JPH07161414A

JPH07161414A - コネクタ

Info

Publication number: JPH07161414A
Application number: JP30841093A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Sato; 一臣佐藤
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1995-06-23
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: JP2896836B2

Abstract

(57)【要約】【目的】特性インピーダンス、クロストークなどの高
周波信号の伝送特性を改善したコネクタを提供する。【構成】複数の端子は、露出部の幅が広い端子１１
と、露出部の幅が狭い端子１２との２種から成る。両端
子１１、１２は交互に配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板と基板または基板
とケーブルなどを接続するためのコネクタに関し、特
に、特性インピーダンス、クロストークなどの高周波信
号の伝送特性を改善したコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】基板と基板を接続するための従来のツー
ピースコネクタの一例を、図１４に示す。図１４におけ
るツーピースコネクタは、第１の基板と第２の基板と
（共に図示せず）を互いに垂直な位置関係に接続するタ
イプである。そして、このツーピースコネクタは、第１
の基板に装着されるピンヘッダ８と第２の基板に装着さ
れるソケット９とから構成されている。ピンヘッダ８と
ソケット９とは、相互に嵌合接続する。

【０００３】図１４において、ピンヘッダ８は、インシ
ュレータ８０と、インシュレータ８０に圧入保持され、
導電性材料から成る端子８１とを有している。端子８１
は、相手側コンタクト（後述するソケットコンタクト９
１ａ）に嵌合接続するピンコンタクト部８１ａと、ピン
コンタクト部８１に一体の露出部８１ｂと、さらに露出
部８１ｂの先端にあり、基板に半田接続される半田付け
部８１ｃとを有している。露出部８１ｂは、その途中か
らピンコンタクト部８１に対してほぼ直角に延びる形状
を呈しており、一般に、アングルタイプと呼ばれる。

【０００４】一方、ソケット９は、インシュレータ９０
と、インシュレータ９０に圧入保持され、導電性材料か
ら成る端子９１とを有している。端子９１は、インシュ
レータ９０内に位置するソケットコンタクト部９１ａ
と、インシュレータ９０の外側に位置し、ソケットコン
タクト部９１ａに一体に、同方向に延びる露出部９１ｂ
とを有している。露出部９１ｂは、基板に半田接続され
るので、半田付け部ともいえる。

【０００５】図１５は、ピンヘッダ８を、その端子８１
の露出部８１ｂ側から見た斜視図である。図１４および
図１５において、端子８１は、例えば、黄銅などの板材
を打抜いて、さらにアングル形状に折り曲げて作製され
ている。また、端子８１のピンコンタクト部８１ａは、
その径が細い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記したような型式の
コネクタは、端子８１のピンコンタクト部８１ａの径が
細い構造であるため、特性インピーダンスが高いという
傾向にある。

【０００７】特性インピーダンスが高いコネクタに、高
周波成分を多く含んだパルス信号が入力された場合に
は、大きな反射ノイズを生じ、このコネクタを用いて接
続された機器の電子回路が誤動作したり破損する虞があ
る。

【０００８】ところで、特性インピーダンスＺ₀は、以
下に示す数式１で表される。

【０００９】

【数１】数式１において、符号Ｌはインダクタンス、符号Ｃは静
電容量である。

【００１０】図１６は、図１４および図１５で示したピ
ンヘッダ８における端子８１の露出部８１ｂを示す概念
的な配置図である。図１６において、符号Ｓ₇〜Ｓ₁₁は
信号端子であり、符号Ｇ₇〜Ｇ₁₀はグランド端子であ
る。ここで、信号端子Ｓ₇〜Ｓ₁₁について、有限要素法
を用いて、インダクタンスＬ、静電容量Ｃおよび特性イ
ンピーダンスＺ₀を求めると、以下の数式２に示すよう
になる。尚、インダクタンスＬおよび静電容量Ｃは、長
さ１ｍ当たりの値であり、周囲の比誘電率を１とする。

【００１１】

【数２】通常、プリント基板のストリップラインやケーブルなど
の特性インピーダンスは、５０Ω程度である。これに比
べて従来のコネクタは特性インピーダンスがかなり高
く、特性インピーダンスのマッチングがとれていない。
したがって、反射ノイズが発生し、高周波信号の伝送に
は適さない。

【００１２】以上説明したように、従来のこの種のコネ
クタは、高周波信号の伝送特性を考慮して特性インピー
ダンスを整合させたり、クロストークノイズを減少させ
るような構造を有していない。

【００１３】本発明の課題は、特性インピーダンス、ク
ロストークなどの高周波信号の伝送特性を改善したコネ
クタを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、板状を
呈する複数の端子がインシュレータに対して水平および
垂直方向のうち少なくともいずれかの方向に配列され、
前記複数の端子はそれぞれ、前記インシュレータ内で延
び、相手側コネクタと接続するコンタクト部と、前記イ
ンシュレータ外で延び、基板への接合部分を持つ露出部
とを備えたコネクタにおいて、前記複数の端子は、前記
露出部の幅が広い端子と前記露出部の幅が狭い端子との
２種から成り、両端子が交互に配列されたことを特徴と
するコネクタが得られる。

【００１５】本発明によればまた、板状を呈する複数の
端子がインシュレータに対して水平および垂直方向のう
ち少なくともいずれかの方向に配列され、前記複数の端
子はそれぞれ、前記インシュレータ内で延び、相手側コ
ネクタと接続するコンタクト部と、前記インシュレータ
外で延び、基板への接合部分を持つ露出部とを備えたコ
ネクタにおいて、前記複数の端子は、前記コンタクト部
の幅が広い端子と前記コンタクト部の幅が狭い端子とか
ら成り、両端子が交互に配列されたことを特徴とするコ
ネクタが得られる。

【００１６】

【作用】上記構成の本発明では、端子の露出部および／
またはコンタクト部が幅広のものと幅狭のもので構成さ
れており、これらを水平方向および／または垂直方向に
交互に配置するようにしたので、幅狭のものを信号端子
とし、幅広のものをグランド端子として使用すれば、断
面が、いわゆるコプレナー型の伝送路に近づくことで、
インダクタンスＬが下がり、また、静電容量Ｃが大きく
なることで、結果的に特性インピーダンスＺ₀が小さく
なり、整合度が改善されることで、コネクタを基板やケ
ーブルと接続して高周波信号を伝送させたときに発生す
る反射ノイズが減少する。また、インダクタンスＬが下
がり、グランドとの静電結合が大きくなると、クロスト
ークノイズが減少する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例によ
るコネクタを説明する。

【００１８】［実施例１］図１は、本発明の実施例１に
よるコネクタであるソケットコネクタ（ツーピースコネ
クタの一方）をその背面側から見た斜視図であり、図２
（ａ）、（ｂ）は図１に示すソケットコネクタを切断線
Ｉ−Ｉ、II−IIにて切断した縦断面図である。

【００１９】図１、図２（ａ）および（ｂ）において、
実施例１によるソケットコネクタ１は、インシュレータ
１０と、インシュレータ１０に圧入保持され、導電性材
料から成る複数の端子１１および１２とを有している。

【００２０】端子１１、１２はそれぞれ、インシュレー
タ１０内部にあるコンタクト部（ソケットコンタクト）
１１ａ、１２ａと、インシュレータの外側にある露出部
１１ｂ、１２ｂと、さらに露出部１１ｂ、１２ｂの下端
にあり、図示しない基板に半田付けによって固定される
半田付け部１１ｃ、１２ｃとを有している。

【００２１】露出部１１ｂおよび露出部１２ｂはいずれ
も、薄板形状を呈しており、露出部１１ｂは幅広く、露
出部１２ｂは幅が狭い。また、露出部１１ｂ、１２ｂに
はいずれも、４５度に傾斜したアングル部がある。この
アングル部によって、コンタクト部１１ａ、１２ａの延
在方向と半田付け部１１ｃ、１２ｃの延在方向とは互い
に直角関係にある。そして、複数の端子１１と複数の端
子１２とは、インシュレータ１０に対して水平方向およ
び垂直方向に交互の配置で、かつ、各露出部の板厚方向
を平行にして、圧入保持されている。

【００２２】図３は、実施例１によるソケットコネクタ
１における端子１１および１２を切断線Ａ−Ａにて切断
した断面図、即ち、各露出部における断面図である。図
３において、幅広の露出部１１ｂを有する端子１１はグ
ランド端子Ｇ₁〜Ｇ₆とし、幅狭の露出部１２ｂを有す
る端子１２は信号端子Ｓ₁〜Ｓ₆としている。

【００２３】このように割り当てた実施例１によるソケ
ットコネクタ１において、例えば、信号端子Ｓ₁ならび
に信号端子Ｓ₃およびＳ₆の、インダクタンスＬ、静電
容量Ｃおよび特性インピーダンスＺ₀を求めると、以下
の数式３のようになる。尚、インダクタンスＬおよび静
電容量Ｃは長さ１メートルあたりの値であり、また、周
囲の比誘電率は１とした。

【００２４】

【数３】数式３からわかるように、本発明の実施例１によるソケ
ットコネクタは、その断面がいわゆるコプレナー型の伝
送路に近づくため、インダクタンスＬが下がる一方、静
電容量Ｃが大きくなる。この結果、特性インピーダンス
Ｚ₀が小さくなり、整合度が改善されることで、コネク
タを基板やケーブルと接続して高周波信号を伝送させた
ときに発生する反射ノイズが減少する。

【００２５】尚、実施例１によるソケットコネクタ１に
おいて、端子１１、１２のコンタクト部１１ａ、１２ａ
は、従来例と同様のチューニングフォークタイプの２点
接点バネ形式であり、しかも、露出部１１ｂ、１２ｂの
幅広および幅狭の如何にかかわらず、全て同形状を呈し
ている。もっとも、本発明によるコネクタのコンタクト
部は、この例に限定されるものではなく、コンタクト部
も露出部に合せて、幅広のものと幅狭のものとの２種類
の形状にしてもよい。

【００２６】［実施例２］図４は、本発明の実施例２に
よるコネクタにおける端子部の露出部を示す断面図であ
る。実施例２によるコネクタは、実施例１によるソケッ
トコネクタと、端子の露出部の断面形状が異る。この他
の点については、実施例１と同様の構成であるため、図
示および詳述は省略する。また、実施例１と同様部に
は、図１、図２（ａ）および（ｂ）と同符号を付してい
る。

【００２７】図４において、実施例２によるコネクタ
は、幅広の露出部１１ｂの両端側が直角に曲折された断
面形状を呈する幅広の露出部１１ｂを有している。これ
によって、静電容量Ｃが増加し、特性インピーダンスＺ
₀がさらに下がる。尚、実施例２においては、幅広の露
出部の両端を曲折したが、一方の端部のみが曲折されて
いてもよい。また、幅広の露出部ではなく、幅狭の露出
部１２ｂの両端または一端が直角に曲折されたものであ
ってもよい。

【００２８】［実施例３］本発明の実施例３によるコネ
クタは、図１〜図３に示した実施例１によるソケットコ
ネクタ１に嵌合接続するピンヘッダ（ツーピースコネク
タの他方）である。

【００２９】図５は、実施例３によるピンヘッダを示す
図であり、そのインシュレータの一部を切断して、内部
が見えるようにした状態の斜視図である。図５におい
て、ピンヘッダ３は、インシュレータ３０と、インシュ
レータ３０に交互に圧入された幅広の端子３１および幅
狭の端子３２とを有している。端子３１、３２はそれぞ
れ、コンタクト部３１ａ、３２ａと、半田付け部３１
ｃ、３２ｃとを有している。端子３１はコンタクト部３
１ａからインシュレータ３０への圧入部までが幅広を呈
しており、一方、端子３２はコンタクト部３２ａからイ
ンシュレータ３０への圧入部までが幅狭を呈している。
半田付け部３１ｃ、３２ｃはどちらも、同一のピン状を
呈している。

【００３０】実施例３によるピンヘッダ３は、実施例１
によるソケットコネクタ１に対し、幅広の端子３１がソ
ケットコネクタ１の幅広の露出部を有する端子１１に嵌
合接続され、また、幅狭の端子３２がソケットコネクタ
１の幅狭の露出部を有する端子１２に嵌合接続される。

【００３１】これ等嵌合接続に際しては、端子３１、３
２がその板厚方向でソケットコネクタ１のコンタクト部
によって挟持される構造であるため、ソケットコネクタ
１のコンタクト部は、幅の広狭にかかわらず、全て同一
形状のものであっても、また、幅広のものと幅狭のもの
に形成されているものであってもよい。

【００３２】［実施例４］図６（ａ）および（ｂ）は、
本発明の実施例４によるソケットコネクタを示す断面図
である。また、図７は、図６（ａ）および（ｂ）におけ
る切断線Ｂ−Ｂによる断面図である。

【００３３】実施例４によるソケットコネクタは、基本
的には、実施例１あるいは２と同様の構造であるが、幅
広の露出部を有する端子１１のうちの外側、内側にある
各端子１１の露出部１１ｂの側縁を、断面Ｌ字状（図
７）に曲折してある点で異る。即ち、図７からよく分か
るように、隣接する列の最も外側、内側にある各幅広の
露出部１１ｂをＬ字状に曲折し、実施例１あるいは２よ
りも、幅狭の露出部１２ｂに近づけることによって、幅
広の露出部１１ｂで囲まれている幅狭の露出部１２ｂよ
りも高かった特性インピーダンスを下げることができる
とともに、クロストークノイズを減少させることができ
る。尚、このような曲折部分は、曲げ加工によるか、あ
るいは、絞り加工によって形成される。

【００３４】［実施例５］図８は、本発明の実施例５に
よるソケットコネクタにおける端子の露出部の断面図で
ある。実施例５によるソケットコネクタは、実施例２と
実施例４とを組合わせたような構造である。即ち、端子
１１のうちの外側の端子１１の幅広の露出部１１ｂにつ
いて、その外側の側端部を寸法の長いＬ字状に長く曲折
する一方、内側の側端部を小さく曲折している。さら
に、内部に位置する端子１１の露出部１１ｂの両側端
を、小さく曲折してある。

【００３５】［実施例６］図９〜図１２は、本発明の実
施例６によるコネクタを示す図である。実施例６による
コネクタは、ツーピースコネクタであって、プラグコネ
クタ４とレセプタクルコネクタ５とから成っている。
尚、図１１は、図１０における切断線Ｃ−Ｃによるレセ
プタクルコネクタ５の端子のみを描いた断面図であり、
他方、図１２は、図１０における切断線Ｄ−Ｄによるプ
ラグコネクタ４の端子のみを描いた断面図である。

【００３６】まず、図９、１０、１２を参照して、プラ
グコネクタ４を説明する。プラグコネクタ４のインシュ
レータ４０のレセプタクルコネクタ５受容孔内には、上
下に２段の凸片４０ａが形成されている。この凸片４０
ａの上下の面にはそれぞれ、幅広の端子４１と幅狭の端
子４２のコンタクト部４１ａ、４２ａが長手方向に交互
に配置されるようにしてインシュレータ４０に圧入保持
されている。そして、上下方向（段方向）においても端
子４１と端子４２のコンタクト部４１ａ、４２ａが交互
になるように配置されている。インシュレータ４０の背
面側には、コンタクト部４１ａ、４２ａと一体的に接続
された半田付け部４１ｃ、４２ｃが露出されている。

【００３７】次に、図９、１０、１１を参照して、レセ
プタクルコネクタ５を説明する。レセプタクルコネクタ
５のインシュレータ５０には、上記プラグコネクタ４の
端子４１と端子４２に導通接続する端子５１、５２が圧
入保持されている。これらの端子５１、５２のコンタク
ト部５１ａ、５２ａは、プラグコネクタ４の凸片４０ａ
上に位置する端子４１、４２を挟持するようなバネ性を
付与されている。この端子５１、５２のコンタクト部５
１ａ、５２ａも、プラグコネクタの端子４１、４２に対
応して、幅広と幅狭になっている。レセプタクルコネク
タ５の端子５１、５２のインシュレータ５０の背面部へ
の露出部５１ｂ、５２ｂは、アングルタイプとなって４
５度の角度で傾斜している。この露出部５１ｂ、５２ｂ
も、コンタクト部５１ａ、５２ａに対応して、幅広と幅
狭に形成されており、その先端には、基板などへ半田付
け固定される半田付け部５１ｃ、５２ｃが設けられてい
る。

【００３８】［実施例７］図１３は、本発明の実施例７
によるコネクタであるレセプタクルコネクタを示す部分
的な斜視図である。

【００３９】図１３おいて、実施例７によるレセプタク
ルコネクタ６は、実施例６によるレセプタクルコネクタ
５の半田付け部を表面実装型の半田付け端子部６１ｃ、
６２ｃに変更し、プリント基板７に形成されたランド７
１、７２に半田付けされるものである。このランド７
１、７２も、当然ながら、半田付け端子部６１ｃ、６２
ｃの幅の大きさに対応して幅広ランド７１と幅狭ランド
７２から構成されている。即ち、上側２段の半田付け端
子部６１ｃ、６２ｃをプリント基板７の上面のランド７
１、７２上に半田付けし、下側２段の半田付け端子部６
１ｃ、６２ｃを裏面側のランド半田付けする。

【００４０】尚、幅広の半田付け端子６１ｃは、先端が
２股状に形成されており、半田付け後に内側の半田接続
部が見えるようにされている。また、本実施例はこれに
限定されるものではなく、２股の代わりに窓孔を形成し
ておいてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によるコネクタは、複数の端子
が、露出部の幅およびコンタクト部の幅の少なくとも一
方が広い端子と、前記露出部の幅およびコンタクト部の
幅の少なくとも一方が狭い端子との２種から成り、両端
子が交互に配列されているため、幅狭端子を信号端子と
して、幅広端子をグランド端子として用いれば、特性イ
ンピーダンスが小さくなり、整合度が改善されること
で、コネクタを基板やケーブルと接続して高周波信号を
伝送させたときに発生する反射ノイズが減少する。ま
た、回路の誤動作や破壊をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるコネクタであるソケッ
トコネクタをその背面側から見た斜視図である。

【図２】図１に示すソケットコネクタの縦断面図であ
り、（ａ）は切断線Ｉ―Ｉによるもの、（ｂ）は切断線
II−IIによるものである。

【図３】図２（ａ）および（ｂ）に示すソケットコネク
タにおける端子を切断線Ａ−Ａにて切断した断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例２によるコネクタであるソケッ
トコネクタにおける端子部の露出部を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の実施例３によるコネクタであるピンヘ
ッダを示す図であり、そのインシュレータの一部を切断
して、内部が見えるようにした状態の斜視図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）共に、本発明の実施例４による
コネクタであるソケットコネクタを示す断面図である。

【図７】図６（ａ）および（ｂ）におけるソケットコネ
クタの切断線Ｂ−Ｂによる断面図である。

【図８】本発明の実施例５によるコネクタであるソケッ
トコネクタにおける端子の露出部の断面図である。

【図９】本発明の実施例６によるコネクタであるプラグ
コネクタとレセプタクルコネクタを示す部分的な斜視図
である。

【図１０】図９に示すコネクタの縦断面図である。

【図１１】図１０における切断線Ｃ−Ｃによるレセプタ
クルコネクタの端子のみを描いた断面図である。

【図１２】図１０における切断線Ｄ−Ｄによるプラグコ
ネクタの端子のみを描いた断面図である。

【図１３】本発明の実施例７におけるレセプタクルコネ
クタの背面側一部断面斜視図である。

【図１４】従来例によるコネクタであるピンヘッダとソ
ケットコネクタとを示す一部断面とした側面図である。

【図１５】図１４に示すピンヘッダの斜視図である。

【図１６】図１４に示すピンヘッダにおける端子の露出
部の配置状態を示す概念的な配置図である。

【符号の説明】

１、９ソケットコネクタ３、８ピンヘッダ４プラグコネクタ５、６レセプタクルコネクタ７プリント基板１０、３０インシュレータ１１、１２端子１１ａ、１２ａコンタクト部１１ｂ，１２ｂ露出部１１ｃ、１２ｃ半田付け部３１、３２端子４０、６０インシュレータ４１、４２端子５１、５２端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状を呈する複数の端子がインシュレー
タに対して水平および垂直方向のうち少なくともいずれ
かの方向に配列され、前記複数の端子はそれぞれ、前記
インシュレータ内で延び、相手側コネクタと接続するコ
ンタクト部と、前記インシュレータ外で延び、基板への
接合部分を持つ露出部とを備えたコネクタにおいて、前
記複数の端子は、前記露出部の幅が広い端子と前記露出
部の幅が狭い端子との２種から成り、両端子が交互に配
列されたことを特徴とするコネクタ。
【請求項２】板状を呈する複数の端子がインシュレー
タに対して水平および垂直方向のうち少なくともいずれ
かの方向に配列され、前記複数の端子はそれぞれ、前記
インシュレータ内で延び、相手側コネクタと接続するコ
ンタクト部と、前記インシュレータ外で延び、基板への
接合部分を持つ露出部とを備えたコネクタにおいて、前
記複数の端子は、前記コンタクト部の幅が広い端子と前
記コンタクト部の幅が狭い端子とから成り、両端子が交
互に配列されたことを特徴とするコネクタ。
【請求項３】板状を呈する複数の端子がインシュレー
タに対して水平および垂直方向のうち少なくともいずれ
かの方向に配列され、前記複数の端子はそれぞれ、前記
インシュレータ内で延び、相手側コネクタと接続するコ
ンタクト部と、前記インシュレータ外で延び、基板への
接合部分を持つ露出部とを備えたコネクタにおいて、前
記複数の端子は、前記露出部および前記コンタクト部の
幅が広い端子と前記露出部および前記コンタクト部の幅
が狭い端子との２種から成り、両端子が交互に配列され
たことを特徴とするコネクタ。
【請求項４】前記複数の端子のうちの前記露出部の幅
が広い端子は、その端部から立ち上がって、同列および
隣の列のうち少なくとも一方の列にて隣りにある前記露
出部の幅が狭い端子の板厚方向を覆うように延びる立ち
上がり部分を持つ請求項１または３記載のコネクタ。
【請求項５】前記複数の端子が板厚方向にて二重に配
列され、二重に配列されたうちの外側にある前記露出部
の幅が広い端子の露出部は、内側にある前記露出部の幅
が狭い端子の露出部を外部に露出させる窓部分を持つ請
求項１、３および４いずれか記載のコネクタ。
【請求項６】請求項１乃至５いずれか記載のコネクタ
を、自分側コネクタおよび相手側コネクタそれぞれとし
て用いたツーピースコネクタ。