JP3784836B2

JP3784836B2 - Connector preferably is a right angle connector with an integrated PCB assembly

Info

Publication number: JP3784836B2
Application number: JP50528397A
Authority: JP
Inventors: パーグマン、ベルナルドゥス・エル
Original assignee: バーグ・テクノロジー・インコーポレーテッド
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2016-07-02
Also published as: CN1244959A; IN190516B; WO1997002627A1; DE69634005D1; DE69634005T2; EP0752739B1; JP4486028B2; JP2001525974A; JP2006108115A; EP0752739A1; DE69519226D1; EP0836756A1; TW369740B; KR100394531B1; EP0836756B1; EP0836756A4; DE69519226T2

Description

発明の背景
１．発明の分野本発明はコネクタに関し、特に１または複数の統合ＰＣＢアセンブリを有する高速のシールド付きコネクタに関する。
２．従来技術の簡単な説明ライトアングルコネクタは広く使用されており、多くの種類の構造のものが入手可能である。ライトアングルコネクタ構造については、通常の製造方法では、端子テール部を列毎に折り曲げた後、好適なハウジング内に端子をスティッチングする工程を備える。しかし、各端子のテール部を折り曲げる方法は、特に折り曲げが各列で異なるため、複雑である。各列の折り曲げは、基板コンタクト端子のそれぞれがコネクタボディからほぼ同じ距離に延びるように行うことが必要である。更に、上記基板端子のそれぞれが、コネクタを組立てたときに、これらの基板端子のパターンがこれらの端子を挿入しようとするＰＣＢ（プリント基板）の孔のパターンと密接に対応するように、正確に配置することが必要である。更に他の困難な点は、高周波用として用いたときのテール部のＥＭＩシールドに関係する。特にこの場合には、インピーダンス制御されたテール部に接地シールドをオプションで設けることが好ましいということである。このため、このようなコネクタの制作を、相手方コネクタのコンタクト端子と噛合い接触するコンタクト端子を収容する部分と、テール端部用の他の部分とに、分割することが知られている。ライトアングル構造が必要な場合には、コネクタ内の端子のそれぞれの回りに別個のシールドケーシングを設けることができる。このように製造されたコネクタの作動は満足できるものではあるが、しかし、製造コストは高い。
米国特許第４５７１０１４号は、ライトアングルコネクタを製造するための他の方法を開示しており、この場合には、１または複数のＰＣＢアセンブリを用いる。ＰＣＢアセンブリのそれぞれは、１の絶縁基板と、１のスペーサと、１のカバープレートとを備え、これらの全てが相互に取付けられる。絶縁基板は所定パターンの導電路を設けられ、一方、接地路が導電路間に設けられる。導電路は、一端を雌コンタクト端子に接続され、他端を雄コンタクト端子に接続される。カバープレートのそれぞれは導電性シールド部材である。
米国特許第５７１０１４号による装置では、絶縁基板はかなり厚く、相手方コネクタ等の雄型ピンと噛合い接触する雌型コンタクトを形成するために、メッキされためくら孔を形成することができる。雌コンタクトは、メッキされためくら孔から絶縁基板の材料を通って対応する導電路まで延びる細い金属テールを介して、絶縁基板の表面上の導電路に接続される。しかし、実際には、細い金属テールでこのような構造をコスト的に効率よくかつ信頼できる態様で製造することは極めて困難である。更に、均一な厚さのメッキ層を有する深いめくら孔を形成することは極めて困難である。絶縁基板内のメッキされためくら孔を用いることにより、プリント基板のそれぞれが所定の厚さを有する必要があり、これは小型化の可能性を減じる。
米国特許第４５７１０１４号に記載のコネクタにおける他の不都合な点は、シールド部材と絶縁基板とスペーサとが小さな孔に整合する必要があり、導電性リベットあるいはピンにより、整合した孔を通して互いに固定されることであり、絶縁基板内の孔はメッキされたスルーホールであり、したがって、組立てた状態で、導電路とシールド部材との間の接地路のそれぞれの間に電気接続を形成する。しかし、実際には、絶縁基板上におけるシールド部材と接地路との間の電気接触を確保するための極めて信頼できる方法ではない。
発明の概要
本発明の目的は、上述の不都合を解消するコネクタを提供することである。
この目的は、本発明により達成されるもので、端子は、導電トレース（conductive trace）を支えるＰＣＢの表面上に固定されるコネクタを提供する。ＰＣＢの表面上に延びる端子の部分は、これに設けられたカバーあるいはスペーサ内に形成された凹部に収容される。このような第１セットの１または複数の第１凹部と、第２セットの１または複数の第２凹部との配置により、第１，第２コンタクト端子は、雄型あるいは雌型のいずれの場合でも、それぞれの導電路（conductive tracks）に容易に接続することができる。カバーあるいはスペーサ内の凹部が、例えばシート材から雄あるいは雌端子のブランクに形成された成形コンタクト端子を収容するための十分なスペースを形成するため、雌型コンタクト端子を形成するための複雑なメッキめくら孔は必要ない。
ＰＣＢ上の隣接する導電路間にシールドを設けるために、第１面の導電路間に接地路（ground tracks）を設けてもよく、第１面と反対側の第２面上に接地層を設けてもよい。
カバープレートは絶縁材料から形成され、カバープレートには、絶縁基板に面する第１カバープレート面上に、カバープレート導電路とカバープレート接地路とを所定のパターンで設けることができる。カバープレート導電路は、１の第１コンタクト端子に接続する一端と、１の第２コンタクト端子に接続する他端とを有してもよい。カバープレートは、第１カバープレート面と反対側で、カバープレート接地層で覆われた第２カバープレート面を有してもよい。したがって、第１コンタクト端子のそれぞれは、絶縁基板上の１の導電路およびカバープレートの導電路を介して、１の第２コンタクト端子に接続することができる。これにより、第１コンタクト端子と各第２コンタクト端子との間の電気抵抗が減少する。絶縁基板上の導電路のパターンおよびカバープレート上の導電路のパターンは、互いに鏡像関係とすることができる。
絶縁基板上の接地路およびカバープレート上のカバープレート接地路は、それぞれ絶縁基板の第２面上の接地層とカバープレート接地層とに、それぞれメッキスルーホールを介して接続することができる。これは、本発明によるコネクタの製造を、両側に金属層を有する絶縁基板から開始することにより、容易に達成することができる。基板の一側には、公知のＰＣＢ製造技術にしたがって、所定のパターンの好適な導電路と接地路とが設けられる。接地路は、通常の製造技術で形成可能なメッキスルーホールにより、反対側における金属層に電気的に接続することができる。
スペーサあるいはカバープレート内の凹部は、組立てた状態で第１コンタクト端子のいずれもがコネクタの外側に延出しないように、１の第１コンタクト端子を全体的に収容するように形成することができる。このような構造は、シールド接地層と共に使用され、コンタクト端子のそれぞれをより大きな程度に囲むことが可能であるため、改善されたシールドを提供する。
第２コンタクト端子は、コネクタをプリント基板等に接続するためのプレス嵌めピンと、表面実装端子と、はんだコンタクトピンとを備えることができる。
コネクタは、更に、絶縁コネクタボディを備えることができ、このコネクタボディは前記１または複数の統合ＰＣＢアセンブリ（integrated PCB assemblies）のそれぞれを収容し、メッキされたシールド層をその外面上に設けられている。これにより、このようなコネクタに起因する周囲への電磁干渉が更に減少する。コネクタボディは、ＰＣＢモジュールを整合させて受入れかつ固定するための構造を有する。
本発明によるコネクタが、各スペーサおよびその隣接するカバープレートを、第１コンタクト端子及び／又は第２コンタクト端子を設けられた他のカバープレートで置換える場合には、簡単な構造が得られる。
コネクタは、例えば抵抗、コンデンサおよびコイルを含む素子のグループから選択された少なくとも１の電気素子をこのコネクタ内に配置することにより、好適なフィルタ部材を設けることができる。
更に本発明について、図面を参照しつつ説明する。図面は説明を目的とするのみのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。
図中、
第１図は、本発明の原理を示すためのコネクタの概略を示し、
第２ａ図から第２ｃ図は、本発明にしたがって製造されたライトアングルコネクタを示し、
第３ａ図から第３ｃ図は、本発明による他の方法にしたがうライトアングルコネクタを示し、
第４図は、本発明の第２実施例によるＰＣＢアセンブリの側部立面図である。
第５図、第６図および第７図は、第４図に示すＰＣＢ上の端子の装着を示す概略図である。
第８図から第８ｄ図は、端子列モジュールを形成するために、第４図のＰＣＢアセンブリと共に使用する絶縁カバーの説明図を示す。
第９図から第９ｅ図は、第４図に示すＰＣＢアセンブリと第９図に示すようなカバーとから形成された端子モジュールを組立てた状態の説明図である。
第１０図，第１０ａ図および第１１図は、第９図に示す統合端子モジュールの一部を示す拡大図である。
第１２図から第１２ｃ図は、第９図に示すような複数のモジュールを受入れるためのコネクタハウジングの図を示す。
第１３図，第１３ａ図および第１３ｂ図は、第１２図に示すハウジングの引込プレートの種々の図を示す。
第１４図から第１４ｃ図は、完成したコネクタアセンブリの図を示す。
なお、図はライトアングルコネクタを示すものであるが、本発明の原理は他のコネクタ構造にも同様に適用可能なことは明らかである。
第１図は、絶縁ボディ１３を有する統合ＰＣＢアセンブリを示す。絶縁ボディ１３は、以下に説明する２あるいはそれ以上の層を備え、双方の主外面にシールド用接地層９が設けられる。しかし、用途にしたがって、シールド用接地層の一方あるいは双方を省略することができる。
ボディ１３には、第１側面に第１シリーズの開口あるいは凹部２が設けられ、好適なコンタクト端子４を収容する。第２側面では、ボディ１３は同様な開口あるいは凹部３が設けられ、好適な基板コンタクト端子７を収容する。上記開口あるいは凹部２，３は、内部に導電面を有する。凹部２，３は全体あるいは一部をメッキすることができる。
図示のコンタクト端子４のそれぞれは、雌型コンタクト部１４と、テール接続部６と、ボディ接続部５とを有する。ボディ接続部５のそれぞれは、凹部２の１に収容され、例えばはんだ付けあるいはプレス嵌め結合により孔２内の金属層に電気的に接続される。
必要な場合は、雌型コンタクト部１４のそれぞれは、当該分野の技術者に明らかなように、雄型コンタクト部あるいは雌雄同体の無性コンタクト部で置換えることもできる。
図示の基板コンタクト端子７のそれぞれは、基板コンタクト部１５とボディ接続部８とを有する。ボディ接続部８のそれぞれは、１の凹部３に収容され、例えばはんだ付けにより、これに結合される。しかし、図示のように、圧入あるいはプレス嵌め結合を代りに行うこともできる。更に、基板コンタクト部１５は、プリント基板に対して表面実装あるいは挿入実装結合するのに好適に形成されている。「プリント基板」の語は、制限する意味で使用しているのではなく、当該分野の技術者に知られているように、ライトアングルコネクタが結合可能などのような種類の基板をも含むことを意味するものである。
凹部２のそれぞれは、好適な導電手段により、ボディ１３内で対応する凹部３に電気的に接続されている。これらの好適な導電手段は、第２ａ図および第３ａ図を参照して後述するように導電トレース１１でもよい。
ボディ１３内で、隣接する導電手段１１間にシールド効果を形成するため、接地路１０を中間部に設けることができる。２つの隣接する導電手段１１間に接地路１０を設けることに代え、他の構造も可能である。接地路１０は、例えば２つの導電手段１１の隣接するグループ間に設けることができ、したがってツインアックス形式（twinax-type）の構造を有する。
第２ａ図から第２ｃ図は、本発明によるライトアングルコネクタの後の製造工程を示し、ここでは、プリント基板を製造する標準的な方法が用いられる。
第２ａ図は、絶縁基板１６を示し、例えば複数の平行な導電路１１を有する通常の平坦なＰＣＢに形成されている。導電接地路１０は、隣接する導電路１１間に設けることができる。最も外側の導電接地路１０は、コネクタが接続されるプリント基板を通して接地コンタクト端子７′を設けられている。平行な導電路１０，１１を有する絶縁基板１６を製造する方法は、プリント基板の製造分野で広く知られており、ここでの説明は要しない。
導電路１１のそれぞれは、基板コンタクト端子７に接続されており、この基板コンタクト部１５は絶縁基板１６を越えて延出する。基板コンタクト部１５は、プレス嵌めすなわち圧入端子として示してあるが、上述のように、好適なはんだテール端子あるいは表面実装端子で置換えることも可能である。
導電路１１の他端は、好適なコンタクト端子４に結合されており、このコンタクト端子は、第２ａ図から第２ｃ図に示す実施例では、絶縁基板１６を越えて延出しない。
端子４，７のボディコンタクト部５，８は、それぞれ導電路１１の端部に形成された好適なはんだパッドに固定されるのが好ましい。これは、通常の表面実装はんだ付け技術により行うことができる。
絶縁スペーサ１７が設けられ、コンタクト端子４を収容する第１シリーズの開口２４と、基板コンタクト端子７の少なくとも一部を収容する第２シリーズの開口２５とを有する。絶縁ボディ１３内の凹部２，３は隣接する層あるいはラミネーションの接合部（interface）に形成される。すなわち、凹部２は、例えば絶縁層１６と、開口２４あるいは２５の縁部と、カバー１８とで区画される。これは、通常の表面実装技術あるいは他の結合技術により、層１６に固定することを可能とする。
絶縁カバープレート１８が設けられ、このカバープレートには選択に応じて完全に金属化された接地層９が設けられる場合もある。
コンタクト端子４と基板コンタクト端子７とのそれぞれの間の電気抵抗を減少するため、絶縁カバープレート１８のそれぞれに好適な導電路１１を設けることができ、その一端がコンタクト端子４に電気的に接続され、他端は基板コンタクト端子７に電気的に接続される。これらの導電路は、絶縁基板１６の導電路１１に対して鏡像関係に設けることができる。カバープレート１８にも、これらの導電路１１（図示しない）間に接地路１０を設けることができる。これらの接地路１０は、メッキスルーホール２６により、接地層９に接続するのが好ましい。メッキスルーホールの製造は、当該分野の技術者に知られており、更に説明する必要はないものである。もちろん、基板１６に同様なメッキスルーホール２６を設け、接地路１０を基板１６の外面における接地層９に接続することも可能である。
第２ｂ図は、第２ａ図に示す部材から製造された１の統合（integrated）ＰＣＢアセンブリを示し、すなわち、絶縁基板１６が絶縁スペーサ１７に取付けられ、この絶縁スペーサ１７に絶縁カバープレート１８が取付けられている。絶縁スペーサ１７内の第１シリーズの開口２４は凹部２を形成し、この凹部内に雌型コンタクト端子４が配置され、相手方コネクタ（図示しない）のコンタクト端子を受入れる。なお、第２ａ図に示す雌型コンタクト端子４は、雄型あるいは無性タイプの端子で置換えることができる。
スペーサとカバープレート１８との双方を設けることに代え、カバープレートだけを設け、このカバープレート内に、コンタクト端子４と基板コンタクト端子７とを収容する好適な凹部を形成するコンタクトもできる。このような凹部は、第２ａ図に示すスペーサ１７内の開口２４，２５と同じ目的で作用する。これに代え、コストの面からは望ましくはないが、このような凹部を基板１６に設けることもできる。
第２ｃ図は、第２ｂ図に示すように、互いに平行でかつコネクタボディ１９内に挿入される複数の統合ＰＣＢアセンブリを示す。コネクタボディ１９は、適宜の絶縁材料から形成することができ、シールド効果を増大するために金属化された外面を設けることができる。コネクタボディ１９は、好適なガイド用突条２３と１あるいはそれ以上のガイド用延長部２２とを設けられ、組立てられたコネクタを相手方コネクタ（図示しない）と適正に接続することができる。
通常と同様に、それぞれコネクタが接続されるプリント基板の孔内に収容可能な位置決めおよび固定用ポスト２１が、コネクタボディ１９の底側に設けられる。統合ＰＣＢアセンブリのそれぞれは、その主外面の一方に少なくとも１の接地層９を有し、平行な統合ＰＣＢアセンブリを互いにシールドするのが好ましい。第２ｃ図に示す外側統合ＰＣＢアセンブリのそれぞれの外面の双方は、シールド作用を増大するために接地層９を有する。
コネクタボディ１９は、コンタクト端子４のそれぞれと対応した関係の好適な引込ホール２０を設けられている。引込ホール２０のそれぞれは、相手方コネクタ（図示しない）の相手方の雄型コンタクト端子を受入れるのに適している。引込孔２０は、矢印ｃ，ｒで示すように、縦横の列に配置されている。
第２ａ図から第２ｃ図と、第３ａ図から第３ｃ図との間の主たる相違は、第３ａ図から第３ｃ図の実施例のコンタクト端子４が統合ＰＣＢアセンブリの外側寸法を越えて延びることである。
第３ａ図では、複数のコンタクト端子４がキャリア上で１の打抜き部として示してある。隣接するコンタクト端子間の追加接続金属が、最終製造段階で打抜かれる。キャリアの機能は、結合工程（stitch process）を形成することである。
更に、１の打抜き部材として、基板コンタクト部材７がキャリア上に結合されて示してある。隣接するコンタクト端子間の追加接続金属は、最終製造段階で打抜かれる。
更にここでは、カバープレート１８に複数の好適な導電路が設けられ、この一側は、１のコンタクト端子に電気的に接続され、他側は１の基板コンタクト端子７に接続され、電気抵抗を減じる。
絶縁基板１６あるいは絶縁カバープレート１８の一方あるいは双方に、好適な接地層９を設けることができる。
絶縁基板、絶縁スペーサおよび絶縁カバープレートは、広く知られている接着剤、導電路領域における導電性接着剤及び/又は圧力の使用等により、互いに接着し、第３ｂ図に示すように１の統合ＰＣＢアセンブリを形成することができる。
第２ａ図から第２ｃ図の実施例と同様に、スペーサ１７を省略し、この後、カバープレート１８に好適な凹部を設け、コンタクト端子、および、基板１６から延出しない基板コンタクト端子４のこれらの部分を収容できる。これに代え、望ましいものではないが、このような凹部を基板１６に設けることもできる。
複数の平行な統合ＰＣＢアセンブリは、第３ｂ図に示すように、コネクタボディ１９の後部から導入され、このコネクタボディは後部に好適な開口を設けられ、延在するコンタクト端子４を収容する（第３ｃ図）。隣接するコンタクト端子４間のシールドが必要な場合は、コネクタボディ１９内にシールド手段を設けてもよい。しかし、コンタクト端子間のシールドが望ましい場合は、第２ａ図から第２ｃ図に示す実施例が好ましく、これは、隣接するコンタクト端子４間にシールドを形成するほうが容易だからである。
本発明は、図に示す実施例に制限されるものではないことを理解されたい。特に、本発明は、１の絶縁基板１６と、１のスペーサ１７と、１のカバープレート１８とを有する統合ＰＣＢアセンブリを提供することに制限されない。他の数量の基板とスペーサとカバープレートとを設けることも可能であり、本発明の範囲に含まれると考えられる。更に、基板１６とスペーサ１７とカバープレート１８とは所要の寸法を有してもよい。本発明にしたがって別個の基板とスペーサとカバープレート等を用いてコネクタを製造することができるため、抵抗、コンデンサおよびコイル等のフィルタ部材を、周知のＰＣＢ製造技術を用いてコネクタに容易に導入することができる。例えば、周知の薄膜技術で製造してもよい。
いずれの絶縁基板１６にも、例えば好適な接続ピンを設けて絶縁カバープレート１８の好適な孔に収容し、平行な統合ＰＣＢアセンブリをより容易に整合させ、複数の平行な統合ＰＣＢアセンブリをコネクタボディ１９の後部内に挿入するときに、統合ＰＣＢアセンブリの移動を防止することができる。
本発明によるコネクタは、比較的広く用いられかつ比較的高価なスタンピング／モールディング／ベンディング工程を行うことなく、標準の安価なＰＣＢ製造方法を用いて製造することができる。更に、インピーダンス整合を容易に行うことができ、これは、製造公差を容易に制御することができるからである。本発明によるコネクタは、小型構造の同軸あるいはツインアックス用に形成することができる。
上述では、本発明によるコネクタは、一側にコンタクト端子４のセットが設けられ、他側に基板コンタクト端子７のセットが設けられているが、しかし、本発明の原理は、基板コンタクト端子７が相手方コネクタ等に接続するために好適なコンタクト端子で置換えられるコネクタにも適用されることを理解されたい。更に、コンタクト端子４のセットは、プリント基板等に接続するために適した基板コンタクト端子として形成することができる。
第４図から第１４ｃ図は、統合端子ＰＣＢモジュールの第２実施例を示す。この実施例は、上述の実施例における別個のスペーサ部材１７を省略し、その所定の機能を単一のカバー／スペーサ部材に設けたものである。カバーおよび設けられたＰＣＢ端子アセンブリは、端子モジュールを形成し、その複数がハウジング内で側方に併置した関係で電気コネクタを形成する。
第４図を参照すると、ＰＣＢアセンブリ３０は、ＰＣＢの製造用に一般に商用使用されている材料で形成された絶縁基板３１を備える。この絶縁基板３１は、例えばＦＲ４の名称で販売されている樹脂含浸繊維アセンブリでもよく、例えば０．４mmの厚さを持つ。基板３１の第１面上には、通常のＰＣＢ技術により，複数の回路トレース３２を形成できる。各トレース３２は、例えば第４図に示す前縁部の近部の第１部分から、例えば第４図に示す底縁部等の第２領域あるいは部分に延びる。トレース３２は、各端部にコンタクトパッドを備え、通常の表面実装技術により、はんだを用いて金属端子をこれに固定することができる。複数の接地シールドトレース３３を基板３１に設けてもよい。シールドトレース３３は、回路トレース３２のそれぞれの間、あるいは、このようなトレースのグループの間に配置することができる。コンタクト端子３４等の端子が各トレース３２の第１端部に装着され、コネクタ装着側端子３５が各回路トレース３２の第２端部に装着される。追加シールドあるいは接地層３６を、基板３１の残部に設けてもよい。接地端子３７は、端子３５と整合して接地層３６に固定される。
配置孔（locating hole）３９は、基板３１内に好適に配置することができる。配置孔３９は、メッキスルーホールを備え、基板３１の全背面に沿って延びる設置層３８（第５図）と電気的に接続する。上述のように、メッキスルーホールを形成するブァイアホールを各接地トレース３３に配置し、接地路３３とシールド層３６と背部シールド層３８とが、信号路３３および対応する端子のシールド構造を形成する。
第５図および第６図に概略的に示すように、コンタクト端子３４は、一体のスタンピング部材として形成され、ベース部４０に対向対の直立部４１を設けた複式ビームコンタクトを備える。ばね部４２は直立部４１のそれぞれから片持ち状に延び、ピンヘッダからピンとして、相手方端子に対する挿入軸を形成する。このようなピンは、各片持ち状アーム４２の端部に配置されたコンタクト部４３に係合する。コンタクト端子は、更に、平坦部材４４等の装着部を備え、この装着部は、回路トレース３２の端部に、典型的にははんだ付けで固定される。このはんだ付けは、通常の表面実装あるいは他の結合技術により、行うことができる。上記説明から明らかに、片持ち状アーム４２およびコンタクト部４３は、基板３１の平面とほぼ平行であるが、導電路３２を支える面からオフセットしたコンタクト係合あるいはピン挿入軸を形成する。
第７図に示すように、コネクタ装着端子３５の好ましい１形態は、圧入部４８と基板装着部４９とを備える。基板装着部４９は、ほぼ平坦な基部５０を備え、直立した頂部舌片部52が頂部縁部に沿って配置されている。一対の対向した側部舌片部５３も、基部５０から直立している。装着部４９は、はんだフィレット５４により、回路トレース３２に保持され、これも通常の表面実装はんだ付け技術により形成される。頂部舌片部５２は、第７図に示すように、側部舌片部５３の頂面に密に近接した状態で離隔しあるいはこれに載置されるのが好ましい。
第８図、第８ａ図、第８ｂ図、第８ｃ図および第８ｄ図は、好適なポリマーの絶縁材料からモールド成形されるのが好ましい絶縁カバー／スペーサ部材５６を示す。カバーは、１の縁部に沿って形成された複数のコンタクト凹部５７を備える。凹部３８のそれぞれは、コンタクトに予荷重を作用させるプレロードリブ５８を備える。カバーに大きな中央凹部５９を形成してもよい。第２の複数の端子凹部６０がカバーの第２縁部に沿って形成される。更に、配置用ボス６２がカバーと一体的に形成され、基板３１の配置孔３９内に制限された間隙で収容されるサイズおよび形状に形成されている。これらのカバーは更に、カバーの後部から凹部５７に近接する位置まで延びる上部リム６３を備える。底部リムあるいはサポート部材６４がカバーの底面の一部に形成されている。カバー５６は、更に、図示のようにありあるいはダブテール状リブの形態であるのが好ましい上部配置および装着リブ６５を備える。同様ではあるが短い装着用および配置用リブ６６がカバーの底縁部に配置されている。面６７ａ，６７ｂは基板載置面を形成し、これに基板３１が配置される。面６７ａ，６７ｂには、接着剤あるいは両面に接着剤を被覆されたフィルム（図示しない）を付着し、面６７ａから面６７ｂに延出することができる。
端子モジュール６９（第９図）は、カバー５６を有するＰＣＢ端子アセンブリ３０と組合せることにより、形成される。第９図は、カバーに対する基板３１上の部材の配置を簡単に示すために、カバー５６をほぼ透過させた状態の透視図である。ＰＣＢアセンブリ３０は、上部および下部リムあるいは装着部材６３，６４により垂直方向に位置決めされ、配置用ボス６２により、長手方向に沿って位置決めされる。コンタクト端子３４は、コンタクト凹部５７内に配置され、コネクタ装着端子３５は、凹部６０内に配置される。上述の接着剤あるいは接着剤被覆面６７ａ，６７ｂは、ＰＣＢアセンブリおよびカバー５６を一体的に維持する。
第９ａ図は、第９図のＡＡ線に沿う断面図であり、コンタクト凹部５７内に配置されたコンタクト端子３４を示す。端子３４は、コンタクト部４３がプレロードリブ５８を支え、片持ち状ばねアームあるいはばね腕４２に所要の予荷重を作用させるように、配置されている。
第９ｂ図は、ＢＢ線に沿う断面図である。第９ｂ図に示すように、基板３１は、リム６３，６４により、垂直方向にほぼ位置決めされる。モジュール６９の全体の厚さは、完成したコネクタの所要のコンタクトピッチにほぼ近似している。例えば、２．０mmのコンタクトピッチが望ましく、基板の厚さが０．４mmの場合は、カバー５６の厚さは、ほぼ１．６mmである。したがって、モジュール６９が側方に併置させて積上げられると、所要のピッチが得られる。
第９ｃ図に示すように、各コネクタ装着部３５は、対応する凹部６０内に収容される装着部を有する。基板装着端子が、圧入端子等の比較的大きな軸方向力を受ける形式のものであるときは、凹部６０の面６８（第８ｄ図）は、端子の上部舌片５２に当接するように配置するのが有益である。第９ｃ図および第１１図は、第９図のほぼＣＣ線に沿う図である。
第９ｄ図は、第９図のＤＤ線に沿う概略的な断面図であり、第９ｃ図および第１１図における端子１１と同様な態様の接地端子３７の位置決めを示す。
第９ｅ図は、モジュール６９の後端部の図であり、端子３５の配置孔６２および装着部の想像図を示す。
第１０図および第１０ａ図は、カバー５６の凹部５７内に配置されたコネクタコンタクト３４の拡大図を示す。第１０ａ図は、第１０図のＧＧ線に沿う断面図であり、コンタクト部４３に対するプレロードリブ５８の配置を示す。
第１１図は、モジュール６９の頂部縁部に下方の力Ｆが作用したときの基板結合端子３５を有するカバー５６の断面図を示す。この力は、カバーにより、凹部６０の頂面で形成された押圧面６８に伝達される。この結果、圧入部４８を孔Ｔ内に押圧するために使用される垂直方向の挿入力は、上部舌片部５２および側部舌片部５３に直接作用する。このようにして、端子の基部５０と回路トレース３２との間に生じるせん断応力は最小となる。この態様で、端子３５の緩みあるいは分離が防止される。これは、リム６３が基板３１の上縁部に垂直方向の力を作用させる前に、面６８が舌片部５２に係合するように、この面６８を配置することで少なくとも部分的に達成される。これを達成する１の方法は、初期に、リム６３と基板３１の隣接する縁部との間に僅かな間隙を設けることである。更に、カバーは、挿入力の重要な部分が直接端子３５に作用し、端子／導電路インターフェースにおける応力が最小となるように、形成される。開示の構造は、ピン当たり３５−５０ニュートンの必要な圧入ピン挿入力に耐えるように形成されている。
第１２図は、第１２ａ図のＨＨ線に沿う断面図であり、頂壁７２と底壁７６と前壁７８とを有するコネクタハウジング７０を示す。頂壁７２は、例えばダブテールスロット７３である複数の配置スロットを備える。１または複数の案内用突条７４が頂部７２の頂面に形成される。底部７６も、例えばダブテールスロット７６であるスロットを備える。前壁７８は、複数の開口７９を備える。
第１３ａ図は、複数のテーパ状引込み部をグリッド状に配置した引込みフェイスプレート８０の前部立面図である。引込み部８４のそれぞれは、ピン挿入孔８５に延びる。複数のスリーブあるいは中空ボス８６がフェイスプレート８０の後面から延び、ハウジング７０の前壁７８の開口７９内に配置されるサイズに形成されている。
第１４図は、コンタクトモジュール６９とハウジング７０とフェイスプレート８０とから完成したライトアングルコネクタを形成するアセンブリを示す。複数のピン９０，９０ａは、相手方コンタクト端子３４を受入れた状態で示してある。第１４図および第１４ｃ図の双方に符号９０ａで示すピンは、ピンが曲げられた場合に生ずるように、ある程度ずれた状態で示してある。第１４ｂ図に示すように、完成したコネクタを形成するために、複数のコンタクトモジュール６９は、各モジュールのダブテールリブ６５，６６を、ハウジングのそれぞれのダブテールスロット７３，７７に整合させ、このモジュールを前壁７８の方向に押圧することにより、組立てられる。装着コンタクト３３および接地コンタクト３７は、コネクタが装着される回路基板の孔内に挿入されるように位置決めされる。これは、通常は、基板コンタクトの領域上に延在するハウジング７０の頂部に下方の力を作用させることにより、行われる。
ハウジング７０の好適な表面を金属化することにより、追加シールドを設けることができる。
上述の構造は、優れた高速特性を有するコネクタを低コストで製造することができる。好ましい実施例は、ライトアングル圧入コネクタの概念を示すものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本願に記載の技術は、信号コンタクトが縦列および横列に配置される多くの形式の高密度コネクタシステムに用いることが可能である。 Background of the Invention
1.Field of Invention The present invention relates to connectors, and more particularly to high speed shielded connectors having one or more integrated PCB assemblies.
2.Brief description of the prior art Right angle connectors are widely used and many types of structures are available. Regarding the right angle connector structure, the normal manufacturing method includes a step of stitching the terminals in a suitable housing after the terminal tail portion is bent for each row. However, the method of bending the tail portion of each terminal is complicated because the folding is different in each row. Each row needs to be bent so that each of the substrate contact terminals extends at substantially the same distance from the connector body. In addition, each of the above-mentioned board terminals is accurately adjusted so that when the connector is assembled, the pattern of these board terminals closely corresponds to the pattern of the hole of the PCB (printed board) to which these terminals are inserted. It is necessary to arrange. Yet another difficulty relates to the tail EMI shield when used for high frequency applications. In this case in particular, it is preferable to provide a ground shield as an option on the tail part whose impedance is controlled. For this reason, it is known to divide the production of such a connector into a part that accommodates a contact terminal that meshes and comes into contact with a contact terminal of the counterpart connector, and another part for the tail end. If a right angle structure is required, a separate shield casing can be provided around each of the terminals in the connector. The operation of a connector manufactured in this way is satisfactory, but the manufacturing costs are high.
U.S. Pat. No. 4,571,014 discloses another method for manufacturing a right angle connector, in which case one or more PCB assemblies are used. Each PCB assembly comprises one insulating substrate, one spacer, and one cover plate, all of which are attached to one another. The insulating substrate is provided with a predetermined pattern of conductive paths, while a ground path is provided between the conductive paths. The conductive path has one end connected to the female contact terminal and the other end connected to the male contact terminal. Each of the cover plates is a conductive shield member.
In the device according to U.S. Pat. No. 5,710,014, the insulating substrate is quite thick and can be plated to form a blind hole to form a female contact that mates and contacts a male pin such as a mating connector. The female contact is connected to the conductive path on the surface of the insulating substrate through a thin metal tail that is plated and extends from the blind hole through the material of the insulating substrate to the corresponding conductive path. In practice, however, it is extremely difficult to manufacture such a structure with a thin metal tail in a cost-effective and reliable manner. Furthermore, it is very difficult to form a deep blind hole having a uniform thickness plating layer. By using plated holes in the insulating substrate, each printed circuit board must have a predetermined thickness, which reduces the possibility of miniaturization.
Another disadvantage of the connector described in U.S. Pat. No. 4,571,014 is that the shield member, the insulating substrate, and the spacer need to be aligned with the small holes and are secured to each other through the aligned holes by conductive rivets or pins. In other words, the holes in the insulating substrate are plated through holes, and thus, in the assembled state, form electrical connections between each of the ground paths between the conductive path and the shield member. However, in practice, this is not a very reliable method for ensuring electrical contact between the shield member and the ground path on the insulating substrate.
Summary of the Invention
An object of the present invention is to provide a connector that eliminates the above-mentioned disadvantages.
This object is achieved according to the present invention by providing a connector in which the terminals are fixed on the surface of the PCB that carries the conductive trace. The portion of the terminal extending on the surface of the PCB is accommodated in a recess formed in a cover or spacer provided on the PCB. The arrangement of the first set of one or more first recesses and the second set of one or more second recesses allows the first and second contact terminals to be male or female. However, it can be easily connected to each conductive track. Complex plating to form female contact terminals so that the recess in the cover or spacer forms enough space to accommodate a molded contact terminal formed, for example, from a sheet material into a male or female terminal blank No blind holes are required.
In order to provide a shield between adjacent conductive paths on the PCB, ground tracks may be provided between the conductive paths on the first side, and a ground layer is provided on the second side opposite to the first side. It may be provided.
The cover plate is made of an insulating material, and the cover plate can be provided with a cover plate conductive path and a cover plate ground path in a predetermined pattern on the first cover plate surface facing the insulating substrate. The cover plate conductive path may have one end connected to one first contact terminal and the other end connected to one second contact terminal. The cover plate may have a second cover plate surface covered with a cover plate ground layer on the side opposite to the first cover plate surface. Therefore, each of the first contact terminals can be connected to one second contact terminal via one conductive path on the insulating substrate and the conductive path of the cover plate. Thereby, the electrical resistance between the first contact terminal and each second contact terminal decreases. The pattern of conductive paths on the insulating substrate and the pattern of conductive paths on the cover plate can be mirror images of each other.
The ground path on the insulating substrate and the cover plate ground path on the cover plate can be connected to the ground layer on the second surface of the insulating substrate and the cover plate ground layer, respectively, through plated through holes. This can be easily achieved by starting the manufacture of the connector according to the invention from an insulating substrate having metal layers on both sides. On one side of the substrate, suitable conductive paths and ground paths of a predetermined pattern are provided according to a known PCB manufacturing technique. The grounding path can be electrically connected to the metal layer on the opposite side by a plated through hole that can be formed by ordinary manufacturing techniques.
The recess in the spacer or the cover plate can be formed so as to entirely accommodate one first contact terminal so that none of the first contact terminals extend outside the connector in the assembled state. . Such a structure is used with a shield ground layer and provides an improved shield because each of the contact terminals can be surrounded to a greater extent.
The second contact terminal can include a press-fit pin for connecting the connector to a printed circuit board or the like, a surface mount terminal, and a solder contact pin.
The connector can further comprise an insulated connector body that houses each of the one or more integrated PCB assemblies and has a plated shield layer disposed on an outer surface thereof. Yes. This further reduces electromagnetic interference to the surroundings due to such connectors. The connector body has a structure for receiving and fixing the PCB module in alignment.
A simple structure is obtained when the connector according to the invention replaces each spacer and its adjacent cover plate with another cover plate provided with a first contact terminal and / or a second contact terminal.
The connector can be provided with a suitable filter member by placing in the connector at least one electrical element selected from a group of elements including, for example, resistors, capacitors and coils.
Further, the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
In the figure,
FIG. 1 shows an outline of a connector for illustrating the principle of the present invention.
FIGS. 2a to 2c show a right angle connector manufactured according to the present invention,
FIGS. 3a to 3c show a right angle connector according to another method according to the invention,
FIG. 4 is a side elevational view of a PCB assembly according to a second embodiment of the present invention.
5, 6 and 7 are schematic diagrams showing the mounting of terminals on the PCB shown in FIG.
FIGS. 8-8d show illustrations of an insulating cover used with the PCB assembly of FIG. 4 to form a terminal array module.
9 to 9e are explanatory views showing a state in which a terminal module formed from the PCB assembly shown in FIG. 4 and a cover as shown in FIG. 9 is assembled.
10, FIG. 10a and FIG. 11 are enlarged views showing a part of the integrated terminal module shown in FIG.
FIGS. 12-12c show views of a connector housing for receiving a plurality of modules as shown in FIG.
FIGS. 13, 13a and 13b show various views of the retracting plate of the housing shown in FIG.
Figures 14 to 14c show views of the completed connector assembly.
Although the figure shows a right angle connector, it is obvious that the principle of the present invention can be applied to other connector structures as well.
FIG. 1 shows an integrated PCB assembly having an insulating body 13. The insulating body 13 includes two or more layers described below, and a shield ground layer 9 is provided on both main outer surfaces. However, depending on the application, one or both of the shielding ground layers can be omitted.
The body 13 is provided with a first series of openings or recesses 2 on the first side surface and accommodates a suitable contact terminal 4. On the second side, the body 13 is provided with a similar opening or recess 3 to accommodate a suitable substrate contact terminal 7. The opening or recess 2 or 3 has a conductive surface inside. The recesses 2 and 3 can be entirely or partially plated.
Each of the illustrated contact terminals 4 includes a female contact portion 14, a tail connection portion 6, and a body connection portion 5. Each of the body connecting portions 5 is accommodated in the concave portion 1 and is electrically connected to the metal layer in the hole 2 by, for example, soldering or press fitting.
If desired, each female contact portion 14 can be replaced with a male contact portion or a hermaphroditic asexual contact portion, as will be apparent to those skilled in the art.
Each of the illustrated substrate contact terminals 7 includes a substrate contact portion 15 and a body connection portion 8. Each of the body connecting portions 8 is accommodated in one recess 3 and is coupled to the same by, for example, soldering. However, as shown, press-fit or press-fit coupling can be used instead. Further, the substrate contact portion 15 is suitably formed for surface mounting or insertion mounting coupling to the printed circuit board. The term “printed circuit board” is not used in a limiting sense, but includes any type of board to which a right angle connector can be coupled, as is known to those skilled in the art. Means.
Each of the recesses 2 is electrically connected to the corresponding recess 3 in the body 13 by suitable conductive means. These suitable conductive means may be conductive traces 11 as described below with reference to FIGS. 2a and 3a.
In the body 13, the grounding path 10 can be provided in the middle portion in order to form a shielding effect between the adjacent conductive means 11. Instead of providing a ground path 10 between two adjacent conducting means 11, other structures are possible. The grounding path 10 can be provided, for example, between adjacent groups of two conducting means 11 and thus has a twinax-type structure.
FIGS. 2a to 2c show the subsequent manufacturing steps of the right angle connector according to the invention, in which a standard method for manufacturing a printed circuit board is used.
FIG. 2a shows an insulating substrate 16, which is formed, for example, on a normal flat PCB having a plurality of parallel conductive paths 11. FIG. The conductive ground path 10 can be provided between adjacent conductive paths 11. The outermost conductive grounding path 10 is provided with a ground contact terminal 7 'through a printed circuit board to which a connector is connected. The method of manufacturing the insulating substrate 16 having the parallel conductive paths 10 and 11 is widely known in the printed circuit board manufacturing field, and need not be described here.
Each of the conductive paths 11 is connected to the substrate contact terminal 7, and the substrate contact portion 15 extends beyond the insulating substrate 16. The substrate contact portion 15 is shown as a press-fit or press-fit terminal, but can be replaced with a suitable solder tail terminal or surface mount terminal as described above.
The other end of the conductive path 11 is coupled to a suitable contact terminal 4, which does not extend beyond the insulating substrate 16 in the embodiment shown in FIGS. 2a to 2c.
The body contact portions 5 and 8 of the terminals 4 and 7 are preferably fixed to suitable solder pads respectively formed at the end portions of the conductive paths 11. This can be done by conventional surface mount soldering techniques.
An insulating spacer 17 is provided and has a first series of openings 24 for accommodating the contact terminals 4 and a second series of openings 25 for accommodating at least a part of the substrate contact terminals 7. The recesses 2 and 3 in the insulating body 13 are formed at adjacent layers or lamination interfaces. That is, the recess 2 is defined by the insulating layer 16, the edge of the opening 24 or 25, and the cover 18, for example. This allows it to be secured to layer 16 by conventional surface mounting techniques or other bonding techniques.
An insulating cover plate 18 is provided, and this cover plate may be provided with a fully metallized ground layer 9 depending on the selection.
In order to reduce the electrical resistance between the contact terminal 4 and the substrate contact terminal 7, a suitable conductive path 11 can be provided in each of the insulating cover plates 18, one end of which is electrically connected to the contact terminal 4. The other end is electrically connected to the substrate contact terminal 7. These conductive paths can be provided in a mirror image relationship with respect to the conductive path 11 of the insulating substrate 16. The cover plate 18 can also be provided with a ground path 10 between these conductive paths 11 (not shown). These ground paths 10 are preferably connected to the ground layer 9 by plated through holes 26. The production of plated through holes is known to those skilled in the art and need not be described further. Of course, it is also possible to provide a similar plated through hole 26 in the substrate 16 and connect the grounding path 10 to the grounding layer 9 on the outer surface of the substrate 16.
FIG. 2b shows one integrated PCB assembly manufactured from the components shown in FIG. 2a, i.e. an insulating substrate 16 is attached to an insulating spacer 17, and an insulating cover plate 18 is attached to the insulating spacer 17. FIG. It has been. The first series of openings 24 in the insulating spacer 17 form a recess 2 in which the female contact terminal 4 is arranged to receive a contact terminal of a mating connector (not shown). The female contact terminal 4 shown in FIG. 2a can be replaced with a male or asexual type terminal.
Instead of providing both the spacer and the cover plate 18, only the cover plate is provided, and a contact for forming a suitable recess for accommodating the contact terminal 4 and the substrate contact terminal 7 can be formed in the cover plate. Such recesses serve the same purpose as the openings 24, 25 in the spacer 17 shown in FIG. 2a. Instead, although not desirable from the viewpoint of cost, such a recess can be provided in the substrate 16.
FIG. 2c shows a plurality of integrated PCB assemblies that are inserted into the connector body 19 parallel to each other as shown in FIG. 2b. The connector body 19 can be formed from a suitable insulating material and can be provided with a metallized outer surface to increase the shielding effect. The connector body 19 is provided with a suitable guide protrusion 23 and one or more guide extensions 22 so that the assembled connector can be properly connected to a mating connector (not shown).
As usual, positioning and fixing posts 21 that can be accommodated in the holes of the printed circuit board to which the connectors are connected are provided on the bottom side of the connector body 19. Each of the integrated PCB assemblies preferably has at least one ground layer 9 on one of its major outer surfaces to shield parallel integrated PCB assemblies from each other. Both outer surfaces of each of the outer integrated PCB assemblies shown in FIG. 2c have a ground layer 9 to increase shielding.
The connector body 19 is provided with a suitable lead-in hole 20 corresponding to each of the contact terminals 4. Each of the drawing holes 20 is suitable for receiving a mating male contact terminal of a mating connector (not shown). The lead-in holes 20 are arranged in rows and columns as indicated by arrows c and r.
The main difference between FIGS. 2a to 2c and FIGS. 3a to 3c is that the contact terminals 4 of the embodiment of FIGS. 3a to 3c extend beyond the outer dimensions of the integrated PCB assembly. It is.
In FIG. 3a, a plurality of contact terminals 4 are shown as one punched portion on the carrier. Additional connecting metal between adjacent contact terminals is stamped in the final manufacturing stage. The function of the carrier is to form a stitch process.
Further, a substrate contact member 7 is shown coupled to the carrier as one punching member. The additional connecting metal between adjacent contact terminals is stamped in the final manufacturing stage.
Further, here, the cover plate 18 is provided with a plurality of suitable conductive paths, one side of which is electrically connected to one contact terminal, and the other side is connected to one substrate contact terminal 7 to provide an electric resistance. Reduce.
A suitable ground layer 9 can be provided on one or both of the insulating substrate 16 and the insulating cover plate 18.
The insulating substrate, insulating spacer and insulating cover plate are bonded together, such as by the use of widely known adhesives, conductive adhesives and / or pressures in the conductive path region, and integrated into one as shown in FIG. 3b A PCB assembly can be formed.
As in the embodiment of FIGS. 2a to 2c, the spacer 17 is omitted, and thereafter, a suitable recess is provided in the cover plate 18, so that the contact terminals and those of the substrate contact terminals 4 that do not extend from the substrate 16 are provided. Can accommodate a portion of Alternatively, although not desirable, such a recess can be provided in the substrate 16.
As shown in FIG. 3b, a plurality of parallel integrated PCB assemblies are introduced from the rear of the connector body 19, which is provided with a suitable opening in the rear and accommodates the extending contact terminals 4 (first 3c). When a shield between adjacent contact terminals 4 is necessary, a shield means may be provided in the connector body 19. However, when a shield between contact terminals is desired, the embodiment shown in FIGS. 2a to 2c is preferred because it is easier to form a shield between adjacent contact terminals 4. FIG.
It should be understood that the present invention is not limited to the embodiments shown in the figures. In particular, the present invention is not limited to providing an integrated PCB assembly having one insulating substrate 16, one spacer 17 and one cover plate 18. Other quantities of substrates, spacers, and cover plates can be provided and are considered to be within the scope of the present invention. Further, the substrate 16, the spacer 17, and the cover plate 18 may have required dimensions. Since the connector can be manufactured using a separate substrate, spacer, cover plate, and the like according to the present invention, filter members such as resistors, capacitors, and coils are easily introduced into the connector using known PCB manufacturing techniques. be able to. For example, you may manufacture with a well-known thin film technique.
Any insulating substrate 16 may be provided with suitable connecting pins, for example, to be accommodated in suitable holes in the insulating cover plate 18 to more easily align the parallel integrated PCB assemblies and to connect the plurality of parallel integrated PCB assemblies to the connector body. The movement of the integrated PCB assembly can be prevented when inserted into the rear of 19.
The connector according to the present invention can be manufactured using a standard and inexpensive PCB manufacturing method without performing a relatively widely used and relatively expensive stamping / molding / bending process. Furthermore, impedance matching can be easily performed because manufacturing tolerances can be easily controlled. The connector according to the present invention can be formed for a small-sized coaxial or twinax.
In the above description, the connector according to the present invention is provided with a set of contact terminals 4 on one side and a set of substrate contact terminals 7 on the other side. It should be understood that the present invention also applies to a connector that can be replaced with a suitable contact terminal for connection to a mating connector or the like. Furthermore, the set of contact terminals 4 can be formed as substrate contact terminals suitable for connection to a printed circuit board or the like.
FIGS. 4 to 14c show a second embodiment of the integrated terminal PCB module. In this embodiment, the separate spacer member 17 in the above-described embodiment is omitted, and its predetermined function is provided in a single cover / spacer member. The cover and the provided PCB terminal assembly form a terminal module, the plurality of which form an electrical connector in a side-by-side relationship within the housing.
Referring to FIG. 4, the PCB assembly 30 includes an insulating substrate 31 formed of a material commonly used for the manufacture of PCBs. This insulating substrate 31 may be a resin-impregnated fiber assembly sold under the name FR4, for example, and has a thickness of 0.4 mm, for example. A plurality of circuit traces 32 can be formed on the first surface of the substrate 31 by a normal PCB technique. Each trace 32 extends, for example, from a first portion near the front edge shown in FIG. 4 to a second region or part such as the bottom edge shown in FIG. The trace 32 is provided with a contact pad at each end, and a metal terminal can be fixed to this using solder by a normal surface mounting technique. A plurality of ground shield traces 33 may be provided on the substrate 31. The shield traces 33 can be placed between each of the circuit traces 32 or between groups of such traces. Terminals such as contact terminals 34 are attached to the first end of each trace 32, and connector attachment side terminals 35 are attached to the second end of each circuit trace 32. An additional shield or ground layer 36 may be provided on the remainder of the substrate 31. The ground terminal 37 is fixed to the ground layer 36 in alignment with the terminal 35.
The locating hole 39 can be suitably arranged in the substrate 31. The arrangement hole 39 includes a plated through hole, and is electrically connected to an installation layer 38 (FIG. 5) extending along the entire back surface of the substrate 31. As described above, via holes that form plated through holes are disposed in each ground trace 33, and the ground path 33, shield layer 36, and back shield layer 38 form a shield structure for the signal path 33 and corresponding terminals.
As schematically shown in FIGS. 5 and 6, the contact terminal 34 is formed as an integral stamping member and includes a dual beam contact in which a base portion 40 is provided with a pair of upstanding portions 41. The spring portion 42 cantilevered from each of the upright portions 41 and forms an insertion shaft for the mating terminal as a pin from the pin header. Such a pin engages a contact portion 43 disposed at the end of each cantilevered arm 42. The contact terminal further includes a mounting portion such as a flat member 44, and this mounting portion is typically fixed to the end of the circuit trace 32 by soldering. This soldering can be done by conventional surface mounting or other bonding techniques. As can be seen from the above description, the cantilevered arm 42 and the contact portion 43 form a contact engagement or pin insertion axis that is substantially parallel to the plane of the substrate 31 but is offset from the surface supporting the conductive path 32.
As shown in FIG. 7, a preferred form of the connector mounting terminal 35 includes a press-fit portion 48 and a board mounting portion 49. The substrate mounting portion 49 includes a substantially flat base 50, and an upstanding top tongue piece 52 is disposed along the top edge. A pair of opposed side tongue pieces 53 also stand upright from the base 50. The mounting portion 49 is held on the circuit trace 32 by a solder fillet 54, which is also formed by a normal surface mount soldering technique. As shown in FIG. 7, the top tongue piece 52 is preferably separated from or placed on the top surface of the side tongue piece 53 in a close proximity.
FIGS. 8, 8a, 8b, 8c and 8d show an insulating cover / spacer member 56 which is preferably molded from a suitable polymeric insulating material. The cover includes a plurality of contact recesses 57 formed along one edge. Each of the recesses 38 includes a preload rib 58 that applies a preload to the contact. A large central recess 59 may be formed in the cover. A second plurality of terminal recesses 60 are formed along the second edge of the cover. Further, the arrangement boss 62 is formed integrally with the cover, and is formed in a size and shape that is accommodated in a limited gap in the arrangement hole 39 of the substrate 31. These covers further comprise an upper rim 63 extending from the rear of the cover to a position proximate to the recess 57. A bottom rim or support member 64 is formed on a portion of the bottom surface of the cover. The cover 56 further comprises a top arrangement and mounting ribs 65, which are preferably as shown or in the form of dovetail ribs. A similar but short mounting and placement rib 66 is located at the bottom edge of the cover. The surfaces 67a and 67b form a substrate mounting surface on which the substrate 31 is disposed. An adhesive or a film (not shown) coated with an adhesive on both surfaces can be attached to the surfaces 67a and 67b and can extend from the surface 67a to the surface 67b.
The terminal module 69 (FIG. 9) is formed by combining with the PCB terminal assembly 30 having the cover 56. FIG. 9 is a perspective view showing a state in which the cover 56 is substantially transmitted in order to simply show the arrangement of the members on the substrate 31 with respect to the cover. The PCB assembly 30 is positioned in the vertical direction by the upper and lower rims or mounting members 63 and 64, and is positioned in the longitudinal direction by the placement boss 62. The contact terminal 34 is disposed in the contact recess 57, and the connector mounting terminal 35 is disposed in the recess 60. The adhesive or adhesive-coated surfaces 67a, 67b described above maintain the PCB assembly and cover 56 together.
9a is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9, and shows the contact terminal 34 disposed in the contact recess 57. FIG. The terminal 34 is arranged so that the contact portion 43 supports the preload rib 58 and applies a required preload to the cantilevered spring arm or the spring arm 42.
FIG. 9b is a sectional view taken along line BB. As shown in FIG. 9b, the substrate 31 is substantially positioned in the vertical direction by the rims 63 and 64. The overall thickness of module 69 is approximately similar to the required contact pitch of the finished connector. For example, when a contact pitch of 2.0 mm is desirable and the thickness of the substrate is 0.4 mm, the thickness of the cover 56 is approximately 1.6 mm. Therefore, when the modules 69 are stacked side by side, the required pitch is obtained.
As shown in FIG. 9c, each connector mounting portion 35 has a mounting portion accommodated in a corresponding recess 60. When the board mounting terminal is of a type that receives a relatively large axial force such as a press-fit terminal, the surface 68 (FIG. 8d) of the recess 60 is disposed so as to contact the upper tongue piece 52 of the terminal. Is beneficial. FIG. 9c and FIG. 11 are views along the line CC in FIG.
FIG. 9d is a schematic cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 9, and shows the positioning of the ground terminal 37 in the same manner as the terminal 11 in FIGS. 9c and 11.
FIG. 9e is a view of the rear end portion of the module 69 and shows an imaginary view of the arrangement hole 62 of the terminal 35 and the mounting portion.
10 and 10a show an enlarged view of the connector contact 34 disposed in the recess 57 of the cover 56. FIG. 10a is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 10, and shows the arrangement of the preload ribs 58 with respect to the contact portion 43. FIG.
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the cover 56 having the substrate coupling terminal 35 when a downward force F acts on the top edge of the module 69. This force is transmitted to the pressing surface 68 formed on the top surface of the recess 60 by the cover. As a result, the vertical insertion force used to press the press-fit portion 48 into the hole T directly acts on the upper tongue portion 52 and the side tongue portion 53. In this way, the shear stress generated between the terminal base 50 and the circuit trace 32 is minimized. In this manner, loosening or separation of the terminal 35 is prevented. This is achieved at least in part by positioning this surface 68 so that the surface 68 engages the tongue 52 before the rim 63 exerts a vertical force on the upper edge of the substrate 31. Is done. One way to achieve this is to initially provide a slight gap between the rim 63 and the adjacent edge of the substrate 31. In addition, the cover is formed so that a significant portion of the insertion force acts directly on the terminal 35 to minimize stress at the terminal / conducting path interface. The disclosed structure is configured to withstand the required press-fit pin insertion force of 35-50 Newtons per pin.
FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line HH of FIG. 12a and shows a connector housing 70 having a top wall 72, a bottom wall 76, and a front wall 78. The top wall 72 includes a plurality of placement slots, for example dovetail slots 73. One or more guide ridges 74 are formed on the top surface of the top 72. The bottom 76 also comprises a slot, for example a dovetail slot 76. The front wall 78 includes a plurality of openings 79.
FIG. 13a is a front elevational view of a retractable face plate 80 having a plurality of tapered retractors arranged in a grid. Each of the retracting portions 84 extends into the pin insertion hole 85. A plurality of sleeves or hollow bosses 86 extend from the rear surface of the face plate 80 and are sized to be disposed in the opening 79 in the front wall 78 of the housing 70.
FIG. 14 shows an assembly forming a complete right angle connector from the contact module 69, the housing 70 and the face plate 80. The plurality of pins 90, 90a are shown in a state where the counterpart contact terminal 34 is received. The pin denoted by reference numeral 90a in both FIG. 14 and FIG. 14c is shown in a deviated state to some extent as occurs when the pin is bent. As shown in FIG. 14b, to form a finished connector, a plurality of contact modules 69 align the dovetail ribs 65, 66 of each module with the respective dovetail slots 73, 77 of the housing. It is assembled by pressing in the direction of the front wall 78. The mounting contact 33 and the ground contact 37 are positioned so as to be inserted into the hole of the circuit board on which the connector is mounted. This is typically done by applying a downward force to the top of the housing 70 that extends over the area of the substrate contact.
An additional shield can be provided by metallizing a suitable surface of the housing 70.
With the above-described structure, a connector having excellent high-speed characteristics can be manufactured at a low cost. Although the preferred embodiment illustrates the concept of a right angle press-fit connector, the present invention is not so limited, and the techniques described herein provide many forms in which signal contacts are arranged in columns and rows. It is possible to use it for a high-density connector system.

Claims

One or more integrated PCB assemblies, each PCB assembly having an insulating substrate and a spacer, each insulating substrate having a pre-determined pattern of conductive paths on a first side, and each conductive path is a mating connector One end connected to one first contact terminal interconnected to the counterpart contact terminal and another one end connected to one second contact terminal; One set of one or more first openings and a second set of one or more second openings, each first opening accommodating at least a portion of one first contact terminal, each second opening Is a connector that houses at least part of one second contact terminal.

The connector according to claim 1, wherein the spacer includes a cover plate, and the cover plate includes a first recess and a second recess that receive the first contact terminal and the second contact terminal, respectively.

The connector according to claim 1, further comprising a cover plate that covers the spacer and has a first recess and a second recess that receive the first contact terminal and the second contact terminal, respectively.

4. The connector according to claim 2, wherein the first recess has a contact preload means for biasing the contact portion of the first contact terminal to a position where a preload is applied. 5.

The connector according to claim 4, wherein the preload means has a rib.

A ground path is provided in a predetermined pattern between the plurality of adjacent conductive paths on the first surface of each of the insulating substrates, and a ground layer is provided on the second surface facing the first surface. The connector according to claim 1.

The connector according to claim 6, wherein the ground path and the ground layer are electrically connected through at least one plated through hole.

The cover plate has a plurality of cover plate conductive paths and a plurality of cover plate ground paths on a first cover plate surface facing the insulating substrate, and each cover plate conductive path is connected to the first contact terminal. One end to be connected and another one end to be connected to the second contact terminal, the cover plate facing the first cover plate surface and covered by a cover plate ground layer. The connector according to claim 2, further comprising a second cover plate surface.

The ground path of the insulating substrate and the cover plate ground path of the cover plate are respectively connected to the ground layer and the cover plate ground layer of the second surface of the insulating substrate through plated through holes. The connector according to claim 6 or 8.

The insulating substrate has a second surface facing the first surface, and a metal shield layer is provided on the second surface, and at least a part of the metal shield layer is a shield of the first surface. The connector according to claim 2 or 3, wherein the connector overlaps a layer, and an opening extends through the insulating substrate in the overlapping region, and the cover plate has a disposing member extending into the opening.

The connector according to claim 10, wherein the opening is a plated through hole.

2. The connector according to claim 1, wherein each of the first openings completely accommodates one first contact terminal so that the first terminal does not extend outward from the connector in an assembled state. .

Each of the first openings accommodates at least a portion of one of the first contact terminals such that a contact portion of the first terminal extends outward from the connector in an assembled state. Connector described in.

2. The connector according to claim 1, wherein each of the second contact terminals is selected from the group including a press-fit pin, a surface mount terminal, and a solder contact pin that connect the connector to a printed wiring board.

The connector of claim 1, further comprising an insulated connector body that houses each of the one or more integrated PCB assemblies and is provided with a metal shield layer on an outer surface thereof.

And further comprising an insulating connector body that houses each of the one or more integrated PCB assemblies and is provided with a metal shield layer on an outer surface thereof, wherein the cover plate has an elongated edge, The connector according to claim 2, further comprising a protrusion that holds the connector on the insulating connector body.

The connector of claim 1, comprising at least one electrical element selected from the group of elements including a resistor, a capacitor, and a coil in the connector.