JP2001006807A - 低挿入力端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 雄端子と雌端子との接続時における挿入力の
低減を図る。 【解決手段】 雌端子１２と雄端子１１とからなり、雌
端子１２が、配線にはんだ付けされる底部１４と、その
底部１４から片持ち梁状に延び、相互に対向させられる
一対の直立部１５，１６とを具備し、一方の直立部１６
の先端に、他方の直立部１５の先端部１５ａよりも幅方
向に突出する延出部１９を設け、一対の直立部１５，１
６の延出部１９に隣接する位置に、雄端子１１を挟んで
保持する雄端子保持部１８を設けた低挿入力端子１０を
提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、低挿入力端子に
関し、特に、半田ボールを介して基板に接続されるＢＧ
Ａコネクタ(Ball Grid Array connector)と称される表
面実装用高密度電気コネクタに用いられる端子に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の電子装置の高密度化お
よび小型化に伴い、実装面積を低減することができるＢ
ＧＡコネクタの開発が行われている。このＢＧＡコネク
タは、絶縁材料からなるハウジングの一表面に格子状に
配列して露出させた複数の半田ボールの各々に、ハウジ
ング内に収容した複数の端子をそれぞれ接続させた形態
のコネクタである。このＢＧＡコネクタを基板上に実装
する場合には、基板表面の同様に配列された複数のコン
タクトパッド上に前記半田ボールを接触させた状態で加
熱することにより、各半田ボールの一部を溶融させて端
子とコンタクトパッドとを半田ボールを介して結合す
る。このようなＢＧＡコネクタでは、隣接する半田ボー
ルの間隔を非常に接近させることができるので、基板上
における実装面積を小さくして多数の配線を行うことが
できるという利点がある。

【０００３】このような格子状に端子を配列する形式の
コネクタに使用されている端子には、例えば、米国特許
第５０９２７８９号明細書に開示されている構造のもの
がある。このコネクタに使用される端子１は、図３に示
すように、コネクタのハウジングに（図示せず）収容さ
れる雌端子２と、蓋部材（図示せず）に固定された雄端
子３とからなっている。

【０００４】前記雄端子３は、前記蓋部材から鉛直下方
に突出する丸棒状に形成されている。一方、前記雌端子
２は、基板に接続するための接続部（図示せず）をハウ
ジングの底面から突出させた底部（図示せず）と、この
底部から上方に片持ち梁状に延びる一対の直立部４，５
とを有している。これらの直立部４，５の上端には、前
記雄端子３の直径寸法よりも小さい間隔を空けて対向す
る雄端子挟持部４ａ，５ａが形成されている。この雄端
子挟持部４ａ，５ａは、雄端子３が押し入れられたとき
に、その間隔寸法を広げ、該直立部４，５の弾性復元力
によって、該雄端子３を挟持状態に保持することができ
るようになっている。

【０００５】前記雄端子挟持部４ａ，５ａの幅方向の一
側には、前記雄端子３の該雄端子挟持部４ａ，５ａへの
受入れを容易にするために、雄端子挟持部４ａ，５ａか
ら幅方向に漸次広がる間隔を空けて対向する一対の斜面
４ｂ，５ｂを有する導入部６が形成されている。したが
って、雌端子２内に雄端子３を挿入する場合には、前記
導入部６の各斜面４ｂ，５ｂに雄端子３を押し当てて雄
端子挟持部４ａ，５ａの間隔を押し広げながら挿入する
必要があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の端子１では、雄端子３によって雄端子挟持部
４ａ，５ａの間隙を押し広げる際に、雌端子２の導入部
６における一対の斜面４ｂ，５ｂから受ける摩擦力に抗
して雄端子３を押し進める力と、雌端子２の直立部４，
５を弾性変形させるために一対の斜面４ｂ，５ｂに加え
る力とを同時に印加しなければならない。このために、
雄端子３に印加する挿入力のピーク値は非常に大きなも
のとなる。さらに、ＢＧＡコネクタのように多数の端子
１において同時に雄端子３と雌端子２とを接続する場合
には、全端子１に同時に印加しなければならない挿入力
は過大なものとなる。場合によっては、手で接続作業を
行うことが困難になり、上記米国特許第５０９２７８９
号明細書にも開示されているように、接続作業を行うた
めのハンドルを装備しなければならないことにもなる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した事
情に鑑みてなされたものであって、雌端子と雄端子とか
らなり、前記雌端子が、配線にはんだ付けされる底部
と、該底部から片持ち梁状に延び、相互に対向させられ
る一対の直立部とを具備し、該直立部の内の一方の先端
に、他方の直立部の先端部よりも幅方向に突出する延出
部が設けられ、前記一対の直立部の前記延出部に隣接す
る位置に、前記雄端子を挟んで保持する雄端子保持部が
設けられている低挿入力端子を提供する。

【０００８】上記低挿入力端子においては、延出部が、
前記雄端子により押圧可能に形成されているとともに、
該延出部から前記雄端子保持部までの雄端子との接触面
が、前記直立部の幅方向に平坦に形成されていることに
してもよい。

【０００９】さらに、上記低挿入力端子において、前記
延出部から前記雄端子保持部までの雄端子との接触面
が、凸面となるように前記直立部の長手方向に湾曲形成
されていることにしてもよい。

【００１０】

【作用】この発明に係る低挿入力端子によれば、雄端子
と雌端子とを接続する際に、一方の直立部の先端部に形
成された延出部を押す。これにより、当該一方の直立部
の先端を他の直立部の先端部から離間させ、雄端子の挿
入スペースを確保することができるので、この状態で雄
端子を雌端子の直立部の幅方向に移動して、延出部に隣
接した雄端子保持部まで移動させた後に、延出部に加え
ていた押圧力を解除することにより、雄端子が雌端子の
雄端子保持部間に挟持され、両端子が電気的および機械
的に接続されることになる。この場合において、雌端子
の直立部の離間作業を雄端子の挿入作業とは切り離して
単独で行った後に雄端子を直立部間に挿入するので、過
大な挿入力を要することなく、雄端子と雌端子とを接続
することが可能となる。

【００１１】さらに、延出部を雄端子により押圧可能と
しかつ該延出部から雄端子保持部までの雄端子との接触
面を前記直立部の幅方向に平坦に形成することにより、
一対の直立部を離間させた状態で、雄端子を直立部の幅
方向に沿って移動させるだけで、摩擦力を変動させるこ
となく、延出部から雄端子保持部まで移動させることが
可能となる。すなわち、摩擦力のピーク値を生じさせな
いことにより、挿入力が低減されることになる。

【００１２】また、前記延出部から雄端子保持部までの
雄端子との接触面を直立部の長手方向に湾曲させて凸面
状に形成することにより、雄端子との接触面積を低減し
て、雄端子が雄端子保持部まで移動される際の摩擦力を
低減することが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態に係る低挿
入力端子について、図１，図２を参照して以下に説明す
る。本実施形態に係る低挿入力端子１０は、図１に示さ
れるように、雄端子１１と雌端子１２とから構成されて
いる。

【００１４】前記雄端子１１は、丸棒状の接触部１１ａ
を有する形状のものであるが、他の任意の形状のもので
あってもよい。前記雌端子１２は、一片の金属製板材を
折曲げ加工して構成されたものであって、例えば、ＢＧ
Ａコネクタにおいて、はんだボール１３を介して基板の
配線（図示略）に固定されるように、はんだボール１３
に取り付けられる底部１４と、この底部１４の両端から
片持ち梁状に上方に向かって延びる一対の直立部１５，
１６とを具備している。

【００１５】前記直立部１５，１６は、水平に配される
底部１４の一端から略鉛直方向に立設された第１の直立
部１５と、前記底部１４の他端から前記第１の直立部１
５の先端部１５ａに向かって該第１の直立部１５との間
の間隔を漸次狭めるように傾斜して立設された第２の直
立部１６とから構成されている。これら第１の直立部１
５の先端部１５ａと、第２の直立部１６の先端部１６ａ
との間の間隙は、前記雄端子１１の接触部１１ａの直径
寸法よりも小さく、該雄端子１１が両先端部１５ａ，１
６ａ間に挟まれたときに、一対の直立部１５，１６の弾
発力によって、雄端子１１と雌端子１２とが十分な接触
圧力で接触することができるような寸法に設定されてい
る。

【００１６】前記第１の直立部１５の先端部１５ａに
は、該先端部１５ａの幅方向の両端を前記第２の直立部
１６の先端部１６ａの方向に若干湾曲させた湾曲部１７
ａ，１７ｂによって、その間に前記雄端子１１を収容し
て、該雄端子１１の水平方向への移動を拘束する雄端子
収容部１７が設けられている。この雄端子収容部１７
と、これに対向する第２の直立部１６の先端部１６ａと
によって、雄端子１１を挟んで保持する雄端子保持部１
８が形成されている。

【００１７】また、前記第２の直立部１６の先端部１６
ａには、その幅方向の一端を前記第１の直立部１５の先
端部１５ａよりも水平方向に突出させることにより、延
出部１９が形成されている。この延出部１９は、前記第
１の直立部１５の先端部１５ａよりも、少なくとも前記
雄端子１１の接触部１１ａの半径寸法よりも大きい寸法
で幅方向に突出している。これにより、図２の（ａ）に
示されるように、前記第１，第２の直立部１５，１６が
先端部１５ａ，１６ａどうしを近接させている状態にお
いて、雄端子１１を前記延出部１９に当接させて、前記
第２の直立部１６を第１の直立部１５から離間させる方
向に、図２の（ｂ）に示す位置まで、弾性変形させるこ
とができるようになっている。

【００１８】さらに、前記第２の直立部１６の先端部１
６ａには、前記延出部１９から前記雄端子保持部１８ま
で、直立部１６の幅方向、すなわち、水平方向に平坦な
形状に形成された接触面２０が設けられている。これに
より、延出部１９を押圧して第２の直立部１６を第１の
直立部１５から離間させた雄端子１１は、その状態か
ら、図２の（ｃ）に示されるように、この接触面２０に
沿って水平移動させる際に、摩擦力を変動させることな
くスムーズに延出部１９から雄端子保持部１８まで移動
させることができる。

【００１９】また、前記接触面２０は、該直立部１６の
長手方向、すなわち、垂直方向に沿って、第１の直立部
１５の方向に凸に湾曲形成されている。これにより、雄
端子１１は、この接触面２０と、点接触で、または、極
めて小さい接触面積で、かつ、確実に接触する。また、
雄端子１１によって第２の直立部１６が弾性変形させら
れるにつれて、この先端部１６ａも揺動させられること
になるが、その場合においても、雄端子１１とこの先端
部１６ａとの接触面積は極めて小さく維持される。

【００２０】そして、雄端子１１が水平方向に移動され
る際には、それが直立部１６の弾性変形の途中のいずれ
の位置において開始されたとしても、雄端子１１は直立
部１６との間に極めて小さい接触面積および確実な接触
を保ちながら移動させられる。その結果、この小さい接
触面積によって、雄端子１１が雌端子１２から受ける摩
擦力は非常に低減されたものとなり、雄端１子１を非常
に小さい力で雄端子保持部１８まで水平移動させること
ができる。

【００２１】最後に、図２の（ｄ）に示されるように、
第２の直立部１６を弾性変形させるために雄端子１１に
加えていた押圧力を緩めることにより、該第２の直立部
１６がその弾発力によって、前記第１の直立部１５に近
接する方向に戻り、雄端子１１が第１の直立部１５の雄
端子収容部１７内に収容されるとともに、第２の直立部
１６の弾発力によって雄端子収容部１７の内面に所定の
接触圧力で接触させられることになる。その結果、雄端
子１１は、雄端子収容部１７および第２の直立部１６の
先端部１６ａからなる雄端子保持部１８によって水平方
向の変位を拘束された状態で、雌端子１１と機械的に接
続されるとともに、適正な接触圧力を付与されることに
より、雌端子１１と電気的に接続されることになる。

【００２２】したがって、本実施形態に係る低挿入力端
子１０によれば、雌端子１２の一対の直立部１５，１６
を該直立部１５，１６と雄端子１１との摩擦を発生させ
ることなく雄端子１１によって離間させた後に、接触面
積を低減させることにより生ずる極めて小さい摩擦力に
抗して雄端子１１を雄端子保持部１８まで移動させ、そ
の後、一対の直立部１５，１６を離間させている力を緩
めるだけで、雄端子１１を雄端子収容部１７内に収容さ
せて、両端子１１，１２を電気的および機械的に接続す
るので、雄端子１１と雌端子１２との接続作業において
印加すべき挿入力の最大値を従来の端子と比較して大幅
に低減することができるとともに、そのような低挿入力
にもかかわらず、電気的および機械的に確実な接続状態
を達成することができるという効果を奏する。

【００２３】その結果、特に、このような低挿入力端子
１０を格子状に多数配列したＢＧＡコネクタに適用する
場合には、これらの端子１０を同時に接続するために要
する挿入力の最大値を大幅に低減することができる。し
たがって、従来、接続作業において印加する挿入力が過
大であるために必要とされていたレバーのような機構を
簡易な構造とすることができる。

【００２４】なお、本実施形態に係る低挿入力端子１０
においては、雄端子１１を丸棒状の接触部１１ａを有す
るものとしたが、これに代えて、角柱状、板状等の任意
の形状の接触部１１ａを有する構造のものとしてもよ
い。また、本実施形態においては、雄端子保持部１８を
構成する雄端子収容部１７を、延出部１９の設けられて
いない第１の直立部１５の先端部１５ａに形成したが、
これに代えて、第２の直立部１６の先端部１６ａまたは
第１，第２の直立部１５，１６の先端１５ａ，１６ａの
両方のいずれかに形成することにしてもよい。この場合
に、延出部１９の設けられている第２の直立部１６に形
成する雄端子収容部１７は、該延出部１９から雄端子収
容部１７までの雄端子１１の移動時の摩擦力を増大させ
ないように、先端部１６ａの接触面２０をくぼませるこ
とにより形成すればよい。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る低
挿入力端子は、雌端子の直立部を雄端子によって押し広
げながら挿入する従来の形式を廃し、雄端子と雌端子と
の摩擦を伴うことなく雌端子を押し広げた状態で、雌端
子に対して低い摩擦力を保持したまま雄端子を移動させ
た後に雄端子を雌端子によって挟持させる構造を採用し
たことにより、雄端子と雌端子との接続に要する挿入力
の最大値を大幅に低減しながら、両端子の電気的および
機械的な接続を確実に達成することができるという効果
を奏する。また、延出部から雄端子保持部までの接触面
を平坦に形成することにより、挿入持の摩擦力にピーク
を生じさせることなくスムーズに接続作業を行うことが
できるという効果を奏する。さらに、接触面を凸面に形
成することにより、極めて簡易な構成で、雄端子との間
の接触面積を低減し、両者間に生ずる摩擦力を低減する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態に係る低挿入力端子
を示す斜視図である。

【図２】 図１の低挿入力端子の動作状態を説明する
ための平面図である。

【図３】 従来の端子を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 低挿入力端子 １１ 雌端子 １２ 雄端子 １４ 底部 １５ 第１の直立部 １６ 第２の直立部 １５ａ，１６ａ 先端部 １８ 雄端子保持部 １９ 延出部 ２０ 接触面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雌端子と雄端子とからなり、 前記雌端子が、 配線にはんだ付けされる底部と、 該底部から片持ち梁状に延び、相互に対向させられる一
   対の直立部とを具備し、 該直立部の内の一方の先端に、他方の直立部の先端部よ
   りも幅方向に突出する延出部が設けられ、 前記一対の直立部の前記延出部に隣接する位置に、前記
   雄端子を挟んで保持する雄端子保持部が設けられている
   ことを特徴とする低挿入力端子。
2. 【請求項２】 前記延出部が、前記雄端子により押圧
   可能に形成されているとともに、 該延出部から前記雄端子保持部までの雄端子との接触面
   が、前記直立部の幅方向に平坦に形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の低挿入力端子。
3. 【請求項３】 前記延出部から前記雄端子保持部まで
   の雄端子との接触面が、凸面となるように前記直立部の
   長手方向に湾曲形成されていることを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の低挿入力端子。