壁面に導電体を付着させて、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第１のビアと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第２のビアとを形成する工程とを有するコネクタの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
上記一観点に係るコネクタによれば、コネクタ内にコンデンサを内蔵しているので、配線経路を簡略化できる。これにより、スタブの形成が回避され、スタブによる信号波形の乱れが回避される。
【０００９】
また、上記一観点に係るコネクタの製造方法によれば、コンデンサの電極となる導電パターンの大きさや絶縁性シートの積層数を変えることにより、所望の容量値のコンデンサを内蔵するコネクタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、電子機器の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、図１中の一部分を拡大して示す模式図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、実施形態に係るコネクタの構造を示す模式断面図である。
【図４】図４は、実施形態に係るコネクタを使用した電子機器の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、コネクタ内に設けられたブレードの一例を示す平面図である。
【図６】図６（ａ）は図５中にＩ−Ｉ線で示す位置における接続パッドの断面図、図６（ｂ）は図５中にII−II線で示す位置における接続パッドの断面図である。
【図７】図７は、コネクタ内に配置されるセラミック板の製造方法を示す図（その１）である。
【図８】図８は、コネクタ内に配置されるセラミック板の製造方法を示す図（その２）である。
【図９】図９は、プレスフィット端子を備えたコネクタを示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１２】
図１は電子機器の一例を示す模式図、図２は図１中の一部分を拡大して示す模式図である。図１に示す電子機器では、マザーボード１１とドーターボード１５とが、コネクタ１７を介して接続されている。
【００１３】
コネクタ１７は、相互に分離可能なヘッダー１７ａとセレプタクル１７ｂとにより構成されている。図１に示す例ではヘッダー１７ａがマザーボード１１の表面に設けられた電極１１ａにはんだ付けされ、セレプタクル１７ｂがドーターボード１５の表面に設けられた電極１５ａにはんだ付けされている。
【００１４】
ヘッダー１７ａ内及びセレプタクル１７ｂ内には複数の対となる導電体が配置されており、ヘッダー１７ａをセレプタクル１７ｂに挿入すると、ヘッダー１７ａ内の導電体とセレプタクル１７ｂ内の導電体とが接触する。これにより、マザーボード１１の配線（図示せず）とドーターボード１５の配線（図示せず）とが、コネクタ１７を介して電気的に接続される。
【００１５】
また、図１に示す例では、コネクタ１７の周囲にカップリングコンデンサ１２が実装されている。このカップリングコンデンサ１２は、マザーボード１１の内部配線１３とマザーボード１１を上下方向に貫通するビア１４とを介して、コネクタ１７の端子に電気的に接続されている。
【００１６】
ところで、マザーボード１１に設けられたビア１４のうち、信号伝送経路（図２中に矢印で示す）から分岐した部分はスタブと呼ばれている。図２中に符号１４ａで示す部分がスタブである。
【００１７】
信号の伝送速度が低いときにはスタブが問題となることはない。しかし、信号の伝送速度が例えば１５Ｇｂｐｓ〜２０Ｇｂｐｓと高速になると、信号伝送経路を通る信号にスタブで反射された信号が干渉して波形に乱れが発生し、電子機器の誤動作の原因となる。
【００１８】
例えばスタブとなる部分をドリル加工等により取り除くことで、スタブに起因する信号波形の乱れを回避することができる。しかし、その場合はドリル加工という煩雑な工程が必要になり、製造コスト上昇の原因となる。
【００１９】
以下の実施形態では、コンデンサを内蔵し、スタブによる信号波形の乱れを回避できるコネクタ及びその製造方法について説明する。
【００２０】
（実施形態）
図３（ａ），（ｂ）は、実施形態に係るコネクタの構造を示す模式断面図である。また、図４は実施形態に係るコネクタを使用した電子機器の一例を示す模式図、図５はコネクタ内に設けられたブレードの一例を示す平面図である。
【００２１】
本実施形態は、マザーボードとドーターボードとを着脱自在に接続するメザニンコネクタに適用した例について説明している。
【００２２】
コネクタ２０は、図３（ａ）に示すように、相互に分離可能なヘッダー２１とセレプタクル３１とにより構成されている。図４に示す例では、ヘッダー２１がはんだ２２を介してマザーボード１１の電極１１ａに接続され、セレプタクル３１がはんだ３２を介してドーターボード１５の電極１５ａに接続されている。
【００２３】
ヘッダー２１は、絶縁性樹脂により形成された箱状のハウジング２３と、ハウジング２３内に一定のピッチで配列した薄板状の部材（以下、「ブレード」という）２４とを有する。ブレード２４の一方の面にはセラミック板２５が配置されている。そして、セラミック板２５の表面には、図５に示すように、複数の接続パッド２６ａ，２６ｂが幅方向に一定のピッチで配列している。
【００２４】
なお、図５の例では左側から接続パッド２６ｂ、接続パッド２６ｂ、接続パッド２６ａ、接続パッド２６ｂ、接続パッド２６ｂ、接続パッド２６ａ、…という順番で並んでいるが、接続パッド２６ａ，２６ｂの個数及び並び順は必要に応じて適宜設定すればよい。
【００２５】
図６（ａ）は図５中にＩ−Ｉ線で示す位置における接続パッド２６ａの断面図、図６（ｂ）は図５中にII−II線で示す位置における接続パッド２６ｂの断面図である。
【００２６】
接続パッド２６ａはマザーボード１１の配線とドーターボード１５の配線との間を単に電気的に接続するためのものであり、図５及び図６（ａ）に示すように、セラミック板２５の表面に形成された縦長の導電体膜よりなる。そして、接続パッド２６ａはハウジング２３の外側に導出するリード２８と電気的に接続されており、リード２８の端部にははんだ（はんだボール）２２が接続されている（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００２７】
一方、接続パッド２６ｂはマザーボード１１の配線とドーターボード１５の配線との間を、コンデンサを介して接続するためのものである。この接続パッド２６ｂは、図５及び図６（ｂ）に示すように、セラミック板２５の表面に上下方向に分離して配置された下部導電体膜２７ａと上部導電体膜２７ｂとを有する。また、下部導電体膜２７ａと上部導電体膜２７ｂとの間のセラミック板２５内には、コンデンサ４０が内蔵されている。
【００２８】
コンデンサ４０は、セラミック板２５を貫通するビア４１ａ，４１ｂと、ビア４１ａに接続された複数の電極板４２と、ビア４１ｂに接続された複数の電極板４２とを有する。ビア４１ａに接続された電極板４２とビア４１ｂに接続された電極板４２とは、セラミック板２５の厚さ方向に所定のピッチで交互に配列している。ビア４１ａに接続された電極板４２は第１の電極板の一例であり、ビア４１ｂに接続された電極板４２は第２の電極板の一例である。
【００２９】
ビア４１ａは下部導電体膜２７ａと電気的に接続され、ビア４１ｂは上部導電体膜２７ｂと電気的に接続されている。また、下部導電体膜２７ａは、ハウジング２３の外側に導出するリード２８と電気的に接続されている。リード２８の端部には、はんだ（はんだボール）２２が接続されている（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００３０】
一方、セレプタクル３１は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁性樹脂により形成されたハウジング３３と、ハウジング３３内に配置された薄板状の複数のコンタクト電極（金属板）３４とを有する。コンタクト電極３４は所定の形状に曲げ加工され、ばね性を有する。コンタクト電極３４の先端部はヘッダー２１の接続パッド２６ａ，２６ｂに接触するように湾曲しており、後端部はハウジン部３３の外に導出している。そして、コンタクト電極３４の後端部には、はんだ（はんだボール）３２が接続されている。
【００３１】
このように構成された本実施形態に係るコネクタ２０において、図４に示すようにセレプタクル３１内にヘッダー２１を差し込むと、図３（ｂ）に示すように、コンタクト電極３４の先端部がブレード２４の接続パッド２６ａ，２６ｂと接触する。そして、マザーボード１１の配線（図示せず）とドーターボード１５の配線（図示せず）とが、コネクタ２０を介して電気的に接続される。
【００３２】
上述したように、本実施形態に係るコネクタ２０は、コンデンサ４０を内蔵している。コネクタ２０に内蔵されたコンデンサ４０は、例えばカップリングコンデンサ又はデカップリングコンデンサとして使用することができる。
【００３３】
コネクタ２０に内蔵されたコンデンサ４０をカップリングコンデンサ又はデカップリングコンデンサとして使用する場合、マザーボード１１やドーターボード１５にカップリングコンデンサ又はデカップリングコンデンサを実装しなくてもよくなる。これにより、配線基板（マザーボード１１）の信号伝送経路を単純化でき、スタブとなる配線をなくすことができる。その結果、スタブに起因する信号波形の乱れが回避され、電子機器の誤動作が回避されるという効果を奏する。
【００３４】
以下、コネクタ２０内に配置されるセラミック板２５の製造方法について、図７，図８を参照して説明する。
【００３５】
まず、図７（ａ）に示すように、複数のグリーンシート（焼成前のセラミックシート）５１を用意する。グリーンシート５１の厚さは、例えば５０μｍ程度とする。なお、グリーンシート５１は、絶縁性シートの一例である。
【００３６】
次に、それらのグリーンシート５１の表面に、印刷法により導電ペースト５２を所望のパターン（下部導電体膜２７ａ、上部導電体膜２７ｂ及び電極４２等のパターン）で塗布する。導電ペースト５２として、例えばニッケル（Ｎｉ）ペーストを使用することができる。また、導電ペースト５２の塗布厚さは、例えば２０μｍ〜３０μｍとする。
【００３７】
次に、図７（ｂ）に示すように、導電ペースト５２を塗布したグリーンシート５１を積層して積層体とする。そして、ドリル等により、図７（ｃ）に示すように、グリーンシート５１の積層体に貫通孔５３及び貫通孔５４ａ，５４ｂを形成する。貫通孔５３はリード２８を取り付けるためのものであり、貫通孔５４ａ，５４ｂはビア４１ａ，４１ｂを形成するためのものである。
【００３８】
その後、焼成炉において例えば１０００℃〜１３００℃の温度でグリーンシート５１の積層体を焼成し、図８（ａ）に示すようにセラミック板２５とする。焼成後のセラミック板２５の厚さは、例えば０．５ｍｍとする。
【００３９】
その後、セラミック板２５の表面に付着した導電ペースト５２の上と、貫通孔５１及び貫通孔５２ａ，５２ｂの壁面上とに銅（Ｃｕ）めっきを施して、銅めっき層５５を形成する。銅めっき層５５の厚さは、例えば１μｍとする。
【００４０】
このとき、貫通孔５４ａ内に付着した銅によりビア４１ａが形成され、貫通孔５４ｂ内に付着した銅によりビア４１ｂが形成される。また、セラミック板２５内に埋め込まれた導電ペースト５２は、電極４２（図６（ｂ）参照）となる。
【００４１】
次に、図８（ｂ）に示すように、銅めっき層５５の上にニッケルめっきを施して、ニッケルめっき層５６を形成する。ニッケルめっき層５６の厚さは、例えば２μｍとする。
【００４２】
次いで、図８（ｃ）に示すように、ニッケルめっき層５６の上に金（Ａｕ）めっきを施して、金めっき層５７を形成する。金めっき層５７の厚さは、例えば０．６μｍとする。
【００４３】
このようにして作製したセラミック板２５を、ＬＣＰ（液晶ポリマー）又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁材料よりなるブレードハウジングに取り付けて、図５に示すようにブレード２４を形成する。そして、所定数のブレード２４を、図３（ａ）に示すようにハウジング２３内に配置する。このようにして、ヘッダー２１が完成する。
【００４４】
本実施形態によれば、電極４２の大きさ、層数、グリーンシート５１の厚さ等を適宜選択することにより、所望の容量のコンデンサ４０を作製できる。
【００４５】
なお、本実施形態ではリード２８の端部に設けられたはんだボールにより基板表面に実装する表面実装用コネクタについて説明した。しかし、開示した技術は、図９のようにプレスフィット端子４５を備えたコネクタに適用してもよい。
【００４６】
プレスフィット端子４５を配線基板（電子部品）の孔に圧入するときには、ブレード２４に比較的大きな圧力がかかる。しかし、コンデンサ４０はセラミック板２５に内蔵されているため、プレスフィット端子４５に加えられた圧力がコンデンサ４０に直接加えられることはない。このため、プレスフィット端子４５を配線基板の孔に圧入するときの圧力によりコンデンサ４０が破損するおそれはない。
【００４７】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００４８】
（付記１）ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される絶縁板と、
前記絶縁板の表面に相互に離隔して配置された第１の導電体膜及び第２の導電体膜と、
前記絶縁板に内蔵されたコンデンサと、
前記絶縁板に形成されて前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と前記コンデンサとの間を電気的に接続する第１のビア及び第２のビアと
を有することを特徴とするコネクタ。
【００４９】
（付記２）前記コンデンサが、前記第１のビアに接続された複数の第１の電極板と、前記第２のビアに接続された複数の第２の電極板とを有し、前記第１の電極板と前記第２の電極板とが前記絶縁板の厚さ方向に交互に配置されていることを特徴とする付記１に記載のコネクタ。
【００５０】
（付記３）前記絶縁板が、セラミックにより形成されていることを特徴とする付記１又は２に記載のコネクタ。
【００５１】
（付記４）前記第１の導電体膜と電気的に接続され、前記ハウジングの外側に導出するリードを備えることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【００５２】
（付記５）前記第１の導電体膜と電気的に接続され、前記ハウジングの外側に導出して電子部品の孔に圧入されるプレスフィット端子を備えることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載のコネクタ。
【００５３】
（付記６）表面に導電パターンが設けられた複数の絶縁性シートを重ね合わせて積層体とし、前記積層体にコンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンとを埋め込む工程と、
前記積層体に、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンに接続する第１の孔と、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンに接続する第２の孔とを形成する工程と、
前記第１の孔及び前記第２の孔の壁面に導電体を付着させて、前記コンデンサの第１の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第１のビアと、前記コンデンサの第２の電極となる一群の導電パターンを相互に電気的に接続する第２のビアとを形成する工程と
を有することを特徴とするコネクタの製造方法。
【００５４】
（付記７）前記絶縁性シートがセラミックシートであることを特徴とする付記６に記載のコネクタの製造方法。
【符号の説明】
【００５５】
１１…マザーボード、１１ａ…電極、１２…カップリングコンデンサ、１３…内部配線、１４…ビア、１４ａ…スタブ、１５…ドーターボード、１５ａ…電極、１７，２０…コネクタ、１７ａ，２１…ヘッダー、１７ｂ，３１…セレプタクル、２２，３２…はんだ、２３…ハウジング、２４…ブレード、２５…セラミック板、２６ａ，２６ｂ…接続パッド、２７ａ…下部導電体膜、２７ｂ…上部導電体膜、２８…リード、３３…ハウジング、３４…コンタクト電極、４０…コンデンサ、４１ａ，４１ｂ…ビア、４２…電極板、４５…プレスフィット端子、５１…グリーンシート、５２…導電ペースト、５５…銅めっき層、５６…ニッケルめっき層、５７…金めっき層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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