(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジ及び該エッジ近傍の複数の接点パッドを備えた回路カードと共に使用するエッジカードコネクタであって、
前記回路カードのエッジを収容するための細長いスロット及び該スロットに隣接した端子キャビティーを備えたハウジングと、
前記端子キャビティーに差し込まれた複数の端子とを有し、
前記端子の少なくとも幾つかは、前記スロット内に延在して回路カード上の接点パッドと係合する接触部と、幅広の本体部と、本体部と接触部との間に延在する細い可撓性接触アームと、本体部と接触部との間の位置で細い可撓性接触アームから突出し、細い可撓性接触アームと一体化し、細い可撓性接触アームに沿って延在して端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させるフィンガ部とを含み、
前記フィンガ部は、該フィンガ部の両端間で細い可撓性接触アームと一体化され、そこから接触アームに沿って二方向に延在しているエッジカードコネクタ。
【請求項２】
エッジ及び該エッジ近傍の複数の接点パッドを備えた回路カードと共に使用するエッジカードコネクタであって、
前記回路カードのエッジを収容するための細長いスロット及び該スロットに隣接した端子キャビティーを備えたハウジングと、
前記端子キャビティーに差し込まれた複数の端子とを有し、
前記端子の少なくとも幾つかは、前記スロット内に延在して回路カード上の接点パッドと係合する接触部と、幅広の本体部と、本体部と接触部との間に延在する細い可撓性接触アームと、本体部と接触部との間の位置で細い可撓性接触アームから突出し、細い可撓性接触アームと一体化し、細い可撓性接触アームに沿って延在して端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させるフィンガ部とを含み、
細い可撓性接触アームの両側に前記フィンガ部の少なくとも一つが設けられているエッジカードコネクタ。
【請求項３】
エッジ及び該エッジ近傍の複数の接点パッドを備えた回路カードと共に使用するエッジカードコネクタであって、
前記回路カードのエッジを収容するための細長いスロット及び該スロットに隣接した端子キャビティーを備えたハウジングと、
前記端子キャビティーに差し込まれた複数の端子とを有し、
前記端子の少なくとも幾つかは、前記スロット内に延在して回路カード上の接点パッドと係合する接触部と、幅広の本体部と、本体部と接触部との間に延在する細い可撓性接触アームと、本体部と接触部との間の位置で細い可撓性接触アームから突出し、細い可撓性接触アームと一体化し、細い可撓性接触アームに沿って延在して端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させるフィンガ部とを含み、
細い可撓性接触アームの片側に前記フィンガ部が複数設けられているエッジカードコネクタ。
【請求項４】
エッジ及び該エッジ近傍の複数の接点パッドを備えた回路カードと共に使用するエッジカードコネクタであって、
前記回路カードのエッジを収容するための細長いスロット及び該スロットに隣接した端子キャビティーを備えたハウジングと、
前記端子キャビティーに差し込まれた複数の端子とを有し、
前記端子の少なくとも幾つかは、前記スロット内に延在して回路カード上の接点パッドと係合する接触部と、幅広の本体部と、本体部と接触部との間に延在する細い可撓性接触アームと、本体部と接触部との間の位置で細い可撓性接触アームから突出し、細い可撓性接触アームと一体化し、細い可撓性接触アームに沿って延在して端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させるフィンガ部とを含み、
前記複数の端子は、スロットに沿って複数の接地端子と交互に配置された信号端子であり、前記複数の接地端子はフィンガ部を同様に含むとともに、該フィンガ部はスロットの長さ方向に信号端子のフィンガ部と対向しているエッジカードコネクタ。
【請求項５】
各端子は、本体部からハウジング内の保持キャビティー内に突出する保持部を備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエッジカードコネクタ。
【請求項６】
各端子は、プリント回路基板上の適切な回線に接続するために、ハウジングの外に本体部から突出するテール部を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエッジカードコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に電気コネクタの技術に関し、詳細には、コネクタのインピーダンスを制御するためにキャパシタンスを増大させた端子を有するコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の高速電子機器においては、相互接続経路の全ての構成要素の信号伝送特性が最適化されることが望ましく、そうでなければシステムの完全性が損なわれたり劣化したりすることになる。そのような特性には、立ち上がり時の劣化又はシステム帯域幅、クロストーク、インピーダンス制御、及び伝搬遅延がある。これらの特性に関して、電気コネクタが、相互接続システムに殆ど又は全く影響を与えないことが理想的である。理想的なコネクタは「透明」である。即ち、あたかも回路構成が相互接続を通して延在しているかのようにシステムが機能し、システムに全く影響を与えない。しかしながら、そのような理想的なコネクタは、非現実的又は不可能であり、システムにできるだけ影響のない電気コネクタを開発するためにたゆまぬ努力が払われている。
【０００３】
理想的なコネクタを設計する際に、インピーダンスとインダクタンスの制御は重要である。これは、特に、高速電子機器用の高周波を伴う電気コネクタに当てはまる。そのようなコネクタの例は、通常「エッジカード」コネクタと呼ばれる一般的なタイプの電気コネクタである。エッジカードコネクタは、結合エッジとそのエッジに隣接する複数の接点パッドとを備えたプリント回路基板、即ちエッジカードを収容するために提供される。そのようなエッジコネクタは、プリント回路基板の結合エッジを収容するための細長い差込口即ちスロットを画定する細長いハウジングを有する。基板の結合エッジに隣接した接点パッドと係合するために、スロットの片側又は両側に沿って複数の端子が一定間隔で配置されている。多くの用途において、そのようなエッジコネクタは、別のプリント回路基板に取り付けられている。結合「エッジ」基板は、一般に「ドーターボード」と呼ばれ、コネクタが取り付けられた基板は、「マザーボード」と呼ばれる。
【０００４】
そのようなコネクタの別の例は基板対基板コネクタである。この基板対基板コネクタでは、基板に取り付けられたプラグコネクタが、端子付き差し込み部を備え、このプラグコネクタの差し込み部は、別の基板に取り付けられたレセプタクルコネクタの端子付き凹部内に差し込まれる。プラグコネクタ内の端子は、レセプタクルコネクタ内の端子と結合し、それぞれの基板上の導体を接続する。
【０００５】
本発明は、端子のキャパシタンスを増大させ、それによりコネクタのインピーダンスを制御するように端子が構成されたエッジカードコネクタに関する。例えば、このコネクタは、所定のインピーダンスを有する電気回路内で相互接続され、実質的にこのインピーダンスと整合するようにコネクタを調節するために端子を選択することができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の目的は、コネクタのキャパシタンスを増大させるために端子構造を改良した、上記の特徴を有するコネクタを提供することである。
【０００７】
本コネクタは、エッジと該エッジ近傍に複数の接点パッドとを有するカードのような回路構成要素と共に使用するために提供される。コネクタハウジングは、回路カードのエッジを収容する細長いスロットと、該スロットに隣接した端子キャビティーとを備えている。この端子キャビティーに複数の端子が差し込まれている。少なくとも幾つかの端子は、幅広の本体部を備えると共に、スロット内に延在して回路カード上の接点パッドと係合する接触部を備える。本体部と接触部の間に細い可撓（とう）性接触アームが延在している。細い可撓性接触アームに沿って、端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させるフィンガ部が延在している。
【０００８】
本発明の一実施形態においては、フィンガ部は、アームと一体化したフィンガ部の基部から細い可撓性接触アームに沿って片持ち梁（はり）状に形成されている。別の実施形態においては、フィンガ部は、接触部と一体化したフィンガ部の基部から接触アームに沿って片持ち梁状に形成されている。さらに他の実施形態において、フィンガ部は、フィンガ部の両端の中間点で接触アームと一体化されており、それによりフィンガ部は、その中間点から両方向に接触アームに沿って延在している。
【０００９】
本発明においては、接触アームの両側に少なくとも一つのフィンガ部を配置しもよい。接触アームの片側に複数のフィンガ部を配置してもよい。接触アームの両側に複数のフィンガ部を配置してもよい。
【００１０】
本発明は、基板対基板コネクタへの応用も意図している。
【００１１】
端子の他の特徴には、本体部からハウジング内の保持キャビティーに突出する保持部がある。プリント回路基板上の適切な回線に接続するために、ハウジングの外に本体部からテール部が突出している。本発明の好ましい実施形態においては、前述の複数の端子は、スロットに沿って複数の接地端子と交互に配置された信号端子であり、複数の接地端子もフィンガ部を備え、このフィンガ部は、スロットの長さ方向に信号端子のフィンガ部と対向する。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して行われる以下の詳細な説明から明らかであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面をより詳細に参照して以下説明する。最初に図１を参照すると、本発明は、全体が２０で示されたエッジカード型の細長い電気コネクタとして具体化されている。尚、本発明を基板対基板コネクタとして具体化することもできるのである。しかしながら、本明細書の記載は、エッジカードコネクタを例にして行う。典型的なエッジカードコネクタは、プラスチック材料からなる全体が２２で示された一体成形絶縁ハウジングを有する。このハウジング２２は、エッジカード収容面２２ａと基板取り付け面２２ｂとを画定する。エッジカード収容面は、カードの両面の結合エッジ近傍に複数の接点パッドを有するエッジカードの結合エッジを収容するための細長いレセプタクル即ちカードスロット２４を備えている。エッジカードの両面の結合エッジ近傍の接点パッドと係合するために、スロット２４の両側に沿って（後述する）複数の端子が一定間隔で配置されている。カードスロット２４は、スロットの両端にあるハウジング２２の一対の支柱２２ｃの間に延在している。ハウジングの長さ方向の両側の側壁２２ｄの間に、スロット２４を横切って一対のリブ２６が延在している。これらのリブは、ハウジングと一体化しており、側壁を補強しかつエッジカードの向きを合わせる手段（polarizing means）を提供する二つの機能を提供することができる。
【００１４】
多くの応用例において、コネクタ２０のようなエッジカードコネクタは、第２のプリント回路基板上に、コネクタハウジング２２の基板取り付け面２２ｂによって取り付けられる。結合する回路基板、即ちエッジカードは、「ドーターボード」と呼ばれる場合が多く、コネクタが実装されている回路基板は、「マザーボード」と呼ばれる場合が多い。
【００１５】
本明細書において、「上」、「下」、「上方」、「下方」などのような用語は、図面内のコネクタと端子の向きに関して本発明を明瞭かつ簡潔に理解するために使用されることを理解されたい。しかしながら、コネクタは明らかに如何なる方向の応用例にも使用可能であるため、これらの用語は決して限定的なものではない。
【００１６】
図２及び図３を図１と共に参照すると、複数の信号端子収容キャビティー２８（図２）が、細長いカード収容スロット２４の長さ方向に、複数の接地端子収容キャビティー３０（図３）と交互に配置されている。キャビティー２８又は３０は対を成しており、各対のキャビティーはスロット２４を挟んで反対側にあることが分かる。全体が３２で示された一対の信号端子が、各対のキャビティー２８に矢印「Ａ」の方向に差し込まれている（図２）。全体が３４で示された一対の接地端子が、各対の接地端子収容キャビティー３０に矢印「Ｂ」の方向に差し込まれている（図３）。即ち、一対の接地端子３４は、スロット２４の長さ方向に沿って、信号端子３２の隣接する対の間に交互に配置されている。
【００１７】
図２を特に参照すると、各対内の信号端子は、スロット２４の両側で互いに対称な形になっている。各信号端子３２は、導電性のシートメタル材料から打ち抜かれた（stamped or blanked）平板構造である。各端子は、スロットに差し込まれた回路カード上の各接点パッドと係合する接点３８までスロット２４内に延在する接触部３６を備えている。幅広の本体部４０は、ハウジング内の保持キャビティー４４内に向けて上方に延在する保持部、即ちポスト４２を備えている。この保持ポストは、ハウジング内に端子を保持するために保持キャビティー４４内でハウジングのプラスチック材料に食い込む歯４２ａを備えている。テール部４６が、プリント回路基板（「マザーボード」）の適切な穴に差し込み、はんだ付けによって基板上の信号回線及び／又は穴に接続するために本体部４０から下方に延在している。本明細書に示したように、テール部４６は、プリント回路基板の穴に差し込まれたときにテールが容易に変形するように開口部４６ａの周囲が広げられた柔軟なテールである。勿論、直線的で非柔軟なテール部を用いてもよく、また基板の穴に差し込むのではなくプリント回路基板に表面実装するテール部を用いてもよい。
【００１８】
さらに図２を参照すると、各信号端子３２は、本体部４０と接触部３６の間に延在する細い可撓性接触アーム４８を備えている。この細い可撓性接触アームは、図示したように、端子の接点３８まで上方内側に斜めに延在している。この細い可撓性接触アーム４８に沿って少なくとも一つのフィンガ部５０が延在している。図２〜図４の実施形態では、細い可撓性接触アーム４８の両側にフィンガ部５０が一つ配置されている。フィンガ部は、接触アームと一体のフィンガ部の基部５１から、接触アームに沿って片持ち梁状に形成されている。
【００１９】
図３を参照すると、各接地端子３４は、スロット２４の同じ側の信号端子と対向する、即ち「重なる」ように構成されている。即ち、各接地端子３４は、スロット２４内に延在する接点５４を画定する接触部５２と、幅広の本体部５６と、保持部５８と、テール部６０と、細い可撓性接触アーム６２と、ベース部６５から延在する一対のフィンガ部６４とを含み、これらは全て、信号端子３２の一つと同じように構成されている。従って、図４では、６６で示すように、対になった信号端子収容キャビティー２８と接地端子収容キャビティー３０との間の隔壁が除去されており、カード収容スロット２４に沿って長さ方向に見ると、信号端子の接点３８と接地端子の接点５４を除き、接地端子３４は信号端子３２と重なっていることが分かる。実際には、接地端子は、コネクタの長さ方向に信号端子を確実にシールドするように、信号端子よりも少し大きいことが分かる。
【００２０】
細い可撓性接触アーム４８，６２に沿った一つ又は複数のフィンガ部５０，６４は、端子のキャパシタンスを増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスが減少させるのに有効な構造であることが分かった。信号端子３２の接触アーム４８に沿ったフィンガ部５０は、隣り合った接地端子３４の接触アーム６２に沿ったフィンガ部６４と容量的に結合する。具体的には、各端子３２，３４の構造を見ると、端子を通る電流経路は、接触アーム内で最も高密度になる、即ち集中することが分かる。従って、フィンガ部５０，６４は、端子を通る最も集中した電流経路に沿って配置されている。接触アームに沿ったこのフィンガ部の位置は、フィンガ部を端子の他の場所に形成した場合よりも、端子の特性に大きな変化を及ぼす。即ち、集中した電流経路に沿ったフィンガ部５０，６４は、フィンガ部や他の付加部分を、電流経路から離れた別の場所に配置した場合よりも、端子のキャパシタンスを増大させることができる。逆の言い方をすれば、集中した電流経路に沿ったフィンガ部は、その経路から離れた別の位置に配置した他の付加部分よりも小さくしても同じ効果を有する。
【００２１】
図５〜図７は、本発明の第２の実施形態を示し、図５〜図７では、図２〜図４と関連して前に説明した構成要素と同じ構成要素には同じ番号が付されている。具体的には、大きな違いは、信号端子３２と接地端子３４が、異なる構成のフィンガ部５０Ａ及び６４Ａをそれぞれ備えていることである。図２と図３のフィンガ部５０及び６４はそれぞれ、フィンガ部の基部からそれぞれ接触アーム４８及び６２に沿って片持ち梁状に形成されているが、図５〜図７のフィンガ５０Ａ及び６４Ａはそれぞれ、フィンガ部の両端の中間点で接触アーム４８及び６２と一体化されている。即ち、図５は、フィンガ部が接触アームに沿って基部７０から両方向に延在するように基部７０で接触アーム４８と一体化したフィンガ部５０Ａを示す。同様に、図６は、接地端子３４のフィンガ部６４Ａが、フィンガ部の両端の中間にある基部７２で接触アーム６２と一体化されていることを示す。
【００２２】
図８〜図１０は、図５〜図７の実施形態ときわめて類似した本発明の第３の実施形態を示す。この場合も、図８〜図１０において、図１〜図７に関して前に説明した構成要素と同じ構成要素には、対応する同じ参照番号が付けられている。図８〜図１０の実施形態において、信号端子３２のフィンガ部５０Ｂと接地端子３４のフィンガ部６４Ｂは、図５〜図７の実施形態に示したフィンガ部５０Ａ及び６４Ａのそれぞれときわめて類似している。即ち、フィンガ部５０Ｂ及び６４Ｂは、各フィンガ部の両端の中間にある基部７０及び７２によって、接触アーム４８及び６２とそれぞれ一体化されている。図８〜図１０の実施形態は、フィンガ部が図２〜図４の実施形態と同じか又は図５〜図１０の実施形態と同じかどうかに関係なく、フィンガ部のサイズを変更、即ち大きくして、端子のキャパシタンスをさらに増大させ、それにより端子を通る回路のインダクタンスを減少させることだけを示している。
【００２３】
最後に、図１１〜図１３は、本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態においても、信号端子３２のフィンガ部５０Ｃと接地端子３４のフィンガ部６４Ｃが、端子の接触アーム４８及び６２のそれぞれに沿って片持ち梁状に形成されている。図１１〜図１３の実施形態と図２〜図４の実施形態との違いは、図２〜図４の実施形態のフィンガ部がそれぞれ、接触アーム４８及び６２の両側に配置されていることである。一方、図１１〜図１３の実施形態では、信号端子３２及び接地端子３４のフィンガ部５０Ｃ及び６４Ｃが全て、接触アーム４８及び６２の片側にある。
【００２４】
本発明の趣旨又は中心的特徴から逸脱することなく、本発明を他の特定の形態で実施できることは理解されよう。従って、上記の例及び実施形態は、全ての点において、限定ではなく例示と見なされるべきであり、本発明は、本明細書に示した詳細に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能な細長いエッジカードコネクタの上面斜視図である。
【図２】概ね図１の線２−２に沿う縦断面図である。
【図３】概ね図１の線３−３に沿う縦断面図である。
【図４】信号端子と接地端子の重なりを示す破断断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図２と同様の図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図３と同様の図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す図４と同様の図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す図２と同様の図である。
【図９】本発明の第３の実施形態を示す図３と同様の図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す図４と同様の図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す図２と同様の図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態を示す図３と同様の図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示す図４と同様の図である。
【図１】
0003926266.tif 000002
【図２】
0003926266.tif 000003
【図３】
0003926266.tif 000004
【図４】
0003926266.tif 000005
【図５】
0003926266.tif 000006
【図６】
0003926266.tif 000007
【図７】
0003926266.tif 000008
【図８】
0003926266.tif 000009
【図９】
0003926266.tif 000010
【図１０】
0003926266.tif 000011
【図１１】
0003926266.tif 000012
【図１２】
0003926266.tif 000013
【図１３】
0003926266.tif 000014