JP2003092158A - 表面実装用コネクタおよびこれを用いた半導体モジュール - Google Patents

表面実装用コネクタおよびこれを用いた半導体モジュール

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lead pin
holding portion
front surface
connecting lead
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Tadashi Ichimasa
忠志 一政
Tetsuya Matsuura
哲也 松浦
Taiji Kasatani
泰司 笠谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、半田付けすることなく、半導体モ
ジュール基板の端子電極に圧着して、電気的に接続可能
な表面実装用コネクタを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の表面実装用コネクタは、絶縁材
料からなる第1面および第2面を有する保持部と、保持
部に所定の間隔を空けてほぼ平行に保持された表面接続
用リードピンと、裏面接続用リードピンとを有する。表
面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持部
の第1面から異なる位置において、所定の方向に折り曲
げられた一端部を有し、保持部の第2面から所定の位置
において、それぞれ、上記所定の方向とは反対の方向お
よび上記所定の方向に折り曲げられた他端部を有する。
好適には、複数の表面接続用リードピンと裏面接続用リ
ードピンが、上記所定の方向に垂直な方向に配列され
て、保持部に保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装用コネク
タ、およびこれを用いた半導体モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】図14ないし図16を参照しながら、従
来の表面実装用コネクタ101、およびこれを用いた半
導体モジュール102について説明する。図14におい
て、マザーボード103(実装基板ともいう。)に実装
される半導体モジュール102は、概略、ガラスエポキ
シ樹脂などからなる半導体モジュール基板104と、こ
の半導体モジュール基板104の表面および裏面に取り
付けられたICなどの複数の半導体回路105と、この
半導体モジュール基板104に取り付けられた表面実装
用コネクタ101とを有する。
【0003】図15(a)ないし図15(c)に示すよ
うに、従来の表面実装用コネクタ101は、複数のいわ
ゆる「クリップリード106」からなる。各クリップリ
ード106は、1つの棒状または帯状の導電部材をコの
字状に折り曲げて形成されたクリップ部110と、クリ
ップ部110から延びるリード部112からなる。リー
ド部112は、クリップ部110とは反対側の端部にお
いて、図16(a)に示すようなタイバー116に一体
的に連結されている。
【0004】図15(a)において、タイバー116に
連結された複数のクリップリード106は、コの字状の
クリップ部110の内側に形成された開口部114を有
し、この開口部114に半導体モジュール基板104の
周縁部を矢印の方向へ差し込むことにより、クリップリ
ード106は半導体モジュール基板104に保持され
る。その後、半導体モジュール基板104を挟持するク
リップリード106全体を、例えば、半田ディップ槽に
浸漬させることにより、各クリップリード106を半導
体モジュール基板104の端子電極(図示せず)に半田
付けする。
【0005】次に、各クリップリード106を互いに電
気的に絶縁するために、図15(b)および図16
(b)の一点破線で示す位置でリード部112を切断す
る(タイバーカットする)。このように、各クリップリ
ード106を半導体モジュール基板104の端子電極に
半田付けした後、タイバーカットするので、後の工程に
おいて、外力(例えば、指で触れたときの外力)が加わ
っても、各クリップリード106は、半導体モジュール
基板104から外れることはない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
クリップリード106においては、リード部112を切
断する際、リード部112に曲がりまたは変形が生じる
惧れがあり、こうしたリード部112の曲がりまたは変
形により、リード部112とこれに対応するマザーボー
ド103上の接続端子(図示せず)との間で電気的な接
触不良が発生する可能性がある。したがって、リード部
112を切断した後、リード部112に曲がりまたは変
形が生じてしまった場合、これを矯正する必要がある。
【0007】また、クリップリード106は、コの字状
のクリップ部110の開口部114に、半導体モジュー
ル基板104の周縁部を差し込むことにより、半導体モ
ジュール基板104に保持されるので、半導体モジュー
ル基板104の表面および裏面において、互いに対向し
て形成される表面および裏面端子電極は、このクリップ
部110を介して常に電気的に接続されてしまう。換言
すると、互いに電気的に絶縁すべき表面および裏面端子
電極は、半導体モジュール基板104の表面および裏面
において、互いに対向して配置することができない。そ
の結果、互いに電気的に絶縁すべき表面および裏面端子
電極は、クリップ部110を介して導通しないように、
各端子電極の配置位置をずらす必要がある。したがっ
て、半導体モジュール基板104の表面および裏面に形
成できる端子電極の数、ひいては半導体モジュール基板
104上に形成される回路の数などが制限されていた。
【0008】そこで本発明は、半田付けすることなく、
半導体モジュール基板の端子電極に圧着することによ
り、電気的に接続可能な表面実装用コネクタを提供する
ことを目的とする。本発明のさらなる目的は、リード部
を切断する(タイバーカットする)必要のない表面実装
用コネクタを提供すること、半導体モジュール基板の表
面および裏面に配置された端子電極とそれぞれ個別に電
気接続できる小型の表面実装用コネクタを提供すること
にある。また、本発明は、上記のような表面実装用コネ
クタを用いた半導体モジュールを提供することを目的と
する。さらに、本発明は、より過酷な熱衝撃試験に耐え
得る半導体モジュールを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
によれば、絶縁材料からなる第1面および第2面を有す
る保持部と、保持部に所定の間隔を空けてほぼ平行に保
持された表面接続用リードピンと、裏面接続用リードピ
ンとを有し、表面接続用リードピンと裏面接続用リード
ピンは、保持部の第1面から異なる位置において、所定
の方向に折り曲げられた一端部を有することを特徴とす
る表面実装用コネクタを提供することができる。これに
より、この表面実装用コネクタは、半導体モジュール基
板の端子電極に圧着することにより、これと電気的に接
続できる。したがって、半田付け工程を省略して、半導
体モジュールの組み立て作業が容易になる。また、リー
ドピンを切断する必要がないので、切断時におけるリー
ドピンの曲がりおよび変形が生じない。さらに、半導体
モジュール基板の表面および裏面に配置された互いに対
向する端子電極をそれぞれ個別に電気接続できるので、
所定数の端子電極と接続するために必要な表面実装用コ
ネクタの大きさを半減できる。こうして、本発明の表面
実装用コネクタを小型化することができる。
【0010】請求項2に記載の本発明によれば、表面接
続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持部の第
2面から所定の位置において、それぞれ、上記所定の方
向とは反対の方向および上記所定の方向に折り曲げられ
た他端部を有することを特徴とする表面実装用コネクタ
を提供することができる。これにより、この表面実装用
コネクタを用いた半導体モジュールを、スルーホール基
板のみならず、表面実装基板にも取り付けやすくするこ
とができる。
【0011】請求項3に記載の本発明によれば、複数の
表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンが、上記
所定の方向に垂直な方向に配列されて、保持部に保持さ
れたことを特徴とする表面実装用コネクタを提供するこ
とができる。これにより、半導体モジュール基板の表面
および裏面に複数の電極端子を形成することができる。
【0012】請求項4に記載の本発明によれば、裏面接
続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接し、表
面接続用リードピンは、第2面と当接するように折り曲
げられた当接部を有することを特徴とする表面実装用コ
ネクタを提供することができる。これにより、裏面およ
び表面接続用リードピンと保持部の間の保持強度を補強
し、半導体モジュール基板の端子電極をより強く圧着し
て、コネクタ部品と端子電極の間をより確実に電気的に
接続することができる。すなわち、この表面実装用コネ
クタを用いて、より高い信頼性を有する半導体モジュー
ルを得ることができる。
【0013】請求項5に記載の本発明によれば、裏面接
続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接し、表
面接続用リードピンは、保持部の第2面と当接する延長
部を有することを特徴とする表面実装用コネクタを提供
することができる。これにより、請求項4に記載の本発
明と同様の効果を得ることができる。
【0014】請求項6に記載の本発明によれば、保持部
は、第1面上に形成された突起部を有することを特徴と
する表面実装用コネクタを提供することができる。これ
により、表面接続用リードピンおよび裏面接続用リード
ピンと端子電極を正確に位置合わせして、電気接続する
ことができる。また、この表面実装用コネクタを用いる
と、接続後、振動などの外力に強い信頼性の高い半導体
モジュールを実現することができる。
【0015】請求項7に記載の本発明によれば、保持部
は、少なくとも2つの突起部を有することを特徴とする
表面実装用コネクタを提供することができる。これによ
り、この表面実装用コネクタを用いた半導体モジュール
は、請求項6に記載の本発明と同様に、さらに信頼性を
向上させることができる。
【0016】請求項8に記載の本発明によれば、表面接
続用リードピンと裏面接続用リードピンの一端部は、協
働して、半導体モジュール基板の端子電極に圧着し、表
面接続用リードピンと裏面接続用リードピンの他端部
は、実装基板に半田付けされ、表面接続用リードピンと
裏面接続用リードピンは、半導体モジュール基板と実装
基板の間の距離が2mm以上となる長さを有することを
特徴とする表面実装用コネクタを提供することができ
る。これにより、この表面実装用コネクタを用いた半導
体モジュールは、過酷な熱衝撃試験に耐えることができ
る。
【0017】請求項9に記載の本発明によれば、表面接
続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持部と他
端部の間において、折曲部を有することを特徴とする表
面実装用コネクタを提供することができる。これによ
り、この表面実装用コネクタを用いた半導体モジュール
は、実装基板と半導体モジュール基板の間をできるだけ
狭く維持しながら、過酷な熱衝撃試験に耐えることがで
きる。
【0018】請求項10に記載の本発明によれば、表面
および裏面を有する半導体モジュール基板と、半導体モ
ジュール基板と電気的に接続された少なくとも1つの半
導体回路と、表面および裏面に配列された端子電極と、
絶縁材料からなる第1面および第2面を有する保持部
と、保持部に所定の間隔を空けてほぼ平行に保持された
表面接続用リードピンと、裏面接続用リードピンとを有
し、表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、
保持部の第1面から異なる位置において、所定の方向に
折り曲げられた一端部を有し、表面接続用リードピンと
裏面接続用リードピンの一端部は、協働して、半導体モ
ジュール基板の端子電極に圧着することを特徴とする半
導体モジュールを提供することができる。これにより、
この表面実装用コネクタは、半導体モジュール基板の端
子電極に圧着することにより、これと電気的に接続でき
る。したがって、半田付け工程を省略して、半導体モジ
ュールの組み立て作業が容易になる。また、リードピン
を切断する必要がないので、切断時におけるリードピン
の曲がりおよび変形が生じない。さらに、半導体モジュ
ール基板の表面および裏面に配置された互いに対向する
端子電極をそれぞれ個別に電気接続できるので、所定数
の端子電極と接続するために必要な表面実装用コネクタ
の大きさを半減できる。こうして、本発明の半導体モジ
ュールを小型化することができる。
【0019】請求項11に記載の本発明によれば、表面
接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持部の
第2面から所定の位置において、それぞれ、上記所定の
方向とは反対の方向および上記所定の方向に折り曲げら
れた他端部を有することを特徴とする半導体モジュール
を提供することができる。これにより、この半導体モジ
ュールを、スルーホール基板のみならず、表面実装基板
にも取り付けやすくすることができる。
【0020】請求項12に記載の本発明によれば、複数
の表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンが、上
記所定の方向に垂直な方向に配列されて、保持部に保持
されたことを特徴とする半導体モジュールを提供するこ
とができる。これにより、半導体モジュール基板の表面
および裏面に複数の電極端子を形成することができる。
【0021】請求項13に記載の本発明によれば、裏面
接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接し、
表面接続用リードピンは、第2面と当接するように折り
曲げられた当接部を有することを特徴とする半導体モジ
ュールを提供することができる。これにより、裏面およ
び表面接続用リードピンと保持部の間の保持強度を補強
し、半導体モジュール基板の端子電極をより強く圧着し
て、コネクタ部品と端子電極の間をより確実に電気的に
接続することができる。すなわち、この表面実装用コネ
クタを用いて、より高い信頼性を有する半導体モジュー
ルを得ることができる。
【0022】請求項14に記載の本発明によれば、裏面
接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接し、
表面接続用リードピンは、保持部の第2面と当接する延
長部を有することを特徴とする半導体モジュールを提供
することができる。これにより、請求項14に記載の本
発明と同様の効果を得ることができる。
【0023】請求項15に記載の本発明によれば、半導
体モジュール基板は、切り欠き部を有し、保持部は、切
り欠き部の形状と適合する、第1面上に形成された突起
部を有することを特徴とする半導体モジュールを提供す
ることができる。これにより、表面接続用リードピンお
よび裏面接続用リードピンと端子電極を正確に位置合わ
せして、電気接続することができる。また、この表面実
装用コネクタを用いると、接続後、振動などの外力に強
い信頼性の高い半導体モジュールを実現することができ
る。
【0024】請求項16に記載の本発明によれば、半導
体モジュール基板および保持部は、それぞれ、少なくと
も2つの切り欠き部および突起部を有することを特徴と
する半導体モジュールを提供することができる。これに
より、さらに信頼性の高い半導体モジュールを実現する
ことができる。
【0025】請求項17に記載の本発明によれば、表面
接続用リードピンと裏面接続用リードピンの他端部は、
実装基板に半田付けされ、表面接続用リードピンと裏面
接続用リードピンは、半導体モジュール基板と実装基板
の間の距離が2mm以上となる長さを有することを特徴
とする半導体モジュールを提供することができる。これ
により、この表面実装用コネクタを用いた半導体モジュ
ールは、過酷な熱衝撃試験に耐えることができる。
【0026】請求項18に記載の本発明によれば、表面
接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持部と
他端部の間において、折曲部を有することを特徴とする
半導体モジュールを提供することができる。これによ
り、この表面実装用コネクタを用いた半導体モジュール
は、実装基板と半導体モジュール基板の間をできるだけ
狭く維持しながら、過酷な熱衝撃試験に耐えることがで
きる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る表面実装用コネクタの実施の形態を説明する。各
実施の形態の説明において、理解を容易にするために方
向を表す用語(例えば、「上方向」、「下方向」、「右
側」、「左側」など)を適宜用いるが、これは説明のた
めのものであって、これらの用語は本発明を限定するも
のでない。
【0028】実施の形態1.図1ないし図5を参照しな
がら、本発明に係る実施の形態1の表面実装用コネクタ
1およびこれを用いた半導体モジュール2について以下
に説明する。図1において、マザーボード3(実装基板
ともいう。)に実装される本発明の半導体モジュール2
は、概略、ガラスエポキシ樹脂からなる半導体モジュー
ル基板4と、この半導体モジュール基板4の表面36お
よび裏面38に取り付けられたICなどの複数の半導体
回路5と、この半導体モジュール基板4に取り付けられ
た表面実装用コネクタ1とを有する。この半導体モジュ
ール基板4は、その表面36および裏面38上に、図2
に示すX方向に所定の間隔を空けて配置された複数の端
子電極40a,40bを有する。
【0029】図2に示すように、この表面実装用コネク
タ1は、概略、半田メッキしたリン青銅などの導電性材
料からなる複数のコネクタ部品6と、エポキシ樹脂など
の比較的に固い絶縁材料からなる保持部7とを備えてい
る。コネクタ部品6は、後に詳述するが、半導体モジュ
ール基板4に隣接する内側リードピン10(裏面接続用
リードピンともいう。)と、半導体モジュール基板4と
は離れた外側リードピン20(表面接続用リードピンと
もいう。)の2種類が用意されている。
【0030】保持部7は、複数の内側および外側リード
ピン10,20が図2に示すX方向およびY方向におい
て所定の間隔を空けて配置されるように、複数の内側お
よび外側リードピン10,20を一体に保持している。
(理解しやすくするために、図2においては、ただ1つ
の内側リードピン10を図示し、その他の内側リードピ
ンを省略している。)保持部7は、内側および外側リー
ドピン10,20を樹脂注入鋳型(図示せず)にあらか
じめ配置した後に樹脂注入することにより、形成するこ
とができる。あるいは、複数のリードピン用孔(図示せ
ず)を有する保持部7に内側および外側リードピン1
0,20を圧入して、保持部7を形成してもよい。ま
た、保持部7は、通常、図2に示すX方向に延び、図3
に示すように、矩形の断面形状を有し、図2に示すZ方
向において上面(第1面ともいう。)32と下面(第2
面ともいう。)34とを有する。
【0031】一方、内側および外側リードピン10,2
0は、図2に示すZ方向において互いに実質的に平行に
延びている。また、内側および外側リードピン10,2
0は、それぞれ、半導体モジュール基板4の各端子電極
40a,40bと電気的に接続できるように、図2に示
すX方向において、半導体モジュール基板4の各端子電
極40a,40bの間隔と同じ間隔を有する。
【0032】内側および外側リードピン10,20の上
端部12,22は、保持部7の上面32から異なる距離
を隔てた位置において、図2のY方向(図3の右側方
向)へ略L字状に折り曲げられている。こうして略L字
状に折り曲げられた上端部12,22は、協働して、半
導体モジュール基板4を挟み込む挟持部42を形成す
る。挟持部42における内側および外側リードピン1
0,20の間の間隔は、半導体モジュール基板4の厚み
と同じか、またはそれよりも若干短くすることが好まし
い。なぜなら、内側および外側リードピン10,20
は、金属などの導電性材料で構成されるが、弾性復元力
を有するので、半導体モジュール基板4が挟持部42内
に挿入されたとき、押し広げられた内側および外側リー
ドピン10,20の上端部12,22が、端子電極40
a,40bにより強く圧着することができるためであ
る。こうして、内側および外側リードピン10,20の
上端部12,22のそれぞれは、半田付けされることな
く、半導体モジュール基板4の端子電極40a,40b
を圧着して、これらと電気的に接続することができる。
【0033】さらに、内側および外側リードピン10,
20の下端部14,24は、保持部7の下面34から同
じ距離を隔てた位置において、互いに反対方向へ(図3
の左右方向へ)略L字状に折り曲げられており、本発明
の半導体モジュール2が完成した後、マザーボード3に
半田付けされる。
【0034】上述のように、本発明の半導体モジュール
2は、こうして構成された表面実装用コネクタ1の挟持
部42内に、図4の一点破線44で示す位置まで、すな
わち半導体モジュール基板4が外側リードピン20に当
接するまで、半導体モジュール基板4を図2のX方向へ
圧入することにより製造することができる。このように
して、半導体モジュール2を製造する上で、半田付け工
程を省略することができる。また、本発明の表面実装用
コネクタ1は、先に説明した従来のクリップリードのよ
うに、タイバーを有していないので、タイバーカットす
る必要がない。したがって、内側および外側リードピン
10,20の曲がり、または変形が生じる可能性を排除
し、これに起因する電気的不良を防止することができ
る。さらに、本発明の表面実装用コネクタ1によれば、
内側および外側リードピン10,20は、互いに電気的
に絶縁されているので、半導体モジュール基板4の表面
36および裏面38において対向して配置された端子電
極40a,40bは、内側および外側リードピン10,
20を介して、それぞれ独立してマザーボード3に接続
することができる。すなわち、本発明によれば、従来の
クリップリードと比較して、所定数の端子電極40a,
40bと接続するために必要な表面実装用コネクタ1の
大きさを半減させて、小型の表面実装用コネクタ1を実
現することができる。
【0035】実施の形態2.図6および図7を参照しな
がら、本発明の実施の形態2について以下に説明する。
図6において、内側リードピン10の略L字型に折り曲
げられた一端部12は、保持部7の上面32と離間する
ことなく、当接している。また、外側リードピン20
は、下面34と当接するように略L字状に折り曲げられ
た当接部46を有している。その他の構成は、実施の形
態1の構成と同様であるので、重複する構成に関する説
明を省略する。
【0036】このように構成された内側リードピン10
は、保持部7の上面32に支持されているので、半導体
モジュール基板4が挟持部42内に挿入されて、内側リ
ードピン10が下方向へ(マザーボード3の方へ)押圧
された場合であっても、内側リードピン10が保持部7
に対して下方向にスライドしないように、内側リードピ
ン10と保持部7の間の保持強度を補強することができ
る。同様に、上述した外側リードピン20は、保持部7
の下面34と当接する当接部46を有するので、半導体
モジュール基板4が挟持部42内に挿入されて、外側リ
ードピン20が上方向へ(半導体モジュール基板4の方
へ)引っ張られた場合であっても、外側リードピン20
が保持部7に対して上方向にスライドしないように、外
側リードピン20と保持部7の間の保持強度を補強する
ことができる。こうして、内側および外側リードピン1
0,20と保持部7の間の保持強度が補強された丈夫な
表面実装用コネクタ1を実現することができる。さら
に、この実施の形態2の表面実装用コネクタ1によれ
ば、内側および外側リードピン10,20が保持部7に
対してスライドできないので、外側リードピン20が有
する弾性復元力により、半導体モジュール基板4の端子
電極40a,40bをより強く圧着することができる。
こうして、コネクタ部品6と端子電極40a,40bの
間の電気的な接続をより高い信頼性で実現することがで
きる。
【0037】択一的には、外側リードピン20が、図7
に示すように、当接部46の代わりに、保持部の下面と
当接する延長部48を有していてもよい。その他の構成
は、実施の形態2と同様であるので、詳細な説明を省略
する。同様に、このように構成された外側リードピン2
0において、半導体モジュール基板4が挟持部42内に
挿入されて、外側リードピン20が上方向へ(半導体モ
ジュール基板4の方へ)引っ張られた場合であっても、
外側リードピン20が保持部7に対して上方向にスライ
ドしないように、外側リードピン20と保持部7の間の
保持強度を補強することができる。こうして、外側リー
ドピン20は、保持部7内をスライドすることなく、端
子電極40a,40bをより強く圧着することができ、
コネクタ部品6と端子電極40a,40bの間の電気的
な接続をより高い信頼性で実現することができる。
【0038】実施の形態3.図8ないし図10を参照し
ながら、本発明の実施の形態3について以下に説明す
る。図8において、内側リードピン10と半導体モジュ
ール基板4の裏面38に設けた端子電極40bを省略し
ている。実施の形態3の表面実装用コネクタ1の保持部
7は、図8に示すX方向に延びており、その一方の端部
において、上面32から上方向に延びる突起部50が形
成されている。突起部50は、保持部7と同じエポキシ
樹脂で一体に形成されることが好ましい。図9および図
10に示すように、突起部50は、上から、および横か
ら見たとき、矩形形状を有している。他方、実施の形態
3の半導体モジュール基板4は、この突起部50を収容
し、適合する矩形形状を有する切り欠き部(凹部)52
を有する。切り欠き部52は端子電極40a,40bか
ら所定の距離を隔てて形成され、同様に、突起部50は
コネクタ部品6から同じ所定の距離を隔てて配置されて
いる。上記以外の構成は、実施の形態1と同様であるの
で、重複する部分に関し、これ以上の説明を行わない。
【0039】このように、半導体モジュール基板4が表
面実装用コネクタ1の挟持部42内に挿入されるとき、
保持部7に形成された突起部50は、半導体モジュール
基板4に形成された切り欠き部52と適合する。すなわ
ち、内側および外側リードピン10,20と端子電極4
0a,40bは、突起部50と切り欠き部52を挿入位
置合わせガイドとして用いて、図8に示すX方向に沿っ
て正確に位置合わせされる。こうして、表面実装用コネ
クタ1と半導体モジュール基板4の端子電極40a,4
0bとが正確に接続される。また、接続後、突起部50
と切り欠き部52は、表面実装用コネクタ1と半導体モ
ジュール基板4の上述の方向における移動を規制する機
能を果たすので、振動などの外力に強い信頼性の高い半
導体モジュール2を実現することができる。
【0040】上記の突起部50と切り欠き部52は、各
々、保持部7と半導体モジュール基板4の一方の端部に
1つずつ形成したが、より好適には、図8に示すX方向
の両端部に2つずつ設けると、さらに信頼性の高い半導
体モジュール2を実現することができる。
【0041】実施の形態4.図11ないし図13を参照
しながら、本発明の実施の形態4について以下に説明す
る。ここで、保持部7から他端部14,24までの部分
を中間部16,26とよぶ。実施の形態4の内側および
外側リードピン10,20は、その中間部16,26が
実施の形態1よりも実質的により長く構成されている。
例えば、マザーボード3と半導体モジュール基板4の間
の距離は、実施の形態1において、約1.0mmであっ
たのに対し、実施の形態4においては、約2.0mmと
なるように、内側および外側リードピン10,20の中
間部16,26を長く設定する。さらに好適には、マザ
ーボード3と半導体モジュール基板4の間の距離が約
3.0mmとなるように、内側および外側リードピン1
0,20の中間部16,26の長さを設計する。このよ
うに、内側および外側リードピン10,20の中間部1
6,26を長くすればするほど、より過酷な熱衝撃試験
(ヒートサイクル試験)に耐え得るより高い信頼性の半
導体モジュール2を実現することができる。
【0042】ここで、内側および外側リードピン10,
20の中間部16,26を長くすることにより、半導体
モジュール2がより過酷な熱衝撃試験に耐え得る理由に
ついて以下に説明する。図12において、半導体モジュ
ール2とマザーボード3は、例えば、半田リフロー処理
されて、内側および外側リードピン10,20の他端部
14,24がマザーボード3のランド(図示せず)と半
田54,56を介して接続される。
【0043】マザーボード3と半導体モジュール基板4
は、一般に、構成材料や形状などに依存して、異なる熱
膨張係数を有する。すなわち、所定の温度変化に応じ
て、マザーボード3と半導体モジュール基板4の膨張す
る度合い(図12の水平方向における線膨張度E)が異
なる。一般に、半導体モジュール基板4の線膨張度E
がマザーボード3の線膨張度Eよりも小さく、両者の
線膨張度に差異(δE=E−E)が生じる。このた
め、熱サイクル試験中の高温時においては、マザーボー
ド3が半導体モジュール基板4よりも大きく膨張して、
左側にある半田56が外側リードピン20の他端部24
から離れるように、左方向の応力が半田56に加わる。
同様に、熱サイクル試験中の低温時においては、マザー
ボード3が半導体モジュール基板4よりも大きく収縮し
て、右側にある半田54が内側リードピン10の他端部
14から離れるように、右方向の応力が半田54に加わ
る。このように半導体モジュール基板4およびマザーボ
ード3の線膨張度が異なるとき、内側および外側リード
ピン10,20の他端部14,24と半田54,56の
間に水平方向の応力が生じる。そして、他端部14,2
4と半田54,56の間の接合部60,62は、比較的
に脆弱であり、熱衝撃試験により生じる水平方向の応力
が反復して接合部60,62に加わると、接合部60,
62において半田クラックが生じ、オープン不良などの
不具合が発生する。
【0044】一方、実施の形態4のように、弾性復元力
を有する内側および外側リードピン10,20の中間部
16,26をより長くすると、それに応じて、より大き
く水平方向に撓むことができる。こうして、温度変化に
伴って、応力接合部60,62に加わる上記水平方向の
応力を緩和することができる。換言すると、より長い中
間部16,26は、水平方向の応力をより十分に吸収す
ることができる。したがって、内側および外側リードピ
ン10,20の中間部16,26を長く形成して、マザ
ーボード3と半導体モジュール基板4の間の距離を広げ
るほど、より過酷な熱衝撃試験に耐え得る半導体モジュ
ール2を得ることができる。
【0045】択一的には、内側および外側リードピン1
0,20は、図12に示すように、その中間部16,2
6において、略L字状に折り曲げられた折曲部64,6
6を有していてもよい。この場合、表面実装コネクタ1
の中間部16,26の長さは、実施の形態4の中間部1
6,26と実質的に同じであるので、実施の形態4と同
様に、熱衝撃試験により生じる水平方向の応力を緩和し
て、より過酷な熱衝撃試験に耐え得る半導体モジュール
2を実現することができる。しかも、折曲部64,66
を有する表面実装コネクタ1は、マザーボード3と半導
体モジュール基板4の間の間隔を実施の形態4の場合よ
りも小さくすることができる。こうして、マザーボード
3と半導体モジュール基板4の間の間隔をできるだけ狭
く維持しながら、高い信頼性を有する半導体モジュール
2を実現することができる。なお、内側および外側リー
ドピン10,20の両方が折曲部64,66を有する場
合を説明したが、いずれか一方のリードピンだけが折曲
部を有している場合も、同様の効果を得ることができ
る。
【0046】
【発明の効果】請求項1に記載の本発明によれば、この
表面実装用コネクタは、半導体モジュール基板の端子電
極に圧着することにより、これと電気的に接続できる。
したがって、半田付け工程を省略して、半導体モジュー
ルの組み立て作業が容易になる。また、リードピンを切
断する必要がないので、切断時におけるリードピンの曲
がりおよび変形が生じない。さらに、半導体モジュール
基板の表面および裏面に配置された互いに対向する端子
電極をそれぞれ個別に電気接続できるので、所定数の端
子電極と接続するために必要な表面実装用コネクタの大
きさを半減できる。こうして、本発明の表面実装用コネ
クタを小型化することができる。
【0047】請求項2に記載の本発明によれば、この表
面実装用コネクタを用いた半導体モジュールを、スルー
ホール基板のみならず、表面実装基板にも取り付けやす
くすることができる。
【0048】請求項3に記載の本発明によれば、半導体
モジュール基板の表面および裏面に複数の電極端子を形
成することができる。
【0049】請求項4および5に記載の本発明によれ
ば、裏面および表面接続用リードピンと保持部の間の保
持強度を補強し、半導体モジュール基板の端子電極をよ
り強く圧着して、コネクタ部品と端子電極の間をより確
実に電気的に接続することができる。すなわち、この表
面実装用コネクタを用いて、より高い信頼性を有する半
導体モジュールを得ることができる。
【0050】請求項6および7に記載の本発明によれ
ば、表面接続用リードピンおよび裏面接続用リードピン
と端子電極を正確に位置合わせして、電気接続すること
ができる。また、この表面実装用コネクタを用いると、
接続後、振動などの外力に強い信頼性の高い半導体モジ
ュールを実現することができる。
【0051】請求項8に記載の本発明によれば、この表
面実装用コネクタを用いた半導体モジュールは、過酷な
熱衝撃試験に耐えることができる。
【0052】請求項9に記載の本発明によれば、この表
面実装用コネクタを用いた半導体モジュールは、実装基
板と半導体モジュール基板の間をできるだけ狭く維持し
ながら、過酷な熱衝撃試験に耐えることができる。
【0053】請求項10に記載の本発明によれば、これ
により、この表面実装用コネクタは、半導体モジュール
基板の端子電極に圧着することにより、これと電気的に
接続できる。したがって、半田付け工程を省略して、半
導体モジュールの組み立て作業が容易になる。また、リ
ードピンを切断する必要がないので、切断時におけるリ
ードピンの曲がりおよび変形が生じない。さらに、半導
体モジュール基板の表面および裏面に配置された互いに
対向する端子電極をそれぞれ個別に電気接続できるの
で、所定数の端子電極と接続するために必要な表面実装
用コネクタの大きさを半減できる。こうして、本発明の
半導体モジュールを小型化することができる。
【0054】請求項11に記載の本発明によれば、この
半導体モジュールを、スルーホール基板のみならず、表
面実装基板にも取り付けやすくすることができる。
【0055】請求項12に記載の本発明によれば、半導
体モジュール基板の表面および裏面に複数の電極端子を
形成することができる。
【0056】請求項13および14に記載の本発明によ
れば、裏面および表面接続用リードピンと保持部の間の
保持強度を補強し、半導体モジュール基板の端子電極を
より強く圧着して、コネクタ部品と端子電極の間をより
確実に電気的に接続することができる。すなわち、この
表面実装用コネクタを用いて、より高い信頼性を有する
半導体モジュールを得ることができる。
【0057】請求項15および16に記載の本発明によ
れば、表面接続用リードピンおよび裏面接続用リードピ
ンと端子電極を正確に位置合わせして、電気接続するこ
とができる。また、この表面実装用コネクタを用いる
と、接続後、振動などの外力に強い信頼性の高い半導体
モジュールを実現することができる。
【0058】請求項17に記載の本発明によれば、この
表面実装用コネクタを用いた半導体モジュールは、過酷
な熱衝撃試験に耐えることができる。
【0059】請求項18に記載の本発明によれば、この
表面実装用コネクタを用いた半導体モジュールは、実装
基板と半導体モジュール基板の間をできるだけ狭く維持
しながら、過酷な熱衝撃試験に耐えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明に係る実施の形態1による表
面実装用コネクタとこれを用いた半導体モジュール、並
びにマザーボードの斜視図である。
【図2】 図2は、実施の形態1による表面実装用コネ
クタとこれを用いた半導体モジュールの部分斜視図であ
る。
【図3】 図3は、実施の形態1による表面実装用コネ
クタの図1に示すIII−III線から見た断面図である。
【図4】 図4は、実施の形態1による表面実装用コネ
クタとこれを用いた半導体モジュールの部分平面図であ
る。
【図5】 図5は、実施の形態1による表面実装用コネ
クタとこれを用いた半導体モジュールの部分正面図であ
る。
【図6】 図6は、実施の形態2による表面実装用コネ
クタの図3と同様の断面図である。
【図7】 図7は、実施の形態2の変形例による表面実
装用コネクタの図3と同様の断面図である。
【図8】 図8は、実施の形態3による表面実装用コネ
クタとこれを用いた半導体モジュールの部分斜視図であ
る。
【図9】 図9は、実施の形態3による表面実装用コネ
クタとこれを用いた半導体モジュールの図4と同様の部
分平面図である。
【図10】 図10は、実施の形態3による表面実装用
コネクタとこれを用いた半導体モジュールの図5と同様
の部分正面図である。
【図11】 図11は、実施の形態4による表面実装用
コネクタの図1と同様の断面図である。
【図12】 図12は、実施の形態1の表面実装用コネ
クタを用いた半導体モジュールがマザーボードに実装さ
れたときの断面図である。
【図13】 図13は、実施の形態2の変形例による表
面実装用コネクタの図3と同様の断面図である。
【図14】 図14は、従来技術による表面実装用コネ
クタを用いた半導体モジュールがマザーボードに実装さ
れたときの斜視図である。
【図15】 図15は、従来式の表面実装用コネクタお
よび半導体モジュール基板の側面図である。
【図16】 図16は、従来式の表面実装用コネクタお
よび半導体モジュール基板の平面図である。
【符号の説明】
1 表面実装用コネクタ、 2 半導体モジュール、
3 マザーボード(実装基板)、 4 半導体モジュー
ル基板、 5 半導体回路、 6 コネクタ部品、 7
保持部、 10 内側リードピン(裏面接続用リード
ピン)、 20外側リードピン(表面接続用リードピ
ン)、 12,22 上端部、 14,24 下端部、
32 第1面、 34 第2面、 36 表面、 3
8 裏面、40a,40b 端子電極、 42 挟持
部、 46 当接部、 48 延長部、 50 突起
部、 52 切り欠き部(凹部)、 54,56 半
田、 60,62 接合部、 64,66 折曲部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠谷 泰司 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5E023 AA04 AA16 BB11 BB14 CC23 CC26 DD07 DD25 EE02 EE08 FF07 HH17 HH21 HH23 HH30 5E077 BB11 BB26 BB33 CC23 DD14 EE12 FF21 GG03 JJ01 JJ10 JJ20 5E086 CC41 DD13 DD34 DD42 DD47 HH05 LL13 LL17 5F067 AA13 AB02 BB01 BC01

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面実装用コネクタであって、 絶縁材料からなる第1面および第2面を有する保持部
    と、 保持部に所定の間隔を空けてほぼ平行に保持された表面
    接続用リードピンと、裏面接続用リードピンとを有し、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部の第1面から異なる位置において、所定の方向に折り
    曲げられた一端部を有することを特徴とする表面実装用
    コネクタ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部の第2面から所定の位置において、それぞれ、上記所
    定の方向とは反対の方向および上記所定の方向に折り曲
    げられた他端部を有することを特徴とする表面実装用コ
    ネクタ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 複数の表面接続用リードピンと裏面接続用リードピン
    が、上記所定の方向に垂直な方向に配列されて、保持部
    に保持されたことを特徴とする表面実装用コネクタ。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 裏面接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接
    し、 表面接続用リードピンは、第2面と当接するように折り
    曲げられた当接部を有することを特徴とする表面実装用
    コネクタ。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 裏面接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接
    し、 表面接続用リードピンは、保持部の第2面と当接する延
    長部を有することを特徴とする表面実装用コネクタ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 保持部は、第1面上に形成された突起部を有することを
    特徴とする表面実装用コネクタ。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 保持部は、少なくとも2つの突起部を有することを特徴
    とする表面実装用コネクタ。
  8. 【請求項8】 請求項2に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンの一端部
    は、協働して、半導体モジュール基板の端子電極に圧着
    し、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンの他端部
    は、実装基板に半田付けされ、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、半導
    体モジュール基板と実装基板の間の距離が2mm以上と
    なる長さを有することを特徴とする表面実装用コネク
    タ。
  9. 【請求項9】 請求項2に記載の表面実装用コネクタで
    あって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部と他端部の間において、折曲部を有することを特徴と
    する表面実装用コネクタ。
  10. 【請求項10】 半導体モジュールであって、 表面および裏面を有する半導体モジュール基板と、 半導体モジュール基板と電気的に接続された少なくとも
    1つの半導体回路と、 表面および裏面に配列された端子電極と、 絶縁材料からなる第1面および第2面を有する保持部
    と、 保持部に所定の間隔を空けてほぼ平行に保持された表面
    接続用リードピンと、裏面接続用リードピンとを有し、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部の第1面から異なる位置において、所定の方向に折り
    曲げられた一端部を有し、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンの一端部
    は、協働して、半導体モジュール基板の端子電極に圧着
    することを特徴とする半導体モジュール。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の半導体モジュール
    であって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部の第2面から所定の位置において、それぞれ、上記所
    定の方向とは反対の方向および上記所定の方向に折り曲
    げられた他端部を有することを特徴とする半導体モジュ
    ール。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の半導体モジュール
    であって、 複数の表面接続用リードピンと裏面接続用リードピン
    が、上記所定の方向に垂直な方向に配列されて、保持部
    に保持されたことを特徴とする半導体モジュール。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の半導体モジュール
    であって、 裏面接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接
    し、 表面接続用リードピンは、第2面と当接するように折り
    曲げられた当接部を有することを特徴とする半導体モジ
    ュール。
  14. 【請求項14】 請求項10に記載の半導体モジュール
    であって、 裏面接続用リードピンの一端部が保持部の第1面と当接
    し、 表面接続用リードピンは、保持部の第2面と当接する延
    長部を有することを特徴とする半導体モジュール。
  15. 【請求項15】 請求項10に記載の半導体モジュール
    であって、 半導体モジュール基板は、切り欠き部を有し、 保持部は、切り欠き部の形状と適合する、第1面上に形
    成された突起部を有することを特徴とする半導体モジュ
    ール。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の半導体モジュール
    であって、 半導体モジュール基板および保持部は、それぞれ、少な
    くとも2つの切り欠き部および突起部を有することを特
    徴とする半導体モジュール。
  17. 【請求項17】 請求項11に記載の半導体モジュール
    であって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンの他端部
    は、実装基板に半田付けされ、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、半導
    体モジュール基板と実装基板の間の距離が2mm以上と
    なる長さを有することを特徴とする半導体モジュール。
  18. 【請求項18】 請求項11に記載の半導体モジュール
    であって、 表面接続用リードピンと裏面接続用リードピンは、保持
    部と他端部の間において、折曲部を有することを特徴と
    する半導体モジュール。
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