JP2003522386A - 高速圧力装着コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プリント回路ボードとともに用いるための高速高密度電気コネクタについて説明される。このコネクタは補強体によって支持されたウェーハ組立体を有するように形成される。各ウェーハは２つの片を含み、第１の片は信号導線及び接地導線の両方を支持し、第２の片は信号導線を支持する。説明される実施例は主として差分信号を移送する形態としているが、他の形態も論ぜられる。差分信号の場合、信号導線は対をなして配置されている。導線の側方が近接して配置されるように信号対が形成されるように２つの片が一体的に取り付けられる。コネクタは圧力装着されたコンタクトを用いて少なくとも１枚の回路ボードに取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の背景】 電気部品は多くの電子システムに用いられる。複数のプリント回路ボードにシ
ステムを形成しその後に電気コネクタで一体的に接合するのが一般的に容易で経
費的に有効である。複数のプリント回路ボードを接合するための従来の装置は１
枚のプリント回路ボードをバックプレーンとして作用させるものである。ドータ
ボードと呼ばれる他のプリント回路ボードはバックプレーンを介して接続される
。 【０００２】 従来のバックプレーンは多くのコネクタを有するプリント回路ボードである。
プリント回路ボードの導体トレースはコネクタ間で信号がルート設定されように
コネクタの信号ピンに接続される。ドータボードがまたバックプレーンのコネク
タに差し込まれるコネクタを含む。このようにして、信号がバックプレーンを介
してドータボードの間でルート設定される。ドータカードがバックプレーンに直
角に差し込まれることが多くある。この用途に用いられるコネクタは直角の屈曲
部を含み、「直角コネクタ」と呼ばれることが多い。 【０００３】 コネクタはまたプリント回路ボードを相互に接続するため、またプリント回路
ボードにケーブルを接続するために、他の形態でも用いられる。時には１枚また
は複数枚の小さいプリント回路ボードが他のより大きいプリント回路ボードに接
続される。より大きいプリント回路ボードは「マザーボード」と呼ばれ、それに
差し込まれるプリント回路ボードがドータボードと呼ばれる。また同じ大きさの
ボードが平行に並べられる時もある。この用途に用いられるコネクタは「スタッ
キングコネクタ」あるいは「メザニン（中二階）コネクタ」と呼ばれることがあ
る。 【０００４】 電気コネクタの設計は、正規の用途に限らず、電子産業の模範的傾向として一
般的に必要とされていた。電子システムは一般的により小さく、より高速になっ
てきている。それらは数年前に製造されたシステムより遙かに多くのデータを扱
う。この趨勢は電気コネクタが信号を低下させずにデータ信号をより多く、より
速く移送しなければならないことを意味する。 【０００５】 コネクタはその信号コンタクトをより近接して配置することによりより小さい
空間内で より多くの信号を移送できるようにされる。このようなコネクタは「高密度コネ
クタ」と呼ばれる。信号コンタクトをより近接して配置することについての困難
性は、信号コンタクトの間に電磁結合があることである。信号コンタクトがより
近接して配置されると、電磁結合が増大する。信号の速度が増大するとまた電磁
結合が増大する。 【０００６】 導電体において、電磁結合はコネクタの「クロストーク」の測定によって示さ
れる。クロストークは一般的に１つまたはそれより多くの信号コンタクトに信号
を与え他の信号コンタクトに結合する信号の量を測定することによって測定され
る。クロストークの測定にどの信号コンタクトが用いられるかの選択と、他の信
号コンタクトとの結合とがクロストークの測定の数値に影響するであろう。しか
しながら、いずれの信頼すべきクロストークの測定でも、信号の速度が増大する
と、また信号コンタクトがより近接して配置されると、クロストークが増大する
ことを示すであろう。 【０００７】 クロストークを減少させる従来の方法は、信号ピンの領域内で信号ピンを接地
することである。この手法の欠点はコネクタの有効信号密度を減少させることで
ある。 【０００８】 高速で高密度のコネクタを形成するために、コネクの設計者は信号コンタクト
の間にシールド部材を挿入していた。シールドは信号コンタクトの間の電磁結合
を減少させ、それによってより近接した間隔あるいはより高い周波数の信号の効
果を抑制する。シールディングは、適切な形状であれば、コネクタの信号経路の
インピーダンスを制御することができ、それによってコネクタにより移送される
信号の保全性が改善される。 【０００９】 シールドの使用の初期のものが富士通株式会社による１９７４年２月１５日の
特公昭４９−６５４３号に開示されている。いずれもエイティーティー・ベル・
ラボラトリーに権利譲渡された米国特許第４６３２４７６号及び第４８０６１０
７号は信号コンタクト列間にシールドが用いられたコネクタの形態を示している
。これらの特許は、シールドがドータボードとバックプレーンとのコネクタの両
方を通じて信号コンタクトに平行になったコネクタを開示している。シールドと
バックプレーンとのコネクタ間を電気的に接触させるようにカンチレバー状のビ
ームが用いられる。全てフラマトム・コネクターズ・インタナショナルに権利譲
渡されている米国特許第５４３３６１７号、第５４２９５２１号、第５４２９５
２０号及び第５４３３６１８号は同様な装置を開示している。しかしながら、バ
ックプレーンとシールドとの間の電気的接続はばね状の接点でなされる。 【００１０】 他のコネクタはドータカードコネクタだけにシールドプレートを有している。
このようなコネクタの形態の例が、全てエイエムピー・インコーポレーテッドに
権利譲渡されている米国特許第４８４６７２７号、第４９７５０８４号、第５４
９６１８３号及び第５０６６２３６号に見られる。ドータボードコネクタ内だけ
にシールドを有する他のコネクタがテラディン・インコーポレーテッドに権利譲
渡されている米国特許第５４８４３１０号に開示されている。 【００１１】 テラディン・インコーポレーテッドに権利譲渡され、ここでの参照に付す米国
特許出願第０９／１５６２２７号において、回路ボードコネクタが開示されてい
る。このコネクタは２つの同じ半片で形成されている。各半片は絶縁ハウジング
、接地挿入体及び列状の信号コンタクトを含む。２つの半片は第１のプリント回
路ボードの両側に装着される。複数の信号コンタクトはハウジングの第１の面か
ら延びて第１の回路ボードに取り付けられる。信号コンタクトは絶縁ハウジング
を通り抜けてハウジングの第２の面から延び、ばねコンタクトを形成するように
屈曲している。それからコネクタはばねコンタクトを第２の回路ボードの信号コ
ンタクトパッドに押し付けることによって第２の回路ボードに装着され、かくし
て第１及び第２の回路ボードの間に信号経路を完成する。 【００１２】 コネクタシステムに対するモジュラーアプローチがニューハンプシャー州ナシ
ャアのテラディン・コネクションシステムズにより導入されている。ＨＤ＋（登
録商標）と称せられるコネクタシステムにおいて、複数のモジュールあるいは列
状の信号コンタクトが金属補強体上に配置されている。典型的には、各モジュー
ルの１５〜２０のこのような列が設けられる。コネクタのモジュラー性から、特
定の用途に「カスタマイズ」されたコネクタが特殊な工具あるいは装置を形成す
ることを必要としないように、より柔軟性のある形態が得られる。さらに、より
大きい非モジュラー型のコネクタにおいて生ずる多くの許容度の問題が避けられ
よう。 【００１３】 このようなモジュラー型のコネクタにおけるより最近の発展がテラディン・イ
ンコーポレーテッドによりなされ、米国特許第５９８０３２１号及び第５９９３
２５９号に示されており、ここでの参照に付すものである。この特許の権利者で
あるテラディン・インコーポレーテッドはＶＨＤＭの商品名で市販製品を販売し
ている。 【００１４】 この特許は２片からなるコネクタを示している。コネクタのドータカード部分
は金属補強体に保持された複数のモジュールを含む。ここで、各モジュールは２
つのウェーハ、接地ウェーハ及び信号ウェーハで組立てられる。バックプレーン
コネクタあるいはピンコネクタは隣接する信号ピンの列の間に配置される複数の
バックプレーンシールドを有する列状の信号ピンを含む。 【００１５】 モジュラーコネクタのさらに他の変形が米国特許出願第０９／１９９１２６号
に開示されており、ここでの参照に付す。この特許の権利者であるテラディン・
インコーポレーテッドはＶＨＤＭ−ＨＳＤの商品名の市販製品を販売している。
この出願は各々のモジュールが２つのウェーハで組立てられた金属補強材に一体
的に保持されるモジュラー型コネクタである、ＶＨＤＭ（登録商標）と同様のコ
ネクタを開示している。しかしながらこの特許出願に示されるウェーハは対をな
して配置された信号コンタクトを有する。このコンタクトの対は差分信号を与え
る形態になっている。対をなす信号コンタクトは、いずれかのコンタクトと異な
る信号の対の部材である隣接する信号コンタクトとの間隔より相互により近接し
た間隔になっている。 【００１６】 【発明の概略】 発明の背景において説明したように、電子システム産業の趨勢
に歩調を合わせるためにより速い速度でより高密度のコネクタが必要とされてい
る。しかしながら特定の用途に設計されたバックプレーンの形状に課せられる制
約によりコネクタの課題解決に利用可能な手段が狭められる。 【００１７】 例えば、厚く、大きいバックプレーンでは、ボードにおける層の数によりリー
ド線をボードにはんだ付けするのに必要な温度への上昇が妨げられるので、ある
種の表面装着型コネクタが実用的でなくなる。締まり嵌めコネクタはより大きい
バイアを必要とする。バイアの直径が増大すると、バイアの容量も増大してコネ
クタとバックプレーンの伝送線の特性インピーダンスとのインピーダンスマッチ
ングがより困難になる。さらに、より大きいバイアは、導電損失を制御するため
に用いられるより幅の広いトレースをルート設定するのに用いられるようなバッ
クプレーンにより資材消費がなされる。 【００１８】 以下に説明するコネクタの課題解決策は高速で高密度の圧力装着型コネクタを
与えるものである。このコネクタはの構造形態となる部材から懸下された複数の
ウェーハからなる。図示された実施例において、この部材は金属補強体として示
される。 【００１９】 好ましい実施例において、ウェーハは２つの半片からなり、第１の半片は信号
導線及び接地導線の両方を含み、第２の半片は信号導線だけを含む。取り付けら
れた時に、２つの半片は、信号導線が好ましい実施例において差分信号を与える
ような形状に対をなして配置されている１つのウェーハを形成する。差分信号対
に近接して接地導線が設けられる。導線テールは第１の端部において締まり嵌め
の形態になっていて、バックプレーンの面に配置された信号ランチ及び接地ラン
チに接触している。このような形態において、バックプレーンの信号ランチ及び
接地ランチはより小さい直径のバイアになるようにして用いられよう。 【００２０】 本発明の前述した、また他の目的、特徴は、添付の図面を参照して、高速圧力
装着型コネクタについての以下のより詳細な説明から明らかとなろう。図におい
て、全体として同様の参照符号は同様の部分を示している。説明を簡易明快にす
るために、図は尺度を考えずに、発明の原理を示すことが強調されている。 【００２１】 図１を参照すると、本発明の一実施例により形成されたコネクタ１００の破断
した図が示されている。コネクタ１００は第１の回路ボード２０と第２の回路ボ
ード２２との間に複数の信号を移送する形態になっている。好ましい実施例にお
いて、コネクタ１００はその第１の縁部において従来のバックプレーンである第
１の回路ボード２０に圧力装着されている。第２の縁部において、コネクタは従
来のドータカードである第２の回路ボード２２に取り付けられている。 【００２２】 コネクタ１００は金属補強体１２に支持された複数のウェーハ１０を含むもの
として示されている。補強体１２は成形された金属片として示されている。補強
体は押出し成形されたアルミニウムで形成されるのが好ましい。ウェーハ１０を
保持固定するために、補強体１２がウェーハ１０に当接して配置され、ウェーハ
１０を位置合せして保持するため補強体１２の縁部１２ａ、１２ｂをウェーハ１
０に対して巻き付ける工具が用いられる。 【００２３】 他の実施例（図示せず）において、補強体１２はスタンピングされたステンレ
ス鋼であり、回転せずにウェーハ１０を必要な位置に保持するための手段を含む
。例えば、補強体１２の長さ方向に反復する一連の開口が形成される。ウェーハ
１０をこの型の補強体に取り付けるために、この実施例に対応するウェーハ１０
は、典型的には補強体１２の開口に挿入されるウェーハの近接する２つの縁部に
配置された手段を含む。この例は米国特許第５９８０３２１号に示されている。 【００２４】 好ましい実施例において、各々のウェーハ１０は２つの半片１０ａ、１０ｂか
らなる。２つの半片１０ａ、１０ｂは絶縁材料で形成されたハウジング１４を含
む。適切な絶縁材料は液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（Ｐ
ＰＳ）、高温ナイロンのようなプラスチックあるいは高温耐久性があり薄い壁を
含む寸法でモールドできる他の適当な絶縁材料である。 【００２５】 ２つの半片１０ａ、１０ｂは機械的に連結される。１つの実施例において、各
々のウェーハは取り付けのためのスナップ嵌め手段を含むであろう。スナップ嵌
めによる取り付けに代わって締まり嵌めによる取り付けがなされる。あるいはそ
れらを一体的に取り付けるためにウェーハにピンまたはリベットを通すことがで
きる。ウェーハを一体的に機械的に取り付けるために接着剤を用いることもなさ
れよう。あるいは、ウェーハを一体的に保持するためにウェーハのプラスチック
接合が用いられよう。 【００２６】 図示の実施例において、２つの半片を位置合せし一体的に保持するために各ウ
ェーハの半片１０ａ、１０ｂの内面に一連の支柱２４及び孔２６が含まれる。一
体的に押し付けられた時に対向する手段が相互に当接するように支柱２４及び孔
２６のパターンは一方のウェーハ半片１０ａと他方のウェーハ半片１０ｂとでは
逆になる。 【００２７】 ここで例えば、第１のウェーハ半片１０ａはその内面の右上及び左下の隅部に
支柱２４を含む。ウェーハ半片１０ａの左上に始まりウェーハ半片１０ｂの右下
まで続く３つの孔２６を含む対角線が設けられる。第２のウェーハ半片１０ｂの
内面にある対応するパターン（図示せず）は、第１のウェーハ半片１０ａに支柱
がある第２のウェーハ半片１０ｂの当接位置における孔２６を与える。したがっ
て、第１のウェーハ半片１０ａに孔２６がある当接位置において第２のウェーハ
半片１０ｂに支柱が配置されている。第１及び第２のウェーハ半片１０ａ、１０
ｂが当接する時に、支柱２４は孔２６内に入り、第１のウェーハ半片１０ａを第
２のウェーハ半片１０ｂに取り付ける。 【００２８】 ウェーハの２つの半片１０ａ、１０ｂを取り付ける他の方法は図２Ａに関連し
て説明される。前述したように、ハウジング１４は好ましい実施例において複数
の導電性要素１６、１８の周囲にインサートモールドされた絶縁材料で形成され
る。 【００２９】 ウェーハ１０の第１の半片１０ａの絶縁ハウジング１４内に配置された導電性
要素１６、１８は複数の信号コンタクト１６及び複数の信号コンタクト１８であ
る。信号コンタクト１６はウェーハ１０の第１及び第２の縁部の両方から延び、
末端が複数の信号コンタクトテール５０、５６になっている。同様に、接地コン
タクト１８もウェーハ１０の第１及び第２の縁部から延び、末端が複数の接地コ
ンタクトテール５２、５８になっている。 【００３０】 第２のウェーハ半片１０ｂの絶縁ハウジング１４内に複数の信号コンタクト１
６が配置されている。信号コンタクト１６はウェーハ１０の半片１０ｂの第１及
び第２の縁部から延びて、末端が複数信号コンタクトテール５０、５６になって
いる。 【００３１】 ウェーハ１０の第１及び第２の縁部から延びる信号コンタクトテール５０及び
接地コンタクトテール５２はそれぞれ第１の回路ボード２０の面に配置された信
号ランチ４４及び接地ランチ４６に接触するようにしてある。ウェーハ１０の第
２の縁部から延びる信号コンタクトテール５６及び接地コンタクトテール５８は
それぞれ第２の回路ボード２２の面に配置された信号ランチ４０及び接地ランチ
４２に接触するようにしてある。 【００３２】 図１に示されるように、コネクタ１００にはリード線保護体２８が含まれる。
リード線保護体２８はプラスチック等の絶縁材料で形成されている。ここで、リ
ード線保護体２８は複数のウェーハ１０の底部にスナップ嵌合してウェーハ１０
の第１の端部から延びる信号コンタクトテール５０が使用時または他の扱いにお
いて損傷を受けないように保護する。 【００３３】 ここで、リード線保護体２８は４つの壁部及び凹形の底部を含む。リード線保
護体２８の２つの対向する壁部の各々の上面縁部に絶縁材料で形成された１対の
フック３０が配置されている。これらのフック３０はウェーハ１０の下側縁部に
配置された開口３２ａ、３２ｂ内に挿入されている。図１に示されるように、モ
ールド工程において各々のウハ１０に対して１回だけのモールドが行われるよう
に、これらの開口３２ａ、３２ｂが各ウェーハ１０に配置されている。 【００３４】 リード線保護体２８の凹形底部に、第１の回路ボード２０の面に配置された信
号ランチ４４及び接地ランチ４６で形成されるパターンと同形の開口４８のパタ
ーンが配置されている。信号コンタクトテール５０及び接地コンタクトテール５
２はこれらの開口４８を通じて第１の回路ボード２０の信号ランチ４４及び接地
ランチ４６と接触する。 【００３５】 前述したように、ウェーハ１０の縁部から延びる信号コンタクトテール５０及
び接地コンタクトテール５２は圧力装着されたコンタクトである。すなわち、コ
ンタクトテール５０、５２はコネクタ１００と第１の回路ボード２０との間にば
ね接触を与えるように形成される。信頼性のある電気コンタクトを与えるために
、圧力装着されたコンタクトを圧縮して第１の回路ボード２０の接地ランチ４６
及び信号ランチ４４とコンタクトテール５０、５２との間にばね力を与えるよう
にドータカードに力が加えられる。 【００３６】 １つの実施例において、コネクタ１００がドータカード２２に装着され、カー
ドケージシステムにバックプレーン２０が含まれる。典型的にはカードケージシ
ステムはバックプレーンのコネクタに適切に揃えられるようにドータカードの案
内レールを有する。カードケージ組立体に用いられる典型的なドータカードはそ
の保持固定のための係止レバーを有している。コネクタ１００をバックプレーン
２０に圧接するのに必要な力を生ずるように係止レバー機構が用いられよう。 【００３７】 好ましい実施例において、補強体１２上のコネクタ１００の全長にわたるねじ
ジャッキ（図示せず）付加的な補強体（図示せず）が設けられる。ねじジャッキ
はバックプレーン２２の孔（図示せず）を通ってねじ孔を含むバックプレーンの
後側の鋼製ビーム（図示せず）に達する。締め付けられた時に、ねじシャッキが
付加的な補強体をコネクタ１００に圧し付けて信号コンタクトテール５０及び接
地コンタクトテール５２をバックプレーン２０の信号ランチ４４及び接地ランチ
４６に圧接されるようにする。ねじジャッキはプリント回路ボード２０，２２の
製造公差によらずに必要な力を生ずるように調節される。 【００３８】 図２Ａを参照すると、図１のウェーハ１０の組立てられたものが示されている
。信号コンタクテール５６はバックプレーン２０における孔を含む信号ランチ４
０に締まり嵌めされるようにしてある。信号孔はバックプレーン２０における信
号トレースに連結されるめっきされたスルーホールである。同様に、接地コンタ
クトテール５８はバックプレーン２０における孔を含む接地ランチ５８に締まり
嵌めされるようにしてある。接地孔はバックプレーン２０における接地トレース
に連結されるめっきされたスルーホールである。ここで、信号コンタクトテール
５６及び接地コンタクトテール５８は締まり嵌めされた、あるいは「針の目」の
コンタクトとして示されている。 【００３９】 他の実施例において、信号コンタクトテール及び接地コンタクトテール５６、
５８は半貫入面装着（ＳＩＳＭＮＴ）によるコンタクトの形になっている。ＳＩ
ＳＭＮＴコンタクトの場合、バックプレーン２０は複数の寸法の孔で嵌合する。
バックプレーン２０の面において、典型的には最初の数層だけを通る、バックプ
レーン２０の厚さ以下の深さで周囲がＤ₁の孔が穿設される。この第１の孔の後
側端部からバックプレーン２０の後側まで、周囲がＤ₂（Ｄ₁＞Ｄ₂）の第２の孔
が穿接される。短いＳＩＳＭＮＴコンタクトが第１の孔に挿入され、はんだ付け
で固定される。ＳＩＳＭＮＴコンタクトの詳細な説明がテラディン・インコーポ
レーテッドに権利譲渡され、ここでの参照に付す米国特許出願第０９／２０４１
１８号に見られる。 【００４０】 ウェーハ１０の第１の縁部から延びる信号コンタクトテール５０及び接地コン
タクトテール５２は圧力装着されたコンタクトである。このコンタクトは、バッ
クプレーンの信号ランチ４４、４６に圧接することによりコネクタ１００がバッ
クプレーン２０に押し付けられた時に、ばね状の作用を与えるような形状である
。ドータカード２２及びコネクタ１１００から力が除去された時に、コンタクト
テール５０、５２は圧縮されない状態に戻る。 【００４１】 さらに他の例において、信号コンタクトテール及び接地コンタクトテール５６
、５８はまた圧力装着されたコンタクトの形になっている。コネクタ１００に関
して用いられる圧力装着コンタクトは図５に関連してより詳細に説明される。 【００４２】 図２Ｂは図２Ａのウェーハ１０の正面の平面図である。図１に関連して上述し
たように、ウェーハ１０は２つの半片１０ａ、１０ｂからなる。ここで、信号コ
ンタクトテール５６は、接地コンタクトテール５８が信号コンタクトテール５６
の対より下側にあるように対をなして配置されていることがわかる。好ましい実
施例において、信号コンタクトテール５６は差分信号を与えるような形状になっ
ている。１対の導線経路が差分信号を与え、ここで２つの経路の間の電圧差がそ
の対の差分信号を表す。 【００４３】 この図では、第１のウェーハ半片１０ａにおける導電製要素の面上に形成され
た絶縁性材料の隆起した部分のパターンが見られる。対向するウェーハの半片１
６の面に隆起した部分が入り込む対応した複数の凹部ないし凹凸部がある。これ
らの手段は２つのウェーハ半片１０ａ、１０ｂの位置合せ及び取り付けの手段の
他の例となる。 【００４４】 ここで、導電性要素１６の対は並んだ状態になってその対の側方の連結を行う
。側方で連結された差分対は多くの利点を与える。第１の利点は導電性要素１６
が並んでルート設定された時に導電性要素１６の長さが等しくなることである。
長さを等しくすることにより、長さの等しくない導線に移送される信号が異なる
行路長のために異なる時刻に到達して２つの信号の間にスキューを生ずる信号ス
キューが避けられよう。 【００４５】 第２の利点は、信号経路がより幅の広い面領域にわたって相互に露出するので
、差分信号の間により強い結合がなされることである。したがって、リード線が
ともにより近接してルート設定されて、信号対の間をより大きい間隔にすること
ができ、クロストークが効果的に減少する。 【００４６】 ウェーハ１０における信号対の典型的なピッチないし間隔は１５〜２５ミル（
０．３８〜０．６ｍｍ）の範囲内である。接地コンタクトテールの間隔は７０〜
８０ミル（１．８〜２ｍｍ）の範囲内である。図示された例において、信号対の
ピッチは約２０ミル（０．５ｍｍ）であるが、あるウェーハから次のウェーハま
での接地コンタクトテールのピッチは約７２ミル（１．８ｍｍ）である。 【００４７】 またこのウェーハ１０の図では、信号コンタクトテール５０及び接地コンタク
トテール５２の形状が見られる。ここで、信号コンタクトテールはウェーハ１０
の中心部分から外方にウェーハ１０の縁部に進む形状になっている。コンタクト
テールの端点はウェーハ１０の縁部に外方に向かうＵ形の屈曲部を与えるように
丸みをもっている。接地コンタクトテールは同様にウェーハ１０の中心部分から
出ているが、ウェーハ１０の縁部を越えて延びてウェーハ１０の中心部に向かっ
て戻ってくる。信号コンタクトテール５０の端点と同様に、接地コンタクトテー
ル５２はＵ形の屈曲部を与えるように丸みをもっているが、接地コンタクトテー
ルはウェーハ１０の中心に向かって内方に屈曲している。 【００４８】 ここで図３を参照すると、図１のウェーハの第１の半片１０ａの信号及び接地
リードフレーム６０が示されている。リードフレーム６０はベリリウム銅等の圧
延銅合金からスタンピングされ、６．５〜８ミル（０．１７〜０．２ｍｍ）の厚
さの範囲とするのが好ましい。一般的にこのようなリードフレームはロールでス
タンピングされる。ウェーハ１０ａの第１の半片のリードフレームは信号導線要
素１６及び接地導線要素１８の両方を含む。ここで、信号導線要素１６及び接地
導線要素１８が交互になって示されている。好ましい実施例において、７本の接
地要素１８と８本の信号要素１６とがある。接地要素１８は信号要素１６より幅
が広く示されている。図示の実施例において、接地要素１８は７ミル（０．１８
ｍｍ）の厚さで２０ミル（０．５ｍｍ）の幅であるが、信号要素１６は７ミル（
０．１８ｍｍ）の厚さで１０ミル（０．２５ｍｍ）の幅である。 【００４９】 図３はまた導線要素１６、１８を一体的に連結する結束バー１９を示している
。結束バー１９はウェーハ１０が形成された後、あるいは接地及び信号リードフ
レーム６０を扱うのに必要でなくなった時に切り離される。 【００５０】 信号導線要素１６の間隔はＬ１で、導線要素１６の全長にわたって一定である
。接地導線要素１８の間隔はＬ２で、同様に導線要素１８の全長にわたって一定
である。Ｌ１及びＬ２の値は１インチ当たり約５０対の差分対の密度を与えるよ
うに選択される。 【００５１】 ここで図４を参照すると、図１のウェーハの第２の半片１０ｂの信号リードフ
レーム６２が１本だけの信号導線要素を含むものとして示されている。図３の信
号及び接地リードフレーム６０と同様に、信号リードフレーム６２は典型的には
ベリリウム銅等の圧延銅合金で形成され、６．５〜８ミル（０．１７〜２ｍｍ）
の範囲の厚さとされよう。図示の実施例において、リードフレームは７ミルの厚
さである。信号導線要素１６の間隔はＬ１で、信号及び接地リードフレーム６０
における信号導線要素１６の間隔と同じである。信号及び接地リードフレーム６
０の場合のように、信号リードフレーム６２の信号導線要素１６の間隔は信号導
線要素１６の全長にわたって一定である。 【００５２】 図３の信号及び接地リードフレーム６０と図４の信号リードフレーム６２とは
それぞれ最終的な形状に形成された後の圧力装着コンタクト５０、５２を示して
いる。これらの信号コンタクトテール５０及び接地コンタクトテール５２の実際
の形状は図５に関連してより詳細に説明される。 【００５３】 ここで図５を参照すると、ウェーハ１０の下側から見た図は圧力装着コンタク
ト５０、５２によって形成されるパターンを示している。信号コンタクトテール
５０はウェーハ１０から延びて、コンタクトテール５０がその長さ方向にウェー
ハ１０の底面から次第に離れる斜面になって進むような角度をなして屈曲してい
る。コンタクトテール５０の長さ方向の第２の点において第２の屈曲部が設けら
れて、Ｕ形の末端部を有する信号コンタクトテール５０となる。図２Ｂに戻ると
、信号コンタクトテール５０の外形はハンガーのフック部分とフックの後部から
延びるハンガーの肩部とを含む金属製ハンガーの一部のようになっている。各々
の信号コンタクトテール５０は第１の部材に近接している対の内の他方の部材と
ともに対をなす形状になっている。さらに対は、第１の対が中心より左方に延び
第２の対が中心より右方に延びるように、交互の方向に屈曲している。信号対を
ウェーハにおいて左右に交互にすることによって、信号対が受けるクロストーク
がより小さくなる。さらに、接触点を左右に交互にすることにより機械的バラン
スがとられて、捩れ力のバランスがとれる。 【００５４】 接地コンタクトテール５２の経路は曲りくねっている。信号コンタクトテール
５０のように、接地コンタクトテール５２はウェーハ１０の中心から外方に延び
ている。第１の屈曲部は接地コンタクトテール５２がウェーハ１０の底面から次
第に斜面状になるように配置されている。ウェーハ１０の縁部をわずかに越えた
位置で接地コンタクトテール５２はウェーハ１０の中心の方に屈曲して戻ってく
る。第２の屈曲部は、Ｕ形の末端部がウェーハ１０の中心のすぐ左方または右方
の位置になるように、接地コンタクトテール５２に配置されている。接地コンタ
クトテール５２をこのような形状にすることについての主たる考え方は、接地コ
ンタクトテール５２及び信号コンタクトテール５０のＵ形末端部を、コネクタ１
００がバックプレーン２０に圧し付けられた時に短絡するのを防止するのに十分
な間隔に保持することである。また、信号コンタクトテール５０の場合のように
、接地コンタクトテール５２は交互の方向に屈曲している。 【００５５】 信号コンタクトテール及び接地コンタクトテール５０、５２内に配置された一
連の屈曲部は必要なばね作用を与える。このようにして、信号コンタクトテール
及び接地コンタクトテール５０、５２はバックプレーン２０に圧し付けられた時
に変形せず、圧縮されて、バックプレーン２０から解放された時にもとの形状に
戻る。 【００５６】 またコンタクトテール５０、５２のＵ形部分の面に長円形の凹部
６４が配置されている。コネクタ１００が動作してコンタクトテール５０、５２
がバックプレーンに圧し付けられた時に、長円形の凹部６４はコネクタ１００の
接触圧力が集中する小さい特定の面領域を与える。その結果、接触力をより小さ
い接触面積に制限することによりより高い接触圧力が得られる。 【００５７】 コンタクトテール５０、５２の物理的特性により、コンタクトテールないしリ
ード線を保護しコンタクトテール５０、５２の移動範囲を制限してバックプレー
ン２０に頻繁に取り付ける際に損傷を受けないようにするのが有利である。 【００５８】 ここで図６を参照すると、図１のリード線ないしコンタクトテール保護体２８
が示されている。ここで、リード線保護体２８の底面に配置された開口パターン
４８は１つの矩形状開口６６に１対の矩形状開口６８が続く交互のパターンを含
むものとして示されている。ウェーハ１０の底部にスナップ嵌合した時に、各々
の信号コンタクトテール５０は対をなす矩形状開口の１つを通して露出し、各々
の接地コンタクトテール５２は矩形状開口６６の１つを通して露出する。 【００５９】 リード線保護体２８を用いると、信号コンタクトテール５０及び接地コンタク
トテール５２が高度の使用あるいはコネクタの扱いによる損傷を受けないように
ある程度の保護が与えられる。さらに、リード線保護体２８は動作時のコネクタ
１００の移動範囲を制限する。リード線保護体２８の低面及び壁部はコネクタ１
００が移動を許容される制限された範囲を画定する。ここで、リード線保護体２
８は８枚のウェーハ１０を受け入れるようになっているが、それより多くの、あ
るいは少ないウェーハ１０を受け入れるようにしてもよい。 【００６０】 図６では、４個のフックの各々の下側のリード線保護体２８の壁部にある小さ
い孔が示されている。これらの孔はリード線保護体２８のモールド工程、より詳
細にはフック３０のモールドの際に形成される。 【００６１】 ここで図７を参照すると、図７のリード線保護体の他の例が、ウェーハ１０が
挿入される凹溝ないしスロット７２を含むものとして示されている。これらのス
ロット７２はウェーハ１０が回転しないようらする付加的な手段を与える。 【００６２】 図８は図５の圧力装着コンタクト５０、５２とともに用いられる信号ランチ４
４及び接地ランチ４６のバックプレーンのフットプリントの平面図である。ここ
で、バックプレーン２０の一部だけが示されている。 【００６３】 好ましい実施例において、ランチパッド４４、４６は貴金属、好ましくは金で
めっきされる。典型的にはランチパッド４４、４６は最初にニッケルで形成され
、それから金でめつきされる。ランチパッドは、接地ランチパッド４６の表面長
さが端部同士接して配置された２つの信号ランチパッドの長さにほぼ等しくなる
ようにしてある。 【００６４】 １つの接地ランチパッドに対して２つの信号ランチパッド４４の基本的パター
ンはバックプレーン２０の必要な長さにわたって反復されて、交互になる列のパ
ターンで逆の形状になっている。すなわち、第１列の信号ランチ及び接地ランチ
４６において、接地ランチパッド４６が信号ランチパッド４４の対の左側に示さ
れている。しかしながら第２列において、接地ランチパッドが信号ランチパッド
４４の対の右側に示されている。 【００６５】 １つの実施例について説明したが、多くの他の例あるいは変形がなされよう。
例えば、差分コネクタは信号導線が対をなして設けられるとして説明した。各々
の対は好ましい実施例において１つの差分信号を移送するものと考えられる。コ
ネクタはさらに単一端信号を移送するために用いられよう。例えば、絶縁キャッ
プが、付加的な信号導線を含むコルクタの半片でなく、信号導線及び接地導線の
両方を含む方のコネクタの半片に取り付けられよう。 【００６６】 また、バックプレーンに装着された直角のドータカードとして説明した。本発
明はこれに限定されることはない。同様な構造がケーブルコネクタ、メザニン（
中二階）コネクタあるいは他の形状のコネクタにも用いられよう。 【００６７】 絶縁ハウジングの構造ないし構成についても変形がなされよう。インサートモ
ールド工程に関連して好ましい実施例を説明したが、最初にハウジングをモール
ドしその後にハウジングに導電製部材を挿入することによってコネクタを形成す
ることもなされよう。 【００６８】 さらに、コネクタを側方に連結され、差分信号を与えるものとして説明した。
コネクタはまた、１つのハウジングが信号導線対と接地導線との両方を支持する
ような形態にされよう。このような例において、リードフレームは各信号導線対
の間に配置された接地導線を含むであろう。このようにして、その対は差分信号
に結合した縁部を与えるであろう。 【００６９】 本発明を特に好ましい実施例に関して図示説明したが、本発明の範囲を逸脱せ
ずに形状や細部についての種々の変形がなされることが理解されよう。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例により形成されたコネクタの破断した図である。 【図２】 ａ：図１のウェーハの斜視図である。 ｂ：図２ａのウェーハの平面図である。 【図３】 図１のウェーハの第１の半片の信号及び接地リードフレームを示す図である。 【図４】 図１のウェーハの第２の半片の信号リードフレームの図である。 【図５】 図１のウェーハの圧力装着されたコンタクトの斜視図である。 【図６】 図１のリード線保護体を示す図である。 【図７】 図１のリード線保護体の他の例を示す図である。 【図８】 図５の圧力装着されたコンタクトとともに用いられるバックプレーンのフット
プリントの平面図である。

【手続補正書】 【提出日】平成１５年３月３日（２００３．３．３） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正の内容】 【特許請求の範囲】 【請求項１】 第１のプリント回路ボードに当接するための第１の当接面と
、第２のプリント回路ボードに当接するための第２の当接面とを備えた電気コネ
クタにおいて、 前記電気コネクタは、複数のサブアッセンブリを備え、 前記サブアッセンブリの各々は絶縁部分を有し、該絶縁部分には複数の導電部
材が配置されており、該絶縁部分は第１の縁部と第２の縁部とを有し、前記導電
部材の各々は前記絶縁部材の前記第１の縁部から延びた第１の端部と、前記絶縁
部材の前記第２の縁部から延びた第２の端部とを有し、 前記導電部材の前記第１の端部は、前記第１のプリント回路ボードに当接する
ための圧力装着コンタクトから成り、前記導電部材の前記第２の端部は、前記第
２のプリント回路ボードに当接するためのコンタクトから成り、 前記電気コネクタは、更に、前記導電部材の前記第１の端部と隣接して前記複
数のサブアッセンブリに取り付け可能な絶縁部材を備え、 前記絶縁部材は、前記圧力装着コンタクトに対応する開口を有する面を備えて
おり、前記圧力装着コンタクトが前記第１の当接面に露出されていることを特徴
とする電気コネクタ。 【請求項２】 請求項１に記載の電気コネクタは、前記当接面から離れた位
置で前記複数のサブアッセンブリを接合する支持部材を更に備えていることを特
徴とする電気コネクタ。 【請求項３】 請求項１に記載の電気コネクタにおいて、前記各サブアッセ
ンブリの導電部材の第１の群は信号導線であり、前記各サブアッセンブリの導電
部材の第２の群はレファレンス導線であり、前記信号導線の圧力装着コンタクト
は一対の群となっており、前記レファレンス導線の圧力装着コンタクトは信号導
線の圧力装着コンタクトの隣接する各対の間に配置されていることを特徴とする
電気コネクタ。 【請求項４】 請求項１記載の電気コネクタにおいて、各サブアッセンブリ
は、第１の型のウェーハと第２の型のウェーハとで形成されており、各ウェーハ
は絶縁部分を有し、該絶縁部分には導電部材が埋め込まれていることを特徴とす
る電気コネクタ。 【請求項５】 請求項４記載の電気コネクタにおいて、各サブアッセンブリ
の前記ウェーハは接合されていることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項６】 請求項４記載の電気コネクタにおいて、前記第１の型のウェ
ーハは、複数の第１の導電部材を有しており、前記第２の型のウェーハは、前記
第１の型のウェーハの前記第１の導電部材と整合された複数の第１の導電部材と
、複数の第２の導電部材とを有し、第２の導電部材の各々は、前記第１の型のウ
ェーハの隣接する第１の導電部材の間に配置されていることを特徴とする電気コ
ネクタ。 【請求項７】 請求項６記載の電気コネクタにおいて、前記複数の第１の導
電部材は信号導線であり、前記複数の第２の導電部材はレファレンス導線である
ことを特徴とする電気コネクタ。 【請求項８】 請求項１記載の電気コネクタにおいて、前記コネクタは、直
角のコネクタであることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項９】 請求項４記載の電気コネクタにおいて、前記導電部材は、前
記絶縁部材に挿入成形されていることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１０】 並んで整合された複数のサブアッセンブリで組み立てられ
た電気コネクタにおいて、 各サブアッセンブリは第１の型のウェーハと第２の型のウェーハとを有し、 各ウェーハは、絶縁部分と該絶縁部分に埋め込まれた導電部材とを有し、 前記第１の型のウェーハの導電部材は、第１の線に整列して前記絶縁部分から
延びているコンタクト部分を有し、 前記第２の型のウェーハの導電部材は、前記絶縁部分から延びているコンタク
ト部分を有し、 前記第２の型のウェーハの導電部材の第１の部分のコンタクト部分は、前記第
１の線と平行な線に整列して配置されており、 前記第２の型のウェーハの導電部材の第２の部分のコンタクト部分は、前記第
１の線と平行な線に整列して配置されており、 前記第２の型のウェーハの導電部材の第２の部分のコンタクト部分の各々は、
前記第１の線に整列したコンタクト部分の隣接する各対の間に配置されているこ
とを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１１】 請求項１０に記載の電気コネクタにおいて、前記導電部材
の前記第２の部分は、レファレンス導線であることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１２】 請求項１０に記載の電気コネクタにおいて、前記導電部材
は、前記第１の型のウェーハ及び前記第２の型のウェーハに挿入成形されている
ことを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１３】 請求項１２に記載の電気コネクタは、前記複数のサブアッ
センブリに接続される支持部材を更に備えていることを特徴とする電気コネクタ
。 【請求項１４】 請求項１０に記載の電気コネクタにおいて、前記第１の型
のウェーハの前記コンタクト部分及び前記第２の型のウェーハの前記コンタクト
部分は、圧力装着コンタクトであることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１５】 請求項１４に記載の電気コネクタにおいて、前記導電部材
の第２の部分の前記コンタクト部分は、前記導電部材の第１の部分の前記コンタ
クト部分よりも長いことを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１６】 請求項１０に記載の電気コネクタにおいて、各ウェーハは
大きな面を有しており、前記第１の型のウェーハと前記第２の型のウェーハは、
前記大きな面と平行に整合されており、前記第１の型のウェーハの前記導電部材
は、前記第２の前記導電部材の前記第１の部分と整合されていることを特徴とす
る電気コネクタ。 【請求項１７】 請求項１０に記載の電気コネクタにおいて、前記第２の型
のウェーハの導電部材の前記第１の部分の前記コンタクト部分と、前記第１の型
のウェーハの前記コンタクト部分とは、一対の群となっており、前記第２の型の
ウェーハの導電部材の前記第２の部分の前記コンタクト部分は、隣接する各対の
間に配置されていることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１８】 請求項１４に記載の電気コネクタにおいて、前記第１の型
のウェーハの前記コンタクト部分と前記第２の型のウェーハの前記コンタクト部
分は、双方とも第１の平面に配置された圧力装着コンタクトであり、 前記第１の型のウェーハの前記導電部材及び前記第２の型のウェーハの前記導
電部材は、前記絶縁部分から延びている締まり嵌めコンタクトを更に備えており
、 前記締まり嵌めコンタクトは、前記第１の平面と直角をなす第２の平面に配置
されていることを特徴とする電気コネクタ。 【請求項１９】 バックプレーンアッセンブリに組み込まれた請求項シリン
ダー１８に記載の電気コネクタにおいて、 前記バックプレーンアッセンブリは、表面に複数の導電パッドを有するバック
プレーンと、複数の孔を有するドータカードとを備えており、 前記締まり嵌めコンタクトは、前記孔に挿入され、 前記導電パッドの一部は、レファレンスポテンシャルパッドであり、前記導電
部材の前記第２の部分の前記コンタクト部分は、前記レファレンスポテンシャル
パッドに圧接されていることを特徴とする電気コネクタ。 【手続補正２】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００３３ 【補正方法】変更 【補正の内容】 【００３３】 ここで、リード線保護体２８は４つの壁部及び凹形の底部を含む。リード線保
護体２８の２つの対向する壁部の各々の上面縁部に絶縁材料で形成された１対の
フック３０が配置されている。これらのフック３０はウェーハ１０の下側縁部に
配置された開口３２ａ、３２ｂ内に挿入されている。図１に示されるように、モ
ールド工程において各々のウェーハ１０に対して１回だけのモールドが行われる
ように、これらの開口３２ａ、３２ｂが各ウェーハ１０に配置されている。 【手続補正３】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】００６５ 【補正方法】変更 【補正の内容】 【００６５】 １つの実施例について説明したが、多くの他の例あるいは変形がなされよう。
例えば、差分コネクタは信号導線が対をなして設けられるとして説明した。各々
の対は好ましい実施例において１つの差分信号を移送するものと考えられる。コ
ネクタはさらに単一端信号を移送するために用いられよう。例えば、絶縁キャッ
プが、付加的な信号導線を含むコネクタの半片でなく、信号導線及び接地導線の
両方を含む方のコネクタの半片に取り付けられよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の接地導線の間に挿入された複数の信号導線からなることを
   特徴とする電気コネクタのリードフレーム。