JP2001332368A - ランド格子配列型デバイスと共に使用するためのばね付き支持板アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンハ゜クトなばね付き支持板アセンフ゛リを使用して迅速
かつ容易に回路アセンフ゛リを組み立てるための手段を提供す
る。 【解決手段】フ゜リント回路基板(52)、電気コネクタ(70)、およ
びラント゛格子配列型テ゛ハ゛イス(60)と共に使用するためのばね
付き支持板アセンフ゛リ（100）である。アセンフ゛リ(100)は、フ゜リン
ト回路基板(52)と1つ以上の板ばね(120、122、124、126)
を支持するように構成された支持板(102)を備える。押
さえ用アセンフ゛リ(127)は、板ばね(120、122、124、126)を
支持板(102)に対して予め負荷をかけられた状態に保持
すると共に、板ばね(120、122、124、126)からプリント
回路基板(52)、電気コネクタ(70)、およびランド格子配
列型デバイス(60)に圧縮力(F3)を伝える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にランド格子
配列型デバイスを備える電子回路アセンブリに関し、特
に、ランド格子配列型デバイスを備える回路アセンブリ
の支持板および偏倚用アセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路基板は、一般に、導電体の
所定のパターンが印刷された剛性の誘電性材料から形成
される。プリント回路基板を、格子状に配列した導電性
パッドを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やフ
レキシブルプリント回路のような、一つ以上のランド格
子配列タイプのデバイスに電気的に接続することができ
る。ランド格子配列型デバイスをプリント回路基板に電
気的に接続するために、両面に導電性パッドの配列を有
する電気コネクタ、すなわち「ソケット」をそれらの面
の間に設置することができる。導電性パッドをエラスト
マー材料から構成することができる。コネクタの一方の
面にあるパッドはランド格子配列型デバイスのパッドに
接触し、コネクタの他方の面にあるパッドはプリント回
路基板の導電配列に接触している。

【０００３】ランド格子配列型デバイスとプリント回路
基板との間に電気的接続を維持するために、デバイスと
回路基板を、電気コネクタをそれらの間に置いた状態で
共に圧縮しなければならない。このようなアセンブリ１
０を図１に示す。電気コネクタ24がそれらの間にある、
デバイス20（この図ではＡＳＩＣである）と回路基板22
の表面12、14を、それぞれ、千分の数ミル（１ミル＝0.
0254 mm）以内の範囲で平らにしなければならない。電
気コネクタ24のパッド26、28（わかりやすくするためか
なり大きく示している）は、ランド格子配列型デバイス
20とプリント回路基板22との間で圧縮され、それらのパ
ッド26（特にエラストマ性のもの）は微小ばねとして動
作し、デバイス20と回路基板22の圧縮に対抗する力「Ｆ
０」を生じる。既存の大面積コネクタ配列では、プリン
ト回路基板と回路基板に取付けられたデバイスとの間に
大きな力が生じる。これらの力は、平坦度の要件を超え
てプリント回路基板を変形させるのに十分な大きさであ
ることが多い。したがって、デバイス、コネクタ、およ
び回路基板の間に接触を維持するのに比較的大きい圧縮
力を必要とすることに加えて、支持板30（図１）が、プ
リント回路基板22を支持して、その前面14を平坦に維持
するために必要になる。図１に示すように、このような
支持板30は普通、電気コネクタ24およびランド格子配列
型デバイス20とは反対の、プリント回路基板22の裏面16
に設置される。ヒートシンク（図示せず）またはそれと
同様なものの一部とすることができる第２の支持板32を
ランド格子配列型デバイス20に隣接して設置することが
できる。

【０００４】図１に示すように、ばね36、38のような偏
倚（すなわち、バイアス用）アセンブリ34は、一般に、
大きな、比較的一定の力「Ｆ１」を回路基板、コネク
タ、およびデバイスに対して維持するのに必要である。
偏倚アセンブリ34は、通常、図１に示すように、プリン
ト回路基板22の上面14に、第２の支持板32に隣接して設
置される。一般に、線形ばねの場合、ばねにより与えら
れる力「Ｆ」は、ばね定数「Ｋ」に線形撓み「Ｘ」を乗
じたものに比例する（Ｆ＝ＫＸ）。ばね力を可能なかぎ
り一定に維持するためにばね定数「Ｋ」の小さいばねが
この用途では最も望ましい。詳しくは、製造公差は設置
状態が異なると変わる可能性がある。さらに、温度のよ
うな環境条件の変化および様々な構成要素のクリープが
ばねを撓ませることがある。Ｆ＝ＫＸであるから、大き
なばね定数「Ｋ」に、たとえ小さなばねの撓み「Ｘ」の
変化を乗じても、ばねにより与えられる力「Ｆ」の変動
は比較的大きなものとなる。

【０００５】大きな力「Ｆ」が必要で且つばね定数
「Ｋ」は小さいことが最も望ましいので、この用途に使
用される線形ばねの線形撓み「Ｘ」は必然的に大きい。
更に、巻数の多いばねは、巻数の少ない同じタイプのば
ねより撓む距離が長いので、この用途に使用されるコイ
ルばねは比較的長くなければならない。具体的には、図
１において、十分な力「Ｆ１」を与えて電気コネクタ24
のパッド26により発生する大きな力「Ｆ０」に対抗する
ために、各ばね36、38（圧縮された状態で示してある）
の長さ「Ｌ１」を比較的大きくしなければならない。現
在の小さい、高密度で詰め込まれたコンピュータや電子
回路では、このようなばね36、38に必要な距離はプリン
ト回路基板22の上面14では利用できないことがある。こ
のような距離が利用できたとしても、よりコンパクトな
偏倚アセンブリを提供することが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、プリント回路基板、電気コネクタ、およびラン
ド格子配列型デバイスに一定の圧縮力を与える偏倚アセ
ンブリを備える支持板アセンブリを提供することであ
る。

【０００７】本発明の他の目的は、比較的大きな圧縮力
を、プリント回路基板、電気コネクタ、およびランド格
子配列型デバイスに与え、しかもプリント回路基板の上
面または下面にそれほど大きな距離を必要としない、比
較的ばね定数の小さな偏倚アセンブリを提供することで
ある。

【０００８】本発明の他の目的は、ばね付き支持板アセ
ンブリを、プリント回路基板の裏側に設置した単一のコ
ンパクトなユニットとして提供することである。

【０００９】本発明の更に他の目的は、ばね付き支持板
アセンブリ内の偏倚アセンブリとして、コイルばねアセ
ンブリではなく、簡単で比較的低価格の板ばねアセンブ
リを使用することである。

【００１０】本発明の更に他の目的は、回路アセンブリ
に実装するときに、所定の、一定の力を与えるばね付き
支持板アセンブリを提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】これらのおよび他の目的
を達成するために、本発明は、プリント回路基板、電気
コネクタ、およびランド格子配列型デバイスに使用する
ばね付き支持板アセンブリを提供する。このアセンブリ
は、プリント回路基板および一つ以上の板ばねを支持す
るように構成された支持板を備える。支持板は、複数の
擁壁（または保持壁）により形成された溝部分を備える
ことができる。押さえ用アセンブリ（保持用アセンブ
リ）が、板ばねを支持板に対して予め負荷をかけた状態
に保持し、板ばねからの圧縮力をプリント回路基板、電
気コネクタ、およびランド格子配列型デバイスに伝え
る。押さえ用アセンブリは、支持板および板ばねの開口
を横方向に貫く少なくとも一つの支柱（ポスト）を備え
ることができる。支柱内の開口を貫いて横に延びるピン
は、板ばねを、支柱上にかつ支持板に対して保持するよ
うに構成される。

【００１２】本発明は、また、プリント回路基板、ラン
ド格子配列型デバイス、およびそれらの間に設置された
電気コネクタ、を備える回路アセンブリを提供する。回
路アセンブリは、また、上述のばね付き支持板アセンブ
リを備える。回路アセンブリは更に、ばね付き支持板ア
センブリ、プリント回路基板、電気コネクタ、およびラ
ンド格子配列型デバイスを貫くコネクタアセンブリを備
える。コネクタアセンブリは、上述の押さえ用アセンブ
リの他に、押さえ用アセンブリに接続されるように構成
された少なくとも一つのファスナ（これは抜け止め式の
ねじにすることができる）を備えることができる。回路
アセンブリは更に、ランド格子配列型デバイスを支持す
るように構成された第２の支持板（これは、ヒートシン
クまたはそれの同様のものの一部とすることができ
る）、およびランド格子配列型デバイスと第２の支持板
との間に設置された絶縁体を備えることができる。

【００１３】ばね付き支持板アセンブリを組み立てるた
めの方法も開示する。この方法は、板ばねを支持板に配
置するステップ、板ばねを支持板に対して押しつけるス
テップ、支柱を支持板および板ばねを通して延伸させる
ステップ、ピンを支柱を通して延伸させるステップ、お
よび板ばねの圧縮を解放するステップからなる。

【００１４】最後に、ばね付き支持板アセンブリを利用
する回路アセンブリを組み立てるための方法も開示す
る。この方法は、各支柱を、プリント回路基板を貫いて
延伸させる最初のステップと、ランド格子配列型デバイ
スおよび電気コネクタをプリント回路基板に整列させる
ステップからなる。第２の支持板もランド格子配列型デ
バイスに整列させることができる。次に、ファスナを支
柱に取付け、これにより板ばねからの圧縮力をプリント
回路基板、電気コネクタ、およびランド格子配列型デバ
イスに伝える。最後に、ファスナを支柱に締め付け、そ
れにより回路基板、コネクタ、およびデバイスを更に圧
縮する。ファスナを支柱に取付ける前に、電気コネク
タ、ランド格子配列型デバイス、絶縁体、および第２の
支持板をともにはめ合わせて単一のユニットを形成する
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の現時点で好適な実施形態
の例を添付図面に示す。

【００１６】図２および図３に、本発明のばね付き支持
板アセンブリ100を利用する典型的な回路アセンブリ50
を示す。回路アセンブリ50は、前面56及び背面58を有す
るプリント回路基板52と、前面56上の配列をなす多数の
導電部（説明のために図３に拡大して示す）とを備え
る。ばね付き支持板アセンブリ100は、プリント回路基
板52の背面58を支持するためにそれに隣接して配置され
ている。ばね付き支持板アセンブリ100をプリント回路
基板52に位置あわせする際の補助として、プリント回路
基板52は、図２に示すようにその背面58に、ばね付き支
持板アセンブリ100のスクリーン印刷された輪郭を備え
ることができる。

【００１７】回路アセンブリ50は、更に、電気コネクタ
70を使用してプリント回路基板52に電気的に接続するこ
とが可能なランド格子配列型デバイス60を備えることが
できる。ランド格子配列型デバイス60は、たとえば、そ
の前面64上に設けられた多数の格子状配列をなす導電部
分62（説明のために図３に拡大して示す）を有する、図
２に示すフレックス回路またはＡＳＩＣのような任意の
デバイスとすることができる。電気コネクタ70、すなわ
ち「ソケット」は、当該技術分野で周知のタイプのもの
とすることができ、それぞれの面76、78に配列をなす導
電性パッド72、74（説明のために図３に拡大して示す）
を備えている。導電性パッド72、74を、エラストマー材
料から構成することができるが、任意のタイプのソケッ
トを本発明のばね付き支持板100とともに使用すること
ができる。

【００１８】組み立てると、電気コネクタ70の第１の面
76にある配列をなすパッド72はプリント回路基板52の前
面56にある配列をなすパッド54に接触し、電気コネクタ
70の第２の面76にある配列をなすパッド74（図３）は、
ランド格子配列型デバイス60の導電部分の配列をなすパ
ッド62に接触する。図２に示し且つ上述したように、パ
ッド72、74（特に、エラストマーのパッド）は、抗圧縮
力を生ずる傾向がある、すなわち、パッド72、74は、そ
れぞれ、プリント回路基板52およびランド格子配列型デ
バイス60の前面56、64に向かって押す力「Ｆ２」を発生
し、回路基板52およびデバイス60の圧縮に対抗する。

【００１９】アセンブリ50は、ランド格子配列型デバイ
ス60を支持するために、その背面66上に第２の支持板80
を備えることができる。第２の支持板80は、デバイス60
を支持する任意の構成要素から構成することができるこ
とに留意されたい。たとえば、第２の支持板80は、堅い
板部材を備えたヒートシンク（図示せず）またはそれと
類似のものの一部とすることができる。図２および図３
に示すように、絶縁体82をランド格子配列型デバイス60
と第２の支持板80との間に配置して第２の支持板80とラ
ンド格子配列型デバイス60との間の電気的接触を避ける
ことができる。絶縁体83をばね付き支持板アセンブリ10
0とプリント回路基板52との間に配置してそれらの間の
接触を避けることもできる。第２の支持板80は、ヒート
シンクアセンブリ（図示せず）やそれと類似のもの等
の、ランド格子配列型デバイス60を支持する任意のデバ
イスから構成することができることに留意されたい。

【００２０】代替実施形態（図示せず）では、ばね付き
支持板アセンブリ100をランド格子配列型デバイス60の
背面66に隣接して配置することができ、第２の支持板80
をプリント回路基板52の背面56に隣接して配置すること
ができる。

【００２１】本発明のばね付き支持板アセンブリ100を
回路アセンブリ50に接続するために、コネクタアセンブ
リ81（図３）を備えることもできる。コネクタアセンブ
リ81は、内部にねじ切りがされているある支柱130、132
（後述するように、これは、ばね付き支持板アセンブリ
100の一部である）および支柱130、132に取付けるよう
に構成されている抜け止めねじのようなファスナ84、85
を備えることができる。図１に示したように、コネクタ
アセンブリ81は、第２の支持板80、絶縁体82、ランド格
子配列型デバイス60、電気コネクタ70、およびプリント
回路基板52にある開口86、87、88、89、90、91、92、9
3、94、95、96、97（図２）およびばね付き支持板アセ
ンブリ100にある開口110および112（図４）を通って突
き出ることができる。

【００２２】図２に示すように、回路アセンブリ50は、
電気コネクタ70、ランド格子配列型デバイス60、第２の
支持板80、および絶縁体82をプリント回路基板52に設置
する前に、それらを一緒に接続するように構成された突
き出たピンなどのようなファスナ98、99をさらに備える
ことができる。

【００２３】図４および図５に、本発明のばね付き支持
板アセンブリ100を示す。アセンブリ100は、好適にはア
ルミニウムまたは鋼材のような、剛性の、頑強な材料か
ら構成される支持板102を備えることができる。支持板1
02は、プリント回路基板52に頑丈な支持面を提供するの
に十分な厚さ「Ｔ１」を有する（図２および図３）。た
とえば、支持板102の厚さ「Ｔ１」を約0.06インチにす
ることができる。支持板102は、およそＵ字形の断面と
することが可能で、かつ、一対の保持壁106、108により
形成された溝部分１０４を備えることができる。保持壁
106、108は、ばね120、122、124、126を支持板102に対
して所定位置に保持し、支持板102の剛性を大幅に増強
させる働きをする。上述したように、支持板102は、更
に、それを横方向に貫通し、支柱130、132を受けるよう
に構成された一対の開口110、112を備えることができ
る。

【００２４】図４および図５に示すように、アセンブリ
100は、更に、一つ以上の板ばね120、122、124、126を
備えることができるが、これについては後述する。板ば
ね120、122、124、126（以下、板ばね120などと記す）
は、プリント回路基板52、電気コネクタ70、およびラン
ド格子配列型デバイス60をともに圧縮し、それによりそ
れらの間に電気的接触を維持する力「Ｆ３」（図５）を
与える。図３に示したように、ばね（圧縮された状態で
示してある）が必要とする距離「Ｌ２」は、同等のコイ
ルばねが必要とする距離よりかなり小さく、これにより
アセンブリをコンパクトにすることができる。

【００２５】支持板アセンブリ100は、更に、板ばね120
などを支持板102に対して前もって負荷をかけられた状
態に保持して、それにより生じる圧縮力「Ｆ３」をプリ
ント回路基板52、電気コネクタ70、およびランド格子配
列型デバイス60（図２および図３）に伝えるよう機能す
る、押さえ用アセンブリ127を備えることができる。押
さえ用アセンブリ127は、一対の支柱130、132、および
それらを横に貫く一対のピン154、156を備えることがで
きるが、これらについては後述する。一対の支柱130、1
32、および一対のピン154、156を本明細書では図示し説
明するが、単一の支柱/ピンアセンブリを使用すること
ができ、それにより板ばね120などが片持ち梁式ばねと
なり、その一端が支持板102にしっかりと取付けられる
ことを理解されたい。しかし、好適な実施形態では、押
さえ用アセンブリ127は、少なくとも１つ、おそらくは
複数の一対の支柱およびピンから構成される。

【００２６】図４に示したように、板ばね120、122、12
4、126は、それぞれ、横方向にそれらを貫き、支持板10
2の概ね矩形の開口110、112と整列している概ね矩形の
開口114、116を備えている。開口114、116を、最大ばね
力「Ｆ３」（図５）を与えるために板ばね120などの反
対側の端部128、129に設けることができる。各支柱13
0、132（図４および図５）は、円筒形下方部分134、136
および上方部分138、140を備え、ほぼ平坦な表面（たと
えば、142、144）を少なくとも１つ備えている。各支柱
130、132の上方部分138、140は、支持板102および板ば
ね120などにある概ね矩形の開口110、112、114、116を
貫通するように構成されている。各支柱、たとえば132
に、一つ以上のほぼ平坦な表面142、144を、および支持
板102の開口、たとえば110に、一つ以上のほぼ平坦な表
面111、113を設けることにより、支持板アセンブリ100
を組み立てるとき、支柱130、132が開口内で回転しない
ようにすることができる。棚部分146、148が各支柱13
0、132の円筒形下方部分134、136と上方部分138、140と
の間で各支柱130、132に形成されている。この棚状部分
146は「止め」となる。すなわち、棚状部分146は、板ば
ね120などにより加えられる力「Ｆ３」（図５）のため
支柱130、132が開口110、112などを通して滑らないよう
にする。この「止め」機能は、後述するピン154、156の
機能と組合わさって、ばね付き支持板アセンブリ100に
おいて、板ばね120などに予め負荷をかけるようにする
ことができる。

【００２７】支柱130、132は、更に、各支柱の上部部分
138、140を横に貫く開口150、152を備えることができ
る。開口150、152の断面を概ね円形にして、一対のピン
154、156を受けるようにすることができる。図４に示し
たように、ピン154、156は各々、くぼんだ中心部分15
8、160をそれぞれ備え、その断面の直径はピンのくぼん
でいない部分の断面の直径よりわずかに小さい。各ピン
の中心部分158、160を、図４に示すように、各支柱（た
とえば、132）の少なくとも開口（たとえば、152）の長
さ「Ｄ２」、または好ましくはそれよりわずかに長い長
さにすることができる。ばね120などにより加えられる
力「Ｆ３」（図５）は、ピン154、156のくぼんだ中心部
分158、160（図４）を支柱130、132の開口150、152に対
して押上げ、それによりピン154、156を支柱130、132の
中に保持するよう作用する。

【００２８】各板ばね120、122、124、126（図３および
図４）の特定の寸法を決定する際に重要な考察事項が三
つある。第１に、上述したように、本用途に使用するば
ねは、ばね定数「Ｋ」が小さいことが好ましい。第２
に、現在の高密度で詰め込まれた電子機器の構成要素の
大きさを小さくするために、板ばねを保持するのに使用
される支持板102の表面積、すなわち「設置面積」は、
ランド格子配列（たとえば、図２の72）の表面積よりそ
れほど大きくないことが好ましい。第３に、曲げにより
ばねに加わる応力をばねが許容できる最大曲げ応力より
低い状態に維持しなければならない。これらの考察の結
果、板ばね120、122、124、126は、比較的薄いことが好
ましく、たとえば、各ばねの厚さ「Ｔ２」（図４）を約
0.015インチにすることができる。開口114、116の間の
距離「Ｄ１」（図４）を（各開口の中心から測って）、
たとえば、1.8インチにすることができる。各板ばね120
などの幅「Ｗ１」を、たとえば、0.6インチにすること
ができる。通常、比較的大きい力、たとえば、約40ない
し200ポンド（約４０〜２００lbs．）がこの形式の用途
に必要である。複数の比較的薄い板ばね120、122、12
4、126を、図３および図４に示したように、平行に積み
重ねることにより、電気コネクタ70（図１および図２）
上のパッド72、74により発生される抗圧縮力「Ｆ２」
（図３）に対向する比較的大きい力「Ｆ３」が得られ
る。具体的には、各板ばね120などは、ほぼ同じ距離だ
け撓むから、各板ばねにより与えられる力はほぼ同じで
ある。板ばねを平行に積み重ねると、これらの力は加え
合わせられる。たとえば、プリント回路基板52、電気コ
ネクタ70、およびランド格子配列型デバイス60の間に電
気接触を維持するのに必要な力が40ポンドであるとすれ
ば、上記寸法の４枚の板ばね120、122、124、126を使用
することができ、各板ばねは約100ポンド/インチのばね
定数を有し、約10ポンドの力を与える。

【００２９】図６は、ばねの撓み（または、変形の大き
さ）とばねにより加えられる力の量との間の関係を示
す。本例では、４枚のばね120、122、124、126のすべて
を平行にして使用している。曲線180の最初の、勾配が
急な部分182は、予め負荷をかけられたばね120、122、1
24、126の圧縮力が、プリント回路基板52、電気コネク
タ70、およびランド格子配列型デバイス60に伝わること
を表している。これについては、図７を参照してさらに
詳細に後述する。図６に示すように、本例に使用される
ばね120などは、予め負荷をかけられた状態にあると
き、約28ポンドの力を発揮する。曲線180の次の、より
平らな部分184は、ばね付き支持板アセンブリ100が回路
アセンブリ50（図２および図３）に組立られるとき、ば
ね120がさらに圧縮されることを表している。

【００３０】図２〜図５を参照して、ばね付き支持板ア
センブリ100を組み立てるための方法200を図７に示す。
方法200の第１のステップ202は、板ばね120、122、12
4、126を支持板102に（具体的にはその溝部分104に）配
置することである。次のステップ204は、板ばね120など
をアーバープレス式機構（arbor press-type mechanis
m：当該技術分野で周知である）やこれと同様なものを
使用して支持板102に対して押しつけることである。次
のステップ206は、支柱130、132を支持板102及び板ばね
120などの開口110、112、114、116を通して突出させる
ことである。次のステップ208は、ピン154、156を支柱1
30、132の開口150、152を通して突出させることであ
る。最後のステップ210は、板ばね 120などの圧縮を解
除することである。この時点で、ばね付き支持板アセン
ブリ100は、予め負荷をかけられた状態にある。ばねを
アーバープレス式機構機構から解放すると、ばね力「Ｆ
３」（図５）は、ピン154、156のくぼんだ中心部分15
8、160（図４）を支柱130、132の開口150、152に対して
押上げ、それによりピン154、156を支柱130、132に保持
するように作用する。ピン154、156は、支柱の開口15
0、152の内部に拘束されており、ばね120などに対して
対抗力「Ｆ４」（図５）を加え、それによりばね120な
どを支柱130、132上に、および支持板102に対して保持
する。

【００３１】ばね付き支持板アセンブリ100を利用して
回路アセンブリを組み立てるための方法220を、図２〜
図５を参照して図８に示す。方法220の最初のステップ2
22は、支柱130、132をプリント回路基板52（図２）の開
口96、97を通して突出させることである。上述したよう
に、このステップが完了する前に、絶縁体83をプリント
回路基板52とばね付き支持板アセンブリ100との間に配
置することができる。ばね力「Ｆ３」（図５）は、一般
にばね120などにある開口114、116（図４）に垂直であ
るが、ばね120などが解放されると、支柱130、132を、
その上部部分138、140で互いの方に、及び、その下方部
分134、136で互いに離れる方に、傾けるよう作用する。
支柱130、132の傾きにより、ねじまたは他のファスナを
使用せずに、ばね付き支持板アセンブリ100はプリント
回路基板52に対して保持される。しかし、この時点で、
ばね付き支持板アセンブリ100をプリント回路基板52に
ねじ170、172（図２）などで固定することができ、方法
200の続くステップ224〜228を後日完了するようにして
もよい。また、ねじなどが無くても、支柱130、132の傾
きにより、方法200の続くステップ224〜228が完了する
につれて、ばね付き支持板アセンブリ100はプリント回
路基板52に対して所定位置に保持される。

【００３２】方法200の次のステップ224は、ランド格子
配列型デバイス60および電気コネクタ70をプリント回路
基板52と整列させる（すなわち、位置合わせをする）こ
とである。方法200の次のステップ226は、各ファスナ8
4、85を内部にねじきりされた支柱130、132の各々に取
付け、それにより板ばね120、122、124、126からの圧縮
力「Ｆ３」を、プリント回路基板52、電気コネクタ70、
およびランド格子配列型デバイス60伝えることである。
方法200の次のステップ228は、各支柱130、132に各ファ
スナ84、85を締め付け、それによりプリント回路基板5
2、電気コネクタ70、およびランド格子配列型デバイス6
0を更に圧縮することである。ファスナ84、85が締め付
けられるにつれて、板ばね120などを押すピン156、158
の力「Ｆ４」（図２および図５）は、板ばね120、122、
124、126を平らにしようとする。板ばね120などはこの
平らにする力「Ｆ４」に抵抗して反対の力「Ｆ３」をピ
ン154、156に加えるが、この力は支柱130、132を介して
伝えられ、基板52、コネクタ70、およびデバイス60をと
もに圧縮する。適正な所定の圧縮力を得るために、各支
柱130、132の下面131が第２の支持板80（またはヒート
シンクなど）の下面79に接触するまで、ファスナ84、85
を支柱130、132に締め付けることができる。当業者に
は、コネクタアセンブリ81（すなわち、ファスナ84、85
および支柱130、132）により、板ばね120などが、所定
の一定の力を回路アセンブリ50内のばね付き支持板アセ
ンブリ100に与えることができるようになることが認識
されよう。具体的には、ファスナ84、85は、適切なねじ
山の数だけ支柱にねじ込まれて、ばねに予めかけられた
負荷（予備負荷）がプリント回路基板52、電気コネクタ
70、およびランド格子配列型デバイス60に（存在する場
合は、第２の支持板80および絶縁体82、83にも）伝えら
れる前にそこに保持されるようになっている抜け止め式
ねじである。予備負荷が伝えられた後、ファスナ84、85
が支柱130、132にねじ込まれるにつれて、板ばね120、1
22、124、126が平らになり、種々の構成要素が共に圧縮
される。ファスナ84、85は、各支柱130、132の下面131
が第２の支持板80（またはヒートシンクなど）の下面79
に接触するまで締め付けられる。換言すれば、支柱13
0、132は第２の支持板80で「底を突く」。支柱が「底を
突く」と、余分のトルクが加わらない限りそれ以上の締
め付けを行なうことができないので、そのときに、設置
者は適正な所定の圧縮力が達成されたことを知る。

【００３３】方法200は、更に、ファスナ84、85を支柱1
30、132に取付けるステップ226の前に、第２の支持板 8
0（図２）をランド格子配列型デバイス60と整列させる
ステップ230を含むことができる。上述したように、第
２の支持板80を堅い板部材を備えたヒートシンク（図示
せず）などの一部とすることができる。当業者には、ば
ね付き支持板アセンブリ100の支持板102および第２の支
持板80が協働して、圧縮力「Ｆ３」（図５）を電気コネ
クタ70全体にかなり一様に分散させるということが認識
されよう。

【００３４】方法200は更に、ファスナ84、85を支柱13
0、132に取付けるステップ226の前に、電気コネクタ7
0、ランド格子配列型デバイス60、および第２の支持板8
0（存在すれば絶縁体82を含めて）を共に固定するステ
ップ232を含むことができる。具体的には、これらの構
成要素をプリント回路基板52に設置する前に、それらを
共に単一のユニットにはめこむために、突き出た（また
は先の尖った）ピンなどのようなファスナ98、99を使用
することができる。したがって、本発明によれば、プリ
ント回路基板52と、他の２つだけのユニット、すなわ
ち、上述のばね付き支持板アセンブリとコネクタ/デバ
イスユニットとを使用して回路アセンブリ50を組み立て
るための迅速で容易な方法が提供される。

【００３５】本発明の例示的で且つ現時点で好適な実施
形態を詳細に説明してきたが、本発明の概念を別様に様
々に具現化して利用できる。また、特許請求の範囲に
は、従来技術により限定されているものを除き、そのよ
うな変形態様も含まれる。

【００３６】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．プリント回路基板（52）、電気コネクタ（70）、お
よびランド格子配列型デバイス（60）と共に使用するた
めのばね付き支持板アセンブリ（100）であって、 ａ）前記プリント回路基板（52）および少なくとも一つ
の板ばね（120、122、124、126）を支持するように構成
された支持板（102）と、 ｂ）前記少なくとも一つの板ばね（120、122、124、12
6）と、 ｃ）前記板ばね（120、122、124、126）を前記支持板
（102）に対して予め負荷をかけられた状態に保持する
と共に、前記板ばね（120、122、124、126）から前記プ
リント回路基板（52）、前記電気コネクタ（70）、およ
び前記ランド格子配列型デバイス（60）に圧縮力（Ｆ
３）を伝えるように構成された押さえ用アセンブリ（12
7）を備える、ばね付き支持板アセンブリ。 ２．回路アセンブリ（50）において、 ａ）プリント回路基板（52）と、 ｂ）ランド格子配列型デバイス（60）と ｃ）前記プリント回路基板（52）と前記ランド格子配列
型デバイス（60）との間に配置された電気コネクタ（7
0）と、 ｄ）ばね付き支持板アセンブリ（100）であって、 i） 前記プリント回路基板（52）と少なくとも一つの
板ばね（120、122、124、126）を支持するように構成さ
れた支持板（102）と、 ii） 前記少なくとも一つの板ばね（120、122、124、12
6）と、 iii）前記板ばね（120、122、124、126）を前記支持板
（102）に対して予め負荷をかけられた状態に保持する
と共に、前記板ばね（120、122、124、126）から前記プ
リント回路基板（52）、前記電気コネクタ（70）、およ
び前記ランド格子配列型デバイス（60）に圧縮力（Ｆ
３）を伝えるように構成された押さえ用アセンブリ（12
7）を備えた、ばね付き支持板アセンブリと、 ｅ）コネクタアセンブリ（81）であって、 i） 前記ばね付き支持板アセンブリ（100）の前記押さ
え用アセンブリ（127）と、 ii）前記押さえ用アセンブリ（127）に接続するように
構成された少なくとも一つのファスナ（84、85）を備
え、前記ばね付き支持板アセンブリ（100）、前記プリ
ント回路基板（52）、前記電気コネクタ（70）、および
前記ランド格子配列型デバイス（60）を貫通して延び
る、コネクタアセンブリを備える、回路アセンブリ。 ３．前記支持板（102）が更に、複数の保持壁（106、10
8）により形成された溝部分（104）を備え、該溝部分
（104）が、前記板ばね（120、122、124、126）を保持
するように構成された、上項１のばね付き支持板アセン
ブリまたは上項２の回路アセンブリ。 ４．前記支持板（102）が少なくとも一つの開口（110、
112）を備え、前記板ばね（120、122、124、126）が少
なくとも一つの開口（114、116）を備え、前記押さえ用
アセンブリ（127）が、 ａ）前記支持板（102）の前記開口（110、112）および
前記板ばね（120、122、124、126）の前記開口（114、1
16）を横方向に貫く少なくとも一つの支柱（130、132）
であって、横方向に貫く開口（150、152）を備える、少
なくとも一つの支柱と、 ｂ）前記支柱（130、132）の前記開口（150、152）を横
方向に貫き、前記板ばね（120、122、124、126）を前記
支持板（102）に対して前記支柱（130、132）に保持す
るように構成されたピン（154、156）を備える、上項１
のばね付き支持板アセンブリまたは上項２の回路アセン
ブリ。 ５．ａ）前記支柱（130、132）が、概ね円筒形状（また
は、円柱状）の下方部分（134、136）と、少なくとも一
つのほぼ平坦な表面（142、144）を備えた上方部分（13
8、140）と、前記下方部分（134、136）と前記上方部分
（138、140）との間に形成された棚状部分（146、148）
とを備え、 ｂ）前記ピン（154、156）が、前記ピンに沿って少なく
とも前記支柱（130、132）の前記開口（150、152）の長
さ（Ｄ２）の距離だけ延びる、くぼんだ中心部分（15
8、160）を備えることからなる、上項４のばね付き支持
板アセンブリまたは回路アセンブリ。 ６．ａ）前記支柱（130、132）の前記上方部分（138、1
40）が概ね矩形状の断面を有し、 ｂ）前記支持板（102）の前記開口（110、112）が概ね
矩形状であることからなる、上項５のばね付き支持板ア
センブリまたは回路アセンブリ。 ７．前記ランド格子配列型デバイス（60）を支持するよ
うに構成された第２の支持板（80）を更に備える、上項
１のばね付き支持板アセンブリまたは上項２の回路アセ
ンブリ。 ８．プリント回路基板（52）、電気コネクタ（70）、お
よびランド格子配列型デバイス（60）と共に使用するた
めのばね付き支持板アセンブリ（100）を組み立てる方
法（200）であって、前記アセンブリ（100）が、支持板
（102）と、少なくとも一つの板ばね（120、122、124、
126）と、少なくとも一つの支柱（130、132）と、少な
くとも一つのピン（154、156）とを備えており、 ａ）前記板ばね（120、122、124、126）を前記支持板
（102）の上に配置するステップと、 ｂ）前記板ばね（120、122、124、126）を前記支持板
（102）に対して押しつけるステップと、 ｃ）前記支柱（130、132）を、前記支持板（102）およ
び前記板ばね（120、122、124、126）を貫いて突出させ
るステップと、 ｄ）前記ピン（154、156）を、前記支柱（130、132）を
貫いて突出させるステップと、 ｅ）前記板ばね（120、122、124、126）の圧縮を解除す
るステップを含む、方法（200）。 ９．少なくとも一つの支柱（130、132）および少なくと
も一つの板ばね（120、122、124、126）を備えたばね付
き支持板アセンブリ（100）を利用して回路アセンブリ
（50）を組み立てるための方法（220）であって、前記
回路アセンブリ（50）が、プリント回路基板（52）と、
ランド格子配列型デバイス（60）と、電気コネクタ（7
0）と、前記支柱（130、132）および該支柱（130、13
2）に接続するように構成された少なくとも一つのファ
スナ（84、85）を有するコネクタアセンブリ（81）とを
備えており、 ａ）前記支柱（130、132）を、前記プリント回路基板
（52）を貫いて突出させるステップと、 ｂ）前記ランド格子配列型デバイス（60）および前記電
気コネクタ（70）を前記プリント回路基板（52）に整列
させるステップと、 ｃ）前記ファスナ（84、85）を前記支柱（130、132）に
取付け、それにより前記板ばね（120、122、124、126）
からの圧縮力（Ｆ３）を前記プリント回路基板（52）、
前記電気コネクタ（70）、および前記ランド格子配列型
デバイス（60）に伝えるステップと、 ｄ）前記支柱（130、132）に前記ファスナ（84、85）を
固定し、それにより前記プリント回路基板（52）、前記
電気コネクタ（70）、および前記ランド格子配列型デバ
イス（60）を更に圧縮するステップを含む、方法（20
0）。 １０．前記ファスナ（84、85）を前記支柱（130、132）
に取付ける前記ステップの前に、第２の支持板（80）を
前記ランド格子配列型デバイス（60）に整列させるステ
ップを更に含む、上項９の方法。１１．前記ファスナ
（84、85）を前記支柱（130、132）に取付ける前記ステ
ップの前に、前記電気コネクタ（70）、前記ランド格子
配列型デバイス（60）、および前記第２の支持板（80）
を共に固定するステップを更に含む、上項１０の方法。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、プリント回路基板、電
気コネクタ、およびランド格子配列型デバイスに一定の
圧縮力を与える偏倚アセンブリを備える支持板アセンブ
リが提供される。また、本発明によれば、比較的大きな
圧縮力を、プリント回路基板、電気コネクタ、およびラ
ンド格子配列型デバイスに与え、しかもプリント回路基
板の上面または下面にそれほど大きな距離を必要としな
い、比較的ばね定数の小さな偏倚アセンブリが提供され
る。さらに、本発明によれば、ばね付き支持板アセンブ
リを、プリント回路基板の背面に配置した単一のコンパ
クトなユニットとして提供することができる。さらに、
本発明によれば、ばね付き支持板アセンブリ内の偏倚ア
センブリとして、コイルばねアセンブリではなく、簡単
で比較的低価格の板ばねアセンブリを使用することがで
きる。さらに、本発明によれば、回路アセンブリに実装
するときに、所定の、一定の力を与えるばね付き支持板
アセンブリが提供される。さらに、本発明によれば、プ
リント回路基板と、他の２つだけのユニット、すなわ
ち、ばね付き支持板アセンブリとコネクタ/デバイスユ
ニットとを使用して回路アセンブリを組み立てるための
迅速で容易な方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の回路アセンブリの側面図である。

【図２】本発明のばね付き支持板を利用する回路アセン
ブリの組立分解等角図である。

【図３】図２の回路アセンブリの側面図である。

【図４】図２のばね付き支持板の組立分解等角図であ
る。

【図５】図４のばね付き支持板の組立分解側面図であ
る。

【図６】図４のばね付き支持板における、ばねにより加
えられた力の量とばねの撓みとの間の関係を表すグラフ
である。

【図７】本発明のばね付き支持板を組み立てるための方
法を示す流れ図である。

【図８】本発明のばね付き支持板を使用して回路アセン
ブリを組み立てるための方法を示す流れ図である。

【符号の説明】

50 回路アセンブリ 52 プリント回路基板 60 ランド格子配列型デバイス 70 電気コネクタ 80 第２の支持板 81 コネクタアセンブリ 84、85 ファスナ 100 ばね付き支持板アセンブリ 102 支持板 104 溝 106、108 保持壁 110、112、114、116 開口 120、122、124、126 板ばね 127 押さえ用アセンブリ 130、132 支柱 154、156 ピン

フロントページの続き (72)発明者 エリック・シー・ピーターソン アメリカ合衆国テキサス州75070，マッキ ンネイ，クリーク・クロッシング・2728

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント回路基板（52）、電気コネクタ
   （70）、およびランド格子配列型デバイス（60）と共に
   使用するためのばね付き支持板アセンブリ（100）であ
   って、 ａ）前記プリント回路基板（52）および少なくとも一つ
   の板ばね（120、122、124、126）を支持するように構成
   された支持板（102）と、 ｂ）前記少なくとも一つの板ばね（120、122、124、12
   6）と、 ｃ）前記板ばね（120、122、124、126）を前記支持板
   （102）に対して予め負荷をかけられた状態に保持する
   と共に、前記板ばね（120、122、124、126）から前記プ
   リント回路基板（52）、前記電気コネクタ（70）、およ
   び前記ランド格子配列型デバイス（60）に圧縮力（Ｆ
   ３）を伝えるように構成された押さえ用アセンブリ（12
   7）を備える、ばね付き支持板アセンブリ。