JP2021093365A - シールドされた基板対基板コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】レセプタクル及びプラグの信号接触子によって発生したＥＭＩノイズの漏洩をなくしたり減らしたりする能力を有する基板対基板コネクタを提供する。【解決手段】プリント基板（２，３）同士を相互に接続するための基板対基板コネクタ（１）で、信号接触子（２２）は、レセプタクル（１０）の対応する信号接触子（１２）と接触することができるように構成されている。レセプタクル（１０）は、複数の信号接触子（１２）を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールド（１３）を備え、プラグ（２０）は、信号接触子（２２）を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールド（２３）を備える。レセプタクル（１０）のシールド（１３）とプラグ（２０）のシールド（２３）は、プラグ（２０）がレセプタクル（１０）の中に挿入されたときに相互に直接接触し、この接触構造がコネクタ（１）の全周に沿って設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、コネクタ、特に、プリント基板同士を相互に接続するための基板対基板コネクタに関する。

高速信号伝送対応の基板対基板コネクタを作ることが所望されており、ここで、基板対基板コネクタは、スマートフォンに内蔵され、スマートフォン内でマザーボードとその他の基板とを接続するためのものである。

コネクタ内の高速信号伝送は、コネクタの信号接触子間の接続部から放出されたＥＭＩ（電磁干渉）ノイズを増大させる傾向がある。高速信号伝送対応の基板対基板コネクタは、ＥＭＩノイズを遮蔽する能力を有している必要がある。

高さがより低い、例えば約０．６から０．７ｍｍの従来のスマートフォン用の基板対基板コネクタには、電磁干渉シールドが備わっていない。一方、従来のコンピュータ用やテレビ用の基板対基板コネクタには、電磁干渉シールドが備わっている。しかしながら、これらの電磁干渉シールド付きの基板対基板コネクタの高さは、スマートフォン用の基板対基板コネクタの高さに比べて相当に高くなっているので、従来の電磁干渉シールド付きの基板対基板コネクタの構造をスマートフォン用の基板対基板コネクタに適用することができない可能性がある。

また、従来の電磁干渉シールド付きの基板対基板コネクタは、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにプラグおよびレセプタクルのうちのいずれか一方だけがプラグハウジング及びレセプタクルハウジングの両方を取り囲むように構成されたシールドを含んでいる構造を有している。これらの従来の基板対基板コネクタは、ＥＭＩノイズを完全には遮蔽することができない。例えば、従来の電磁干渉シールド付きの基板対基板コネクタでは、ＥＭＩノイズは、プラグハウジングの外面とレセプタクルハウジングの内面との間の隙間を通ったり、樹脂製のプラグハウジング及びレセプタクルハウジングを通過したりして漏出する場合がある。

特開２０１２−５４１７３号公報は、プラグとプラグに嵌合可能であるレセプタクルとを備える基板対基板コネクタを開示しており、プラグは、絶縁性プラグハウジングとプラグハウジングに固定された複数のプラグシールド部材とを備え、レセプタクルは、絶縁性レセプタクルハウジングとレセプタクルハウジングに固定された複数のレセプタクルシールド部材とを備え、プラグシールド部材から延在するグランド接触部分は、プラグシールド部材から延在するグランド接触部分とそれぞれ直接接触する。しかしながら、プラグシールド部材もレセプタクルシールド部材もコネクタの長手方向に整列されるが、コネクタの長手方向における両端、つまり、コネクタの周囲部の短辺部に設けられていない。したがって、ＥＭＩノイズが、両端に位置付けられたプラグハウジング及びレセプタクルハウジングの両端部分を通って漏出する場合がある。さらに、プラグシールド部材とレセプタクルシールド部材との間に隙間があるので、その隙間を通ってＥＭＩノイズが漏出する場合がある。

特開２０１０−９７７５９号公報は、レセプタクル及びプラグを備える基板対基板コネクタを開示しており、レセプタクルは、絶縁性固定ハウジング、固定ハウジングに設けられた可動ハウジング、固定ハウジングの外面を取り囲む第１シールドカバー、及び、可動ハウジングの外面を取り囲む第２シールドカバーを備え、プラグは、可動ハウジングの中に挿入できるように構成された絶縁性プラグハウジングと、プラグハウジングの外面を取り囲むプラグシールドカバーとを備える。第２シールドカバーには、プラグがレセプタクルに嵌合されたときにプラグシールドカバーと直接接触する複数の屈曲タブが設けられている。しかしながら、屈曲タブは、コネクタの周囲部の短辺部に設けられているが、コネクタの周囲部の長辺部に設けられていない。したがって、ＥＭＩノイズが、プラグシールドカバーの長辺部と可動ハウジングの長辺部との間の隙間を通ったり、可動ハウジングの長辺部を通過したりして漏出する場合がある。

特開２００８−２４３７０３号公報は、レセプタクル及びプラグを備える基板対基板コネクタを開示しており、レセプタクルは、絶縁性レセプタクルハウジングとレセプタクルハウジングの外面を取り囲むレセプタクルシールド部材とを備え、プラグは、絶縁性プラグハウジングとプラグハウジングの両端を覆うプラグシールド部材とを備える。レセプタクルシールド部材には、プラグがレセプタクルに嵌合されたときにプラグシールド部材と直接接触する複数の屈曲タブが設けられている。しかしながら、屈曲タブは、コネクタの周囲部の短辺部に設けられているが、コネクタの周囲部の長辺部に設けられていない。したがって、ＥＭＩノイズは、プラグハウジングの長辺部とレセプタクルハウジングの長辺部との間の隙間を通ったり、プラグハウジングの長辺部及びレセプタクルハウジングの長辺部を通過したりして漏出する場合がある。

従来の基板対基板コネクタの上記した未解決の課題に対処する、特に、基板対基板コネクタのＥＭＩノイズ遮蔽性能を向上させる必要性がある。

特開２０１２−５４１７３号公報 特開２０１０−９７７５９号公報 特開２００８−２４３７０３号公報

本発明の目的は、レセプタクル及びプラグの信号接触子によって発生したＥＭＩノイズの漏洩をなくしたり減らしたりする能力を有する基板対基板コネクタを提供することである。

この目的は、プリント基板同士を相互に接続するための基板対基板コネクタであって、コネクタが、一方のプリント基板に電気的に接続される複数の信号接触子を備えるレセプタクルと、もう一方のプリント基板に電気的に接続される複数の信号接触子を備えるプラグと、を備えており、信号接触子は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにプラグの信号接触子の各々がレセプタクルの対応する信号接触子と接触することができるように構成されており、レセプタクルは、レセプタクルの複数の信号接触子を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールドを備え、プラグは、プラグの複数の信号接触子を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールドを備え、レセプタクルのシールドとプラグのシールドは、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときに相互に直接接触するように構成されており、この接触構造がコネクタの全周に設けられている、基板対基板コネクタによって達成される。

この基板対基板コネクタによって、プラグがレセプタクルの中に挿入されて、プラグの信号接触子の各々がレセプタクルの対応する信号接触子と接触するときに、レセプタクル及びプラグの信号接触子によって発生したＥＭＩノイズが、レセプタクル及びプラグのシールドによってコネクタの全周で遮蔽される。

基板対基板コネクタの一実施形態では、レセプタクルは、電気的絶縁性のあるレセプタクルハウジングを備え、そのレセプタクルハウジング内には、レセプタクルの複数の信号接触子が設置されており、レセプタクルハウジングは、レセプタクルの複数の信号接触子を取り囲む周囲部分を備えている。レセプタクルのシールドは、レセプタクルハウジングの周囲部分の内面を被覆する。また、プラグは、電気的絶縁性のあるプラグハウジングを備え、そのプラグハウジング内には、プラグの複数の信号接触子が設置され、プラグハウジングは、プラグの複数の信号接触子を取り囲む周囲部分を含み、プラグハウジングの周囲部分は、レセプタクルハウジングの周囲部分の中に挿入できるように構成されている。プラグのシールドは、プラグハウジングの周囲部分の外面を被覆する。

基板対基板コネクタの好適な実施形態では、プラグのシールドには、プラグのシールドをレセプタクルのシールドと直接接触させるための複数の当接部分が設けられている。当接部分は、プラグのシールドの全周に間隔をおいてに位置付けられている。この実施形態では、当接部分は、板ばねのように形成されてもよい。板ばねのように形成された当接部分は、プラグのシールドの表面から外側へ向かって斜め方向に突出しており、当接部分は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにレセプタクルのシールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている。

基板対基板コネクタの別の好適な実施形態では、レセプタクルのシールドには、レセプタクルのシールドをプラグのシールドと直接接触させるための複数の当接部分が設けられている。当接部分は、レセプタクルのシールド全周に間を置いて位置付けられている。この実施形態では、当接部分は、板ばねのように形成されている。板ばねのように形成された当接部分は、レセプタクルのシールドの表面から内側へ向かって斜め方向に突出し、当接部分は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにプラグのシールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている。

基板対基板コネクタの更なる好適な実施形態では、プラグのシールドには、プラグのシールドをレセプタクルのシールドと直接接触させるための複数の第１当接部分が設けられており、レセプタクルのシールドには、レセプタクルのシールドをプラグのシールドと直接接触させるための複数の第２当接部分が設けられている。第１当接部分は、プラグのシールド全周に間を置いて位置付けられ、第２当接部分は、レセプタクルのシールド全周に間を置いて位置付けられている。この実施形態では、第１当接部分は、板ばねのように形成されている。板ばねのように形成された第１当接部分は、プラグのシールドの表面から外側へ向かって斜め方向に突出し、第１当接部分は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにレセプタクルのシールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている。また、第２当接部分は、板ばねのように形成されている。板ばね状の第２当接部分は、レセプタクルのシールドの表面から内側に向かって斜め方向に突出し、第２当接部分は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときにプラグのシールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている。好ましくは、第１当接部分および第２当接部分は、プラグがレセプタクルの中に挿入されたときに第１当接部分と第２当接部分とが交互に配置されるように位置付けられてもよい。

基板対基板コネクタの上記の実施形態では、レセプタクルのシールドが、一方のプリント基板に電気的に接続される接地部分を備えてもよい。また、プラグのシールドは、もう一方のプリント基板に電気的に接続される接地部分を備えてもよい。

さらに、基板対基板コネクタの上記の実施形態では、レセプタクルの各信号接触子は、一方のプリント基板にはんだ付けされるはんだ付け部を備え、レセプタクルハウジングの底部分には、少なくとも１つの開口部が設けられてもよく、その開口部を通して、レセプタクルの複数の信号接触子のはんだ付け部がレセプタクルの挿入口側から視認可能である。

基板対基板コネクタの好適な実施形態では、コネクタは、スマートフォンに内蔵されるように適合される。ただし、本願に係る基板対基板コネクタは、例えば携帯電話、タブレット型コンピュータ、ノート型コンピュータ、卓上計算機、電子手帳、ポータブルテレビ、デジタルカメラ、医療機器などの他の種類の電子機器に内蔵されてもよい。

「プリント基板」との用語は、さまざまな電子基板を意味すると理解されるべきであり、例えば、ＰＣＢ（プリント回路基板）、ＰＷＢ（プリント配線基板）、ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）などが挙げられる。

本発明は、添付図面を検討しつつ、後述する非限定的な発明の実施形態の詳細な説明からさらに良く理解できるはずである。

図１は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタの一つの断面概略図であって、図３および図４に示されたＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図２は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタの別の断面概略図であって、図３および図４に示されたＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 図３は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタ内のレセプタクルの平面概略図である。 図４は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタ内のプラグの平面概略図である。 図５は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタ内のレセプタクルの変形例の断面概略図である。 図６は、本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタ内のレセプタクルの別の変形例の断面概略図である。 図７は、本願の第２実施形態に係る基板対基板コネクタの断面概略図である。 図８は、本願の第３実施形態に係る基板対基板コネクタの断面概略図であって、図９および図１０に示されたＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図９は、本願の第３実施形態に係る基板対基板コネクタ内のレセプタクルの平面概略図である。 図１０は、本願の第３実施形態に係る基板対基板コネクタ内のプラグの平面概略図である。 図１１は、本願の第４実施形態に係る単列型の基板対基板コネクタの断面概略図である。

第１実施形態
図１〜図４に示された基板対基板コネクタ１は、２つの基板（第１基板２および第２基板３）を互いに接続するためのものであり、特に、第１基板２と第２基板３との間の信号伝送を可能にする。基板対基板コネクタ１は、スマートフォンに適しており、スマートフォンに内蔵されるように適合されている。基板対基板コネクタ１によって相互に接続される第１基板２および第２基板３は、両方ともスマートフォンに内蔵され得る部品である。

図１および図２に示されているように、基板対基板コネクタ１は、相互に嵌合可能であるレセプタクル１０およびプラグ２０を備える。レセプタクル１０は、例えばスマートフォンのマザーボードなどの第１基板２上に取り付けられ、プラグ２０は、例えばマザーボードに接続される他の基板などの第２基板３上に取り付けられる。あるいは、プラグ２０が取り付けられる第２基板３がマザーボードであってもよく、レセプタクル１０が取り付けられる第１基板２がマザーボードに接続される他の基板であってもよい。

図１〜図３を参照すると、レセプタクル１０は、プラグ２０を受容することができるように構成された雌コネクタ部品であり、全体として実質的に直方体の外観を呈する。レセプタクル１０は、電気的絶縁性のレセプタクルハウジング１１と、複数の信号接触子１２と、電磁干渉シールド１３と、電力接触子１４とを備える。

図１、図２、及び図４を参照すると、プラグ２０は、レセプタクル１０の中に挿入可能であるように構成された雄コネクタであり、全体として実質的に直方体の外観を呈する。プラグ２０は、電気的絶縁性のプラグハウジング２１と、複数の信号接触子２２と、電磁干渉シールド２３と、電力接触子２４とを備える。

図１〜図４を参照すると、レセプタクルハウジング１１もプラグハウジング２１もそれぞれ、例えば合成樹脂などの１つ又は複数の電気的絶縁性材料から作られた成型部品である。レセプタクルハウジング１１及びプラグハウジング２１は、互いに係合可能であるように形成されており、特に、プラグハウジング２１がレセプタクルハウジング１１の中に挿入可能になるような形となっている。具体的には、矩形ループ形状の外側凹部１１０も、外側凹部１１０の中にある矩形の内側凹部１１１もレセプタクルハウジング１１上に形成されている。一方、プラグハウジング２１は、レセプタクルハウジング１１の外側凹部１１０の中に挿入可能である外周部分２１１と、レセプタクルハウジング１１の内側凹部１１１の中に挿入可能である内周部分２１２とを備える。

より詳細には、図１〜図３を参照すると、レセプタクルハウジング１１は、底部分１１２、外周部分１１３、及び内周部分１１４を備え、これらの部分は外側凹部１１０及び内側凹部１１１を画定する。底部分１１２は、略矩形に形作られ、且つ、第１基板２に隣接して平行に位置している。外周部分１１３は、略角筒形状を有して４つの壁を備えており、つまり、互いに対向する一対の長辺壁１１３ａと、互いに対向する一対の短辺壁１１３ｂとを備えている。各壁１１３ａ、１１３ｂは、底部分１１２の外周から、第１基板２から遠ざかる方向に突出している。内周部分１１４は、外周部分１１３の内面よりも小さい略角筒形状を有しており、略角筒形状の空間を有する外周部分１１３の内側に位置することができるくらい小さい。つまり、外周部分１１３及び内周部分１１４は、それらの間に矩形ループ形状の外側凹部１１０を画定する。内周部分１１４は、４つの壁を備えており、つまり、互いに対向する一対の長辺壁１１４ａと互いに対向する一対の短辺壁１１４ｂとを備えている。各壁１１４ａ、１１４ｂは、底部分１１２の中央部位から、第１基板２から遠ざかる方向に突出している。内周部分１１４の内側の空間が、内側凹部１１１である。内周部分１１４は、外周部分１１３と同じ向きに配置され、且つ、外周部分１１３と共通の中心点を有する。内周部分１１４は、実質的に外周部分１１３と同じ高さを有している。

レセプタクルハウジング１１の底部分１１２には、垂直に貫通して形成された２つの開口部１１５が設けられている。開口部１１５は、略矩形に形作られ、基板対基板コネクタ１の長手方向に延在する。開口部１１５は、内周部分１１４を間に挟んで両側に対称的に配置されている。つまり、一方の開口部１１５は、外周部分１１３の一方の長辺壁１１３ａと内周部分１１４の一方の長辺壁１１４ａとの間に位置し、もう一方の開口部１１５は、外周部分１１３のもう一方の長辺壁１１３ａと内周部分１１４のもう一方の長辺壁１１４ａとの間に位置している。

図１、図２、及び図４を参照すると、プラグハウジング２１は、外周部分２１１及び内周部分２１２に加えて底部分２１０を備える。底部分２１０は、略矩形に形作られ、且つ、第２基板３に隣接して平行に位置している。外周部分２１１は、略角筒形状を有して４つの壁を備えており、つまり、互いに対向する一対の長辺壁２１１ａと互いに対向する一対の短辺壁２１１ｂとを備えている。各壁２１１ａ、２１１ｂは、底部分２１０の外周から、第２基板３から遠ざかる方向に突出している。内周部分２１２は、外周部分２１１の内面よりも小さい略直方体形状を有しており、略角筒形状の空間を有する外周部分２１１の内側に位置することができるほど小さい。つまり、外周部分２１１及び内周部分２１２は、それらの間に矩形ループ形状の凹部２１３を画定する。内周部分２１２は、外周部分２１１と同じ向きに配置され、且つ、外周部分２１１と共通の中心点を有する。内周部分２１２は、実質的に外周部分２１１と同じ高さを有する。

図１〜図４を参照すると、信号接触子１２，２２の各々は、１つ又は複数の例えば銅や銅合金などの導電性材料から作られた幅狭のストリップ部品であり、所望の形状に曲げて形成されている。レセプタクル１０の各信号接触子１２は、その一部分がレセプタクルハウジング１１内に埋め込まれるようにして、レセプタクルハウジング１１内に設置されている。プラグ２０の各信号接触子２２は、その一部分がプラグハウジング２１内に埋め込まれるようにして、プラグハウジング２１内に設置されている。レセプタクル１０の複数の信号接触子１２は、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３によって取り囲まれ、プラグ２０の複数の信号接触子２２は、プラグハウジング２１の外周部分２１１によって取り囲まれている。レセプタクル１０の複数の信号接触子１２もプラグ２０の複数の信号接触子２２も、基板対基板コネクタ１の長手方向に等間隔に配置されて、２列に形成されている。レセプタクル１０の信号接触子１２の第１列及び第２列は、内側凹部１１１を間に挟んで両側に対称的に配置されている。プラグ２０の信号接触子２２の第１列及び第２列は、内周部分２１２を間に挟んで両側に対称的に配置されている。レセプタクル１０の複数の信号接触子１２とプラグ２０の複数の信号接触子２２は、第１基板２上の信号伝送線路と第２基板３上の信号伝送線路との間の信号伝送を可能にするために、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにそれぞれ相互に電気的に接続されるように配置構成されている。具体的には、複数の信号接触子１２，２２は、レセプタクル１０の複数の信号接触子１２がプラグ２０の複数の信号接触子２２とそれぞれ係合可能となるように形成され、特に、レセプタクル１０の各信号接触子１２が、プラグ２０の対応する信号接触子２２の中に挿入可能且つ接触可能となるような形となっている。

より詳細には、図１〜図３を参照すると、レセプタクル１０の信号接触子１２は、接触部１２０と、はんだ付け部１２１と、アンカー部１２２とを備える。接触部１２０は、プラグ２０の信号接触子２２と接触できるようにするために露出されている。接触部１２０は、凸形状を有しており、レセプタクルハウジング１１の内周部分１１４の長辺壁１１４ａの内側表面、先端表面、及び外側表面に沿って延在している。アンカー部１２２は、接触部１２０の端からはんだ付け部１２１の端まで延在しており、底部分１１２内に埋め込まれて固定されている。はんだ付け部１２１は、ＳＭＴ（表面実装技術）又はＰＩＰ（ピンインペースト技術）によって第１基板２上の信号伝送線路にはんだ付けするために露出されている。はんだ付け部１２１がレセプタクル１０の挿入口側から視認可能となるように、はんだ付け部１２１は底部分１１２から底部分１１２の開口部１１５の中へ突出している。このようなはんだ付け部１２１によって、信号接触子１２の全長は、レセプタクルの信号接触子のはんだ付け部がレセプタクルハウジングの外周部分から突出している構成よりも短くすることができ、それによって、信号接触子１２のための材料費を低減させて上記の構成よりも安くすることができる。また、信号接触子１２のはんだ付け部１２１がより短くなるので、複数の信号接触子１２のはんだ付け部１２１の高い共平面性を得ることができ、それによって、はんだ付け部１２１におけるはんだ付けの不良を防止することができる。さらに、はんだ付け部１２１が開口部１１５を通してレセプタクル１０の挿入口側から視認可能であるため、はんだ付け部１２１の共平面性及びはんだ付け部１２１内のはんだ付けされる部分を容易に検査できるようになる。

図１、図２、及び図４を参照すると、プラグ２０の信号接触子２２は、接触部２２０と、はんだ付け部２２１と、アンカー部２２２とを備える。接触部２２０は、プラグハウジング２１の凹部２１３の中に位置付けられ、レセプタクル１０の信号接触子１２と接触できるようにするために露出されている。接触部２２０は、レセプタクル１０の信号接触子１２の接触部１２０が中に挿入されるような凹形状を有している。接触部２２０は弾性変形可能であり、それによって、接触部１２０，２２０間の接触が確実に維持できるようになる。はんだ付け部２２１は、ＳＭＴ又はＰＩＰによって第２基板３上の信号伝送線路にはんだ付けするために露出されている。はんだ付け部２２１は、外周部分２１１から突出している。アンカー部２２２は、接触部２２０の端からはんだ付け部２２１の端まで延在しており、外周部分２１１内に埋め込まれて固定されている。

図１〜図４を参照すると、シールド１３もシールド２３もそれぞれ、ＥＭＩノイズを遮蔽する能力を有するカバー部品である。これらのシールド１３，２３は、１つ又は複数の電磁波遮蔽材料、例えば、銅合金やステンレス鋼などの金属板材から作られており、金属板材をプレスすることによって形成される。あるいは、シールドは、例えば金属メッシュ材、金属フォーム材、金属めっき材、金属含有コーティング材、金属含有ポリマー材、電磁遮蔽フィルム材などの他の材料から作られてもよい。

図１〜図３を参照すると、レセプタクル１０のシールド１３は、レセプタクル１０の複数の信号接触子１２を連続的に取り囲むように配置構成されている。具体的には、シールド１３は、外周部分１１３の内面、先端表面、及び外面を覆うように、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３に取り付けられている。シールド１３は、内装部１３０、先端部１３１、外装部１３２、及び内側フランジ部１３３を備える。内装部１３０は、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３の内面に沿った略角筒形状を有しており、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３の内面全体を被覆するように構成されている。各先端部１３１は、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３の先端表面に沿った矩形形状をゆうしており、外周部分１１３の対応する壁１１３ａ，１１３ｂの先端表面を被覆するように構成されている。各先端部１３１は、対応する壁１１３ａ，１１３ｂの内側表面の全長に亘って延在している。各先端部１３１は、内装部１３０内に一体的に設けられており、内装部１３０の上端（挿入口側の端）から外側へ延在している。内装部１３０と先端部１３１との間の角は、プラグ２０をレセプタクル１０の中へ挿入し易くするために、平面状の形や丸みのある形に面取りされている。各外装部１３２は、レセプタクルハウジング１１の外周部分１１３の外面に沿った矩形形状を有しており、外周部分１１３の対応する壁１１３ａ，１１３ｂの外側表面を被覆するように構成されている。各外装部１３２は、先端部１３１の全長に亘って延在している。各外装部１３２は、先端部１３１内に一体的に設けられており、先端部１３１の外側端から垂下されている。各外装部１３２には、第１基板２に電気的に接続させるための少なくとも１つの接地部分１３５が設けられている。各接地部分１３５は、外装部１３２の近位端（第１基板２の側面上の端）から外側へ延在するタブである。各接地部分１３５は、シールド１３の電気的な接地を可能にするために、ＳＭＴ又はＰＩＰによって第１基板２にはんだ付けすることができる。内側フランジ部１３３は、レセプタクルハウジング１１の底部分１１２の外周に沿った矩形ループ形状を有しており、底部分１１２の外周を被覆するように構成されている。また、シールド１３は、複数の部分に分けられてもよく、シールド１３は、レセプタクル１０の複数の信号接触子１２を間欠的に取り囲むように構成されてもよい。

外装部１３２は、必ずしも、先端部１３１の全長に亘って延在してレセプタクルハウジング１１の外周部分１１３の外面の大部分を被覆する必要はない。例えば、図５に示されているように、単に先端部１３１を接地部分１３５に接続するためだけに、レセプタクル１０のシールド１３’の外装部１３２’の幅は、接地部分１３５の幅と同じくらいであってもよい。また、レセプタクル１０のシールド１３は、必ずしも、内側フランジ部１３３を備えている必要はない。例えば、図６に示されているように、レセプタクル１０のシールド１３’’内に内側フランジ部が無くてもよい。

図１、図２、及び図４を参照すると、プラグ２０のシールド２３は、プラグ２０の複数の信号接触子２２を連続的に取り囲むように配置構成されている。具体的には、シールド２３は、外周部分２１１の先端表面及び外面を覆うようにして、プラグハウジング２１の外周部分２１１に取り付けられている。シールド２３は、外装部２３０及び先端部２３１を備える。外装部２３０は、プラグハウジング２１の外周部分２１１の外面に沿った略角筒形状を有し、プラグハウジング２１の外周部分２１１の外面全体を実質的に被覆するように構成されている。外装部２３０には、切欠き２３０ａが設けられており、その切欠き２３０ａを通して信号接触子２２のはんだ付け部２２１が露出されている。切欠き２３０ａは、外装部２３０の両側の長辺壁上に形成されている。先端部２３１は、プラグハウジング２１の外周部分２１１の先端表面に沿った矩形ループ形状を有しており、外周部分２１１の先端表面全体を被覆するように構成されている。先端部２３１は、外装部２３０内に一体的に設けられており、外装部２３０の先端部から内側へ延在している。外装部２３０と先端部２３１との間の角は、プラグ２０をレセプタクル１０の中へ挿入し易くするために、平面状の形又は丸みのある形に面取りされている。外装部２３０には、第２基板３に電気的に接続させるための少なくとも１つの接地部分２３３が設けられている。各接地部分２３３は、外装部２３０の近位端（第２基板３の側面上の端）から外側へ延在するタブである。各接地部分２３３は、シールド２３の電気的な接地を可能にするために、ＳＭＴ又はＰＩＰによって第２基板３にはんだ付けすることができる。また、シールド２３は、複数の部分に分けられてもよく、シールド２３は、プラグ２０の複数の信号接触子２２を間欠的に取り囲むように構成されてもよい。

図１〜図４を参照すると、レセプタクル１０のシールド１３とプラグ２０のシールド２３は、信号接触子１２，２２によって発生したＥＭＩノイズが漏出するのを防ぐために、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときに相互に直接接触するように構成されている。特に、ＥＭＩノイズが通過し得る経路をなくすために、シールド１３，２３の接触構造は、コネクタ１の全周に設けられている。接触構造は、必ずしも、コネクタ１の全周において連続的である必要はなく、ＥＭＩノイズが実質的に完全に遮蔽されるように間欠的であってもよい。

具体的には、図１、図２、及び図４に示されているように、プラグ２０のシールド２３の外装部２３０には、プラグ２０のシールド２３をレセプタクル１０のシールド１３と直接接触させるための複数の当接部分２３２が設けられている。各当接部分２３２は、矩形形状を有する板ばねのように形成されている。各当接部分２３２は、プラグ２０のシールド２３の外側表面から外側に向かって斜め方向に突出しており、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにレセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０と当接するようになっている。当接部分２３２は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにレセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０と当接することによって弾性変形されるように構成されている。このような当接部分２３２は、シールド１３の金属板材にコ字形状の切り線を入れ、その切れ線によって取り囲まれた部分を外側へ折ることによって形成される。当接部分２３２の折れ線は、先端部２３１に近い方の側に設けられ、当接部分２３２は、第２基板３に近い方の側に開口されている。複数の当接部分２３２は、プラグ２０のシールド２３の外装部２３０全周に間を置いて位置付けられている。複数の当接部分２３２の間の間隔は、シールド１３，２３によって遮蔽しようとするＥＭＩノイズの周波数帯に応じて決定することができる。

図２〜図４を参照すると、レセプタクル１０の電力接触子１４及びプラグ２０の電力接触子２４は、第１基板２と第２基板３との間の高電流伝送を可能にするための電流伝送要素である。これらの電力接触子１４，２４はそれぞれ、１つ又は複数の例えば銅や銅合金などの導電性材料から作られた幅広のストリップ部品であり、所望の形状に曲げて形成されている。電力接触子１４，２４のストリップ材料は、信号接触子１２，２２のものよりも幅が広く、それによって、相互に電気的に接続された電力接触子１４，２４を通して、例えば５．０Ａ以上の高電流を、流すことができるようになっている。レセプタクル１０の各電力接触子１４は、その一部分がレセプタクルハウジング１１内に埋め込まれるようにして、レセプタクルハウジング１１内に設置されている。プラグ２０の各電力接触子２４は、その一部分がプラグハウジング２１内に埋め込まれるようにして、プラグハウジング２１内に設置されている。レセプタクル１０の電力接触子１４及びプラグ２０の電力接触子２４は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにそれぞれ相互に電気的に接続されるように配置構成されている。

より詳細には、図２及び図３を参照すると、レセプタクル１０の電力接触子１４は、接触部１４０及びアンカー部１４１を備える。接触部１４０は、プラグ２０の電力接触子２４と接触できるようにするために露出されている。接触部１４０は、凸形状を有し、レセプタクルハウジング１１の内周部分１１４の短辺壁１１４ｂの内側表面、先端表面、及び外側表面に沿って延在している。アンカー部１４１は、底部分１１２内に埋め込まれて固定されている。レセプタクル１０の電力接触子１４は、ＳＭＴ又はＰＩＰによって第１基板２上の電流伝送線にはんだ付けすることができる。

図２及び図４を参照すると、プラグ２０の電力接触子２４は、接触部２４０、はんだ付け部２４１、及びアンカー部２４２を備える。接触部２４０は、プラグハウジング２１の凹部２１３の中に位置付けられ、レセプタクル１０の電力接触子１４の接触部１４０と接触できるようにするために露出されている。接触部２４０は弾性変形可能であり、それによって、接触部１４０，２４０間の接触が確実に維持できるようになる。はんだ付け部２４１は、ＳＭＴ又はＰＩＰによって第２基板３上の電流伝送線にはんだ付けするために露出されている。はんだ付け部２４１は、外周部分２１１から突出している。アンカー部２４２は、接触部２４０の端からはんだ付け部２４１の端まで延在しており、外周部分２１１内に埋め込まれて固定されている。

第２実施形態
図７は、本願の第２実施形態に係る基板対基板コネクタ１Ａを示している。基板対基板コネクタ１Ａは、上述した第１実施形態の基板対基板コネクタ１と共通する特徴を有しており、これらの共通する特徴についての詳細な説明は省略する。第１実施形態の基板対基板コネクタ１と比較して相違する基板対基板コネクタ１Ａの特徴についての詳細な説明は、下記のとおりである。

図７に示されているように、レセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０には、レセプタクル１０のシールド１３をプラグ２０のシールド２３と直接接触させるための複数の当接部分１３４が設けられている。各当接部分１３４は、矩形形状を有する板ばねのように形成されている。各当接部分１３４は、レセプタクル１０のシールド１３の内側表面から内側に向かって（レセプタクルハウジング１１の外側凹部１１０の内側の方へ）斜め方向に突出しており、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにプラグ２０のシールド２３の外装部２３０と当接するようになっている。当接部分１３４は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにプラグ２０のシールド２３の外装部２３０と当接することによって弾性変形されるように構成されている。このような当接部分１３４は、シールド２３の金属板材にコ字形状の切り線を入れ、その切れ線によって取り囲まれた部分を内側へ折ることによって形成される。当接部分１３４の折れ線は、先端部１３１に近い方の側に設けられ、当接部分１３４は、第１基板２に近い方の側に開口されている。複数の当接部分１３４は、レセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０全周に間を置いて位置付けられている。複数の当接部分１３４の間の間隔は、シールド１３，２３によって遮蔽しようとするＥＭＩノイズの周波数帯に応じて決定することができる。

本願の第１実施形態に係る基板対基板コネクタ１とは対照的に、第２実施形態に係る基板対基板コネクタ１Ａでは、板ばね状の当接部分がプラグ２０のシールド２３の外装部２３０に設けられていない。

第３実施形態
図８〜図１０は、本願の第３実施形態に係る基板対基板コネクタ１Ｂを示している。基板対基板コネクタ１Ｂは、上述した第１実施形態の基板対基板コネクタ１及び第２実施形態の基板対基板コネクタ１Ａと共通する特徴を有しており、これらの共通する特徴についての詳細な説明は省略する。第１実施形態の基板対基板コネクタ１及び第２実施形態の基板対基板コネクタ１Ａと比較して相違する基板対基板コネクタ１Ｂの特徴についての詳細な説明は、下記のとおりである。

図８に示されているように、プラグ２０のシールド２３の外装部２３０とレセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０との両方に、プラグ２０のシールド２３及びレセプタクル１０のシールド１３同士を相互に直接接触させるための複数の当接部分２３２，１３４が設けられている。

具体的には、図８及び図９に示されているように、プラグ２０のシールド２３の外装部２３０に設けられた第１当接部分２３２の各々は、矩形形状を有する板ばねのように形成されている。各第１当接部分２３２は、プラグ２０のシールド２３の外側表面から外側に向かって斜め方向に突出しており、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにレセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０と当接するようになっている。第１当接部分２３２は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにレセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０と当接することによって弾性変形されるように構成されている。このような第１当接部分２３２は、シールド１３の金属板材にコ字形状の切り線を入れ、その切れ線によって取り囲まれた部分を外側へ折ることによって形成される。第１当接部分２３２の折れ線は、先端部２３１に近い方の側に設けられ、第１当接部分２３２は、第２基板３に近い方の側に開口されている。

図８〜図１０に示されているように、レセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０に設けられた第２当接部分１３４の各々は、矩形形状を有する板ばねのように形成されている。各第２当接部分１３４は、レセプタクル１０のシールド１３の内側表面から内側に向かって（レセプタクルハウジング１１の外側凹部１１０の内側の方へ）斜め方向に突出しており、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにプラグ２０のシールド２３の外装部２３０と当接するようになっている。第２当接部分１３４は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときにプラグ２０のシールド２３の外装部２３０と当接することによって弾性変形されるように構成されている。このような第２当接部分１３４は、シールド２３の金属板材にコ字形状の切り線を入れ、その切れ線によって取り囲まれた部分を内側へ折ることによって形成される。第２当接部分１３４の折れ線は、先端部１３１に近い方の側に設けられ、第２当接部分１３４は、第１基板２に近い方の側に開口されている。

図８〜図１０を参照すると、第１当接部分２３２および第２当接部分１３４は、プラグ２０のシールド２３の外装部２３０全周に、及び、レセプタクル１０のシールド１３の内装部１３０全周に間を置いて位置付けられている。特に、複数の第１当接部分２３２及び複数の第２当接部分１３４は、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときに第１当接部分２３２と第２当接部分１３４とがシールド２３の外装部２３０及びシールド１３の内装部１３０の周方向に交互に配置されるように位置付けられている。つまり、基板対基板コネクタ１Ｂは、プラグ２０がレセプタクル１０の中に挿入されたときに第１当接部分２３２と第２当接部分１３４とが周方向に互いにずれて互いに重なることなく離間するような、第１当接部分２３２と第２当接部分１３４との間の相対的な位置関係を示す。隣接する第１当接部分２３２および第２当接部分１３４の間の間隔は、シールド１３，２３によって遮蔽しようとするＥＭＩノイズの周波数帯に応じて決定することができる。

第４実施形態
図１１は、本願の第４実施形態に係る単列型の基板対基板コネクタ１Ｃを示している。基板対基板コネクタ１Ｃは、上述した第１実施形態の基板対基板コネクタ１と共通する特徴を有しており、これらの共通する特徴についての詳細な説明は省略する。第１実施形態の基板対基板コネクタ１と比較して相違する基板対基板コネクタ１Ｃの特徴についての詳細な説明は、下記のとおりである。

図１〜図３に示された矩形ループ形状の外側凹部１１０及び矩形形状の内側凹部１１１に代えて、図１１に示されているように、矩形ループ形状の凹部１１０’がレセプタクルハウジング１１上に形成されている。一方、プラグハウジング２１は、レセプタクルハウジング１１の凹部１１０’の中に挿入可能である周囲部分２１１’を備える。

より詳細には、レセプタクルハウジング１１は、凹部１１０’を画定する底部分１１２、外周部分１１３、及び内側壁部分１１４’を備える。内側壁部分１１４’は、略矩形形状を有しており、略角筒形状の空間を有する外周部分１１３の内側に位置する。つまり、外周部分１１３及び内側壁部分１１４’は、それらの間に矩形ループ形状の凹部１１０’を画定する。内側壁部分１１４’は、底部分１１２の中央部位から、第１基板２から遠ざかる方向に突出している。内側壁部分１１４’は、外周部分１１３と同じ向きに配置される。内側壁部分１１４’は、実質的に外周部分１１３と同じ高さを有している。レセプタクルハウジング１１の底部分１１２には、垂直に貫通して形成された１つの開口部１１５が設けられている。開口部１１５は、外周部分１１３の一方の長辺壁１１３ａと内側壁部分１１４’との間に位置している。レセプタクル１０の複数の信号接触子１２は、レセプタクルハウジング１１の内側壁部分１１４’内に設置されている。レセプタクル１０の複数の信号接触子１２は、基板対基板コネクタ１Ｃの長手方向に等間隔に配置されて一列に形成されている。信号接触子１２の接触部１２０は、レセプタクルハウジング１１の内側壁部分１１４’の一方の対向する側方表面、先端表面、及び、もう一方の対向する側方表面に沿って延在している。

周囲部分２１１’の対向する長辺壁２１１ａ及び対向する短辺壁２１１ｂは、それらの間に矩形形状の凹部２１３’を画定する。プラグ２０の複数の信号接触子２２は、周囲部分２１１’の対向する長辺壁２１１ａのうちの一方に設置されている。プラグ２０の複数の信号接触子２２は、基板対基板コネクタ１Ｃの長手方向に等間隔に配置されて一列に形成されている。信号接触子２２の接触部２２０は、プラグハウジング２１の凹部２１３’の中に位置付けられている。

基板対基板コネクタ１、基板対基板コネクタ１Ａ、基板対基板コネクタ１Ｂ、又は基板対基板コネクタ１Ｃによって、コネクタ１、コネクタ１Ａ、コネクタ１Ｂ、又はコネクタ１Ｃにおける遮蔽性能を向上させることができる。その結果、レセプタクル１０及びプラグ２０の信号接触子１２，２２によって発生したＥＭＩノイズの漏洩をなくしたり減らしたりすることができ、例えばスマートフォンなどの電子機器内のＥＭＩノイズとＲＦ信号との間の干渉をなくしたり減らしたりすることができる。したがって、コネクタ１、コネクタ１Ａ、コネクタ１Ｂ、又はコネクタ１Ｃが内蔵された機器は、アンテナ性能を向上させることができ、高速信号伝送対応にすることができる。

レセプタクル及びプラグの複数の信号接触子の列の数は、適宜変更可能であり、複数の信号接触子が３列以上に形成されてもよい。また、レセプタクルのシールド及びプラグのシールドは、コネクタの全周において互いに連続的に直接接触してもよい。

本発明の好適な実施形態を例示目的で開示したが、当業者であれば、添付された特許請求の範囲および本発明の思想から逸脱することなく、さまざまな変形、追加及び代用が可能であることは理解されるであろう。

１ 基板対基板コネクタ
２ プリント基板
３ プリント基板
１０ レセプタクル
１２ 信号接触子
１３ 電磁干渉シールド
２０ プラグ
２２ 信号接触子
２３ 電磁干渉シールド

Claims (14)

1. プリント基板同士を相互に接続するための基板対基板コネクタであって、前記基板対基板コネクタが、
   一方のプリント基板に電気的に接続される複数の信号接触子を備えるレセプタクルと、
   もう一方のプリント基板に電気的に接続される複数の信号接触子を備えるプラグであって、前記プラグの前記信号接触子が、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記プラグの前記信号接触子の各々が前記レセプタクルの対応する前記信号接触子と接触することができるように構成されている、プラグと、
   を備えており、
   前記レセプタクルが、前記レセプタクルの前記複数の信号接触子を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールドを備え、前記プラグが、前記プラグの前記複数の信号接触子を連続的に又は間欠的に取り囲む電磁干渉シールドを備え、
   前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドと前記プラグの前記電磁干渉シールドが、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに相互に直接接触するように構成されており、この接触構造が前記基板対基板コネクタの全周に設けられている、基板対基板コネクタ。
2. 前記レセプタクルが、電気的絶縁性のあるレセプタクルハウジングを備え、前記レセプタクルハウジング内には、前記レセプタクルの前記複数の信号接触子が設置され、前記レセプタクルハウジングが、前記レセプタクルの前記複数の信号接触子を取り囲む周囲部分を備え、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドが、前記レセプタクルハウジングの前記周囲部分の内面を被覆し、
   前記プラグが、電気的絶縁性のあるプラグハウジングを備え、前記プラグハウジング内には、前記プラグの前記複数の信号接触子が設置され、前記プラグハウジングが、前記プラグの前記複数の信号接触子を取り囲む周囲部分を含み、前記プラグハウジングの前記周囲部分が、前記レセプタクルハウジングの前記周囲部分の中に挿入できるように構成され、前記プラグの前記電磁干渉シールドが、前記プラグハウジングの前記周囲部分の外面を被覆する、請求項１に記載の基板対基板コネクタ。
3. 前記プラグの前記電磁干渉シールドには、前記プラグの前記電磁干渉シールドを前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドと直接接触させるための複数の当接部分が設けられ、前記複数の当接部分が、前記プラグの前記電磁干渉シールドの全周に間隔をおいてに位置付けられている、請求項１又は２に記載の基板対基板コネクタ。
4. 前記当接部分が板ばねのように形成され、前記当接部分が、前記プラグの前記電磁干渉シールドの表面から外側へ向かって斜め方向に突出しており、前記当接部分は、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている、請求項３に記載の基板対基板コネクタ。
5. 前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドには、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドを前記プラグの前記電磁干渉シールドと直接接触させるための複数の当接部分が設けられ、前記当接部分が、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドの全周に間を置いて位置付けられている、請求項１から４のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタ。
6. 前記当接部分が板ばねのように形成され、前記当接部分が、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドの表面から内側へ向かって斜め方向に突出し、前記当接部分が、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記プラグの前記電磁干渉シールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている、請求項５に記載の基板対基板コネクタ。
7. 前記プラグの前記電磁干渉シールドには、前記プラグの前記電磁干渉シールドを前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドと直接接触させるための複数の第１当接部分が設けられ、前記第１当接部分が、前記プラグの前記電磁干渉シールドの全周に間を置いて位置付けられ、
   前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドには、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドを前記プラグの前記電磁干渉シールドと直接接触させるための複数の第２当接部分が設けられ、前記第２当接部分が、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドの全周に間を置いて位置付けられている、請求項１又は２に記載の基板対基板コネクタ。
8. 前記第１当接部分が板ばねのように形成され、前記第１当接部分が、前記プラグの前記電磁干渉シールドの表面から外側へ向かって斜め方向に突出し、前記第１当接部分が、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドと当接することによって弾性変形されるように構成されており、
   前記第２当接部分が板ばねのように形成され、前記第２当接部分が、前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドの表面から内側に向かって斜め方向に突出し、前記第２当接部分が、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記プラグの前記電磁干渉シールドと当接することによって弾性変形されるように構成されている、請求項７に記載の基板対基板コネクタ。
9. 前記第１当接部分および前記第２当接部分が、前記プラグが前記レセプタクルの中に挿入されたときに前記第１当接部分と前記第２当接部分とが交互に配置されるように位置付けられている、請求項７に記載の基板対基板コネクタ。
10. 前記レセプタクルの前記電磁干渉シールドが、一方のプリント基板に電気的に接続される接地部分を備える、請求項１から９のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタ。
11. 前記プラグの前記電磁干渉シールドが、もう一方のプリント基板に電気的に接続される接地部分を備える、請求項１から１０のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタ。
12. 前記レセプタクルの各信号接触子が、一方のプリント基板にはんだ付けされるはんだ付け部を備え、前記レセプタクルハウジングの底部分には、少なくとも１つの開口部が設けられ、前記少なくとも１つの開口部を通して、前記レセプタクルの前記複数の信号接触子の前記はんだ付け部が前記レセプタクルの挿入口側から視認可能である、請求項２に、又は請求項２を引用する請求項３から１１のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタ。
13. 前記基板対基板コネクタがスマートフォンに内蔵されるように適合されている、請求項１から１２のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタ。
14. 請求項１から１２のうちの何れか一項に記載の基板対基板コネクタを備えるスマートフォン。

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