JP2003208930A

JP2003208930A - 電気コネクタ

Info

Publication number: JP2003208930A
Application number: JP2002004139A
Authority: JP
Inventors: Itsumi Hasegawa; 厳水長谷川; Eiichiro Takemasa; 英一郎武正
Original assignee: Tyco Electronics AMP KK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-07-25
Also published as: CN1303725C; CN1433108A; KR20030061329A; TW200302601A; TWI264856B

Abstract

(57)【要約】【課題】基板取付型の電気コネクタにおいて、高周波
伝送に適し、実装面積が小さく、且つ高密度にコンタク
トを配置できるものとする。【解決手段】電気コネクタ１、１００は、夫々絶縁ハ
ウジング３、１０２とこれに植設されたコンタクト８、
１０８を有する。コンタクト８、１０８のタイン部の下
端は、夫々、粒状の導電性エラストマ２０、１２０に食
い込み電気的に接続している。電気コネクタ１、１００
が基板に取付けられると、基板の導電パッドに導電性エ
ラストマ２０、１２０が接触し、コンタクト８、１０８
と基板とが、夫々導電性エラストマ２０、１２０を介し
て電気的に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板取付型の電気コ
ネクタに関し、特に高周波伝送に適した基板取付型の電
気コネクタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板取付型の電気コネクタとし
て、例えば、特開２０００−３０８１５号公報に開示さ
れた、互いに組み合う零挿入力コネクタが知られてい
る。この基板取付型の電気コネクタは、基板の導電パッ
ドにばね付勢されて弾性的に接触する、基板にはんだ付
けされない端子を有している。この端子のタイン即ち基
板の導電パッドに接触する部分は、弾性が得られるよう
に寸法が長くなっている。

【０００３】また、基板に永久的にはんだ付けされる端
子を有する電気コネクタも、表面実装型（ＳＭＴ）のコ
ネクタ或いはスルーホール型のコネクタとして従来から
知られている。表面実装型の電気コネクタの端子は、基
板表面に形成された導電パッドに直接半田付けされるタ
インを有する。また、スルーホールタイプの電気コネク
タの端子は、基板のスルーホール（貫通孔）に挿通され
て直接半田付けされるタインを有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、パソコン等に使
用されるＣＰＵ（中央処理装置）は、高性能になってお
り、伝送周波数（クロック周波数）は１．５〜３ＧＨｚ
の高周波になりつつある。伝送経路に使用される電気コ
ネクタも、それに対応した高速伝送が可能なものが要求
されている。前述のばね付勢された端子を有する電気コ
ネクタにあっては、端子を含む電気長が長くなってしま
い、高速伝送に対応することができない。

【０００５】また、後者の従来技術即ち表面実装型コネ
クタおよびスルーホール型コネクタにあっては、半田付
けが必要であり、作業工程が増大する。また、半田付け
するために端子の間隔を狭ピッチにすることに限度があ
る。また、表面実装型コネクタにおいては、半田付けが
適切に行われたかどうかの検査ができるよう、半田付け
されるタインは、電気コネクタの外形の輪郭の外側に配
置して、外部から半田付部を確認できることが必要とな
る。そのため、半田付部として電気コネクタの外形より
大きい取付領域が必要になるので、電気コネクタの実装
面積が増大するという問題がある。電子機器が一層小型
化され、電気コネクタを実装できる領域が益々狭められ
る傾向にあるので、この点の重要性が増している。

【０００６】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、高周波伝送に好適な、実装面積が小さく、且つ
高密度にコンタクトを配置できる電気コネクタを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気コネクタ
は、少なくとも１つの電気コンタクトと、この電気コン
タクトを保持する絶縁ハウジングとを有する、導電パッ
ドが形成された基板に取付けられる電気コネクタにおい
て、絶縁ハウジングが、絶縁ハウジングを基板に取付け
る取付部材を有するとともに、絶縁ハウジングの底面
の、導電パッドに対応する位置にコンタクトに接続され
る粒状の導電性エラストマを有し、絶縁ハウジングが基
板に取付けられると、電気コンタクトが導電性エラスト
マを介して対応する導電パッドに電気的に接続されるよ
う構成されていることを特徴とするものである。

【０００８】粒状の導電性エラストマは、絶縁ハウジン
グに取り付けられる絶縁シートに保持されるよう構成す
ることが好ましい。

【０００９】

【発明の効果】本発明の電気コネクタは、絶縁ハウジン
グが、絶縁ハウジングを基板に取付ける取付部材を有す
るとともに、絶縁ハウジングの底面の、導電パッドに対
応する位置にコンタクトに接続される粒状の導電性エラ
ストマを有し、電気コンタクトが導電性エラストマを介
して対応する導電パッドに電気的に接続されるよう構成
されているので、次の効果を奏する。

【００１０】電気コネクタは、コンタクトを基板に半田
付けする必要がないので、基板に取付ける工数を低減で
きるとともに、半田付け時の加熱によるハウジングおよ
びコンタクトの劣化がない。また、半田付部を確認する
必要がないので、コネクタの外形から外側に取付のため
の領域を確保する必要がなくなり、実装面積を小さくで
きる。また、基板上に、ある程度の面積を必要とする半
田付部が不要なので、高密度にコンタクトを配置でき
る。さらに、コンタクトの半田付けを不必要としなが
ら、寸法の短いコンタクトとすることができ、電気長を
短くすることができるので、高周波伝送に適した電気コ
ネクタが得られる。

【００１１】粒状の導電性エラストマが、絶縁ハウジン
グに取り付けられる絶縁シートにより保持されている場
合は、導電性エラストマの電気コネクタへの組付けを一
括して容易に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気コネクタ（以
下、単にコネクタという）の好ましい実施の形態につい
て、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の、互いに組み合う２種類のコネクタ、即ち第１の実
施形態のコネクタ１および第２の実施形態のコネクタ１
００の嵌合前の正面図、図２は、図１の両コネクタのＡ
−Ａ線に沿う嵌合前の断面図、図３は図１の両コネクタ
を斜め上方から見た斜視図、図４は図１の両コネクタを
斜め下方から見た斜視図を夫々示す。以下、図１から図
４を参照して説明する。

【００１３】コネクタは、互いに組み合うことができる
雄コネクタ１と雌コネクタ１００の２種類が示されてい
る。まず最初に第１の実施形態の雄コネクタ１について
説明する。雄コネクタ１は、矩形の絶縁性のベースハウ
ジング２と、このベースハウジング２と組み合わされる
絶縁性のガイドハウジング４を有する。これらベースハ
ウジング２とガイドハウジング４から雄コネクタ１の絶
縁ハウジング３が構成される。ベースハウジング２とガ
イドハウジング４は、夫々後述する基板１２（図５）に
取付けられる取付面１４、１５を有する。これらの取付
面１４、１５は互いに面一となっている。ベースハウジ
ング２は、その長手方向に沿って取付面１４と反対側の
中央部に凸部６（図２）を有する。

【００１４】ベースハウジング２の凸部６には、図２に
最もよく示すように先端近傍に湾曲部１０を有する電気
コンタクト（以下、単にコンタクトという）８が、湾曲
部１０を外側にして２列に植設されている。コンタクト
８はインサート成形或いは圧入により、ベースハウジン
グ２に植設される。ベースハウジング２の取付面１４に
は、凸部６に対応する位置に浅い平坦な凹部１６（図
２）が形成されている。そして凹部１６には、さらにコ
ンタクト８に対応する位置に、凹部１６より深い凹み１
８が形成されている。ベースハウジング２の両側には、
長手方向に沿って、後述するボルト３６を挿通する３対
の孔３７が穿設されている。

【００１５】図２に最もよく示すように、コンタクト８
のタイン即ちベースハウジング２に埋め込まれた側の端
部は、この凹み１８に突出するように植設されている。
そして、前述の各凹部１６には、コンタクト８と基板１
２を電気的に接続するための接続部材となる粒状の導電
性エラストマ２０が各々配置されている。各導電性エラ
ストマ２０は、円錐台形を２つ合体させた形状を呈して
いる。本実施形態においては、この導電性エラストマ２
０の最も大きい中央部分の直径は、０．８ｍｍに形成さ
れている。これらの導電性エラストマ２０は、ポリイミ
ドシート（絶縁シート）２２に保持されて副組立体２１
として構成される。各々の導電性エラストマ２０は、各
コンタクト８に対応して副組立体２１に配置されてい
る。

【００１６】ポリイミドシート２２は、前述の凹部１６
に配置されて、例えば熱圧着によりベースハウジング２
に取付けられる。そして、導電性エラストマ２０は凹み
１８に夫々配置される。導電性エラストマ２０がベース
ハウジング２に取付けられると、その一部がベースハウ
ジング２の取付面１４から突出する。そしてコンタクト
８のタイン８ａは導電性エラストマ２０に食い込んで接
触し、コンタクト８と導電性エラストマ２０との間に電
気的な接続がなされる。なお、導電性エラストマ２０
は、基板取付時に圧縮されて変形するが、この変形分を
吸収するため、凹み１８は、導電性エラストマ２０より
僅かに大きめの寸法に設定されている。

【００１７】ガイドハウジング４は、ベースハウジング
２と同じ幅を有し、ベースハウジング２より長い寸法を
有する矩形の部材である。ガイドハウジング４は、後面
にベースハウジング２を受容する受容部２４を有すると
ともに、前面にコンタクト８を保持するコンタクト保持
部２６と、ガイド板２８を一体に有する。コンタクト保
持部２６は、コンタクト８に対応してコンタクト８を位
置決め保持するコンタクト保持溝３０を有する。なお、
図１、図３、図４に示すコンタクト保持溝３０のうち、
一部のコンタクト保持溝３０にのみコンタクト８を配置
しており、その他のコンタクト保持溝３０に配置された
コンタクト８は省略している。コンタクト保持部２６の
先端には、２列になったコンタクト８の先端部８ｂ（図
２）を覆うコンタクト保護部２７が形成されている。

【００１８】コンタクト保持部２６の長手方向の両側
に、前述のガイド板２８が、コンタクト保持部２６から
離隔してガイドハウジング４と一体に突設されている。
ガイド板２８の先端には傾斜面２８ａが形成されてお
り、後述する雌コネクタ１００との嵌合の際の案内とな
る。ガイドハウジング４の基部３２の両側には、ベース
ハウジング２の前述の孔３７に対応して、夫々３つの孔
３４が穿設されている。ベースハウジング２とガイドハ
ウジング４が組み合わされると、これらの孔３４にボル
ト（取付部材）３６が挿通されて、このボルト３６およ
びナット（図示せず）により基板１２にねじ止めされ
る。

【００１９】雄コネクタ１が基板１２に取付けられる
と、導電性エラストマ２０が、基板１２の図示しない導
電パッドと密着して基板１２と電気的に接続される。即
ちコンタクト８が導電性エラストマ２０を介して基板１
２の導電パッドに電気的に接続される。多数の導電性エ
ラストマ２０を基板１２に押圧する必要があるため、保
持力の大きい前述の金属製のボルト３６およびナットに
より、絶縁ハウジング３が基板１２に取付けられる。こ
れらのボルト３６は、金属製のリベットであってもよ
い。

【００２０】次に、第２の実施形態の雌コネクタ１００
について、図１から図４を参照して説明する。この雌コ
ネクタ１００は、細長い直方形の絶縁性のハウジング１
０２と、このハウジング１０２に保持されたコンタクト
１０８（図２）から構成される。このハウジング１０２
は、雄コネクタ１のコンタクト保持部２６を受容する細
長い嵌合凹部１２６と、この嵌合凹部１２６の両側の、
嵌合凹部１２６から離隔した位置にガイド板２８に対応
して形成された１対のガイド穴１２８（図３）を有す
る。ガイド穴１２８は、ガイド板２８と協働して雄コネ
クタ１が円滑に雌コネクタ１００に嵌合するよう案内す
る。

【００２１】コンタクト１０８は嵌合凹部１２６の内壁
１２９に形成された雄コネクタ１の挿抜方向に延びる溝
１３０にインサート成形或いは圧入により取り付けられ
ている（図２、図３）。ハウジング１０２の、基板１１
２（図５）への取付面１１４には、雄コネクタ１のベー
スハウジング２の場合と同様に、凹部１１６が２列形成
されている。この凹部１１６は、その両端で連結され
て、後述するリベット１３６を囲む枠状に形成されてい
る。また、この凹部１１６には、コンタクト１０８に対
応する位置に前述の凹み１８と同様な凹み１１８が形成
されている。これらの凹部１１６および凹み１１８に
は、夫々ポリイミドシート（絶縁シート）１２２と、こ
れに保持された粒状の導電性エラストマ１２０が配置さ
れる。

【００２２】凹み１１８は、第１の実施形態の場合と同
じ理由により、導電性エラストマ１２０のサイズより僅
かに大きめに形成されている。ポリイミドシート１２２
は、１列になった導電性エラストマ１２０を保持する細
長いシートが、両端で一体に連結された形状になってお
り、導電性エラストマ１２０を保持して副組立体１２１
を構成している（図２、図４）。この副組立体１２１に
よって、導電性エラストマ１２０の絶縁ハウジング１０
２への取り付けが容易となる。

【００２３】これらの導電性エラストマ１２０も取付後
は、ハウジング１０２の取付面１１４から突出してい
る。嵌合凹部１２６の底壁１５０には、ハウジング１０
２の長手方向に沿って、５つの図示しない孔が穿設され
ており、この孔に金属板１５２を介してリベット（取付
部材）１３６が挿通されている。雌コネクタ１００は、
これらのリベット１３６により基板１１２に固定され
る。なお、金属板１５２はワッシャであってもよいが、
複数のリベット１３６を挿通するように長手方向に延び
た形状の方が、取付時の締め付け力を分散させて、絶縁
ハウジング１０２の変形を防止するので好ましい。雌コ
ネクタ１００を基板１１２に取付けた時の導電性エラス
トマ１２０の作用については、第１の実施形態と同様な
ので、詳細な説明は省略する。なおリベット１３６は、
ボルトとしてもよい。

【００２４】以上説明した第１の実施形態の雄コネクタ
１と、第２の実施形態の雌コネクタ１００とを基板と共
に図５に斜視図で示す。図５に示すように、雄コネクタ
１は上側の基板１２に取付けられる。基板１２にはボル
ト３６が取付けられる２列の貫通孔１２ａが穿設されて
いる。また、雌コネクタ１００は下側の基板１１２に取
付けられる。基板１１２にはリベット１３６が挿通され
る貫通孔１１２ａが１列に穿設されている。貫通孔１１
２ａの両側には、貫通孔１１２ａの列に沿って、即ちコ
ンタクト１０８に対応して、導電パッド１１２ｂが多数
配置されているのが示されている。雌コネクタ１００が
基板１１２に取付けられると、各導電性エラストマ１２
０は、これらの対応する導電パッド１１２ｂに押圧され
て接触する。

【００２５】次に、本発明の第３の実施形態のコネクタ
２００について、図６および図７を参照して説明する。
図６は、第３の実施形態のコネクタ２００を相手方のコ
ネクタとともに示す断面図であり、（ａ）は交互に配列
されたコンタクトのうち、短いコンタクトの部分に沿っ
た断面図、（ｂ）は長いコンタクトの部分に沿った断面
図を夫々示す。また、図７は、コネクタ２００を基板に
取付ける前の状態を、基板および相手方のコネクタとと
もに示す斜視図である。

【００２６】コネクタ２００は、第２の実施形態で説明
したコネクタ１００と類似の雌コネクタであり、同様の
部品については、対応する参照番号を付して説明する。
コネクタ２００は直方形の絶縁性のハウジング２０２
と、コンタクト２０８を有する。コンタクト２０８は、
第２の実施形態と同様にハウジング２０２の嵌合凹部２
２６の内壁２２９（図７）に形成された溝２３０に配置
されている。コンタクト２０８は、コネクタ２００の挿
抜方向の寸法が短いコンタクト２０８ａと、長いコンタ
クト２０８ｂから構成されている。

【００２７】コンタクト２０８ａとコンタクト２０８ｂ
は交互に配列されており、コンタクト２０８ａのタイン
の下端部２０９ａは、図６（ａ）に示すように内向きに
略直角に折り曲げられ、コンタクト２０８ｂのタインの
下端部２０９ｂは、図６（ｂ）に示すように略直角に外
向きに折り曲げられている。また、コンタクト２０８ａ
の外側に折り曲げられた先端部２１１ａは、ハウジング
２０２の嵌合面２１３から内方に位置し、コンタクト２
０８ｂの外側に折り曲げられた先端部２１１ｂは、嵌合
面２１３に達している。

【００２８】このようにコンタクト２０８の長さを変え
て、先端部２１１ａ、２１１ｂの位置を変えているの
は、相手方のコネクタ３００との嵌合時に、コンタクト
同士の接触による接触圧が、一度に大きなピークに達し
て嵌合力が大きくなることを回避するためである。即ち
嵌合時の接触圧のピークを時間的にずらすことにより、
嵌合時の嵌合力を低くするためである。そしてハウジン
グ２０２の取付面２１４には、コンタクト２０８の列に
沿って段部２５５が形成されている。コンタクト２０８
ａ、２０８ｂの夫々の下端部２０９ａ、２０９ｂに対応
する位置に、粒状の導電性エラストマ２２０を保持した
ポリイミドシート（絶縁シート）２２２により副組立体
２２１が構成される。前述の段部２５５には、この副組
立体２２１が配置される。

【００２９】これらの導電性エラストマ２２０は、ハウ
ジング２０２に取付けられると、対応するコンタクト２
０８の下端部２０９ａ、２０９ｂに接触すると共に、導
電性エラストマ１２０の一部が取付面２１４から突出、
即ち基板２１２側に突出する。なお、リベット（取付部
材）２３６および金属板２５２については、第２実施形
態と同様なので説明は省略する。

【００３０】なお、図７にコンタクト２０８に接続され
る、基板２１２側の導電パッド２１２ａが、コンタクト
２０８のタインの下端部２０９ａ、２０９ｂに対応して
千鳥足状に配置されているのが明瞭に示されている。こ
の配置により隣接するコンタクト２０８の下端部２０９
ａ、２０９ｂが逆向きになるので、下端部２０９ａ、２
０９ｂ同士が互いに接触することが回避される。それに
より、長手方向に沿うコンタクト２０８のピッチを、例
えば、０．８ｍｍの狭ピッチにすることができる。ま
た、水平に折り曲げられたタインの下端部２０９ａ、２
０９ｂが導電性エラストマ２２０と接触するので、接触
面積が比較的大きく確保でき、接触の信頼性が向上する
と共に、圧縮される導電性エラストマの損傷を少なくす
ることができる。

【００３１】なお、本発明のコネクタ１、１００、２０
０に使用される導電性エラストマ２０、１２０、２２０
は、ポリイミドシート２２、１２２、２２２により夫々
保持されているが、粒状の個々の導電性エラストマを単
独で使用することもできる。例えば、絶縁ハウジングの
底面の、コンタクトに対応する位置に、凹所を形成し、
この各凹所内にコンタクトと接触するように粒状の導電
性エラストマを埋め込んでもよい。

【００３２】次に、コネクタ２００と嵌合する相手方の
コネクタ３００について簡単に説明する。コネクタ３０
０は、コンタクト３０８を植設したベースハウジング３
０２と、このベースハウジング３０２を受容したガイド
ハウジング３０４を有する。ガイドハウジング３０４
は、基板３１２に取付けるための取付脚３５７と、第１
の実施形態と同様なコンタクト保持部３２６、ガイド板
３２８を有する。基板３１２は、図７に示すように、対
向する取付脚３５７の間に配置され、図示しないボルト
およびナットで固定される。その時、コンタクト３０８
は、基板３１２の導電パッド３１２ａと半田付けされて
固定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、第１の実施形態の電気コネクタおよ
び第２の実施形態の電気コネクタの嵌合前の正面図

【図２】図１の両電気コネクタのＡ−Ａ線に沿う嵌合前
の断面図

【図３】図１の両電気ネクタを斜め上方から見た斜視図

【図４】図１の両電気コネクタを斜め下方から見た斜視
図

【図５】本発明の第１の実施形態の雄コネクタと第２の
実施形態の雌コネクタとを基板と共に示す斜視図

【図６】本発明の第３の実施形態の電気コネクタを相手
方の電気コネクタとともに示す断面図であり、（ａ）は
交互に配列されたコンタクトのうち、短いコンタクトの
部分に沿った断面図、（ｂ）は長いコンタクトの部分に
沿った断面図を夫々示す。

【図７】第３の実施形態の電気コネクタを基板に取付け
る前の状態を基板および相手方のコネクタとともに示す
斜視図

【符号の説明】

１、１００、２００電気コネクタ３、１０２、２０２絶縁ハウジング８、１０８、２０８電気コンタクト１２、１１２、２１２基板２０、１２０、２２０導電性エラストマ２２、１２２、２２２絶縁シート３６、１３６、２３６取付部材１１２ｂ、２１２ａ導電パッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武正英一郎神奈川県川崎市高津区久本３丁目５番８号タイコエレクトロニクスアンプ株式会社内Ｆターム(参考） 5E023 AA04 AA16 BB01 BB11 BB22 CC26 EE18 HH06 HH11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの電気コンタクトと、該
電気コンタクトを保持する絶縁ハウジングとを有する、
導電パッドが形成された基板に取付けられる電気コネク
タにおいて、前記絶縁ハウジングが、該絶縁ハウジングを前記基板に
取付ける取付部材を有するとともに、前記絶縁ハウジン
グの底面の、前記導電パッドに対応する位置に前記コン
タクトに接続される粒状の導電性エラストマを有し、前記絶縁ハウジングが前記基板に取付けられると、前記
電気コンタクトが前記導電性エラストマを介して対応す
る前記導電パッドに電気的に接続されるよう構成されて
なることを特徴とする電気コネクタ。
【請求項２】前記粒状の導電性エラストマが、前記絶
縁ハウジングに取り付けられる絶縁シートに保持されて
いることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。