JP4611362B2 - ウェハ型構造を有する差動信号コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、一般に、鉛直方向スタック式レセプタクルコネクタとして使用される高速コネクタに関し、特に、差動信号端子が組込まれたインサートウェハを用いたコネクタであって、差動信号端子はコネクタ差込口部においては互いに並んで位置決めされているが、テール部においてはプリント回路基板に接続するために向きが変えられているコネクタに関する。

電気コネクタは、プリント回路基板に電気信号経路を延ばしたり、プリント回路基板から電気信号経路を取出したりすることができる一般に信頼性のある装置として電子分野の当業者に周知である。しかしながら、数年前から電子装置や電子システムの小型化や高速化が進み、信頼性のあるコネクタの設計や製造、プリント回路基板への取付けが困難になってきた。

高速用途に使用されるコネクタにおいては、近接して配置された高速信号経路間に起りやすいクロストークは差動電圧信号を用いることによって低減することができる。差動信号対とは、共に信号を伝達する一対の端子等の導体であるが、これら２本の導体のいずれも接地電位あるいは基準電位ではない。差動信号対の一方の導体の電圧は、どの時点においても、他方の導体の電圧と大きさは等しいが極性は反対である。したがって、差動信号対は、導体を容量的、かつ、誘導的に互いに結合した送電線に似ている。二以上の差動信号対の間のクロストークや一差動信号対の他の信号対に対する干渉は、一差動信号対の導体と他の差動信号対の導体との間に一種の遮蔽（へい）として良好な接地面（あるいは、他の固定電圧基準面）が設けられている場合、非常に低減することができる。

各差動信号対には、容量的に結合した少なくとも２本の導体が必要であり、装置と回路基板との間に差動信号対を接続するコネクタは容量結合を維持することが重要である。コネクタが回路基板に縁部結合を提供するために使用されるか、あるいは、プラグコネクタとして使用される場合、差動信号対が回路基板の同一面上に互いに横に隣接して並ぶように差動信号対をコネクタ内に配置すると、コネクタの幅が増大してしまうが、コネクタを回路基板に取付けるときには、コネクタの幅は最小にしなければならない。

したがって、本発明の一般的な目的は、回路基板等の装置のエッジコネクタを収容する一以上のレセプタクルコネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、各差込口に差動信号対を収容するスタック式レセプタクルコネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、ウェハ形状の個別のインサートを用いてコネクタ本体に差動信号対を組込むことが可能なスタック式レセプタクルコネクタであって、各インサートは比較的製造しやすく、取囲むコネクタハウジング内の各ウェハインサート間に接地面を設けることができるコネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、高速用途に使用するためのコネクタを提供することであり、コネクタは、中空の内部空洞部を備えた絶縁性ハウジングを含み、空洞部は、薄いウェハ形状の複数の端子信号インサート及び接地端子インサートを収容し、各ウェハは複数の導電性端子を支持し、端子は、コンタクト部、テール部、及び、コンタクト部とテール部とを相互接続する本体部を有し、信号端子は、隣接するウェハ内の対応する隣接端子に対して側面容量結合をするため、端子のほとんどの部分が端子の幅広の面が鉛直方向となる向きで配置され、信号端子本体部及びテール部の小部分は曲げられて位置が約９０度ずらされ、信号端子は端子テール部において縁同士が対向する配置で配置される。

本発明の更に他の目的は、高速差動信号用途に使用されるコネクタを提供することである。このコネクタにおいては、端子は組立体において保持されているが、組立体は絶縁性ウェハの形状を有するのが好ましい。導電性信号端子を備えた２枚のウェハは互いに組立てられて信号端子ウェハ組立体を形成し、導電性接地端子を含む２枚のウェハは信号端子組立体の両側に配置され、信号端子組立体の両側に配置される基準接地端子配置を提供しており、信号端子は、側面同士が対向した配置のコンタクト部と、縁同士が対向した配置の終端部とを有する。

本発明の更に他の目的は、前述の構造を有するコネクタのテール部を収容するための独特な回路基板配置を提供することである。この回路基板配置は、本発明のコネクタの高速動作を容易にするものである。

本発明の更に他の目的は、本発明のコネクタの高速伝送能力を向上させる特定のトレース配置を有する回路基板を提供することである。この回路基板は、回路基板に配置された取付貫通孔（あな）まで延在する複数の導電性トレースを有する。貫通孔は特定のパターンで配置されている。すなわち、複数の接地トレースが一対の差動信号トレースを取囲み、接地トレースは四角形の角に配置され、差動信号貫通孔は、接地貫通孔によって画定される境界の中に直線上に配置されるパターンで配置されている。

本発明のこれらの及び他の目的は本発明の構造によって達成される。コネクタには、２個以上の差込口部を有する絶縁性ハウジングが設けられ、各差込口部は電子モジュールや光電子モジュール等の相手側電子装置のカードエッジやその他のブレード部を収容することができる。本発明のレセプタクルコネクタは複数の差動信号端子を有し、端子は独特の構造を有する。この構造により、端子は、コネクタの一部に沿って側面結合され、コネクタの残りの部分に沿って縁部結合される。

差動信号を伝送することを目的とした端子を保持する複数のインサートが提供される。この点について説明すると、複数の差動信号端子対は絶縁性ウェハ内に支持され、該ウェハはコネクタハウジングに挿入される。信号端子インサートは、好ましくは、互いに係合する２個の半体から形成され、各差動信号対の端子は互いに平行に離間されている。この状態は、端子本体部において端子コンタクト部から後方に向けて端子テール部の近傍の位置まで継続する。

差動信号端子導体の経路は支持インサートウェハ内において回転されており、端子本体部が終わる場所の近傍において約９０度向きが変更され、変更後の向きで端子テール部まで延在する。したがって、信号端子は列を形成して配置され、この列に沿って縁同士が対向した配置で離間されている。このように、端子は、テール部に沿って縁部結合で係合することができるとともに、コンタクト部及び本体部に沿って側面結合で係合することができる。

信号端子ウェハインサートの半体は、凸部と凹部とが交互に形成された凹凸形状の底部を有し、２枚のインサートウェハ半体の内の第一の半体の凸部は２枚の信号インサートウェハ半体の内の第二の半体の凹部に収容され、第二の半体の凸部は第一の半体の凹部に収容される。このように、端子テール部は、前述の縁同士が対向する形式において容易に一列に配置することができる。

他のインサートウェハが提供される。このウェハは、信号端子組立体間に設けられる空間に配置され、隣接する信号端子インサートウェハ間の接地面として作用し、信号ウェハ内で伝達される信号同士を絶縁する。信号端子インサートウェハと接地端子インサートウェハの高さは異なるが、これは、接地端子インサートウェハをコネクタハウジングの信号端子インサートウェハ収容部に挿入することができないようにインサートウェハ及びコネクタハウジングに極性を持たせるためである。同様に、コネクタハウジングには異なるウェハ収容スロットが形成されており、接地ウェハスロットは接地端子ウェハのみを収容することができるように、信号端子スロットは信号端子ウェハ組立体のみを収容することができるようになっている。

本発明のこれらの及び他の目的、特徴及び利点は、次の詳細の説明を考慮することによって明確に理解することができるであろう。

この説明においては、添付図面を参照する。

図１を参照すると、本発明の原理に従って構成したコネクタ１０の斜視図が示されている。コネクタ１０は、上面１２、前面１４、底面１６、左側面１８及び右側面２０を有する。図１から分かるように、コネクタ１０の前面には、回路基板、装置、あるいは、ブレードコネクタを挿入することができる２個の挿入口部１７及び１９が配置されており、これにより、ベースコネクタ１０が取付けられる回路基板１３に対して電気信号が授受される。本発明のコネクタ１０は圧縮取付（compressible attachment ）型コネクタである。すなわち、コネクタは貫通孔ピンによって回路基板に取付けられる。貫通孔ピンは、以下に説明するように、本実施形態においてはコンプライアントピンとして示されている。

さらに、コネクタは後面２２を有する。後面２２は、図２においてより明確に示されているが、図２は、図１のコネクタ１０を後方から見た斜視図であり、コネクタ後面２２とコネクタ１０の中空内部空洞部２５とが見える。コネクタハウジングの後面２２の左側には、３枚の別々のインサートウェハを示す。そのうちの２枚を符号２４で示し、残りの１枚を符号２６で示す。以下より詳細に説明するが、これらインサートウェハは２つのタイプのウェハ、すなわち、接地インサートウェハ２４及び信号インサートウェハ２６であり、タイプは、各インサートウェハ内の導電端子が運ぶ信号の種類に基づいている。信号インサートウェハは、複数の信号、特に複数対の差動信号を運ぶように意図されたものである。接地インサートウェハは、回路基板上の一以上の接地面に接続されるように意図されたものであり、その端子は差動信号ではなく接地信号を運ぶ。

図に示されるコネクタ１０の好ましい実施形態においては、図２に示すように、各信号インサートウェハ２６は、２枚の接地インサートウェハ２４の間に設置される。このように、各対の差動信号端子はインサートウェハ２６内に保持され方向付けられるが、これら端子は、近接した接地経路を提供する接地端子によって挟まれ、信号対は接地経路によりある程度取囲まれる。この構造は、信号インサートウェハ２６の遮蔽を最大にするのに役立ち、コネクタ１０内に存在する他の信号インサートウェハによるＥＭＩや信号クロストーク、スキューが低減する。

図３は、図１のコネクタ１０の断面図であるが、コネクタ１０の後面２２側から見ており、コネクタハウジングの内部に４枚の接地端子インサートウェハ２４が配置され、接地端子インサートウェハの間に３個の信号収容スロットが配置されている状態を示す。図４は、所定の位置に挿入された信号端子インサートウェハ２６の同様の図である。図３から分かるように、各接地インサートウェハ２４は、該各接地インサートウェハ２４の下縁４７から突出し、信号インサートウェハの長手方向軸に沿って同一線上に存在する複数のコンプライアント信号テールピン４５を有する。図４は、図３に示すコネクタ１０の後面２２の同様の図であるが、３枚の信号ウェハインサート２６がコネクタ１０内に挿入されている。接地ウェハインサート２４と同様、信号インサートウェハ２６も、各信号インサートウェハ２６の下縁４７から同一の線に沿って突出し同一線上に存在する複数のコンプライアントピンテール４４を有する。

図５は図４と同様の図であるが、３枚の信号端子インサートウェハ２６の内の１枚が、隣接する（あるいは、両側の）２枚の接地端子インサートウェハ２４の間に入るようにコネクタ１０内の所定の位置に部分的に挿入された状態を示す。信号インサートウェハ２６と接地インサートウェハ２４の高さは異なり、コネクタハウジング１０の内部空洞部２５内に対応する適切な位置に容易に嵌（は）めることができるようになっている。信号ウェハインサート２６をある高さで作成するとともに、接地インサートウェハ２４をこれと異なる高さで作成し、コネクタ１０の信号インサートウェハ用スロット及び接地インサートウェハ用スロットを各ウェハに対応した同様の高さとなるように作成することによって、（背の高い）接地インサートウェハ２４を信号インサートウェハ用スロットに誤って配置したり、接地端子インサートウェハ用の位置に信号端子インサートウェハを誤って配置したりすることがなくなる。これにより、本発明のコネクタの組立や修理が迅速になる。接地端子インサートウェハは、コネクタハウジング１０の内部空洞部２５の少なくとも１つの面に沿って形成されたスロット１００（図３）に嵌（かん）合され、信号端子インサートウェハはスロット１００間に形成された畝（うね）部１０１に嵌合される。信号インサートウェハと接地インサートウェハの高さは、所望であれば逆にすることができる。すなわち、信号インサートウェハは接地インサートウェハよりも背を高くして形成し、この配置に対応するようにハウジングを変更することができる。

図６は図３と同様の図であるが、接地端子インサートウェハ２４は、コネクタ１０のハウジングの内部空洞部２５の説明を明確にするために取外されており、コネクタ１０のハウジングの一部として形成されたインサートウェハ保持及び位置合せリブ２７を明瞭に示している。該リブ２７は、回路基板、装置、あるいは、コネクタが挿入されるスタック式差込口１７と１９（図１）との間に水平方向に延在している。このリブ２７の大きさ及び構造は、プラグコネクタ（図示せず）をコネクタハウジング１０に対し出入れするとき、各インサートウェハ２４及び２６の一部として形成された保持クリップ２９が位置合せリブ２７に係合し、コネクタ１０内のインサートウェハ２４及び２６を保持する大きさ及び構造となっている。さらに、コネクタハウジング１０の位置合せリブ２７の両側には、複数の補助スロット１０２が形成されている。補助スロットの各々は、信号インサートウェハ２６及び接地インサートウェハ２４の保持クリップ２９の縁を収容する。以下に説明するように、端子は、コネクタハウジング１０の端子収容空洞部１０５の内面に係合する保持突起部１０４を含む。

前述のように、回路基板等の装置に差動信号を使用する場合、一差動信号を送るのに２本の導体が必要であり、一方の導体は、他方の導体と大きさは等しいが反対極性の信号を伝送する。スタック式差込口１７及び１９の両方が差動信号コネクタとして使用される場合、各差込口１７と１９とにおいて側面同士が対向するように（side-by-side）配置された差動信号導体の対は、コネクタ１０が取付けられる回路基板１３上の相手側コンタクトに接続される必要がある。したがって、上側差込口１９からの多数の差動信号対と下側差込口１７に必要な差動信号対とをコネクタ１０の幅に納まるように収容するためには、各差込口１７及び１９に対して設けられる差動信号対を「回転する」、あるいは、幾分オフセットさせる必要がある。すなわち、回路基板が差込口１７及び１９の一方に挿入され端子が回路カードエッジ等の対向する要素と接触する場所では「側面同士が対向するように」端子が配置されているが、コネクタ１０が回路基板１３に接続される場所では、コネクタ１０から回路基板１３への差動信号接続は、図１０Ｃに示すように、「前後に並ぶように(front-to-back) 」、すなわち、「縁同士が対向するように(edge-to-edge)」位置合せされている。

図７は、本発明のコネクタの信号端子インサートウェハ２４に使用される信号端子の組２６１及び２８１の斜視図である。さらに、図７は、前述の保持クリップ２９の相対的な位置も示す。信号端子の組２６１と２８１とは相対的な大きさ以外は同じであるため、簡潔にするため、上の信号端子の組２６１のみを以下に説明する。信号端子の組２６１及び２８１は、上側あるいは外側の導体２６１Ｂと、下側あるいは内側の導体２６１Ａとから成る。一実施形態においては、導電性端子２６１Ａ及び２６１Ｂが差動信号対を形成することができる。しかしながら、図８に最も良く示すように、端子２６１Ａは第一の差動信号対の一端子であり、端子２６１Ｂは別個の第二の差動信号対の一端子である。これら端子は、共に差動信号対を形成する対応する差動信号端子５４を有する。

さらに、図７を参照すると、端子２６１Ａ及び２６１Ｂの各々は、互いに鏡像関係にある第一の部分（コンタクト部）３０を有する。これらは一緒になってコンタクトビーム対を形成し、プラグコネクタの相手側ブレード（通常は回路カード）が差込口１７及び１９の一方に挿入されると、コンタクトビーム対は相手側ブレードの縁を摺（しゅう）動する。端子２６１Ａは水平部３４を含む。該水平部３４は、これを含むように成形した絶縁性ウェハ半体の縁から離れる方向に第一のポイント３２から前方に延在する。図８から分かるように、実際には、第一のポイント３２は、端子２６１及び２８１が組込まれた第一のウェハ半体の前縁４９を若干越えた位置にある。端子２６１Ａの水平部３４は「内側に」延在し第二のポイント３６に達し、そこで端子２６１Ａは下方に曲って、信号インサートウェハ２６の下縁４７に向う。鉛直部３８は下方に延在して第三のポイント４０に達し、そこで端子は、図に示されるように内側に（図７においては紙面手前側に）曲った「オフセット部」４２を形成する。これは、テール部同士が、信号端子インサートウェハの底部において作用線に沿って位置合せされることを確実にするためである。コンプライアントピンテール４４はオフセット部４２の下から延在しており、回路基板の貫通孔に挿入することができる。

図７Ａは、前述の接地端子インサートウェハに使用するための接地端子を示す。図から分かるように、接地端子は、電気的、かつ、機械的に一体に接続された複数のコンプライアントテールピン４５を含む。図７Ａに示す接地端子の組は、テールピン４５から、レセプタクルスロット１７及び１９を出る位置まで延在している。図７Ａに示す接地端子はコネクタ１０に組込まれた信号ウェハインサート間を絶縁する接地面となる。

図８は、１枚の信号ウェハインサートを形成する２枚の半体の斜視図、特に（図７に示す）２組の信号端子２６１及び２８１がインサートウェハ絶縁性本体部によって囲まれるように成形された状態を示す。図に示されるように、信号インサートウェハ２６は左半体５０と右半体５２とから成る。左半体５０のみを見ると、端子２６１及び２８１は、ウェハ半体の前縁４９を越えて延在して前述のクリップを形成し、後縁５３に向って下縁４７及び上縁５１に平行に延在する部分を有する。後縁５３の付近においては、端子は下方に曲って下縁４７に向って延在し、前述のコンプライアントテール４４として下縁４７を出る。２枚のウェハ半体の信号端子テール部は、テール部付近において互いに近付く方向に延在し、信号インサートウェハの下部に存在する直線状テール配置部に到達する。

信号端子インサートウェハ２６の左半体５０の下縁４７の若干上に、下縁４７の略全長に亘（わた）って延在する複数の切欠部５５及び歯部５７（すなわち、「谷」及び「山」）が設けられている。具体的には、信号インサートウェハの左半体は、後縁５３の直前には切欠部５５が形成されている。信号ウェハ２６の右半体５２の下縁４７については、歯部５９が右半体５２の後縁５３の直前に形成されており、インサートウェハ２６の右側半体５２に形成された歯部５９は、左半体５０の後縁５３の直前に形成された切欠部５５と係合する。左半体５０と右半体５２とが互いに接合されると、左半体５０の切欠部５５及び歯部５７は、右半体５２の歯部５９及び切欠部６１と互いに「鋸（のこ）歯状」に係合する。この鋸歯状、すなわち、凹凸状の配置によって、信号端子のテール部は、平面から出て信号端子インサートウェハの下縁に沿って直線上に位置合せすることができる。

図８から分かるように、信号インサートウェハ２６は左半体５０及び右半体５２を含む。左半体５２は比較的平坦（たん）な、あるいは、平面状の絶縁性本体６３を含むが、該絶縁性本体６３が非導電性材料で形成されていることは言うまでもない。右半体５２も、左本体６３と大きさ及び形状が合うように形成された比較的平坦な、あるいは、平面状の絶縁性本体６５から成る。スペーサ本体６３及び右本体６５は両方とも、符号４９で示される「前」縁を有する。両本体は「下」縁４７及び「上」縁５１を有する。後縁５３は前縁４９の「反対」側であると考えられ、上縁５１は下縁４７の反対側であると考えられる。

図７に示す端子は左半体５０及び右半体５２の各々を貫通して延在しているが、細かいが、重要な一点を除いては端子同士は同一である。図９Ａは図８と同様の図であるが、２枚の信号端子インサートウェハ半体５０と５２とが互いに組立てられて、１枚の信号端子インサートウェハ２６を形成している状態を示す。図９Ａから分かるように、下縁４７から下方に延在するコンプライアントピンテール４４は、同一面（図示せず）内に存在するため、同一直線上に存在する。言い換えると、信号インサートウェハ２６の前縁４９においては差動端子６２及び５４は側面同士が対向する配置であるが、これら端子が下縁４７から信号インサートウェハ２６を出ると前後に並ぶ配置６２及び６４になる。差動信号端子の配置変更は、信号インサートウェハの左半体５０及び右半体５２のオフセット４２が異なり、かつ、反対方向であるために可能となっている。

図７及び８においては、第一の信号端子２６１Ａ及び２６１Ｂは、その各々が鉛直部３８に延在する水平部３４を有するように、平面状左側スペーサ本体６３に固定されている。両端子２６１Ａ及び２６１Ｂは実質的に同一面内、すなわち、第一の面に存在し、互いに隣接する。各端子２６１Ａ及び２６１Ｂの鉛直部３８は、オフセット部、あるいは、セグメント４２まで延在する。左側本体６３においては、オフセット部４２において、端子２６１Ａ及び２６１Ｂは、両端子が存在する面から上方に曲げられ、両端子２６１Ａ及び２６１Ｂが存在する第一の面と平行で第一の面から持上げられた第二の面に延在する。両オフセット４２は下方に延在して左側本体６３の下縁４７を越えて、そこで端子セットのコンプライアントピンテール部４４となる。

信号インサートウェハ２６の右半体５２においては、次の点を除いては、端子２６１Ａ及び２６１Ｂと同一の端子が存在する。すなわち、右側の信号ウェハ半体５２においては、端子が存在する面は、端子２６１Ａ及び２６１Ｂが存在する第一の面及びピンテールが存在する第二の面と平行で変位された、あるいは、位置をずらされた第三の面である。右半体においては、図示していないが、第三の面の端子を前述の第二の面に延在するオフセットがあり、２枚の半体を互いに組立てたとき、右半体５２の下縁４７から延在するピンテール４４が左半体５０から延在するピンテール４４と同一面上に配置される。信号インサートウェハの半体５０及び５２は、図８に示すように突起（ポスト）と孔とによって互いに組立てることができ、熱溶着、あるいは、超音波溶着等によって更に接続することができる。

特許請求の範囲の用語を用いると、右側本体６５の信号端子は第二のオフセットを有し、このオフセットによって、端子は第三の面から第二の方向に離れて第二の面に達し、そこから下方に延在してインサートウェハ本体の下縁を越える。左側端子及び右側端子の延長部は互いに横方向に位置がずらされている。すなわち、図９Ａに示すように互いに離間している。

図９Ｂは図９Ａと同様の図であるが、信号端子テール４４が信号端子インサートウェハ２６の半体５０及び５２の下縁４７に沿って縁同士が対向するように位置合せされた状態を示すため、信号端子インサートウェハ２６の底部から見た図である。図１０Ａは、図９の信号端子インサートウェハ２６が２枚の接地端子インサートウェハ２４に挟まれた状態を示す斜視図である。前述したように、接地端子インサートウェハ２４は信号端子インサートウェハ２６に対する絶縁を提供する。図１０Ｂは、３枚のインサートウェハ２４及び２６のすべてが互いに組立てられて、１個の信号伝送ユニット７０を形成している状態を示す斜視図である。図から分かるように、接地端子インサートウェハのコンプライアントピンテール４５は同一平面上に存在しているため、同一の線に沿って配置されている。信号インサートウェハ２６のコンプライアントピンテール４４も同様に、下縁を出ると同一平面上に存在し、同一線に沿って配置されている。

図１０Ｃは１個の信号伝送ユニット７０の底面図である。この図から分かるように、各信号端子４４は三角形の一頂点を形成し、残りの頂点は２個の接地端子４５である。信号端子ピンテール４４のいずれか１個から信号が「リーク」しても、信号ピンテールからの信号が容量的に短絡する接地端子４５が比較的近接した位置に配置されているため、リークは最小限に抑えられる。これに加えて、各差動信号対「ＤＳＰ」は、４個の接地端子４５を仮想線によって相互接続することにより形成される幾何学的形状の中に配置されている。これを図１０Ｃの右の挿入図に示す。図に示される実施形態の幾何学的形状は、略正方形あるいは略長方形である。この場所に他の形状を用いることができるが、四角形が好ましい。さらに、図１０Ｃは図９Ａに示す差動信号コンタクト部に対する端子の順序を示す。図に示されるように、側面容量結合が起っているコンタクト部においては側面同士が対向する配置だったものが、端子が回路基板に接続されるテール部においては縁同士が対向する配置に完全に変化している。

図１４〜１９は、本発明の原理に従って構成したコネクタ３００の他の実施形態を示す。コネクタ３００は、レセプタクルスロット３０４を１個だけ備えたハウジング３０２を用いる。ハウジング３０２は複数の壁を有し、レセプタクルスロット３０４は前壁３０６に画定されている。この実施形態においては、コネクタ３００を回路基板１３に取付けるために使用される取付ねじを収容するポスト３０７を断面図で示す。図１５に示すように、コネクタ３００の後は、端子インサート３１０を収容する中空空洞部３０９を含む。前述した実施形態と同様、空洞部３０９は異なる高さの複数のスロット３１２及び３１３を有し、スロット３１２は実際には前述したように畝部である。スロット３１２と３１３との高さの差は、信号インサートウェハと接地インサートウェハとの高さの差に合致する。さらに空洞部は、端子インサートウェハを保持クリップに係合させる保持リブ３１４を含む。

図１６は、接地端子インサートウェハ３２２を空洞部内の所定の位置に残したまま信号端子インサートウェハ３２０の内の１個を部分的に空洞部３０９から取外したコネクタ３００を示す。図１７は、コネクタ３００から取外した信号端子インサートウェハ３２０を示す。図から分かるように、信号端子インサートウェハ３２０は２組の端子３２５及び３２６を含み、これらは、前述の実施形態に示すように、コネクタ差込口スロット３０４に対し互いに側面方向、すなわち、幅方向に位置合せされている。これら端子の組は、コンタクト部３２５Ａ、３２６Ａ、本体部３２５Ｂ、３２６Ｂ、及び、テール部３２５Ｃ、３２６Ｃを有する。テール部３２５Ｃ及び３２６Ｃは、長さ方向に、すなわち、縁同士が対向するように互いに位置合せされている。コンタクト部３２５Ａ及び３２６Ａは図１７に示すように作用線Ａ−Ａに沿って水平方向に位置合せされているのに対し、テール部３２５Ｃ及び３２６Ｃは図１７に示すように長さ方向の作用線Ｂ−Ｂに沿って位置合せされている。線Ｂ−Ｂは作用線Ａ−Ａから位置がずらされており、好ましくは、作用線Ａ−Ａに対して９０度の角度が付けられている。これが、テール部がコンタクト部に対して９０度の角度が付けられている理由である。

図１８に示すように、信号端子インサートウェハ３２０は、係合する２枚の半体３２０Ａ及び３２０Ｂから形成されている。図１９は、図１７の端子の組を構成する１組の端子を示す。

図１１は、図１のコネクタと組合せて使用される回路基板の配置の上面図である。図１１から分かるように、信号ピン用の各貫通孔には、接地ピンを収容するための少なくとも２個の接地リード、あるいは、貫通孔が接近して隣接している。信号リードの最も近接したピンが接地ピンであるため、信号ピンからの信号は接地電位に短絡しやすく、１組の差動信号対の信号が他の差動信号対と結合する可能性が低減する。この回路基板配置では、回路基板レベルにおいては、各差動信号対を取囲む４個の接地端子が回路基板に延在しているため、差動信号対間のクロストークは極力抑えられる。さらに、本発明のコネクタの接地端子は、回路基板付近において互いに連結され、この連結バーは特定の差動信号対から最も近接する基準接地端子の組へのショートパスを提供する。各差動信号テール部の孔は仮想三角形の頂点に位置し、残りの２個の頂点は、最も近接した２個の接地端子テール部の孔を接続する交差線によって形成される。この配置を図１１の左に示す。「Ｓ＋」は信号対の正差動信号の貫通孔、「Ｓ−」は信号対の負差動信号の貫通孔、「Ｇ」は回路基板の接地信号の貫通孔を示す。

図１２は図１１の一部の拡大詳細図であり、図１１の回路基板１１０の接地面層におけるアンチパッドスタイルの開口部の使用を示す。これは上面図であり、信号貫通孔、あるいは、ビア１１３及び接地貫通孔、あるいは、ビア１１２を示す。信号ビアは軸Ｌ１に沿って互いに直線上に配置される。信号ビア１１３の内の２個は近接して離間されて差動信号ビア１１４の対を形成しており、信号端子インサートウェハのテール部を収容する。残りのビア１１２は接地面１１１に接続され、信号ビアの対を挟む列を形成するように配置される。アンチパッド１１６を含むことができるが、この「アンチパッド」とは、接地面１１１を形成する導電性材料を除去した領域をいう。これら開口部領域に残っているのは環状の導電性リング１１５である。図１２に示す開口部は五角形であり多角形状をしており、図に示される向きで配置され、（図１２の上の信号ビアの列の上方に示す）接地ビアの一列は開口部１１６の鋭角の角（９０度）に接近しており、他方の反対側の接地ビアの列、すなわち、図１２の信号ビアの上側の信号ビアの列の下方に示す接地ビアの列は、開口部１１６の傾斜縁部から更に遠くに離間している。回路基板のアンチパッド構造が五角形でなく四角形である場合、接地ビアはアンチパッドの角に接近して配置される。これら接地ビアは仮想四角形を画定していると考えられ、四角形の境界はアンチパッド構造を取囲んでいる。

図１３は、図１１の回路基板の一部の拡大詳細図であり、本発明のコネクタとともに使用するのに適した他の接地面層及び信号トレース引回し構造を示す。この配置においては、五角形様の開口部１１６は２個の開口部１１６ａに分割されており、各開口部１１６ａは、差動信号ビア１１３の対１１４の内の１個の信号ビア１１３を取囲んでいる。２個の開口部１１６ａは、接地面の細長いストリップ１２０によって分割されている。ストリップ１２０は、開口部１１６を２個の略等しい開口部１１６ａに切分けるが、好ましくは二等分する。

信号ビア１１３から出た回路トレースを図１３に仮想線で示す。回路トレースは、ビア１１３から互いに近付く方向に延在する旗状部等１２１を備える。これら旗状部は、回路基板内の接地面１１１の下側（又は下側）で延在する第一のストリップ部１２２に接続される。図に示されるように、これらの第一の部分は中央の二等分ストリップ１２０の下側で延在するが、好ましくは、ストリップ１２０に位置合せされ、第一の部分１２２の外側縁部はストリップ１２０の両側においてストリップ１２０の外側縁部（あるいは、２個の開口部１１６ａの内側縁部）と位置合せされる。図においては、第二の導電性部１２３は、第一の部分１２２に接続され、該第一の部分１２２に対して特定の角度で延在している。さらに、第三及び第四の部分１２４及び１２５は、それぞれ、第二及び第三の部分に特定の角度で接続されており、回路トレースは、図１３のストリップ１２０の左の開口部１１６ａの外形に沿っている。これは、回路トレースに、これらと結合する特定の形状の接地面、あるいは、ストリップを提供するためである。

本発明の好ましい実施形態を図示し説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなくこれら実施形態に変更や変形を行えることは理解することができるであろう。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。

本発明の原理に従って構成したコネクタの斜視図である。 図１のコネクタを後方から見た斜視図であるが、明瞭化のため、３枚のインサートウェハ以外のインサートウェハはすべてコネクタの内部から取外されている。 図１のコネクタを後方から見た断面図であり、コネクタハウジングの内部の所定の位置に配置された４枚の接地端子インサートウェハを示す。 図３と同様の断面図であるが、コネクタハウジングの内部の所定の位置に配置された３枚の信号端子インサートウェハを示す。 図４と同様の図であるが、３枚の信号端子インサートのうちの１枚が部分的に隣接する２枚の接地端子ウェハインサートの間に入るようにコネクタハウジング内の所定の位置に配置されており、２枚の信号端子インサートウェハは、コネクタハウジング内の対応する開口に位置合せされた状態を示す。 図３と同様の図であり、コネクタハウジングの内部を示すために接地端子インサートウェハが取外された状態を示す。 図１のコネクタに使用される信号端子インサートウェハに用いられる１組の端子の斜視図である。 図１のコネクタに使用される接地端子インサートウェハに用いられる１組の端子の斜視図である。 ２組の信号端子の斜視図であり、絶縁性本体部が端子を取囲むように成形され、次に行われる組立のために互いに対向している状態を示す。 図８と同様の図であるが、２個の信号端子インサートウェハ半体が互いに組立てられて１枚の信号端子インサートウェハを形成している状態を示す。 信号端子インサートウェハの下縁に沿って位置合せされた信号端子テールを示すために信号端子インサートウェハの下から見た、図９Ａと同様の図である。 ２枚の接地端子インサートウェハの間に配置された図９の信号端子ウェハインサートの斜視図である。 図１０Ａの３枚の（接地−信号−接地）インサートウェハすべてが互いに組立てられ、１個の信号送信ユニットを形成している状態を示す斜視図である。 図１０Ａの１個の信号端子ウェハインサートの底面図であり、信号端子インサートウェハ及び接地端子インサートウェハの端子のテール部の向き及び配置を示す。 図１のコネクタと一緒に使用される回路基板配置の上面図である。 図１１の一部の拡大詳細図であり、図１１の回路基板の接地面層におけるアンチパッド形状の開口部の使用を示す。 図１１の回路基板の一部の拡大詳細図であり、本発明のコネクタとともに使用するのに適した他の接地面層及び信号トレース引回し構造を示す。 本発明の原理に従って構成したコネクタの別の実施形態であって、相手側コネクタと嵌合するためのカード収容スロット、あるいは、嵌合スロットを１個だけ有する実施形態の斜視図である。 図１４のコネクタを後方から見た図である。 図１５と同様の図であるが、明瞭化のため、コネクタ及び端子組立体は回路基板から取外され、信号端子組立体は部分的にコネクタから取外された状態を示す。 図１４のコネクタに使用される信号端子組立体の斜視図である。 図１７と同様の図であるが、明瞭化のため、信号端子組立体半体は取外されている。 図１７の信号端子組立体半体の一方に使用される端子の図である。

Claims (4)

1. 差動信号を伝達するコネクタに使用するための回路基板であって、
   複数のビアが形成された基板を有し、ビアは、該ビアに挿入される導電性端子のテール部と電気的に接触するように配置され、ビアは第一及び第二のビアグループに分けられ、第一のビアグループは、ビアが対を成すように、かつ、コネクタが前記回路基板に取付けられたとき差動信号端子のテール部を収容するように配置され、第二のビアグループは、コネクタが前記回路基板に取付けられたとき接地信号端子のテール部を収容し、
   第一のビアグループの各ビアは第二のビアグループの少なくとも一つのビアと関連付けられ、
   前記基板は、導電性材料が取除かれたアンチパッドとしての開口部を少なくとも一つ備えるとともに、細長い導電性ストリップを備える導電層を含み、
   前記開口部は、第一のビアグループのビアの対を包含し、該ビアの対は導電層によって取囲まれ、
   前記細長い導電性ストリップは、前記開口部を二つの小開口部に分割し、各小開口部は前記第一のビアグループのビアの対のうちの一つのビアを包含する回路基板。
2. 前記第一のビアグループのビアの対は、前記導電層から離間した回路基板の他の一つの導電層内で電気的にビアに接続される旗状部を含み、該旗状部は前記導電性ストリップに沿って配置された回路トレースに接続されている、請求項１に記載の回路基板。
3. 前記第二のビアグループは、前記第一のビアグループのビアの対の周囲に、四角形を画定するように配置されている、請求項２に記載の回路基板。
4. 前記開口部は五角形である、請求項３に記載の回路基板。

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