(57)【要約】【課題】信号の反射を抑制する。【解決手段】コネクタは、第１端子を有し、かつ、第１基板に搭載された第１コネクタと、第２端子を有し、第２基板に搭載され、かつ、前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタと、を備え、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが嵌合した状態において、前記第２端子が、前記第１端子を把持し、かつ、前記第１端子の一部を収容し、前記第１端子における前記第２端子によって把持された部分から前記第１基板に接続された前記第１端子の基端部に至るまで第１金属メッキが形成され、前記第２端子内に収容されている前記第１端子の先端部が、前記第１金属メッキから露出している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端子を有し、かつ、第１基板に搭載された第１コネクタと、
第２端子を有し、第２基板に搭載され、かつ、前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタと、
を備え、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとが嵌合した状態において、前記第２端子が、前記第１端子を把持し、かつ、前記第１端子の一部を収容し、
前記第１端子における前記第２端子によって把持された部分から前記第１基板に接続された前記第１端子の基端部に至るまで第１金属メッキが形成され、
前記第２端子内に収容されている前記第１端子の先端部が、前記第１金属メッキから露出していることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記第２端子における前記第１端子を把持する部分から前記第２基板に接続された前記第２端子の基端部に至るまで第２金属メッキが形成され、
前記第２端子の先端部が、前記第２金属メッキから露出し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】
前記第１端子は、非導電性材料又は前記第１金属メッキよりも導電性の低い材料で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】
前記第２端子は、非導電性材料又は前記第２金属メッキよりも導電性の低い材料で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ。
【請求項５】
第１端子を有し、かつ、第１基板に搭載された第１コネクタと、第２端子を有し、第２基板に搭載された第２コネクタとを嵌合させる嵌合方法であって、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合する際、前記第２端子が、前記第１端子を把持し、かつ、前記第１端子の一部を収容し、
前記第１端子における前記第２端子によって把持された部分から前記第１基板に接続された前記第１端子の基端部に至るまで第１金属メッキが形成され、
前記第２端子内に収容されている前記第１端子の先端部が、前記第１金属メッキから露出していることを特徴とする嵌合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ及び嵌合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、データ通信量の増加に伴い、ネットワークシステムやサーバーシステムのデジタル信号が高速化し、電子部品が搭載された複数のプリント基板を電子機器に実装することが行われている。例えば、バックボードに複数のコネクタを設け、コネクタのそれぞれにプリント基板を接続し、バックボードの配線を介して複数のプリント基板を相互に接続することにより、一つの電子機器に複数のプリント基板を実装する方法がある。バックボードは、ＢＷＢ（Back Wiring Board）とも呼ばれる配線基板である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７５８５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−８２０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
デジタル信号が高速化することにより、信号反射等の影響で伝送損失が増大し、受信側の電子部品で信号認識が困難になる場合がある。本願は、信号の反射を抑制する技術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】
【０００５】
本願の一観点によると、第１端子を有し、かつ、第１基板に搭載された第１コネクタと、第２端子を有し、第２基板に搭載され、かつ、前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタと、を備え、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが嵌合した状態において、前記第２端子が、前記第１端子を把持し、かつ、前記第１端子の一部を収容し、前記第１端子における前記第２端子によって把持された部分から前記第１基板に接続された前記第１端子の基端部に至るまで第１金属メッキが形成され、前記第２端子内に収容されている前記第１端子の先端部が、前記第１金属メッキから露出している、コネクタが提供される。
【０００６】
本願の一観点によると、第１端子を有し、かつ、第１基板に搭載された第１コネクタと、第２端子を有し、第２基板に搭載された第２コネクタとを嵌合させる嵌合方法であって、前記第１コネクタと前記第２コネクタとを嵌合する際、前記第２端子が、前記第１端子を把持し、かつ、前記第１端子の一部を収容し、前記第１端子における前記第２端子によって把持された部分から前記第１基板に接続された前記第１端子の基端部に至るまで第１金属メッキが形成され、前記第２端子内に収容されている前記第１端子の先端部が、前記第１金属メッキから露出している、嵌合方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本願によれば、信号の反射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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、コネクタ及びプリント基板の模式図である。
【図３】図３は、コネクタ及びプリント基板の模式図である。
【図４】図４は、コネクタの拡大図である。
【図５】図５は、コネクタの拡大図である。
【図６】図６は、雄端子の拡大図である。
【図７】図７は、雌端子の拡大図である。
【図８】図８は、バックボードから電子部品に伝送される信号の流れを模式的に示した図である。
【図９】図９は、コネクタの拡大図である。
【図１０】図１０は、雄端子及び雌端子の拡大図である。
【図１１】図１１は、比較例に係る電子機器を示す模式図である。
【図１２】図１２は、比較例に係るコネクタの模式図である。
【図１３】図１３は、比較例に係るコネクタの模式図である。
【図１４】図１４は、雄端子及び雌端子によって伝送される信号の流れを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は、実施形態の構成に限定されない。
【００１０】
図１１は、比較例に係る電子機器９０１を示す模式図である。図１１に示すように、電子機器９０１は、バックボード９０２と、コネクタ９０３Ａ、９０３Ｂと、プリント基板９０４Ａ、９０４Ｂとを備える。プリント基板９０４Ａに電子部品９０５Ａが実装され、プリント基板９０４Ｂに電子部品９０５Ｂが実装されている。プリント基板９０４Ａは、コネクタ９０３Ａを介して、バックボード９０２に搭載されている。プリント基板９０４Ｂは、コネクタ９０３Ｂを介して、バックボード９０２に搭載されている。電子部品９０５Ａ、９０５Ｂは、バックボード９０２を介して、相互に通信が可能である。バックボード９０２には、通信用の配線９０６が形成されている。
【００１１】
図１２及び図１３は、比較例に係るコネクタ９０３Ａの模式図である。コネクタ９０３Ａは、雄コネクタ９１０及び雌コネクタ９２０を有する。雄コネクタ９１０は、複数の雄端子９１１を有している。複数の雄端子９１１は、雄コネクタ９１０を貫通し、プリント基板９０４Ａに形成された複数のスルーホール９０７に挿入されている。雌コネクタ９２０は、複数の雌端子９２１を有している。雄コネクタ９１０及び雌コネクタ９２０は、導電性材料で形成されている。図１２は、雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が開始され、雄端子９１１と雌端子９２１との接触が始まった状態が示されている。図１３は、雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が完了した状態が示されている。
【００１２】
図１２及び図１３に示すＬ１は、雄コネクタ９１０が有する開口９１２の底面から雌端子９２１の後端までの長さである。雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が開始された状態（図１２に示す状態）では、Ｌ１＝１６．９ｍｍである。雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が完了した状態（図１３に示す状態）では、Ｌ１＝１４．０ｍｍである。位置Ｐ１（雄端子９１１と雌端子９２１との接触が始まった位置）から位置Ｐ２（雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が完了した状態における雄端子９１１と雌端子９２１との接触位置）までの長さＬ２は、２．９ｍｍ（＝１６．９ｍｍ−１４．００ｍｍ）となる。
【００１３】
雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０との嵌合が完了した状態において、雄端子９１１における位置Ｐ１から位置Ｐ２までの部分は、電気的に分岐している部分である。雄端子９１１における電気的な分岐を無くすため、雄端子９１１における長さＬ２を２．９ｍｍから０ｍｍとすることが考えられる。しかし、雄端子９１１における長さＬ２を０ｍｍとすると、基板の反りや組み立て公差等の様々なバラツキが原因で、雄コネクタ９１０と雌コネクタ９２０とが嵌合しない場合がある。そのため、雄端子９１１における長さＬ２を
２．９ｍｍから０ｍｍとすることは難しい。基板の反りや機構的な偏差を考慮すると、雄端子９１１における長さＬ２を１ｍｍ〜２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１４】
図１４は、雄端子９１１及び雌端子９２１によって伝送される信号の流れを模式的に示した図である。図１４において、信号の流れを太線９３０及び点線９３１、９３２で示している。雄端子９１１の先端部分及び雌端子９２１の先端部分に信号経路の分岐が発生しているため、雄端子９１１の先端部分及び雌端子９２１の先端部分で信号の反射が発生する。したがって、比較例に係るコネクタ９０３Ａでは、雄端子９１１及び雌端子９２１によって伝送される信号に反射が発生し、信号の反射等に起因するノイズが発生するという問題がある。この結果、雄端子９１１及び雌端子９２１によって伝送される信号の伝送品質が低下する。
【００１５】
図１〜図１０を参照して、実施形態に係るコネクタ及び嵌合方法について説明する。図１は、電子機器１の一例を示す模式図である。電子機器１は、バックボード２と、コネクタ３Ａ、３Ｂと、プリント基板４Ａ、４Ｂとを備える。電子機器１は、例えば、サーバー、ルーター及びディスクアレイ装置等である。プリント基板４Ａに電子部品５Ａが実装され、プリント基板４Ｂに電子部品５Ｂが実装されている。プリント基板４Ａは、コネクタ３Ａを介して、バックボード２に搭載されている。プリント基板４Ｂは、コネクタ３Ｂを介して、バックボード２に搭載されている。
【００１６】
バックボード２は、ＢＷＢとも呼ばれる配線基板である。バックボード２は、第２基板の一例である。コネクタ３Ａ、３Ｂは、基板間コネクタとも呼ばれる。電子部品５Ａは、送信回路及び受信回路を有している。電子部品５Ｂは、送信回路及び受信回路を有している。電子部品５Ａ、５Ｂは、バックボード２を介して、相互に通信が可能である。バックボード２には、通信用の配線２１が形成されている。
【００１７】
コネクタ３Ａ及びコネクタ３Ｂを総称する場合、以下では、コネクタ３と表記する。プリント基板４Ａ及びプリント基板４Ｂを総称する場合、以下では、プリント基板４と表記する。電子部品５Ａ及び電子部品５Ｂを総称する場合、以下では、電子部品５と表記する。プリント基板４は、第１基板の一例である。
【００１８】
図２及び図３は、コネクタ３及びプリント基板４の模式図である。コネクタ３は、雄コネクタ３１及び雌コネクタ３２を備える。雄コネクタ３１は、プリント基板４に搭載（実装）されている。雌コネクタ３２は、バックボード２に搭載（実装）されている。図２は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合する前の状態のコネクタ３が示されている。図３は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２との嵌合が完了した状態のコネクタ３が示されている。雄コネクタ３１は、第１コネクタの一例である。雌コネクタ３２は、第２コネクタの一例である。
【００１９】
雄コネクタ３１は、複数の雄端子（リード）３１１を有している。複数の雄端子３１１は、雄コネクタ３１を貫通している。雄端子３１１の第１端部（一方端）は、雄コネクタ３１の前端部に形成された開口３１０から突出している。雄端子３１１の第２端部（他方端）は、雄コネクタ３１の後端部から突出し、プリント基板４に形成されたスルーホール４１に挿入されている。スルーホール４１は、プリント基板４を貫通する孔４２と、プリント基板４を貫通する孔４２の側壁に形成された金属層４３とを有する。プリント基板４は、複数のスルーホール４１を有する。
【００２０】
スルーホール４１は、プリント基板４の内部に形成された配線４４を介して、スルーホール４５に接続されている。スルーホール４５は、プリント基板４を貫通する孔４６と、プリント基板４を貫通する孔４６の側壁に形成された金属層４７とを有する。スルーホー
ル４５は、プリント基板４の上面に形成されたランド（電極）４８と接続されている。ランド４８上に半田ボール４９が設置されている。半田ボール４９は、電子部品５の電極（図示せず）に接合されている。図２及び図３では図示を省略しているが、プリント基板４は、複数のスルーホール４５及び複数のランド４８を有する。
【００２１】
雌コネクタ３２は、複数の雌端子３２１を有する。雌コネクタ３２の先端部３２Ａが、雄コネクタ３１の開口３１０に挿し込まれることにより、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２との嵌合が開始される。
【００２２】
図４及び図５は、コネクタ３の拡大図である。雄端子３１１の材料は非導電性材料である。非導電性材料は、例えば、ＡＢＳ樹脂や繊維強化プラスチック(ＦＲＰ: Fiber Reinforced Plastics)等の非導電性樹脂である。雄端子３１１の表面には金属メッキ３１２が
部分的に形成されている。金属メッキ３１２は、例えば、Ａｕメッキ、Ｎｉメッキである。例えば、無電解メッキにより、雄端子３１１の表面に金属メッキ３１２を形成してもよい。金属メッキ３１２の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１．０μｍ以下である。
【００２３】
雌端子３２１の材料は非導電性材料である。非導電性材料は、例えば、ＡＢＳ樹脂や繊維強化プラスチック等の非導電性樹脂である。雌端子３２１の表面には金属メッキ３２２が部分的に形成されている。金属メッキ３２２は、例えば、Ａｕメッキ、Ｎｉメッキである。例えば、無電解メッキにより、雌端子３２１の表面に金属メッキ３２２を形成してもよい。金属メッキ３２２の厚さは、例えば、０．１μｍ以上１．０μｍ以下である。
【００２４】
雌端子３２１は、雄端子３１１を把持する一対の把持部３２３を有する。一対の把持部３２３が、雌端子３２１の長手方向に延伸するとともに、一対の把持部３２３が互いに接近するように、一対の把持部３２３が湾曲している。一対の把持部３２３の湾曲部分によって雄端子３１１を挟むことにより、雌端子３２１が雄端子３１１を把持する。
【００２５】
雌コネクタ３２の先端部３２Ａが、雄コネクタ３１の開口３１０に挿し込まれると、複数の雄端子３１１のそれぞれと複数の雌端子３２１のそれぞれとが対向する。図４に示すように、雌コネクタ３２の先端部３２Ａが、雄コネクタ３１の開口３１０の奥に進むことにより、雄端子３１１の先端が一対の把持部３２３の間に入り込む。
【００２６】
図５に示すように、雌コネクタ３２の先端部３２Ａが、雄コネクタ３１の開口３１０の底面に接触すると、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２との嵌合が完了する。雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合した状態において、雌端子３２１が雄端子３１１を把持する。雌端子３２１が雄端子３１１を把持することにより、雄端子３１１と雌端子３２１とが接触した状態が維持される。また、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合した状態において、雌端子３２１は、雄端子３１１の一部を収容する。したがって、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とを嵌合させる嵌合方法において、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とを嵌合する際、雌端子３２１が雄端子３１１を把持するとともに、雌端子３２１が雄端子３１１の一部を収容する。
【００２７】
図６は、雄端子３１１の拡大図である。雄端子３１１は、雄端子３１１の第１部分３１３から雄端子３１１の第２部分（基端部）３１４に至るまで金属メッキ３１２が形成されている。雄端子３１１の第１部分３１３は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合した状態において、雌端子３２１の把持部３２３によって把持される部分である。雄端子３１１の第２部分３１４は、プリント基板４のスルーホール４１に挿入され、プリント基板４に接続される部分である。雄端子３１１の第１部分３１３の先の第３部分（先端部）３１５に金属メッキ３１２が形成されていない。すなわち、雄端子３１１の第３部分３１５が、金属メッキ３１２から露出している。雄端子３１１の第３部分３１５は、金属メッキ
３１２が形成されていない非メッキ部分である。雄端子３１１の第３部分３１５は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合した状態において、雌端子３２１内に収容される部分である。
【００２８】
図７は、雌端子３２１の拡大図である。雌端子３２１は、雌端子３２１の第１部分３２４から雌端子３２１の第２部分（基端部）３２５に至るまで金属メッキ３２２が形成されている。雌端子３２１の第１部分３２４は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２とが嵌合した状態において、雌端子３２１の把持部３２３が雄端子３１１を把持する部分である。雌端子３２１の第２部分３２５は、バックボード２に接続され、バックボード２の配線２１と電気的に接続されている。雌端子３２１の第１部分３２４から先の第３部分（先端部）３２６に金属メッキ３２２が形成されていない。すなわち、雌端子３２１の第３部分３２６が、金属メッキ３２２から露出している。雌端子３２１の第３部分３２６は、金属メッキ３２２が形成されていない非メッキ部分である。
【００２９】
雄端子３１１に形成された金属メッキ３１２と、雌端子３２１に形成された金属メッキ３２２とが接触することにより、雄端子３１１と雌端子３２１とが電気的に接続される。これにより、コネクタ３を介して、バックボード２から電子部品５への信号の送信が可能となり、電子部品５からバックボード２への信号の送信が可能となる。図８は、バックボード２から電子部品５に伝送される信号の流れを模式的に示した図である。図９は、コネクタ３の拡大図であり、バックボード２から電子部品５に伝送される信号の流れを模式的に示している。図８及び図９では、信号の流れを太線１００で示している。
【００３０】
図８及び図９に示すように、バックボード２から電子部品５に伝送される信号は、雄端子３１１に形成された金属メッキ３１２及び雌端子３２１に形成された金属メッキ３２２を通過する。すなわち、雄端子３１１に形成された金属メッキ３１２及び雌端子３２１に形成された金属メッキ３２２が、信号の伝送経路となる。図９に示すように、バックボード２から電子部品５に伝送される信号は、雄端子３１１の第３部分３１５及び雌端子３２１の第３部分３２６を通過しない。すなわち、雄端子３１１の第３部分３１５及び雌端子３２１の第３部分３２６は、信号の伝送経路とならない。したがって、雄端子３１１及び雌端子３２１によって伝送される信号の反射が抑制され、信号の反射等に起因するノイズの発生が軽減される。
【００３１】
図１０は、雄端子３１１及び雌端子３２１の拡大図である。図１０に示す位置Ｐ３は、雄端子３１１と雌端子３２１との接触が始まった位置である。図１０に示す位置Ｐ４は、雄コネクタ３１と雌コネクタ３２との嵌合が完了した状態における雄端子３１１と雌端子３２１との接触位置である。基板の反りや機械的な偏差を考慮して、雄端子３１１における長さ（位置Ｐ３から位置Ｐ４までの長さ）Ｌ３を２ｍｍとする場合、雄端子３１１に対して金属メッキ３１２を、位置Ｐ５から形成するようにしてもよい。位置Ｐ３から位置Ｐ５までの長さＬ４は、例えば、０．９ｍｍである。
【００３２】
雄端子３１１の材料を、金属メッキ３１２よりも導電性が低い材料としてもよい。金属メッキ３１２よりも導電性が低い材料として、例えば、ステンレスが挙げられる。金属メッキ３１２よりも導電性が低い材料を、雄端子３１１の材料として用いることにより、雄端子３１１の第３部分３１５の電気抵抗が金属メッキ３１２の電気抵抗より高くなる。このため、雄端子３１１によって伝送される信号の反射が抑制され、信号の反射等に起因するノイズの発生が軽減される。
【００３３】
雌端子３２１の材料を、金属メッキ３２２よりも導電性が低い材料としてもよい。金属メッキ３２２よりも導電性が低い材料として、例えば、ステンレスが挙げられる。金属メッキ３２２よりも導電性が低い材料を、雌端子３２１の材料として用いることにより、雌
端子３２１の第３部分３２６の電気抵抗が金属メッキ３２２の電気抵抗より高くなる。このため、雌端子３２１によって伝送される信号の反射が抑制され、信号の反射等に起因するノイズの発生が軽減される。
【００３４】
雌端子３２１の材料を、導電性材料としてもよい。雌端子３２１の材料を、導電性材料とする場合、雌端子３２１の表面に金属メッキ３２２を形成しない。図７に示すように、雌端子３２１の第３部分３２６は、距離が短いため、雌端子３２１によって伝送される信号の反射の影響が小さい。そのため、雌端子３２１の材料を、導電性材料とし、雌端子３２１の表面に対する金属メッキ３２２の形成を省略することができる。雄端子３１１の材料を、非導電性材料又は金属メッキ３１２よりも導電性が低い材料とすることで、コネクタ３を介して伝送される信号の反射が抑制され、信号の反射等に起因するノイズの発生が軽減される。
【００３５】
高速伝送が採用されている機器では、信号の反射が増大する。実施形態に係るコネクタ３によれば、高速伝送が採用されている機器においても、雄端子３１１及び雌端子３２１によって伝送される信号の反射が抑制され、信号の反射等に起因するノイズの発生が軽減される。また、実施形態に係るコネクタ３を、ネットワークシステムやサーバーシステム等に用いられている機器以外の汎用的な基板間接続コネクタに用いてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    電子機器
２    バックボード
３、３Ａ、３Ｂ    コネクタ
４、４Ａ、４Ｂ    プリント基板
５、５Ａ、５Ｂ    電子部品
２１    配線
３１    雄コネクタ
３１０    開口
３１１    雄端子
３１２    金属メッキ
３１３    第１部分
３１４    第２部分
３１５    第３部分
３２    雌コネクタ
３２１    雌端子
３２２    金属メッキ
３２３    把持部
３２４    第１部分
３２５    第２部分
３２６    第３部分
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2017062967.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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