(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024080205
(43)【公開日】2024-06-13
(54)【発明の名称】電気コネクタおよび回路基板と電気コネクタとの接続体
(51)【国際特許分類】
H01R 12/51 20110101AFI20240606BHJP
【ＦＩ】
H01R12/51
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022193201
(22)【出願日】2022-12-02
(71)【出願人】
【識別番号】000227995
【氏名又は名称】タイコエレクトロニクスジャパン合同会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(72)【発明者】
【氏名】岩▲崎▼ 正章
(72)【発明者】
【氏名】辻 淳也
【テーマコード（参考）】
5E223
【Ｆターム（参考）】
5E223AB21
5E223AB64
5E223AB67
5E223BA01
5E223BA07
5E223CB22
5E223CB31
5E223CB63
5E223CD01
5E223CD06
5E223CD15
5E223DA13
5E223EA06
(57)【要約】
【課題】信号コンタクトとグランドコンタクトのそれぞれの機能を確保しつつ、信号コンタクトとグランドコンタクトの位置ずれを防ぐことのできる電気コネクタを提供すること。
【解決手段】本発明の電気コネクタは、複数の信号コンタクト（１３）、複数のグランドコンタクト（１５）、複数の信号コンタクト（１３）および複数のグランドコンタクト（１５）を支持するウエハ（１１）と、ウエハ（１１）に装着され、複数の信号コンタクト（１３）の位置決めを担う第１オーガナイザ（６０）と、第１オーガナイザ（６０）と互いに積層された状態でウエハ（１１）に装着され、複数のグランドコンタクト（１５）と導通し、かつグランドコンタクト（１５）の位置決めを担う第２オーガナイザ（７０）と、を備える。
【選択図】図１１
【解決手段】本発明の電気コネクタは、複数の信号コンタクト（１３）、複数のグランドコンタクト（１５）、複数の信号コンタクト（１３）および複数のグランドコンタクト（１５）を支持するウエハ（１１）と、ウエハ（１１）に装着され、複数の信号コンタクト（１３）の位置決めを担う第１オーガナイザ（６０）と、第１オーガナイザ（６０）と互いに積層された状態でウエハ（１１）に装着され、複数のグランドコンタクト（１５）と導通し、かつグランドコンタクト（１５）の位置決めを担う第２オーガナイザ（７０）と、を備える。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の信号コンタクトと、
複数のグランドコンタクトと、
複数の前記信号コンタクトおよび複数のグランドコンタクトを支持するウエハと、
前記ウエハに装着され、複数の前記信号コンタクトの位置決めを担う第１オーガナイザと、
前記第１オーガナイザと互いに積層された状態で前記ウエハに装着され、複数の前記グランドコンタクトと導通し、かつ前記グランドコンタクトの位置決めを担う第２オーガナイザと、を備える、電気コネクタ。
複数のグランドコンタクトと、
複数の前記信号コンタクトおよび複数のグランドコンタクトを支持するウエハと、
前記ウエハに装着され、複数の前記信号コンタクトの位置決めを担う第１オーガナイザと、
前記第１オーガナイザと互いに積層された状態で前記ウエハに装着され、複数の前記グランドコンタクトと導通し、かつ前記グランドコンタクトの位置決めを担う第２オーガナイザと、を備える、電気コネクタ。
【請求項2】
前記電気コネクタは、回路基板に接続され、
前記第１オーガナイザは、電気的な絶縁材料から構成され、
前記第２オーガナイザは、少なくとも前記回路基板との対向面の側が導電性材料から構成され、
前記グランドコンタクトと前記導電性材料とが接することで、前記導通がなされる、
請求項１に記載の電気コネクタ。
前記第１オーガナイザは、電気的な絶縁材料から構成され、
前記第２オーガナイザは、少なくとも前記回路基板との対向面の側が導電性材料から構成され、
前記グランドコンタクトと前記導電性材料とが接することで、前記導通がなされる、
請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項3】
前記第２オーガナイザは、
前記対向面に形成される導電膜と、
前記導電膜を支持する電気的な絶縁材料からなる成形体と、を備える、
請求項２に記載の電気コネクタ。
前記対向面に形成される導電膜と、
前記導電膜を支持する電気的な絶縁材料からなる成形体と、を備える、
請求項２に記載の電気コネクタ。
【請求項4】
前記ウエハの側から前記第１オーガナイザおよび前記第２オーガナイザが順に積層され、
前記第１オーガナイザは、
複数の前記信号コンタクトを支持する複数の第１支持部が互いに間隔をあけて設けられ、
前記第２オーガナイザは、
複数の前記グランドコンタクトを支持する複数の第２支持部と、表裏が貫通する複数の配置スペースとを、平面方向に交互に備え、
前記第１オーガナイザの前記第１支持部が、前記第２オーガナイザの前記配置スペースに配置される、
請求項１に記載の電気コネクタ。
前記第１オーガナイザは、
複数の前記信号コンタクトを支持する複数の第１支持部が互いに間隔をあけて設けられ、
前記第２オーガナイザは、
複数の前記グランドコンタクトを支持する複数の第２支持部と、表裏が貫通する複数の配置スペースとを、平面方向に交互に備え、
前記第１オーガナイザの前記第１支持部が、前記第２オーガナイザの前記配置スペースに配置される、
請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項5】
複数の前記信号コンタクトのそれぞれは、圧接型のコンタクトであり、
複数の前記グランドコンタクトのそれぞれは、圧入型のコンタクトである、
請求項１に記載の電気コネクタ。
複数の前記グランドコンタクトのそれぞれは、圧入型のコンタクトである、
請求項１に記載の電気コネクタ。
【請求項6】
回路基板と請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電気コネクタとの接続体であって、
前記回路基板は、
信号電極とグランド電極を備え、
前記電気コネクタの前記信号コンタクトが前記回路基板の前記信号電極と電気的に接続され、
前記電気コネクタの前記グランドコンタクトが前記回路基板の前記グランド電極と電気的に接続される、電気コネクタと回路基板との接続体。
前記回路基板は、
信号電極とグランド電極を備え、
前記電気コネクタの前記信号コンタクトが前記回路基板の前記信号電極と電気的に接続され、
前記電気コネクタの前記グランドコンタクトが前記回路基板の前記グランド電極と電気的に接続される、電気コネクタと回路基板との接続体。
【請求項7】
回路基板と請求項５に記載の電気コネクタとの接続体であって、
前記回路基板は、
パッド型の複数の信号電極と、
表裏を貫通するスルーホールの周りに形成される複数のグランド電極と、を備え、
前記信号電極に前記信号コンタクトが圧接され、
前記グランド電極に前記グランドコンタクトが圧入される、
電気コネクタと回路基板との接続体。
前記回路基板は、
パッド型の複数の信号電極と、
表裏を貫通するスルーホールの周りに形成される複数のグランド電極と、を備え、
前記信号電極に前記信号コンタクトが圧接され、
前記グランド電極に前記グランドコンタクトが圧入される、
電気コネクタと回路基板との接続体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板と接続される電気コネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
データセンタなどにおいてデータ通信の用途で用いられる接続システムにおけるサーバ、ルータでは、互いに９０°の向きになった２枚の回路基板を接続することが要求される場合がある。この場合、２枚の回路基板のそれぞれに電気コネクタとしての雄コネクタおよび雌コネクタが接続され、雄コネクタと雌コネクタが接続されることにより２枚の回路基板が相互に接続される。この種の電気コネクタは、例えば特許文献１および特許文献２に開示されるが、信号を伝送するための信号コンタクトとグランド（ＧＮＤ）用のグランドコンタクトが高密度で配置されている。信号コンタクトおよびグランドコンタクトは、例えば圧入型のコンタクトとして構成される。そして、特許文献１および特許文献２の電気コネクタは、信号コンタクトおよびとグランドコンタクトを支持するウエハを必要な枚数だけ積層して構成されている。ウエハの一例について、例えば特許文献３に詳しい記載がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表２００５－５２７０６８号公報
【特許文献2】特開２００８－５３５１８５号公報
【特許文献3】特開２０２１－２４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
高密度で信号コンタクトおよびグランドコンタクト（コンタクト等と総称することがある）を備える電気コネクタと回路基板とを接続する際に、コンタクト等が回路基板の導通部分に対して位置合わせされることが必要である。圧入型のコンタクト等であれば、回路基板に形成される貫通孔（スルーホール）に位置ずれすることなく挿入される必要がある。
そこで、本発明は、信号コンタクトとグランドコンタクトのそれぞれの機能を確保しつつ、信号コンタクトとグランドコンタクトの位置ずれを防ぐことのできる電気コネクタを提供することを目的とする。
そこで、本発明は、信号コンタクトとグランドコンタクトのそれぞれの機能を確保しつつ、信号コンタクトとグランドコンタクトの位置ずれを防ぐことのできる電気コネクタ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】
本発明の電気コネクタは、複数の信号コンタクト、複数のグランドコンタクト、複数の信号コンタクトおよび複数のグランドコンタクトを支持するウエハと、を備える。さらに電気コネクタは、ウエハに装着され、複数の信号コンタクトの位置決めを担う第１オーガナイザと、第１オーガナイザと互いに積層された状態で装着され、複数のグランドコンタクトと導通し、かつグランドコンタクトの位置決めを担う第２オーガナイザと、を備える。
【0006】
本発明の電気コネクタは、回路基板に接続される場合、好ましくは、第１オーガナイザは、電気的な絶縁材料から構成され、第２オーガナイザは、電気的な絶縁材料からなり、少なくとも回路基板との対向面の側が導電性材料から構成され、グランドコンタクトと導電性材料とが接することで、導通がなされる。
好ましい第２オーガナイザは、対向面に形成される導電膜と、導電膜を支持する電気的な絶縁材料からなる成形体と、を備える。
好ましい第２オーガナイザは、対向面に形成される導電膜と、導電膜を支持する電気的な絶縁材料からなる成形体と、を備える。
【0007】
本発明の電気コネクタにおいて、好ましくは、ハウジングの側から第１オーガナイザおよび第２オーガナイザが順に積層される。
第１オーガナイザは、複数の信号コンタクトを支持する複数の第１支持部が互いに間隔をあけて設けられる。
第２オーガナイザは、複数のグランドコンタクトを支持する複数の第２支持部と、表裏が貫通する複数の配置スペースとを、平面方向に交互に備える。
第第１オーガナイザの第１支持部が、第２オーガナイザの配置スペースに配置される。
第１オーガナイザは、複数の信号コンタクトを支持する複数の第１支持部が互いに間隔をあけて設けられる。
第２オーガナイザは、複数のグランドコンタクトを支持する複数の第２支持部と、表裏が貫通する複数の配置スペースとを、平面方向に交互に備える。
第第１オーガナイザの第１支持部が、第２オーガナイザの配置スペースに配置される。
【0008】
本発明の電気コネクタにおいて、好ましくは、複数の信号コンタクトのそれぞれは、圧接型のコンタクトであり、複数のグランドコンタクトのそれぞれは、圧入型のコンタクトである。
【0009】
本発明は、回路基板と以上のいずれかの電気コネクタとの接続体を提供する。この接続体において、回路基板は、信号電極とグランド電極を備え、電気コネクタの信号コンタクトが回路基板の信号電極と電気的に接続され、電気コネクタのグランドコンタクトが回路基板のグランド電極と電気的に接続される。
【0010】
本発明の接続体において、好ましくは、回路基板は、パッド型の複数の信号電極と、表裏を貫通するスルーホールの周りに形成される複数のグランド電極と、を備え、信号電極に信号コンタクトが圧接され、グランド電極にグランドコンタクトが圧入される。
【発明の効果】
【0011】
複数の信号コンタクトの位置決めを担う第１オーガナイザと、複数のグランドコンタクトと導通し、かつグランドコンタクトの位置決めを担う第２オーガナイザと、を備える本発明によれば、信号コンタクトとグランドコンタクトのそれぞれの機能を確保しつつ、信号コンタクトとグランドコンタクトの位置ずれを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態に係る電気コネクタの全体像を示す図である。
【図2】実施形態に係る電気コネクタのコンタクト等と回路基板との関係を示す図である。
【図3】実施形態に係る電気コネクタのコンタクト等が回路基板に接続される過程を示す図である。
【図4】実施形態に係る回路基板の一部を平面視した図である。
【図5】実施形態に係る回路基板との対向面の側から視た第２オーガナイザを示す図である。
【図6】実施形態に係る電気コネクタであって、第１オーガナイザが装着された信号コンタクトおよびグランドコンタクトが保持されるウエハを示す図である。
【図7】（ａ）は第１オーガナイザを単体で示す斜視図であり、（ｂ）は互いに位置決めされる第１オーガナイザとウエハとを示す図である。
【図8】実施形態に係る電気コネクタであって、第２オーガナイザが装着された信号コンタクトおよびグランドコンタクトが保持されるウエハを示す斜視図である。
【図9】（ａ）は第２オーガナイザを単体で示す斜視図であり、（ｂ）は互いに位置決めされる第２オーガナイザと第１オーガナイザが装着されるウエハとを示す図である。
【図10】信号端子の動作を説明する図であり、（ａ）は自由状態にあるときの姿勢を示し、（ｂ）は信号電極パッドに圧接された時の姿勢を示す図である。
【図11】第１電気コネクタを示し、（ａ）は回路基板との対向面の側から視た図、（ｂ）は（ａ）の１１ｂ－１１ｂ線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る電気コネクタと回路基板との接続体を説明する。この接続とは、電気的な接続と機械的な接続とを伴うことを意味する。
本実施形態は、図１に示されるように、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０との第１接続体１と、第２電気コネクタ３０と第２回路基板４０との第２接続体２と、を備える。なお、図1に示される第１回路基板２０および第２回路基板４０は、第１電気コネクタ１０および第２電気コネクタ３０との接続が認識できる範囲でその一部のみが示されている。図１は、一例として、第１電気コネクタ１０と第２電気コネクタ３０とが互いに嵌合されることにより、第１回路基板２０と第２回路基板４０とが互いの向きが直交するＤＰＯ（Direct Plug Orthogonal）を構成する。ＤＰＯにおいて、第１接続体１の第１回路基板２０と第２接続体２の第２回路基板４０との間で送受信される電気信号が第１電気コネクタ１０と第２電気コネクタ３０との間で受け渡しされる。本実施形態における第１電気コネクタ１０は、複数の信号コンタクト１３および複数のグランドコンタクト１５のそれぞれの位置決めを担う第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０と二つの位置決め部材を備える。
以下、第１接続体１、つまり第１電気コネクタ１０および第１回路基板２０について説明構成、効果を説明する。なお、第２電気コネクタ３０および第２回路基板４０を備える第２接続体２についても、第１接続体１と同様の構成を備えているため、第１接続体１の説明をもってその説明を省略する。
本実施形態は、図１に示されるように、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０との第１接続体１と、第２電気コネクタ３０と第２回路基板４０との第２接続体２と、を備える。なお、図1に示される第１回路基板２０および第２回路基板４０は、第１電気コネクタ１０および第２電気コネクタ３０との接続が認識できる範囲でその一部のみが示されている。図１は、一例として、第１電気コネクタ１０と第２電気コネクタ３０とが互いに嵌合されることにより、第１回路基板２０と第２回路基板４０とが互いの向きが直交するＤＰＯ（Direct Plug Orthogonal）を構成する。ＤＰＯにおいて、第１接続体１の第１回路基板２０と第２接続体２の第２回路基板４０との間で送受信される電気信号が第１電気コネクタ１０と第２電気コネクタ３０との間で受け渡しされる。本実施形態における第１電気コネクタ１０は、複数の信号コンタクト１３および複数のグランドコンタクト１５のそれぞれの位置決めを担う第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０と二つの位置決め部材を備える。
以下、第１接続体１、つまり第１電気コネクタ１０および第１回路基板２０について説明構成、効果を説明する。なお、第２電気コネクタ３０および第２回路基板４０を備える第２接続体２についても、第１接続体１と同様の構成を備えているため、第１接続体１の説明をもってその説明を省略する。
【0014】
［第１電気コネクタ１０：図２，図３参照］
第１電気コネクタ１０は、複数枚のウエハ１１が積層されて構成されている。ウエハ１１の概略の構成例を説明すると、２枚の配線板と２枚のシールド板を備えている。配線板とシールド板は、平面視して概ね矩形状をなしている。
２枚の配線板は、配列された複数の個別配線からなる金属配線が樹脂板にインサートモールドされた板状の部材である。金属配線を構成している各々の個別配線の一端部には、相手コネクタである第２電気コネクタ３０のコンタクトと接するコンタクトが形成されている。また、これら各々の個別配線の他端部には、第１回路基板２０に形成される複数の信号電極パッド２３のそれぞれに電気的に接触される複数の圧接型の信号コンタクト１３が配列されている（図２）。
２枚のシールド板は、互いに重ねられた状態の２枚の配線板を両側から挟むように配置される。これら２枚のシールド板のそれぞれの１つの側面には、嵌合相手となる第２電気コネクタ３０のグランドコンタクトと接続される複数のグランドコンタクトが配列されている。また、これら２枚のシールド板１４（図２）の他の側面には、第１回路基板２０に形成されるグランド電極として機能する複数のスルーホール電極２５に差し込まれる複数のグランドコンタクト１５が配列されている。
第１電気コネクタ１０は、複数枚のウエハ１１が積層されて構成されている。ウエハ１１の概略の構成例を説明すると、２枚の配線板と２枚のシールド板を備えている。配線板とシールド板は、平面視して概ね矩形状をなしている。
２枚の配線板は、配列された複数の個別配線からなる金属配線が樹脂板にインサートモールドされた板状の部材である。金属配線を構成している各々の個別配線の一端部には、相手コネクタである第２電気コネクタ３０のコンタクトと接するコンタクトが形成されている。また、これら各々の個別配線の他端部には、第１回路基板２０に形成される複数の信号電極パッド２３のそれぞれに電気的に接触される複数の圧接型の信号コンタクト１３が配列されている（図２）。
２枚のシールド板は、互いに重ねられた状態の２枚の配線板を両側から挟むように配置される。これら２枚のシールド板のそれぞれの１つの側面には、嵌合相手となる第２電気コネクタ３０のグランドコンタクトと接続される複数のグランドコンタクトが配列されている。また、これら２枚のシールド板１４（図２）の他の側面には、第１回路基板２０に形成されるグランド電極として機能する複数のスルーホール電極２５に差し込まれる複数のグランドコンタクト１５が配列されている。
【0015】
信号コンタクト１３は、一例として、圧接型のコンタクトが適用されている。信号コンタクト１３は、図３に示されるように、Ｕ字状に塑性変形された屈曲部１３Ａと、第１回路基板２０の信号電極パッド２３に接する接点部１３Ｂと、屈曲部１３Ａと接点部１３Ｂとを繋ぐ梁部１３Ｃと、を備える。信号コンタクト１３において、接点部１３Ｂのある側を先端とする。第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０とを互いに組み付ける過程で、接点部１３Ｂが信号電極パッド２３に押し付けられると、剛性の高い屈曲部１３Ａよりも先端側が弾性変形することにより、接点部１３Ｂは信号電極パッド２３に圧接される。
信号コンタクト１３は、例えば、導電性および弾性に優れた銅合金からなる板材を打ち抜き加工および曲げ加工することで形成される。グランドコンタクト１５も同様である。
信号コンタクト１３は、例えば、導電性および弾性に優れた銅合金からなる板材を打ち抜き加工および曲げ加工することで形成される。グランドコンタクト１５も同様である。
【0016】
グランドコンタクト１５は、一例として、圧入型（Press Fit）のコンタクトが適用される。グランドコンタクト１５は、ニードルアイ型とも称され、図２に示すように、プレスフィット部１５Ａと、プレスフィット部１５Ａの一方に連なる案内部１５Ｂと、プレスフィット部１５Ａの他方に連なる基部１５Ｃと、から構成される。プレスフィット部１５Ａは、一対の弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１と、弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１の間に挟まれる空隙１５Ａ２と、を備える。弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１は、各々、両持ち梁の構造をなしており、空隙１５Ａ２を挟んで外側へ弧状に湾曲して形成されている。したがって、弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１は、空隙１５Ａ２を間に挟んで、内側又は外側へ撓み、弾性変形が可能とされる。したがって、グランドコンタクト１５がスルーホール電極２５に挿入されると、空隙１５Ａ２を撓み空隙として弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１が内側へ弾性変形し、その反力により弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１の各々の外周面がスルーホール電極２５に押し付けられる。
【0017】
［第１回路基板２０：図２，図３，図４参照］
第１回路基板２０は、おもて面２１Ａとうら面２１Ｂを有する基板本体２１と、基板本体２１のおもて面２１Ａに形成される複数の信号電極パッド２３と、基板本体２１のおもて面２１Ａとうら面２１Ｂとを貫通して形成される複数のスルーホール電極２５と、を備える。
第１回路基板２０は、おもて面２１Ａとうら面２１Ｂを有する基板本体２１と、基板本体２１のおもて面２１Ａに形成される複数の信号電極パッド２３と、基板本体２１のおもて面２１Ａとうら面２１Ｂとを貫通して形成される複数のスルーホール電極２５と、を備える。
【0018】
基板本体２１は、複数枚の基板素材を積層して構成される。基板素材にはおもて面２１Ａに形成される複数の信号電極パッド２３に接続される図示が省略される信号経路が形成される。
【0019】
信号電極パッド２３には第１回路基板２０に組み付けられる第１電気コネクタ１０の信号コンタクト１３が圧接されることで、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０との間で電気信号の送受信が行われる。なお、図２～図４において、信号電極パッド２３は基板本体２１のおもて面２１Ａに記載されているが、基板本体２１の内部には複数の信号電極パッド２３のそれぞれに電気的に繋がる電気信号の送受信に関わる信号経路が基板本体２１の平面方向に沿って形成されている。この信号経路は、スルーホール電極２５を避けて形成される。
【0020】
なお、ここでは信号電極パッド２３を用いて圧接型の信号コンタクト１３と電気的に接続する例を示しているが、信号コンタクト１３をグランドコンタクト１５と同様に圧入型とし、第１回路基板２０に形成されるスルーホール電極にこの圧入型の信号コンタクト１３を挿入してもよい。ただし、信号電極パッド２３であれば基板本体２１に貫通孔を形成する必要がないので基板本体２１の機械的な強度を確保する上で有利であるのに加えて、おもて面２１Ａに信号電極パッド２３が形成されていたとしても基板本体２１の内部には信号経路を形成できる。
【0021】
スルーホール電極２５は、図４に示すように、基板本体２１に形成される貫通孔ＴＨと、貫通孔ＴＨを取り囲む基板本体２１の厚さ方向の壁面に形成され例えばメッキによる導電膜ＣＰと、から構成される。導電膜ＣＰは、通常、おもて面２１Ａおよびうら面２１Ｂにおけるスルーホール電極２５の開口の周囲にも形成される。導電膜ＣＰを構成するメッキは、金メッキ、銀メッキなどの公知のメッキが適用される。また、導電膜ＣＰは、メッキに限るものではなく、他の手段、例えば蒸着、スパッタリングなどによる導電膜ＣＰを適用することができる。信号電極パッド２３も同様の導電膜から形成される。
グランドコンタクト１５がスルーホール電極２５に挿入されると、プレスフィット部１５Ａの弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１が内側の空隙に向けて弾性変形する。その反力により弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１の各々の外周面がスルーホール電極２５の導電膜ＣＰに押し付けられることで、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０の間でグランド（ＧＮＤ）が図られる。
グランドコンタクト１５がスルーホール電極２５に挿入されると、プレスフィット部１５Ａの弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１が内側の空隙に向けて弾性変形する。その反力により弾性圧接片１５Ａ１，１５Ａ１の各々の外周面がスルーホール電極２５の導電膜ＣＰに押し付けられることで、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０の間でグランド（ＧＮＤ）が図られる。
【0022】
［オーガナイザ５０：図５参照］
第１電気コネクタ１０は、信号コンタクト１３およびグランドコンタクト１５の位置決めを担うオーガナイザ５０を備える。オーガナイザ５０は、図５に示されるように、信号コンタクト１３を位置決めする第１オーガナイザ６０と、グランドコンタクト１５を位置決めする第２オーガナイザ７０と、を備える。つまり、オーガナイザ５０は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０のそれぞれに信号コンタクト１３の位置決め機能とグランドコンタクト１５の位置決め機能を分離して対応させる。第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、別体として形成されるが、互いに積層された状態で第１電気コネクタ１０を構成するウエハ１１に装着される。以下、第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に説明する。
第１電気コネクタ１０は、信号コンタクト１３およびグランドコンタクト１５の位置決めを担うオーガナイザ５０を備える。オーガナイザ５０は、図５に示されるように、信号コンタクト１３を位置決めする第１オーガナイザ６０と、グランドコンタクト１５を位置決めする第２オーガナイザ７０と、を備える。つまり、オーガナイザ５０は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０のそれぞれに信号コンタクト１３の位置決め機能とグランドコンタクト１５の位置決め機能を分離して対応させる。第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、別体として形成されるが、互いに積層された状態で第１電気コネクタ１０を構成するウエハ１１に装着される。以下、第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に説明する。
【0023】
［第１オーガナイザ６０：図６，図７参照］
第１オーガナイザ６０は、図６に示されるように、複数のウエハ１１に対して装着されることで、信号コンタクト１３を位置決めする。なお、図６～図８において、ウエハ１１は第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０の装着を説明するのに必要な範囲のみが記載されている。
第１オーガナイザ６０は、一例として、電気的な絶縁材料である樹脂材料を射出成形することにより一体として形成される。第１オーガナイザ６０は、隣接して並ぶ一対の信号コンタクト１３，１３を単位として位置決めする。このことを位置決め単位６０Ｕということにすると、第１オーガナイザ６０は、一対の信号コンタクト１３，１３に対応する数の位置決め単位６０Ｕを備える。第１オーガナイザ６０において、複数の位置決め単位６０Ｕが、横方向Ｗおよび縦方向Ｄに並んで配置される。なお、説明の便宜上、図５などに示すように、横方向Ｗ、縦方向Ｄおよび高さ方向Ｈを定義する。位置決め単位６０Ｕは、本発明の第１支持部の一例である。
第１オーガナイザ６０は、図６に示されるように、複数のウエハ１１に対して装着されることで、信号コンタクト１３を位置決めする。なお、図６～図８において、ウエハ１１は第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０の装着を説明するのに必要な範囲のみが記載されている。
第１オーガナイザ６０は、一例として、電気的な絶縁材料である樹脂材料を射出成形することにより一体として形成される。第１オーガナイザ６０は、隣接して並ぶ一対の信号コンタクト１３，１３を単位として位置決めする。このことを位置決め単位６０Ｕということにすると、第１オーガナイザ６０は、一対の信号コンタクト１３，１３に対応する数の位置決め単位６０Ｕを備える。第１オーガナイザ６０において、複数の位置決め単位６０Ｕが、横方向Ｗおよび縦方向Ｄに並んで配置される。なお、説明の便宜上、図５などに示すように、横方向Ｗ、縦方向Ｄおよび高さ方向Ｈを定義する。位置決め単位６０Ｕは、本発明の第１支持部の一例である。
【0024】
位置決め単位６０Ｕは、図７（ａ）に示すように、複数のウエハ１１に第１オーガナイザ６０が装着されると、一対の信号コンタクト１３，１３の間に設けられる中央ガイド６１と、中央ガイド６１を間に挟み、かつ、中央ガイド６１とそれぞれが間隔を隔てて設けられる側方ガイド６３Ａ，６３Ｂと、を備える。中央ガイド６１および側方ガイド６３Ａ，６３Ｂは、横方向Ｗに側方ガイド６３Ａ、中央ガイド６１および側方ガイド６３Ｂの順に並んでいる。中央ガイド６１と側方ガイド６３Ａの間および中央ガイド６１と側方ガイド６３Ｂの間は、それぞれが高さ方向Ｈに貫通する空隙となっており、位置決め単位６０Ｕにおいてこの二つの空隙は一対の信号コンタクト１３，１３のそれぞれの収容スペース６４，６４を構成する。収容スペース６４，６４は、収容される一対の信号コンタクト１３，１３のそれぞれが横方向Ｗおよび縦方向Ｄに位置ずれしないように、横方向Ｗおよび縦方向Ｄの寸法が定められる。ここで位置ずれするか否かは、第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０とを接続する際および接続して接続体となった後の少なくとも一方において、信号コンタクト１３の接点部１３Ｂが対応する信号電極パッド２３に定位置で圧接されるか否かで判断される。複数のウエハ１１（第１電気コネクタ１０）と第１オーガナイザ６０は、図７（ｂ）に示すように、互いに位置合わせした後に、図６に示されるように、一対の信号コンタクト１３，１３が収容スペース６４，６４に収容されるように、互いに装着される。ウエハ１１に対して第１オーガナイザ６０が装着されると、次に、第２オーガナイザ７０が装着される。
【0025】
［第２オーガナイザ７０：図５，図８，図９参照］
第２オーガナイザ７０は、第１オーガナイザ６０が装着された複数のウエハ１１に対して装着されることで、グランドコンタクト１５を位置決めする。また、第２オーガナイザ７０は、グランドコンタクト１５との間でグランド（ＧＮＤ）として機能し、両者が同電位とされる。
第２オーガナイザ７０は、第１オーガナイザ６０が装着された複数のウエハ１１に対して装着されることで、グランドコンタクト１５を位置決めする。また、第２オーガナイザ７０は、グランドコンタクト１５との間でグランド（ＧＮＤ）として機能し、両者が同電位とされる。
【0026】
第２オーガナイザ７０は、一例として、電気的な絶縁材料である樹脂材料を射出成形することにより一体として形成される。ただし、第２オーガナイザ７０は、グランドとして機能するために、図５に示されるように、第１回路基板２０との対向面７０Ｓに例えばメッキによる導電膜ＣＰが形成される。
第２オーガナイザ７０には、図５および図９に示されるように、互いに積層される第１オーガナイザ６０の位置決め単位６０Ｕが配置される複数の配置スペース７５が横方向Ｗおよび縦方向Ｄに格子状またはマトリックス状に配列されている。配置スペース７５と配置スペース７５の間は、位置決めブロック７１で横方向Ｗが区切られており、仕切パネル７４で縦方向Ｄが区切られている。位置決めブロック７１は、本発明の第２支持部の一例である。
第２オーガナイザ７０には、図５および図９に示されるように、互いに積層される第１オーガナイザ６０の位置決め単位６０Ｕが配置される複数の配置スペース７５が横方向Ｗおよび縦方向Ｄに格子状またはマトリックス状に配列されている。配置スペース７５と配置スペース７５の間は、位置決めブロック７１で横方向Ｗが区切られており、仕切パネル７４で縦方向Ｄが区切られている。位置決めブロック７１は、本発明の第２支持部の一例である。
【0027】
それぞれの位置決めブロック７１には、第２オーガナイザ７０の表裏を貫通しグランドコンタクト１５が挿通される開口形状が矩形の挿通孔７２が二つずつ設けられている。二つの挿通孔７２は、縦方向Ｄに間隔をあけて設けられている。したがって、全体として、複数の挿通孔７２は縦方向Ｄおよび横方向Ｗに並んでいる。また、挿通孔７２よりも奥には、図１０に示すように、グランドコンタクト１５の基部１５Ｃが圧入される圧入支持部７６を備えている。圧入支持部７６は、基部１５Ｃが圧入されると、基部１５Ｃを機械的に拘束することにより、グランドコンタクト１５を位置決めする。
【0028】
図９（ｂ）に示すように、第１オーガナイザ６０が装着された複数のウエハ１１と第２オーガナイザ７０とを互いに位置合わせした後に、それぞれのグランドコンタクト１５が対応する挿通孔７２に挿通させながら組み付ける。そうすると、図８に示すように、第１接続体１が構成される。
【0029】
［第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０の積層構造：図８，図１０，図１１参照］
第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、図８に示されるように、複数のウエハ１１からなる電気コネクタ中間体に対して第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順で組付けられる。したがって、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、電気コネクタ中間体に対して第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に積層される。ただし、この積層は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０とが平面方向において全体が直に接していることを意味するものではない。第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０とは、高さ方向Ｈに直に接している部分もあれば、高さ方向Ｈに隙間がある部分もある。特に、第１オーガナイザ６０の位置決め単位６０Ｕの部分が第２オーガナイザ７０の配置スペース７５の中に配置されることで、位置決め単位６０Ｕに位置される信号コンタクト１３の接点部１３Ｂは配置スペース７５を介して外部に露出する。この構造により、接点部１３Ｂを第１回路基板２０の信号電極パッド２３に圧接させることができる。
第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、図８に示されるように、複数のウエハ１１からなる電気コネクタ中間体に対して第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順で組付けられる。したがって、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、電気コネクタ中間体に対して第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に積層される。ただし、この積層は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０とが平面方向において全体が直に接していることを意味するものではない。第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０とは、高さ方向Ｈに直に接している部分もあれば、高さ方向Ｈに隙間がある部分もある。特に、第１オーガナイザ６０の位置決め単位６０Ｕの部分が第２オーガナイザ７０の配置スペース７５の中に配置されることで、位置決め単位６０Ｕに位置される信号コンタクト１３の接点部１３Ｂは配置スペース７５を介して外部に露出する。この構造により、接点部１３Ｂを第１回路基板２０の信号電極パッド２３に圧接させることができる。
【0030】
第２オーガナイザ７０まで組付けられた電気コネクタ中間体において、図１０（ａ）に示すように、信号電極パッド２３に圧接される前の信号コンタクト１３は配置スペース７５から外部に突出している。しかし、電気コネクタ中間体が第１回路基板２０に組み付けられると、図１０（ｂ）に示すように、信号電極パッド２３に接点部１３Ｂが圧接されると、信号コンタクト１３，１３は第１オーガナイザ６０（位置決め単位６０Ｕ）の中央ガイド６１と側方ガイド６３Ａ，６３Ｂの間の収容スペース６４，６４に入り込む。そうすると、一方の信号コンタクト１３は中央ガイド６１と側方ガイド６３Ａとの間に挟まれることにより横方向Ｗの位置決めがなされ、他方の信号コンタクト１３は中央ガイド６１と側方ガイド６３Ｂとの間に挟まれることにより横方向Ｗの位置決めがなされる。位置決めされる信号コンタクト１３は、中央ガイド６１および側方ガイド６３Ａ，６３Ｂと接触することで位置決めされてもよいが、中央ガイド６１および側方ガイド６３Ａ，６３Ｂとの間に微小な隙間を有していてもよい。後者の場合、信号コンタクト１３は横方向Ｗに変位し得るが、その距離が微小であれば位置決めとして機能し得る。
【0031】
次に、グランドコンタクト１５は、図１１に示すように、第２オーガナイザ７０の挿通孔７２を貫通して第２オーガナイザ７０の対向面７０Ｓから突出する。グランドコンタクト１５は、基部１５Ｃが第２オーガナイザ７０の圧入支持部７６に支持される。圧入支持部７６の表面には対向面７０Ｓから連なる導電膜ＣＰが形成されており、グランドコンタクト１５は基部１５Ｃを通じて導電膜ＣＰと電気的に接続される。
【0032】
［第１電気コネクタ１０が奏する効果］
以上説明した第１電気コネクタ１０は以下の効果を奏する。
第１電気コネクタ１０は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０を備え、第１オーガナイザ６０により信号コンタクト１３を位置決めし、第２オーガナイザ７０によりグランドコンタクト１５を位置決めする。
以上説明した第１電気コネクタ１０は以下の効果を奏する。
第１電気コネクタ１０は、第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０を備え、第１オーガナイザ６０により信号コンタクト１３を位置決めし、第２オーガナイザ７０によりグランドコンタクト１５を位置決めする。
【0033】
ここで、高いグランド性能を確保するために、第２オーガナイザ７０の対向面７０Ｓには導電膜ＣＰが形成されている。したがって、仮に第２オーガナイザ７０だけでグランドコンタクト１５の位置決めに加えて信号コンタクト１３の位置決めの機能を持たせたとすると、信号コンタクト１３が導電膜ＣＰに接触してしまうおそれがある。このことは、導電膜ＣＰが形成されているオーガナイザには信号コンタクト１３の位置決めの機能を持たせることが難しく、そうすると信号コンタクト１３は第１回路基板２０と組み付ける際には位置決めがなされていないことになる。一方で、仮に第１オーガナイザ６０だけで信号コンタクト１３の位置決めに加えてグランドコンタクト１５の位置決めの機能を持たせたとすると、導電膜ＣＰが形成されていないため、高いグランド性能を確保することができない。
【0034】
したがって、第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０を備える第１電気コネクタ１０によれば、信号コンタクト１３およびグランドコンタクト１５のそれぞれを確実に位置決めできるのに加えて、信号コンタクト１３による確実な信号伝送およびグランドコンタクト１５による高いグランド性能を確保できる。
【0035】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明は第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０との第１接続体１だけを対象にできる。つまり、第１電気コネクタ１０の嵌合相手は第２回路基板４０と組み付けられる第２電気コネクタ３０に限るものではなく、回路基板と接続されない電気コネクタを第１電気コネクタ１０の嵌合相手にできる。
本発明は第１電気コネクタ１０と第１回路基板２０との第１接続体１だけを対象にできる。つまり、第１電気コネクタ１０の嵌合相手は第２回路基板４０と組み付けられる第２電気コネクタ３０に限るものではなく、回路基板と接続されない電気コネクタを第１電気コネクタ１０の嵌合相手にできる。
【0036】
信号コンタクト１３は、圧接型のコンタクトを例示したが、本発明はこれに限るものではなく、グランドコンタクト１５と同様の圧入型のコンタクトを用いることができる。
【0037】
第１オーガナイザ６０と第２オーガナイザ７０は、ウエハ１１に対して第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に積層する例を示したが、本発明はこれに限らず、ウエハ１１に対して第２オーガナイザ７０、第１オーガナイザ６０の順に積層することもできる。
ただし、本実施形態で示したように第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に積層すると、第２オーガナイザ７０の導電膜ＣＰが第１回路基板２０に近接して配置される。そうだとすると、第１回路基板２０の第２オーガナイザ７０との対向面にグランド面があれば、グランド性能の点で有利である。
逆に、第２オーガナイザ７０、第１オーガナイザ６０の順に積層すると、全体が絶縁材料からなる第１オーガナイザ６０が第１回路基板２０に近接して配置される。そうだとすると、第１回路基板２０の第１オーガナイザ６０との対向面に信号パターンを形成する領域を広くとることができる。
ただし、本実施形態で示したように第１オーガナイザ６０、第２オーガナイザ７０の順に積層すると、第２オーガナイザ７０の導電膜ＣＰが第１回路基板２０に近接して配置される。そうだとすると、第１回路基板２０の第２オーガナイザ７０との対向面にグランド面があれば、グランド性能の点で有利である。
逆に、第２オーガナイザ７０、第１オーガナイザ６０の順に積層すると、全体が絶縁材料からなる第１オーガナイザ６０が第１回路基板２０に近接して配置される。そうだとすると、第１回路基板２０の第１オーガナイザ６０との対向面に信号パターンを形成する領域を広くとることができる。
【0038】
また、複数のウエハ１１に対して一体をなす第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０の例を示したが、本発明はこれに限らず、複数のウエハ１１のそれぞれに対して装着される第１オーガナイザおよび第２オーガナイザとすることもできる。つまり、本発明は、単一のウエハ１１に対してそれぞれが単一の第１オーガナイザおよび第２オーガナイザを装着することができる。複数のウエハ１１に対して一体をなす第１オーガナイザ６０および第２オーガナイザ７０は、コスト的に有利である。一方で、単一のウエハ１１に対してそれぞれが単一の第１オーガナイザおよび第２オーガナイザは、それぞれのオーガナイザとしての機能を発揮するためにより好ましい形態を実現できる。
【0039】
第２オーガナイザ７０について、樹脂材料からなる成形体の対向面７０Ｓに導電膜ＣＰを形成する複合体から構成される例を示したが、本発明は第２オーガナイザ７０の全体を導電性材料から構成することもできる。この場合、導電性の樹脂材料を射出成形することにより第２オーガナイザ７０を得ることができるし、導電性の金属粉末をＭＩＭにより第２オーガナイザ７０を得ることができる。導電性の樹脂材料は、樹枝材料自体が導電性を備えているものではなく、導電性を備える粉末、繊維などを樹脂材料に分散させることにより得ることができる。
【符号の説明】
【0040】
１ 第１接続体
２ 第２接続体
１０ 第１電気コネクタ
１１ ウエハ
１３ 信号コンタクト
１３Ａ 屈曲部
１３Ｂ 接点部
１３Ｃ 梁部
１５ グランドコンタクト
１５Ａ プレスフィット部
１５Ａ１ 弾性圧接片
１５Ａ２ 空隙
１５Ｂ 案内部
１５Ｃ 基部
２０ 第１回路基板
２１ 基板本体
２１Ａ おもて面
２１Ｂ うら面
２３ 信号電極パッド
２５ スルーホール電極
３０ 第２電気コネクタ
４０ 第２回路基板
５０ オーガナイザ
６０ 第１オーガナイザ
６０Ｕ 位置決め単位
６１ 中央ガイド
６３Ａ，６３Ｂ 側方ガイド
６４ 収容スペース
７０ 第２オーガナイザ
７０Ｓ 対向面
７１ 位置決めブロック
７２ 挿通孔
７４ 仕切パネル
７５ 配置スペース
７６ 圧入支持部
ＣＰ 導電膜
ＴＨ 貫通孔
Ｄ 縦方向
Ｈ 高さ方向
Ｗ 横方向
２ 第２接続体
１０ 第１電気コネクタ
１１ ウエハ
１３ 信号コンタクト
１３Ａ 屈曲部
１３Ｂ 接点部
１３Ｃ 梁部
１５ グランドコンタクト
１５Ａ プレスフィット部
１５Ａ１ 弾性圧接片
１５Ａ２ 空隙
１５Ｂ 案内部
１５Ｃ 基部
２０ 第１回路基板
２１ 基板本体
２１Ａ おもて面
２１Ｂ うら面
２３ 信号電極パッド
２５ スルーホール電極
３０ 第２電気コネクタ
４０ 第２回路基板
５０ オーガナイザ
６０ 第１オーガナイザ
６０Ｕ 位置決め単位
６１ 中央ガイド
６３Ａ，６３Ｂ 側方ガイド
６４ 収容スペース
７０ 第２オーガナイザ
７０Ｓ 対向面
７１ 位置決めブロック
７２ 挿通孔
７４ 仕切パネル
７５ 配置スペース
７６ 圧入支持部
ＣＰ 導電膜
ＴＨ 貫通孔
Ｄ 縦方向
Ｈ 高さ方向
Ｗ 横方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】