JP2000228239A - コネクタ−プリント配線板構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフローソルダリングのみではんだ付け工程
を完了させることができ、しかも、接続ケーブルの抜き
差しを行ってもコネクタの接触不良や導体パターンの断
線が発生しにくいコネクタ−プリント配線板構造体を提
供すること。 【解決手段】 コネクタ３の導体部品１３は、プリント
配線板５の表面にある導体パターン表面に接触するよう
に配置されて、表面実装方式ではんだ付けされている。
また、コネクタ３に突設された弾性係止片１５ａ〜１５
ｄは、プリント配線板５に形成された穴２３ａ〜穴２３
ｄに係合している。この係合によってコネクタ３とプリ
ント配線板５は相対変位しないように固定されているの
で、コネクタ３に対して外部コネクタが抜き差しされる
際に、コネクタ３に外力が作用しても、コネクタ３が変
位して導体部品１３のはんだ付け箇所が損傷するといっ
たことが起きない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板に
コネクタを取り付けて構成されたコネクタ−プリント配
線板構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多くの電子部品は、実装密度を高
めるため、表面実装方式でプリント配線板に装着される
ようになっている。この表面実装方式の場合、電子部品
は、プリント配線板の導体パターン表面に搭載された状
態で、リフローソルダリング（非溶融状態にあるはんだ
を導体パターン上に配置しておいて加熱により溶融させ
る方法）によるはんだ付けがなされる。以下、表面実装
方式でプリント配線板に装着される電子部品のことを表
面実装部品という。

【０００３】一方、上記のようなプリント配線板には、
従来から、各種コネクタがはんだ付けされる場合もあ
る。以下、このような「プリント配線板にコネクタを取
り付けて構成されたもの」のことをコネクタ−プリント
配線板構造体という。この種のコネクタ−プリント配線
板構造体において、コネクタは、通常、表面実装方式で
はなく、コネクタから延びるリードの配列間隔に合わせ
てプリント配線板の導体パターンに穴を形成しておき、
この穴に上記リードを挿入して、フローソルダリング
（溶融状態にあるはんだ表面にプリント配線板のはんだ
付け面を浸漬する方法）によるはんだ付けがなされてい
る。以下、このような方法ではんだ付けされる部品のこ
とを、上記表面実装部品と区別するため、挿入実装部品
という。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記コ
ネクタ−プリント配線板構造体のように、プリント配線
板上に挿入実装部品と表面実装部品とが混在している
と、フローソルダリングによるはんだ付け工程と、リフ
ローソルダリングによるはんだ付け工程の両方が必要と
なるため、その分だけコネクタ−プリント配線板構造体
の組立工程が複雑化するという問題があった。

【０００５】その一方、単に組立工程の簡略化を図るこ
とだけを考えれば、コネクタをリフローソルダリングに
よってはんだ付けするのが最も簡便であるが、リフロー
ソルダリングによってはんだ付けされた箇所は、フロー
ソルダリングによってはんだ付けされたコネクタに比
べ、外力に対するはんだ付け強度が低いため、接続ケー
ブルの抜き差しに伴う大きな力が作用する場合、リフロ
ーソルダリングによってはんだ付けされていると、接続
ケーブルを抜き差しする際にリードやはんだ付け部分に
負荷がかかり、コネクタのリードがプリント配線板の導
体パターン表面から引き剥がされるなどして、接触不良
や断線の原因になる恐れがあった。

【０００６】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、リフローソルダリングの
みではんだ付け工程を完了させることができ、しかも、
接続ケーブルの抜き差しを行ってもコネクタの接触不良
や導体パターンの断線が発生しにくいコネクタ−プリン
ト配線板構造体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段、および発明の効果】上述
の目的を達成するため、本発明のコネクタ−プリント配
線板構造体においては、上記請求項１に記載した構成を
採用した。上記のように構成されたコネクタ−プリント
配線板構造体において、コネクタの導体部品は、プリン
ト配線板の導体パターンに対して表面実装方式ではんだ
付けされているので、このはんだ付け箇所については、
フローソルダリングによってはんだ付けされた箇所に比
べ、外力に対する強度が低くなる可能性がある。

【０００８】しかし、このコネクタは、上記導体部品と
は別に設けられた固定手段によってプリント配線板に対
して固定されているので、接続ケーブルの抜き差しに伴
う大きな力がコネクタに作用しても、その力がはんだ付
け箇所に大きく作用することはなく、その結果、コネク
タの導体部品が上記導体パターン表面から引き剥がされ
たりする恐れがなくなる。

【０００９】つまり、本発明のコネクタ−プリント配線
板構造体によれば、リフローソルダリングのみではんだ
付け工程を完了させることができ、しかも、接続ケーブ
ルの抜き差しを行ってもコネクタの接触不良や導体パタ
ーンの断線が発生しにくいものとなる。

【００１０】ところで、上記のようにコネクタを表面実
装方式ではんだ付けすることは、単なる組立工程の簡略
化のみならず、様々な利点をもたらす。具体的には、例
えば、コネクタが挿入実装部品である場合は、プリント
配線板の一方の面にコネクタが装着されると、他方の面
上でコネクタ装着箇所の裏側に当たる位置には、別の電
子部品や回路を配置できなくなるが、コネクタが表面実
装部品になれば、コネクタ装着箇所の裏側に当たる位置
にも、別の電子部品や回路を配置できるようになる。

【００１１】それゆえ、多極コネクタのように、コネク
タの導体部品が複数ある場合には、請求項２に記載した
構成を採用することにより、プリント配線板の片方の面
にはんだ付けされるコネクタの導体部品の数を削減し、
コネクタのはんだ付けに必要な面積を小さくすることも
可能である。このように、コネクタのはんだ付けに必要
な面積が小さくなれば、その分だけ、プリント配線板の
小型化を図ることができ、あるいは、プリント配線板上
により多くの電子部品を装着できるようになる。

【００１２】さて、本発明において、上記固定手段は、
少なくともコネクタの導体部品とは別に設けられたもの
で、コネクタをプリント配線板に対して固定できるもの
であれば、その具体的な形状や材質を問うものではな
い。但し、コネクタをプリント配線板に固定する際に、
面倒な手間がかからないものほど望ましい。

【００１３】その点、請求項３に記載したコネクタ−プ
リント配線板構造体によれば、コネクタをプリント配線
板側への装着する際に、コネクタ側に固定された弾性係
合片が、プリント配線板側との接触に伴って弾性変形
し、適切な取付位置に達すると変形していた形状が復元
してプリント配線板側に係合するので、何ら特殊な治具
等を使わなくても、きわめて簡単にコネクタをプリント
配線板に固定できる。しかも、コネクタとプリント配線
板は特定の取付位置においてのみ係合するので、両者が
係合するように位置決めするだけで、コネクタの導体部
品とプリント配線板の導体パターンも適切に位置決めさ
れるという利点がある。特に、請求項４に記載のように
すると、コネクタのハウジングが、プリント配線板の端
面に当接していて、それ以上奥へコネクタを押し込めな
い状態となっているので、コネクタを奥へ押し込むよう
な方向へ外力が作用した場合に、その外力が弾性係合片
に集中しないので望ましい。

【００１４】また、請求項５に記載したコネクタ−プリ
ント配線板構造体によれば、コネクタ側に固定された金
属部品が、導体部品をはんだ付けする際に、同時にプリ
ント配線板側の金属面にもはんだ付けされるので、何ら
特殊な治具等を使わなくても、きわめて簡単にコネクタ
をプリント配線板に固定できる。しかも、はんだ付けに
よる固定なので、請求項３に記載した弾性係止片のみに
よる固定に比べ、より強固に固定される。

【００１５】なお、上記請求項３に記載した弾性係合片
と上記請求項５に記載した金属部品は、両方を設けても
よい。こうすれば、コネクタとプリント配線板の位置決
めが簡単になる上に、はんだ付けによる強固な固定がな
される。あるいは、上記弾性係合片および上記金属部品
の機能を兼ね備えたもの、すなわち、少なくともプリン
ト配線板側との接触面が金属になっている弾性係合片を
設けてもよい。こうしても、コネクタとプリント配線板
の位置決めが簡単になる上に、はんだ付けによる強固な
固定がなされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
一例を挙げて説明する。図１（ａ）に示すコネクタ−プ
リント配線板構造体１は、多極のコネクタ３をプリント
配線板５に装着して構成されたもので、コネクタ３は、
図１（ｂ）に示すように、プリント配線板５の端面から
差し込まれて、プリント配線板５を表裏両面から挟み込
むように装着される。

【００１７】上記コネクタ３は、図２に示すように、絶
縁体である樹脂材料によって形成されたハウジング１１
と、このハウジング１１内の隔壁１１ａによって所定の
配列で保持された導体部品１３と、ハウジング１１に突
設された弾性係止片１５ａ〜１５ｄとによって構成され
ている。

【００１８】導体部品１３は、図１（ａ）に示したよう
に、本実施形態では縦に４段、横に複数列配列されてい
る。各段の導体部品１３は、寸法および形状に若干の違
いはあるものの、機能的には同じものである。具体的に
は、図２および図３に示すように、各導体部品１３の一
端は、コネクタ３に適合する形態の外部コネクタ（図示
略）がコネクタ３に差し込まれた際に、その外部コネク
タの導体部分に接触して電気的に接続されるコンタクト
部１３ａとなっている。また、導体部品１３の他端は、
プリント配線板５側にはんだ付けされて電気的に接続さ
れるリード部１３ｂとなっている。なお、図３には、コ
ンタクト部１３ａとリード部１３ｂの境界が明示的に示
されていないが、これらコンタクト部１３ａおよびリー
ド部１３ｂは、両者が電気的に接続されていれば、それ
ぞれの機能に適した部品を接合して構成してあってもよ
い。

【００１９】弾性係止片１５ａ〜１５ｄは、図２、図
４、および図５に示すように、先端部に爪を有する形状
となっている。一方、プリント配線板５は、図２および
図３に示すように、その表面に導体パターン２１が形成
され、また、上記弾性係止片１５ａ〜１５ｄが係合する
穴２３ａ〜２３ｄが形成されている。

【００２０】導体パターン２１は、あらかじめ上記導体
部品１３の配置間隔に合わせて形成されたもので、図２
および図３においては省略してあるが、実際は、他の電
子部品との間の配線となる複雑なパターンが形成されて
いる。穴２３ａ〜２３ｄは、図２、図４、および図５に
示すように、あらかじめ上記弾性係止片１５ａ〜１５ｄ
の突設位置に合わせて形成されている。

【００２１】以上のようなコネクタ−プリント配線板構
造体１を組み立てるに当たっては、まず、コネクタ３を
プリント配線板５の端面から差し込んで装着する。その
際、上記弾性係止片１５ａ〜１５ｄは、プリント配線板
５の端面に当接するのに伴って弾性変形し、２つの弾性
係止片１５ｂ、１５ｃは、プリント配線板５の一方の面
に乗り上げ、残りの２つの弾性係止片１５ａ、１５ｄ
は、プリント配線板５の他方の面に乗り上げる。そし
て、各弾性係止片１５ａ〜１５ｄの先端にある爪が、穴
２３ａ〜２３ｄに重なる位置に達すると、コネクタ３は
適切な取付位置に達したことになり、その位置で、変形
していた各弾性係止片１５ａ〜１５ｄの形状が復元す
る。その結果、図６に一部を示すように、各弾性係止片
１５ａ〜１５ｄの爪が穴２３ａ〜２３ｄに嵌り込み、各
弾性係止片１５ａ〜１５ｄがプリント配線板５側に係合
する。

【００２２】この状態においては、プリント配線板５
が、弾性係止片１５ｂ、１５ｃの組と、弾性係止片１５
ａ、１５ｄの組とによって、表裏両側から挟み込まれる
状態になるので、コネクタ３は、プリント配線板５に対
し、プリント配線板５の厚さ方向（図６中に両端矢印Ｚ
で示した方向）へ相対変位不能となる。また、各弾性係
止片１５ａ〜１５ｄの爪の幅と穴２３ａ〜２３ｄの幅を
精度よく形成してあるので、コネクタ３は、プリント配
線板５の端面に沿った方向（図２中に両端矢印Ｙで示し
た方向）へも相対変位不能となる。さらに、各弾性係止
片１５ａ〜１５ｄの爪が、穴２３ａ〜２３ｄの内壁面に
引っかかり、しかも、ハウジング１１の隔壁１１ａがプ
リント配線板５の端面に当接しているので、コネクタ３
は、プリント配線板５に対して抜き差しする方向（図６
中に両端矢印Ｘで示した方向）へも相対変位不能とな
る。すなわち、このコネクタ３は、導体部品１３とは別
に設けられた固定手段である弾性係止片１５ａ〜１５ｄ
によって、プリント配線板５に対して完全に固定され
る。

【００２３】この時、上記導体部品１３のリード部１３
ｂは、それぞれ精度よく導体パターン２１に対して位置
決めされており、各リード部１３ｂは、導体パターン２
１の表面に接触する状態になっている。そのため、導体
部品１３と導体パターン２１との接触箇所にはんだが介
在するように、クリームはんだ等を塗布しておくことに
より、プリント配線板５の表面に配置される他の表面実
装部品とともに、リフローソルダリングによるはんだ付
け工程にて、表面実装方式ではんだ付けすることができ
る。

【００２４】なお、４段分ある導体部品１３の内、２段
分の導体部品１３は、リード部１３ｂがプリント配線板
５の一方の面にある導体パターン２１の表面に接触する
状態になっていて、残り２段分の導体部品１３は、リー
ド部１３ｂがプリント配線板５の他方の面にある導体パ
ターン２１の表面に接触する状態になっている。そのた
め、例えば、挿入実装部品のように、４段分の導体部品
１３のリード部１３ｂをすべて一方の面に配置しなけれ
ばならないものに比べ、コネクタ３のはんだ付けに必要
な専有面積をほぼ半減させることができる。その結果、
プリント配線板５の小型化を図ることができ、あるい
は、プリント配線板５上により多くの電子部品を装着で
きるようになる。

【００２５】以後、このように構成されたコネクタ−プ
リント配線板構造体１は、使用時にコネクタ３に外部コ
ネクタが差し込まれたり、あるいは、差し込まれた外部
コネクタがコネクタ３から引き抜かれたりするが、その
時にコネクタ３に外力が作用しても、上記の通り、コネ
クタ３は、弾性係止片１５ａ〜１５ｄによってプリント
配線板５に対して完全に固定されているので、リード部
１３ｂと導体パターン２１は相対変位せず、コネクタ３
に作用した外力が原因で、はんだ付けされた箇所が引き
剥がされるようなことはない。

【００２６】次に、別の実施形態について説明する。な
お、以下に説明する実施形態は、一部が上述の実施形態
とは異なるものの、残りの部分は上述の実施形態と同様
に構成されるので、同様に構成される部分については、
上述の実施形態で用いた符号を付すだけで、その詳細な
説明については省略する。

【００２７】図７に示すコネクタ−プリント配線板構造
体３１は、多極のコネクタ３３をプリント配線板３５に
装着して構成されるもので、図７においては、装着前の
状態を示してある。コネクタ３３は、先に説明したコネ
クタ３と同様のハウジング１１および導体部品１３を備
えている。また、ハウジング１１には、上記コネクタ３
の弾性係止片１５ａ〜１５ｄと同形状の弾性係止片４５
ａ〜４５ｄが突設されているが、この弾性係止片４５ａ
〜４５ｄが金属部品となっている点が、上述のコネクタ
３とは異なる構成になっている。

【００２８】一方、プリント配線板３５には、先に説明
したプリント配線板５と同様の導体パターン２１および
穴２３ａ〜２３ｄが形成されている。そして、これらに
加え、プリント配線板３５の表面上で、上記コネクタ３
３の装着時に上記弾性係止片４５ａ〜４５ｄが接触する
位置に、金属面５５ａ〜５５ｄが形成されている。この
金属面５５ａ〜５５ｄは、導体パターン２１を形成する
際に同時に形成されたものである。但し、金属面５５ａ
〜５５ｄは、電気回路をなす導体パターン２１とは電気
的に接続されておらず、その他の電気回路等とも接続さ
れていない。

【００２９】以上のようなコネクタ−プリント配線板構
造体３１は、上記コネクタ−プリント配線板構造体１と
同様の手順で組み立てて、プリント配線板３５の表面に
配置される他の表面実装部品とともに、リフローソルダ
リングによるはんだ付け工程にて、表面実装方式ではん
だ付けすることができる。その際、弾性係止片４５ａ〜
４５ｄと金属面５５ａ〜５５ｄの接触面にもはんだが介
在するように、クリームはんだ等を塗布しておけば、両
者が表面実装方式ではんだ付けされることになる。

【００３０】したがって、このように構成されたコネク
タ−プリント配線板構造体３１によれば、コネクタ３３
が、プリント配線板３５に対して、先に説明したコネク
タ−プリント配線板構造体１よりも強固に固定されるこ
とになる。以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明の実施形態については上記のもの以外にも種
々の具体的形態が考えられる。

【００３１】例えば、上記２つの具体的な実施形態の
内、後から説明した実施形態では、弾性係止片を金属部
品としてはんだ付けする旨の説明を行ったが、プリント
配線板に係合しない金属部品をコネクタに固定して、そ
の金属部品をプリント配線板にはんだ付けしても構わな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 コネクタ−プリント配線板構造体の一例であ
り、（ａ）はその正面図、（ｂ）はコネクタをプリント
配線板に装着する前の状態を表した側面図である。

【図２】 上記コネクタ−プリント配線板構造体のＡ−
Ａ線断面図である。

【図３】 上記コネクタ−プリント配線板構造体のＢ−
Ｂ線切断面端面図である。

【図４】 上記コネクタ−プリント配線板構造体のＣ−
Ｃ線切断面端面図である。

【図５】 上記コネクタ−プリント配線板構造体のＤ−
Ｄ線切断面端面図である。

【図６】 上記コネクタ−プリント配線板構造体の係合
状態を示す断面図である。

【図７】 コネクタ−プリント配線板構造体の別の一例
を示す図であり、上記Ａ−Ａ線に相当する切断面での断
面図である。

【符号の説明】

１，３１・・・コネクタ−プリント配線板構造体、３，
３３・・・コネクタ、５，３５・・・プリント配線板、
１１・・・ハウジング、１１ａ・・・隔壁、１３・・・
導体部品、１３ａ・・・コンタクト部、１３ｂ・・・リ
ード部、１５ａ〜１５ｄ，４５ａ〜４５ｄ・・・弾性係
止片、２１・・・導体パターン、２３ａ〜２３ｄ・・・
穴、５５ａ〜５５ｄ・・・金属面。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線板と、該プリント配線板に取
   り付けられたコネクタとで構成され、前記コネクタの導
   体部品が前記プリント配線板上の導体パターンにはんだ
   付けされることにより、前記導体部品と前記導体パター
   ンが電気的に接続されているコネクタ−プリント配線板
   構造体において、 前記導体部品が、前記導体パターンに対して表面実装方
   式ではんだ付けされていて、 前記導体部品とは別に設けられた固定手段により、前記
   コネクタが前記プリント配線板に対して固定されている
   ことを特徴とするコネクタ−プリント配線板構造体。
2. 【請求項２】前記プリント配線板が、両面に導体パター
   ンを有し、 前記導体部品が、複数あり、その一部の導体部品が一方
   の導体パターンに対して表面実装方式ではんだ付けさ
   れ、残りの一部の導体部品が他方の導体パターンに対し
   て表面実装方式ではんだ付けされていることを特徴とす
   る請求項１に記載のコネクタ−プリント配線板構造体。
3. 【請求項３】前記固定手段として、前記コネクタ側に固
   定されていて、前記プリント配線板側への装着時に、該
   プリント配線板側との接触に伴って弾性変形するととも
   に、適切な取付位置に達すると変形していた形状が復元
   して前記プリント配線板側に係合する弾性係合片を設け
   たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコ
   ネクタ−プリント配線板構造体。
4. 【請求項４】前記コネクタのハウジングが、前記プリン
   ト配線板の端面に当接していることを特徴とする請求項
   ３に記載のコネクタ−プリント配線板構造体。
5. 【請求項５】前記固定手段として、前記コネクタ側に固
   定されていて、前記プリント配線板上の金属面に対して
   表面実装方式ではんだ付けされる金属部品を設けたこと
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のコ
   ネクタ−プリント配線板構造体。