JP2004063477A

JP2004063477A - 電気コネクタ

Info

Publication number: JP2004063477A
Application number: JP2003283236A
Authority: JP
Inventors: John J Ashman; ジョン　ジェイ．アシュマン; Monroe Waymer; モンロー　ウェイマー; Jennifer Hammond; ジェニファー　ハモンド
Original assignee: AVX Corp
Current assignee: Kyocera Avx Components Corp
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2004-02-26
Also published as: US20040023525A1; GB2393590B; DE10334861A1; CN1482707A; GB0317074D0; GB2393590A

Abstract

【課題】数多くの接触子でアレイを形成する。
【解決手段】　オス・メスの電気コネクタは、このコネクタを形成するに際して押圧されるかメイトされる少なくとも２つの部分を有する。第１接続ユニットと、これと実質的に同一の第２接続ユニットとが、係合される。薄板状のカンチレバー型の導電性の接触子は、絶縁ハウジングのアパーチャ又はスロットにおいて、接触相手の薄板状のカンチレバー型の導電性の接触子と接触させるため、設けることができる。ハンダ部分又はハンダボールは、これら接触子と外部回路基板等と接続するため設けることができる。ハンダボールは、互いにメイトさせるために適合させた他方の絶縁基体内に、これら接触子の第１端部を保持することもできる。本コネクタは、２つのコプレナ（coplanar）アレイとして提供することができる。絶縁ハウジング内における総変位量が最小になるように、接触子どうしを弾性接触させるようにした。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、電気コネクタに関する。

　電気コネクタは、数多くの適用例に多くの異なる形態で提供されている。コンピュータおよびマイクロエレクトロニクス産業では、互いにメイト（mate）するように設計された２つの別体部分で電気コネクタが提供される。この産業では、より小型のコネクタを提供するように奨励されている。コネクタは、回路基板の導電トレースを次々に電気的に接続するために使用される。このようなコネクタは、対向面上に接続点のグリッドまたはアレイを備えている。２パーツ（two-part）コネクタをメイティング（mating）面上で電気的にメイトし、その結果、対向する実装面上の回路基板の導電トレースに組み合わせる。

　ボールグリッドアレイコネクタは、接触要素の端部上の「ハンダボール」として知られるハンダ部分を使用する。ハンダボールを位置決めし、次いで接触子上でリフローし、それによってコネクタに、導電トレースすなわち回路基板への、電気的経路を設けることができる。ハンダボールまたはボールのアレイを回路基板に対して配置すると、ハンダボールを加熱してリフローしこれらのボールを導電トレース上で溶融させて、確実にハンダ付けされた電気接続を得る。ボールグリッドアレイの多くの種々のタイプが知られている。

　多くの従来技術による接続デバイスは、ジェンダ（gender）特有の第１のパーツを使用し、すなわち異なる構成を有するメス接触子受け部とメイトするように設計されているオス接触子部分を採用する。したがって、この第１の「オス」部分を、穴すなわち「メス」部分に挿入して確実な電気接続を得る。

　残念なことに、ジェンダ特有のコネクタパーツを使用するとコスト高になる。このようなコネクタを使用する販売業者および製造業者は、オス部分とメス部分の両方を保管してそれらの在庫を抱えなければならない。このために、維持しなければならない望ましくない在庫量が増大する。しかも、オス部分とメス部分の両方を在庫に持つことによって、注文を受けたときに、どちらの部分が必要なのか混乱を来すこともある。様々な寸法のアレイが使用されていると、このような問題が悪化する恐れがある。例えば、１００、２００、４００、および８００接点の特定のコネクタアレイが業界で必要な場合、製造業者は通常、様々なエンドユーザ向けの製造に必要なそれぞれのまたあらゆる異なるサイズのアレイに対応するための組立ライン、図面、工作機械器具設備、部品番号、パッケージ等を有する必要がある。ジェンダ特有のオス型およびメス型構成要素を使用する場合、別個の使用部品の数が２倍分増加する。アレイの組合せそれぞれを作製するのに必要な膨大な数の別個部品は、深刻な制約である。

　オス／メス組合接触子に関する別の問題は、多くのこのようなデバイスでは、オスまたはメスの一方の部分のみが変位を受けることにある。すなわち、メイトされるとき、このようなメイトされた対の一方のみが実際に変位を受けるのが一般的である。より小型のサイズを実現するコネクタでは、接点の変位に利用可能なハウジング内の距離または間隔が時には決定的な要因になることがある。ハウジング内で接触要素を弾性的にメイトするのに必要なトータルの直線的な変位を最小限に抑えることでき、かつ十分な電気的導通性も実現する配置が大いに望ましい。

　幾つかの従来技術による方法および装置は、絶縁基体（insulative base）材料中のくぼみまたはへこみ部分を使用する。製造時に、接触子にリフローするためのこのようなくぼみの中にハンダ部分を配置する。しかし、絶縁基体中のくぼみを使用するためには、相対的に精密な絶縁基体の機械加工が必要である。これは、そのような構成要素のコストを時折増大させる。その上、このような基体ユニット中の障害またはくぼみは不要にユニットを弱化させる恐れがある。このために、このようなくぼみを有する基体ユニットをより一層厚く設計して同等な強度を付与する必要がある。

　比較的に平坦な表面を有する絶縁基体を使用するコネクタアレイを製造する装置および方法を提供することが望ましい。接触子上で融着（fuse）するハンダ部分を平坦な表面上に供給する手段を提供する方法および装置が望ましい。少量の材料のみを使用する比較的に精密な幾何学配置での数多くの接続箇所を、利用可能にするコネクタアレイが望ましい。さらには、多パーツ（multi-part）コネクタにオスおよびメス部分を使用しないことによって、過剰な部品在庫の必要がない接続デバイスまたはシステムであれば大いに有益である。モジュラ方式であり、大アレイには大グループ、または小アレイには小グループを導入可能なアレイも大いに有益である。

　第１接続ユニットと、この第１接続ユニットと実質的に同一の第２接続ユニットとを有する電気コネクタアレイが提供される。この電気コネクタアレイは、第１接続ユニットを用いて、接続をメイト（mate）するように構成することができる。第１接続ユニットは、第１面及び第２面を有する第１絶縁基体を備えており、この第１絶縁基体には、複数のアパーチャが設けてある。薄板状の導電性の接触子よりなる第１接触子セットを、一般的に、この第１絶縁基体のアパーチャ内において、第１面から第２面に延在させてある。さらに、少なくとも１つの接触子は、第１面にある第１ハンダ部分に接続させてある。この第１ハンダ部分は、ハンダペーストと、ハンダボールと、等々を備えることができる。

　第２接続ユニットは、第１接続ユニットとメイトしてアレイを構成するものである。この第２接続ユニットは、その構成は、第１接続ユニットと実質的に同一である。この第２接続ユニットは、薄板状の接触子よりなる第２接触子セットを含み、第１接触子セットとメイトするために配向してある。この第２接触子セットは、第１接続ユニットの第１接触子セットと弾性接触させて、多くの接触子を有するアレイを形成することができる。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。当業者に示す最良の態様を含めて、本発明の完全かつ実施可能な開示を本明細書に記載する。

　本発明の実施形態を参照して、１つまたは複数の例を以下に記載する。それぞれの例を、本発明の限定としてではなく、本発明を説明するために供する。実際に、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく様々な変形および変更が本発明においてなされ得ることが当業者には明らかであろう。

　図１を参照すると、第２絶縁基体（insulative base）２５とメイトされた構成に位置決めされている第１絶縁基体２１を備えるコネクタアレイ２０が示してある。この第１絶縁基体２１は、図１に示すその第１面２８上に、ハンダ部分２２ａ、２２ｂ（「ハンダボール」または「ハンダナッブ（solder nub）」としても知られる）などの数多くのハンダ部分を含む。同様に、第２絶縁基体２５が、図１には示されていない複数のハンダ部分を含み、それは第２面２９上の第２絶縁基体２５の下側に位置する（図１Ａ参照）。さらには、第１および第２絶縁基体（図中符号２１、２５）が、細長い接触子３０ａなどの複数の接触子を含み（図１Ａの断面図参照）、それぞれが図１のようにそれぞれのハンダ部分２２ａ、２２ｂに接続可能である。

　図１Ａでは、例えば、細長い接触子３０ａ、３０ｂ、および４１ｂがそれぞれのハンダ部分と結合する、すなわち、ハンダ部分２２ａを接触子４１ｂに融着し、ハンダ部分２２ｂを接触子３０ａに融着し、また接触子３０ｂをハンダ部分２２ｃに融着する。第１絶縁基体２１の第１面２８上の複数のハンダ部分２２ａ、２２ｂは、第２絶縁基体２５の第２面２９上の複数の細長い接触子に電気的に接続される。壁４１ａおよび３５が図１Ａに示してある。これらの壁４１ａおよび３５は、幾つかの適用例ではアパーチャ６６ａ〜６６ｊを分離し、他の適用例では接触子３０ａのメイト部分を隔離する役割を果たす。（図４Ａも参照されたい。）
　連結ナッブ（interlocking nubs）４６ａ〜４６ｅが縁部３８（図１Ｂ）に沿って設けてあるが、それらを本発明のモジュラ連結の形状構成に関して本明細書で詳しく論じる。連結ナッブ４６ｇは図１および図１Ａ、１Ｂにも見られる。これらの構造の実施方法を本明細書で詳しく論じる。図１Ｂは、ここで説明した形状構成の上面図である。連結ナッブ４６ｆが図１Ｂの右側に沿って見える。

　図１Ａに示す接触子３０ａは、ハンダ部分２２ｂに融着される第１端部３１と、メイトするための第２端部３２を含む。接触子３０ｂは、その第１端部３３にハンダ部分２２ｃを含み、その第２端部３４が接触子３０ａの第２端部３２とメイトする。

　図２では、第１接続ユニット２６と第２接続ユニット２７を含む２部アッセンブリとして、コネクタアレイ２０の分解図を示す。第１および第２接続ユニット２６、２７をメイトし、それぞれ第１回路基板２３と第２回路基板２４の間に位置決めし、かつそれらと電気的に融着する。メイトして回路基板２３、２４に適用すると、上記回路基板間の電気通信がコネクタアレイ２０によって実現する。図２の他の参照符号および構造は図１および１Ａに関連して既に論じた。連結ナッブ４０ａおよび４０ｂは、図２の右下部分の第２絶縁基体２５から突出する。

　本発明の実施において、第１絶縁基体２１を図２Ａに上面図で示すが、接触子またはハンダ部分がいずれも割愛されている。アパーチャ６６ａ〜ｊを含む数多くの平行なアパーチャが、第１絶縁基体２１に設けてあり、それぞれが縁部３８近くの一箇所から連結ナッブ４６ｆ近くの第１絶縁基体２１の対向側まで延長する。合計１０のアパーチャが図２Ａに見られる。本発明の他の実施形態では、アパーチャが、円形、長円形、楕円形、三角形、または四角形などの様々な数または形状であり得る。所与のアパーチャ６６ａに挿入するために備えることができる接触子の数に制限はない。本発明は、任意の形状または配置のアパーチャが使用可能であり、本発明は、本明細書で図示かつ説明するアパーチャに限定されない。アパーチャは、任意の数の接触子を収容するように設計およびサイズ決めが可能であり、それらの接触子を単独でまたは接触子群として挿入することができる。

　支柱部材４４ａおよび４４ｂを図２Ａに示すが、それらは垂直に延在し、したがって第１絶縁基体２１を安定させる。位置取り切欠き（registration notches）４５ａ〜４５ｊは、アパーチャ６６ａ〜６６ｊに挿入するための、１グループの接触子をそれぞれ位置決めする。本発明では切欠き４５ａ〜４５ｊの必要はないが、所望の接触子構成に応じて、幾つかのアパーチャが切欠きを含む場合もあり、他のアパーチャにはそれらが必要ではない場合もある。接触子群５５ａ（図３Ｃおよび４Ａ参照）をアパーチャ６６ａに挿入するとき、位置決めナッブ４９（図３Ｃ参照）に適合するカムによって、これらの接触子を位置取り切欠き４５ａに対して、その適切な箇所に位置決めすることができる。

　連結ナッブ４６ａ〜４６ｇが第１絶縁基体２１の周囲に示されている。連結ナッブ４６ａ〜４６ｅを第１絶縁基体２１の左側に示し、連結ナッブ４６ｆを第１絶縁基体２１の右側に示す。このような連結ナッブ４６ａ〜４６ｇの幾つかが図２Ｃに側面図で見られる。連結ナッブ４６ａ〜４６ｇの機能は、図７に関連して以下で詳しく論じるように、モジュールシステムにおいて、２つ以上の絶縁基体を「蟻継ぎ」方式でロックし合ってより大きいアレイを形成することである。

　図２Ｂは、第１絶縁基体２１の裏側を示す。図２Ｃでは、第１絶縁基体２１の端面図を示す。

　図３Ａは、キャリアストリップ５０を示すが、本発明の適用例における接触子の製造または打抜き方法および手段の１つを例示する。例えば、接触子群５１はキャリアストリップ５０から打ち抜かれており、接触子群５１から延長する複数の接触子５２ａ〜５２ｈを形成する。このキャリアストリップは、非常に長く、製造作業で必要になるまで効率よく保管するためにコイル巻きにすることができる。

　図３Ｂは、キャリアストリップ５９に沿って延長するオーバモールド（overmold）５４を有し、オーバモールド５４のモールドラインに沿ってオーバモールド接触子群を形成する、さらに別のキャリアストリップ５９を示す。したがって、本発明では、オーバモールドした接触子およびオーバモールドしていない接触子を含めて数々の幅広い多様な接触子を使用することができる。

　オーバモールドは一般に、第１絶縁基体２１の中へ耐久性がありかつ弾性的な嵌め合いを提供することができる、任意の材料を含み得る。オーバモールドによってオーバモールド接触子群５５ａを絶縁基体ユニット２１中に堅固かつぴったりと嵌めることが可能になり、絶縁基体２１中に接触子群５５ａを保持する能力が向上する。オーバモールドは、接触子の位置決めおよび厳密かつ正確な位置合わせの助けになり、それは有益なものとなり得る。幾つかの適用例では、オーバモールドが、本明細書で詳しく説明するように、接触子上でハンダを加熱してリフローするとき、ハンダが接触子に沿って不要に滲出する（垂れる）のを防止する役割を果たす。またオーバモールドは、接触子が電気的に互いに隔離し合うのを助ける役割も果たすことができる。

　オーバモールド材料は、液晶ポリマー（「ＬＣＰ」）、熱可塑性樹脂、熱硬化樹脂、または他のポリマー材料を含むことができる。例えば、DuPont社製のZenite（登録商標）、Ticona社販売のVectra（登録商標）を含めて、それらに限定しないが幾つかの製品を使用することができる。

　本発明に使用可能なオーバモールド接触子群５５ａの一例が図３Ｃに見られる。図３Ｃに示すように、ポリマー成形品５６が延長して多接触子４８ａ〜４８ｊを連結する。位置決めナッブ４９がポリマー成形品５６から張り出しており、図４Ａに示すように、この位置決めナッブ４９は、第１絶縁基体２１内部でオーバモールド接触子群５５ａを相対的に厳密に位置決めするようになされている。接触子４８ｊの第１端部５７を図３Ｃに示すが、この第１端部５７は、本明細書で詳しく説明するように、製造作業時に、ハンダ部分が供給される箇所である。

　図４Ａは、第１絶縁基体２１が、その基体のそれぞれのアパーチャ６６ａ〜６６ｊ中にオーバモールド接触子群５５ａ〜５５ｊを収容するところを示す。図４Ｂは、オーバモールド接触子群５５ａ〜５５ｊを挿入した第１絶縁基体２１の上面図を示す。さらに、図４Ｂ〜５に接触子６２および６５が見られる。図４Ｂでは、連結ナッブ４６ａ〜ｇが第１絶縁基体２１の周囲から突出する。

　オーバモールドを備えるかまたは備えていない接触子群５５ａ〜５５ｊを第１絶縁基体２１に挿入した後（図４Ａ参照）、これらの接触子を切り取る。すなわち、機械的な打抜き具または同様な装置（図示せず）によって接触子群５５ａ〜５５ｊの個々の接触子間に残存する金属部分を残らず剪断することができる。このような切取りプロセスによって、接触子を電気的に互いに隔離する。幾つかの例では、使用する具体的な製造の順序に応じて、接触子を絶縁基体に挿入する前に切取りを行うこともできる。

　図４Ｃでは、接触子６２の第１端部６３が、ハンダ部分またはハンダボール（図４Ｂ〜５には図示せず）とメイトする準備ができている。接触子６２の第２端部６４は、コネクタが同一のすなわち鏡像の相手側ユニットに対してメイトするとき、電気的伝導通路を形成するようになされている。図４Ｃの断面は、接触子群５５ｇの中心を通る線４Ｃ−４Ｃ沿いに取ってある。図５は、接触子６５を通って取った断面図を示す。さらに、連結ナッブ４６ｈ、４６ｉ、および４６ｇが、第１絶縁基体２１のそれぞれの面に見られる。

　図６は、第１絶縁基体２１を鏡像すなわち交換可能な絶縁基体８７と結合することによって形成されている２００ポジションの接続ユニット９０を示す。この接続ユニット９０は、図６の中心近くに示す連結ナッブ８８ａ〜８８ｄによって形成されている。図７は、図６の線７−７沿いに取った断面を示すが、連結ナッブ８８ａおよび８８ｄが連結ナッブ４６ｇに緊密に接触して、蟻継ぎ９２を形成する。したがって、絶縁基体８７は、その面部で第１絶縁基体２１と連結してより大きなモジュラアレイを形成する。一方の角をまず蟻継ぎ９２に形成し、それから連結ナッブ４６ｇを連結ナッブ８８ａと８８ｄの中間に滑動させ、面全体が蟻継ぎ９２を形成するように、連結ナッブ４６ｇを連結ナッブ８６ａと８６ｄに沿ってかつそれらの間で滑動させることによって連結を実現する。別法として、本質的に絶縁基体２１および８７の全長に沿って、連結ナッブ４６ｇを連結ナッブ８８ａ〜８８ｄに対して配置することによって、連結するための別の手段を準備する。次いで、連接ナッブ４６ｇを連接ナッブ８８ａと８８ｄの間のその長さに沿ってプレス嵌めまたは「スナップ嵌め」するように、第１絶縁基体２１を絶縁基体８７に押し付けることができる。このようなプレス嵌めまたはスナップ嵌めアッセンブリは、第１絶縁基体２１、絶縁基体８７、または両方を作製する際に、力を受けると屈曲または変形し、次いで一旦力を取り除くと原形に復帰可能な柔軟なポリマー材料を含む材料を使用して蟻継ぎ９２を形成する場合に、特に有効である。

　図８は９００接触子アレイ１０１を示しており、９つの絶縁基体ユニットをつなぎ合わせて、それぞれの面部で連結し、かつ対向するユニットとメイトした。所与のアレイまたは拡張アレイ中で提供可能な接触子の数に制限はない。それぞれの接続ユニットは、それぞれに関して図示した１０×１０の接触子グリッド１０２以外の接触子グリッドで製造可能である。例えば、次のような接触子配置を有するグリッド、すなわち、４×４、６×６、８×８、１２×１２、または他の接触子配置を作製することができよう。また、４×６、６×１２等々のような長方形のグリッドも制限なく作製可能である。数多くの組合せが利用可能でありかつ応用可能である。

　図９〜１７は、本発明のコネクタアレイ２０を構成するために使用可能な様々な製造技法を例示する。最初に、図９には、ハンダ位置決め装置１１２（「ステンシル（stencil）」と呼ぶ場合もある）の分解図が示してある。しかし、本発明は図９〜１０に示す構造に限定されず、本発明の範囲および趣旨内で、ハンダを接触子に近接させる他の手段を使用することができる。ハンダ位置決め装置１１２を第１絶縁基体２１の第１面２８の上平面１１０上に位置決めする。５５ｊなどのオーバモールド接触子群を挿入した、第１絶縁基体２１の上平面１１０上のアパーチャが示してある。底平面１１１を図９に示す。オーバモールド接触子群５５ｊは、図１０の中心近くに位置決めされている。

　穴１１３のアレイが、ハンダ位置決め装置１１２の表面に設けてあり、下面１１７を貫通する。位置合わせ溝穴１１５ａ〜１１５ｂは、ハンダ位置決め装置１１２を第１絶縁基体２１に対して位置取りおよび位置決めするのを助ける。ハンダ部分アレイ１１６（分解図で示す）が、ハンダ位置決め装置１１２の上表面１０８上に配置されている。このハンダ部分アレイ１１６には、それぞれの穴１１３に嵌り込む、ハンダの数多くの、部分、ボール、粉末、またはペーストが含まれる。

　図１０は、ハンダ位置決め装置１１２の下面１１７を示す。この下面１１７は、位置合わせレッジ（ledge）１１８ａ、１１８ｂを備える。位置合わせレッジ１１８ａ、１１８ｂは、任意の数または任意の配置でよいが、図１０に示す特定の実施形態では、穴１１３の両側に間隔を置きかつ互いに概ね平行な２つのレッジがある。１つまたは複数の位置合わせレッジ１１８ａ、１１８ｂを穴１１３から特定かつ所定の距離に配置し、これらの位置合わせレッジ１１８ａ、１１８ｂを使用して、第１絶縁本体２１の接触子が通るそれぞれのアパーチャ６６ａ〜６６ｊ（図２Ａ）のちょうど上面にかつそれらと連通して穴１１３を位置決めすることができる。

　図１１は、第１絶縁基体２１の上方に位置決めして第１接続ユニット２６を形成するハンダ位置決め装置１１２の斜視クローズアップを示す。ハンダ部分アレイ１１６からのハンダ部分が穴１１３に入り、図１２にも見られる充填穴１２１を形成する。図１２は、第１接続ユニット２６の上面図を示すが、具体的には図１２の右下部分のハンダ部分１２３および１２４を含めて、ハンダ部分アレイ１１６が穴１１３に挿入されている。さらに、ハンダ部分１３５および１３６が図１２に見られる。

　図１３Ａは、ハンダ部分アレイ１１６を加熱して融着する前の姿であるが、図１１の第１接続ユニット２６の線１３Ａ−１３Ａ（図１２参照）に沿って見た側面の部分断面図である。例示として、ハンダ部分１２３、１２４を部分断面図で示す。加熱する前の図１３Ａでは、接触子１２５が、ハンダ部分１２３に隣接する第１端部１２６と第２端部１２７を含む。ハンダ部分１２４に隣接する第１端部１２９と第２端部１３０を有する接触子１２８が示してある。ハンダ位置決め装置１１２は、第１端部１２６および１２９にそれぞれリフローするために、ハンダ部分１２３および１２４を定位置に保持する。本明細書でさらに説明するように、使用する具体的なハンダの特徴に応じて、約１８０℃から約２６０℃までまたはそれ以上に及ぶ温度まで加熱する。

　図１３Ｂでは、接触子１３７および１４０上にそれぞれ融着したハンダ部分１３５および１３６の加熱およびリフロー後の第１接続ユニット２６を示す。接触子１３７は、ハンダ部分１３５と融着した第１端部１３８を含む。第２端部１３９は、メイトするために直立して保持されている。接触子１４０は、ハンダ部分１３６に融着した第１端部１４１を含む。接触子１４０の第２端部１４２は、メイトするばかりとなっている。

　図１４は、高速製造プロセスに使用可能な１つの装置を斜視図で示す。このような高速または連続プロセスでは、それぞれのハンダ部分をそれらの接触子に対してそれぞれに保持するために、ハンダ位置決め装置１１２の代わりにハンダ位置決めベルト１４４を使用する。ハンダ位置決めベルト１４４に穴アレイ１４５、１４６、および１４７を実装する。ハンダ位置決めベルト１４４上に設けることができる穴アレイ１４５〜１４７の数に制限はない。この特定の実施形態では、３つの穴アレイ１４５〜１４７を例示目的のために示す。ホイール１４８ａ〜１４８ｂは、連続プロセスでハンダ位置決めベルト１４４を回転および／または軸回転させるために備えられている。一例として、ハンダ位置決めベルト１４４を図１５に示すように応用することができる。

　他の適用例では、間欠ベルト、回転式コンベア、またはハンダ部分を保持および配置可能な任意のタイプの「台」を使用することができる。

　図１５では、自動プロセス１５９を示す。図１５に、連続態様で図の左側から右側に流れる電気接続ユニット１５４ａ〜１５４ｆを示す。駆動ホイール１５２ａ〜１５２ｂが時計回りの態様でコンベア１５３を回転させる。このような動きによって、電気接続ユニット１５４ａ〜１５４ｆが製造ラインに沿って移動するが、そこでハンダを位置決めし、次いで接触子上でリフローのために加熱する。ハンダ分配機１５１からハンダ部分のアレイ１５１ａを受け取る電気接続ユニット１５４ａが示してある。一旦アレイ１５１ａを充填すると、電気接続ユニットは、例として電気接続ユニット１５４ｃによって示すように、加熱オーブン１５０を通過して流れる。自動プロセス１５９のオーブン１５０内にある間に、ハンダアレイ１５１ａ〜１５１ｆがそれぞれ接触子（図１５では接触子は見えていない）に融着される。コンベア１５３を越えて流れていく完成した電気接続ユニット１５４ｆが示してある。ハンダ位置決めベルト１４４は、図１５に示すように時計回りにかつコンベア１５３と同期時間で回転する。ハンダ分配機１５１において、充填前の穴アレイ（図１４の穴アレイ１４５など）が、組み立てられた接続ユニット（電気接続ユニット１５４ａなど）にメイトして供給される。他の適用例では、図１５に示すハンダ粒子を使用しないで、ハンダペーストをハンダ位置決めベルト１４４に塗布または擦り付けることができる。したがって、ハンダペーストを穴アレイ１４５〜１４７に被せて擦り付けて、それぞれの穴にハンダペーストを「充填する」。さらには、電気接続ユニット１５４ａ上の所与のアレイを満たすために必要な分量以上の、ハンダアレイ１５１ａからのハンダ部分をハンダ回収機１４９中に落下させて後で再利用することができる。

　図１６Ａは、本発明のさらに別の実施形態を示すが、そこではハンダキャリア１７２を使用して第１接続ユニット１６４を構成する（完全な第１接続ユニット１６４に関しては図１６Ｂを参照されたい）。図１６Ａ〜１６Ｂは、接触子をハンダのそれぞれの部分と接合させるためにキャリア１７２を使用する方法および装置の図を２つばかり示す。図１６Ａでは、上面１６６および下面１６７を有する第１絶縁基体１６５を部分断面図で示す。複数のアパーチャが上面１６６から下面１６７に延長する（例としてアパーチャ１６３ａ、１６３ｂを図１６Ａ、１６Ｂに示す）。壁１９８、１９９が、接触子１７８、１７９を電気的に隔離しかつ第１接続ユニット１６４の構造的な支柱となる。

　第１絶縁基体１６５の下方にハンダキャリア１７２がある。このハンダキャリア１７２は、例えば、ハンダ部分１８１を含む切欠き１７３およびハンダ部分１８０を含む切欠き１７４（ハンダ部分を充填すると、本明細書ではそれらを「充填切欠き」と呼ぶ）などの、そのキャリア上面に数多くの開放切欠きを含むことができる。例えば、４×４、６×６、８×８、１０×１０、１２×１２、６×１０、８×１２等々のグリッドで切欠き１７３、１７４の完全なアレイを有することができる。

　図１６Ａに、例えば、第１接触子１７９と第２接触子１７８がハンダ部分１８０とハンダ部分１８１とそれぞれにメイトして接触している加熱状態１７７が示してある。一旦熱を加えてハンダを融着すると、キャリア１７２を第１接続ユニット１６４から取り除くことができる。

　図１６Ｂは取除き状態を示す。図１６Ｂに示す段階では、絶縁基体１６５が加熱されて、ハンダ部分１８０、１８１はそれぞれの接触子１７９、１７８に融着を完了している。ここでキャリア１７２を第１接続ユニット１６４から取り除くことができる。様々なハンダ部分１８０、１８１（およびその他のハンダ部分）の融着が完了したら、第１絶縁基体１６５の下面１６７をキャリア１７２から引き離す。

　図１７は、製造方法および装置の１つの代替実施形態を示す。図示のようにキャリアテンプレート１９３ａ〜１９３ｇを用いる自動プロセス１９０を使用して電気接続ユニット１９１ａ〜１９１ｇを構成する。図１７に示す連続製造プロセスでは、ハンダ位置決めキャリアベルト１９２をホイール１９４ａ〜１９４ｂの回りに（すなわち、図１７では時計回りに）回転させる。さらに、ハンダ供給エリア１９５でハンダを第１接続ユニット１９１上に供給する。供給するハンダは、球形のボール、粒子、顆粒の形態、またはそれぞれのキャリアテンプレート１９３ａ〜１９３ｇがハンダ供給エリア１９５を通過するとき、キャリアテンプレート１９３ａ〜１９３ｇの上表面の上に供給する塗り広げ可能なハンダペーストの形態でもよい。このプロセスは、複数の「充填」切欠きを形成し、次いでそれをオーブン１９７内で加熱することができる。様々な種類のハンダを様々な粘稠度または幾何学的配置で、液体または固体で使用して、このような充填切欠きを形成するためにキャリアテンプレート１９３ａ〜１９３ｇにハンダを導入する効率的かつ効果的手段を提供する。当然のことであるが、図１７に示したもの以外の手段または装置を使用する連続プロセスが使用可能であり、そのようなプロセスも同様に本発明の範囲および趣旨に包含されている。

　図１８は、その構成を示すために、図１Ａの接触子３０ａおよび３０ｂをコネクタアレイ２０から切り離してある、本発明の１つの実施形態を示す。接触子３０ａ〜３０ｂは、メイトされるとき、互いに移動して偏向した対（biased pair）になって電気伝導性の結合部を形成する。

　接触子３０ａは、接触子３０ｂの第２カンチレバー延長部２５２に対向する第１カンチレバー延長部２５１となる。第１ハンダ部分２２ｂは第１カンチレバー延長部２５１の第１端部３１に連結している。同様に、第２ハンダ部分２２ｃは第２カンチレバー延長部２５２の第１端部３３に連結している。随意選択のオーバモールド２５５および２５６も使用することができる。そのオーバモールドは随意選択の形状構成なので、本発明はオーバモールドを使用せずに実施可能である。第１カンチレバー延長部２５１は、第１屈曲部２５７と、概ね第１屈曲部２５７と第２屈曲部２６５の間に位置する第１湾曲部２６３を含む。メイト部分２６７が第２屈曲部２６５越しにある。このメイト部分２６７は、第１カンチレバー延長部２５１の第２端部３２まで延長する。同様に、第２カンチレバー２５２は第１屈曲部２５８を含み、それを越えて第２カンチレバー延長２５２が位置する。第２湾曲部２６４は、第１屈曲部２５８と第２屈曲部２５６の間に位置する。メイト部分２６８は第２屈曲部２５６越しに位置する。第２カンチレバー延長部２５２の第２端部３４が示してある。それぞれのメイト部分２６７、２６８は、図１８〜２０に示すように概ね直線的であり得るが、必要な強制撓みおよび特定の接続システムの接触子構成に応じて、他の適用例では湾曲している場合もある。

　図１９は接触子３０ａ〜３０ｂを示しており、第１カンチレバー延長部２５１と第２カンチレバー延長部２５２が共に移動され、第１絶縁基体２１と第２絶縁基体２５（図１Ａ参照）がメイト構成で接合されて、コネクタアレイ２０を形成するときに見られるように、互いに弾性的に接触している。図１９はメイト部分２６７を示し、それぞれのメイト部分２６７、２６８が一体になって、第１カンチレバー延長部２５１と第２カンチレバー延長部２５２を撓ませる。第１カンチレバー延長部２５１は、図１９に示すように左側に向かって撓む。第２カンチレバー延長部２５２は、図１９に示すように、右側に向かって撓む。点線が撓む前の位置を示す。

　図２０に接触子３０ａ〜ｂを連続する図で示すが、そこでは、第１カンチレバー延長部２５１と第２カンチレバー延長部２５２が完全なメイト構成で接合されており、重なり部分２７０が接触子３０ａと接触子３０ｂの間の電気的導体となる。幾つかの場合では、第１接触子３０ａの全長の少なくとも約２０％の重なり部分を有することが望ましいが、特定の適用例に応じて、重なり部分の量がそれよりも少なくてもまたは多くても使用可能である。

　図２１Ａは、先に図３Ｃのオーバモールド接触子群５５ａの一部として例示した、接触子４８ａの１つの構成を示す斜視図である。図２１Ａでは、随意選択のオーバモールドを備えていない接触子４８ａを示すが、アパーチャ３０１、第１端部３０２、および第２端部３０３を含む金属部分の幾何学的形状を示している。第１屈曲部３０４および第２屈曲部３０５も示してある。

　図２１Ｂは、先に図３Ｃで見た接触子群５５ａの一部である接触子４８ｂ（オーバモールドを備えず）を示す。アパーチャ３０６が接触子４８ｂに対してオーバモールドを保持する（オーバモールドは図示せず）。第１端部３０７と第２端部３０８が接触子４８ｂの終端部を形成しており、また第１屈曲部３０９と第２屈曲部３１０が示してある。本発明の他の適用例では、変位要件および弾性的かつ確実な結合を維持するのに必要な力に応じて、１つの接触子ごとに合計２つよりも少ないかまたは多い屈曲部を使用する場合もある。

　図２１Ｃは接触子４８ｊ（先に図３Ｃで見た）を示す。第１端部５７は、ハンダボールまたはハンダ部分（図示せず）と融着するようになされている。アパーチャ３１５がちょうど第１端部５７越しに見える。第２端部３１７も見えている。第１屈曲部３１６と第２屈曲部３１８も同様に示してある。

　図２１Ａ〜２１Ｃは、明確に例示するために接触子上のオーバモールドが割愛されている。接触子のオーバモールドは、随意選択の形状構成であり、必ずしも本発明の接触子に使用されるとは限らない。

　より小型の電子構成要素を生産することが一層重要になるにつれて、電子構成要素中の接触子の撓み許容範囲が益々１つの重要な問題になっている。すなわち、製造上の許容範囲が、約０．０２０インチ（約０．０５１ｃｍ）と０．０３０インチ（０．０７６ｃｍ）の間であり、誤差プラス／マイナス０．００２インチ（０．００５ｃｍ）の撓みでなければならない場合がある。これは、構成要素には完全な撓み状態から撓み前の状態までの変位移動量のわずか約１０％の誤差しか許容されない。設計要件によってより小型の構成要素が要求されるとき、接触子の移動距離すなわち撓みが、約０．００２インチ（０．００５ｃｍ）のみの場合があり、それは０．０２０インチ（０．０５１ｃｍ）の１０分の１の撓みである。さらには、プラス／マイナス０．００２インチ（０．００５ｃｍ）の打抜き誤差が接触子の許容範囲の全移動量である場合、本発明の使用は特に利点がある。他の装置に比べ、この利点の１つの理由は、対向して両方が撓むメイト接触子を有する本発明を使用することによって、撓みに関してハウジング内で必要な幅全体を小さくできることである。これによって、より小型のコネクタアレイ２０を製造できるようになる。

　所与のアレイまたは拡張モジュラアレイに設けることができる接触子の数に制限がない。それぞれの接続ユニットを図示した１０×１０グリッド以外のグリッドで製造することができる。例えば、例として次のようなグリッド、４×４、６×６、８×８、１２×１２またはその他のグリッドが構成可能である。また、４×６、６×１２等々の長方形のグリッドも制限なく構成することができる。数多くの組合せが利用可能であり、また使用可能である。

　好ましくは、コネクタアレイ２０が実質的に共平面であるべきである。共平面に関して比較的厳密な許容範囲がある。基板実装面の共平面性に影響する１つの要因は、ハンダ部分（またはハンダボール）のサイズと回路基板実装面に対するハンダ位置の均一性である。

　製造時、接触子の長さに沿って溶融ハンダが「滲出」または垂れると、１つにはそれによって回路基板上で接着するために利用できるハンダボールの融着可能な本体の量が減少し、したがってアレイの共平面に悪影響を及ぼすので、望ましくない結果が生じる恐れがある。ハンダボールの量が不要にまた予想以上に減少すると、共平面問題を引き起こしかねない。

　幾つかの適用例では、接触子にオーバモールドを使用することによってリフローしたハンダの滲出を最小限に抑えることができる。接触子群５５ａ〜５５ｊのオーバモールド部分は、第１絶縁基体２１に緊密に嵌め込むように設計可能であり、それによってハンダのリフローおよび溶融時にハンダが接触子の長さに沿って滴り落ちようとする傾向を抑制することができる。幾つかの適用例では、オーバモールドされていないが、当技術分野で知られた他の保持手段によって定位置に保持される、グループ分けした打抜きユニットで第１絶縁基体に挿入するための接触子を設けることが望ましい。

　本発明の実施では、多様な異なる幾何学形状を有する様々なハンダ部分を使用することができる。しかし、効果的なことが判明している１つの実施形態は、ニューヨーク州１３５０２ウティカ市リンカーンアベニュー１６７６のIndium Corporation of America社が製造販売するハンダボールなどの、球形のハンダボールを使用することである。例えば、球形のハンダボールには、約６３％のＳｎ（錫）と約３７％のＰｂ（鉛）とを含む合金を有する、例えば、Indium Corporation社の部品番号４２１４１を含めて、様々な合金が利用可能である。

　他の適用例では、ハンダ中のＳｎの量を約９０％か、またはそれ以上に多くすることもできる。幾つかの合金では、合金の残り部分は鉛でよい。他の実施形態では、完全にＳｎからなる無鉛ハンダも使用可能である。さらに、本発明の実施で使用可能な他の種類のハンダがある。一般的に言えば、ハンダは適切に結合するのに十分に低いリフロー温度を有するべきであるが、高分子の絶縁本体材料への悪影響を避けるためには十分に高温でなければならない。

　本発明で使用するハンダ合金は、約８０％のＰｂと２０％のＳｎの間の範囲にあり、約１０％以下のＰｂと９０％のＳｎの比率にまで及ぶ。１つの有用な合金組成は、約６３％のＰｂと約３７％のＳｎであり、約１８３℃の融点を有する。固いハンダボールが表面実装技術（ＳＭＴ）条件下で軟化するとき、そのわずかな変形が見られる場合がある。しばしば、柔らかい共融ボールを使用してコネクタをプリント回路基板に取付け可能であり、通常はＳＭＴ条件下でリフローしかつ自然に形状が修正されていく。

　本発明の実施で使用可能な他のハンダの種類には、限定はしないが、電子的に許容される錫−アンチモン、錫−銀、鉛−銀合金、およびインジウムが含まれる。幾つかの場合では、本発明に使用するために、ハンダペーストまたはクリームを含むかまたは適合させることができる。幾つかの適用例では、ハンダ合金を適切な溶融材料中に懸濁した微細粉末の形態で使用することができる。

　加熱は、図１５および１７で例示したハンダリフローコンベアまたは同様の装置で実行するのが好ましい。典型的には、ハンダ部分を約１８１℃から約２００℃の温度まで加熱するが、ハウジング内で使用する材料の個性に応じて、本明細書で特定する温度よりも低いかまたは高い溶融温度を有するハンダも使用可能である。幾つかのハンダ合金は、使用する特定の合金に応じて２３０℃と２６０℃の間まで加熱される。２６０℃を超える温度が必要な合金もある。

　自動プロセスでは、オーブン内での合金の総経過時間が約５分と約１０分の間であるように、コンベアオーブンを動作させることができるが、幾つかの適用例ではリフローにそれよりも少ないまたはそれよりも多い時間を使用する。時には、コンベアオーブンに挿入する前に、接触子およびハンダ要素を高温で予熱し、次いで融着に備える。

　回路基板または同様の電気的構造上にハンダ付けするためにコネクタを定位置に保持する幾つかの方法および装置を本明細書に開示する。図２２Ａでは、保持装置４００を上面図で示す。この保持装置４００は、下で詳しく論じるように、電気コネクタを回路基板上に配置しやすくするフレーム４０１を備える。このフレーム４０１は、第１内壁４０２、第２内壁４０３、第３内壁４０４、および第４内壁４０５を含む。図２２Ａで示すように、それぞれの内壁４０２〜４０５を直交態様で配置する。第１内壁４０２および第３内壁４０４は、それらが図２２Ａの中心に示す吸着盤４０６の下側に位置するように、仮想線で示してある。この吸着盤４０６の目的と機能をここで詳しく論じる。

　第１外壁４０７、第２外壁４０８、第３外壁４０９、および第４外壁４１０は共に、内壁４０２〜４０５をそれぞれ結合する４面構造を形成してフレーム４０１を構成する。それぞれの外壁４０７〜４１０がフレーム４０１の外周りの外面を形成し、内壁４０２〜４０５は、それぞれの外壁４０７〜４１０と共に４つの窓、すなわち４１７ａ、４１７ｂ、４１７ｃ、および４１７ｄを形成する。それぞれの窓４１７ａ〜４１７ｄをフレーム４０１の内周によってそれぞれに境界をつける。中心点４１８が内壁４０２〜４０５間の交差点を形成する。

　図２２Ｂは、先に図２２Ａで見た保持装置４００の裏面を示す。図２２Ｂでは、吸着盤４０６の裏面が見られるが、それは図２２Ｂの中央付近で中心点４１８に連結する。

　図２２Ｃは、図２２Ｂに示す装置の側面の部分断面図を示す。図２２Ｃでは、第４内壁４０５が、この図の上部断面図に示され、窓４１７ａを示す図２２Ｃの下部の断面図が示してある。

　図２２Ｄは、図２２Ｂの円によって示す部分の拡大図である。図２２Ｄは、フレーム４０１の内周沿いに備わる多くのリブ４２０ａの１つをクローズアップして示す。見やすくするために、図２２Ａ〜２２Ｃではこれらのリブに符号を付けないが、下で説明する図２２Ｅで詳細に示す。

　図２２Ｅは、図２２Ｂのフレーム４０１の斜視図を示す。タブ４２１が中心点４１８の下側に延長する。このタブ４２１は、本明細書で詳しく説明するように、フレーム４０１内部で電気コネクタの保持を助ける保持機構としての役割を果たす。タブ４２１として示すものと同様のタブを他の窓４１７ｂ、４１７ｃ、および４１７ａにも設けることができる。タブ４２１は、図２２Ｅで示すように、窓４１７ｄ内部で電気コネクタを保持する働きをする。しかし、タブ４２１は、フレーム４０１の保持機構の随意選択的な形状構成であり、それは、下で詳しく論じるように、限定はしないがリブの使用も含めて、電気コネクタを定位置に保持する多様な他の装置および方法と併用して作用可能であることに留意されたい。

　フレーム４０１の窓４１７ａ〜４１７ｄの内周に沿って、複数のリブ４２０ａ〜４２０ｍが設けてある。これらのリブ４２０ａ〜４２０ｍは、このような電気コネクタをフレーム４０１の窓４１７ａ〜４１７ｄに挿入するとき、絶縁体または電気コネクタの側面部分に対して弾性的に係合する。リブ４２０ａ〜４２０ｍは電気コネクタを定位置に保持するように働き、図２４に関連して下で説明するように、回路基板上に実装するときフレーム４０１を逆さにしても、これらの電気コネクタが、フレーム４０１内の定位置にしっかりと留まって、下で詳しく説明するように、加熱されて回路基板にハンダ付けされることになる。つまり、リブ４２０ａ〜４２０ｍがわずかに変形してこのような保持機能を助けることができる。

　図２２Ｅに示す特定の適用例では、電気コネクタをこのような窓４１７ａ〜４１７ｄ内に配置するとき、さらに電気コネクタを窓４１７ａ〜４１７ｄ内で四角形に安定させるためにレッジ４２２ａ〜４２２ｄを設ける。電気コネクタの絶縁基体をレッジ４２２ａ〜４２２ｄの表面にしっかりと押し付けて、電気コネクタを回路基板または他の電気的アッセンブリに確実にハンダ付けしてしまう時まで、タブ（タブ４２１など）およびリブ４２０ａ〜４２０ｍと共にこれらのレッジ４２２ａ〜４２０ｍが協働して、電気コネクタをフレーム４０１内に確実に保持できる保持機構を形成することができる。さらに、レッジ４２２ａ〜４２２ｄは、回路基板アッセンブリに供給されたハンダボールのアレイが平面であり、それによって、ハンダボールに均一かつむらなくハンダ付けを施せるように、電気コネクタを定位置に保持する役割も果たす。

　図２３は、窓４１７ａ中に配置可能な第１電気コネクタ４２６を含む分解図を示す。第２電気コネクタ４２７が窓４１７ｂに挿入するように構成されている。同様に、第３電気コネクタ４２８が窓４１７ｄに挿入するように構成され、また第４電気コネクタ４２９がフレーム４０１の窓４１７ｃに挿入するように構成されている。

　それぞれの窓４１７ａ〜４１７ｄは、相互連結する壁の内周に沿って突出する少なくとも１つのリブをそれぞれに含む。図２３に見られるこれらのリブ４２０ａ〜４２０ｍは、それぞれの電気コネクタ４２６〜４２９に対して弾性的に係合するようになされている。

　図２３に示すフレーム４０１は、４つの電気コネクタ４２６〜４２９を保持するようになされている。しかし、フレーム４０１内に収容可能な電気コネクタの数に制限はなく、本発明の趣旨と範囲内にある他の実施形態では、単一のフレーム４０１内に２つ、３つ、５つ、６つ、またはそれ以上の電気コネクタを保持するフレーム４０１を含むこともできる。

　図２３に示した実施形態は、それぞれの窓４１７ａ〜４１７ｄの内周に沿って幾つかのリブを設ける。例えば、窓４１７ｄはその内壁（すなわち、第１内壁４０２および第２内壁４０３）に２つのリブを含む。しかし、図２３の実施形態に示す外壁４０７〜４１０は、リブ１つのみをそれぞれに含むだけである。しかし、他の配置では外壁により多くのリブを、または内壁により少ないリブを設けることができるが、図２３に示した配置で十分であることが分かっている。タブ４２１は内壁４０２、４０３に概ね直角に配向してあり、壁４０２、４０３、４０８、および４０７の周囲内に電気コネクタ４２８を保持しやすいように位置決めしてある。それぞれの外壁４０７〜４１０が、図２３に示すように、２つの窓の境界になっているのが分かる。例えば、第１外壁４０７は窓４１７ｃと窓４１７ｄの境界を形成する。

　図２４は、回路基板４３４上で電気コネクタを正確に移動し、配置し、次いで取付けを補助するための保持装置４００を使用する１つの手段を示す。図２４では、保持装置４００が裏返されており、ロボットアーム４３５は、保持装置４００の中心近くに位置決めされた吸着パッド４０６に裏返し可能な態様で付着するために、真空力を使用する吸着端４７３によって保持装置４００を取り上げる。電気コネクタ４２６、４２７、４２８、および４２９を裏返しの姿勢で保持装置４００内に保持し、それによって回路基板４３４と接触するためにハンダボールを利用可能にする。電気コネクタ４２６〜４２９が装着されている保持装置４００を回路基板４３４に対して一旦配置すると、このアッセンブリを加熱し、回路基板４３４上のトレースにハンダボールを融着しやすくし、それによって電気コネクタ４２６〜４２９を回路基板４３４にメイトして回路を完成する。一旦冷却してしまえば、保持装置４００を単に取り外すか切り離すだけで、電気コネクタ４２６〜４２９を回路基板４３４にしっかり固着させておくことができる。

　他の適用例では、保持装置４００を手動で定位置に配置するか、または図２４に示したもの以外の手段を使用して、保持装置４００を回路基板４３４上に配置する何らかの他の機械的な手段を使用することも可能である。さらには、図２４に示す吸着端４３７を有するロボットアーム４３５を使用して図２５〜２６に示す保持装置を配置することもできる。

　図２５を参照すると、本発明のさらに別の実施形態、すなわち、第１面５０７（上側）と第２面５０２（対向側または下側）を備える平面基体５０１を有する保持装置５００が示されている。この平面基体５０１は、第１端部５１１と第２端部５１２を含む。第１端部５１１では、第１壁５０３が平面基体５０１に対して垂直である。第２壁５０４も同様に平面基体５０１に対して垂直である。図２５に示す実施形態は、２つの壁と平面基体５０１のみを含むが、本発明の実施では、１つの壁、３つの壁、４つの壁、またはそれ以上の壁を（多面構造の場合）平面基体５０１上に設けることが同様に可能である。弾性部材５０５ａ〜ｈを備える保持機構が図２５に示してある。１つまたは複数の弾性部材５０５ａ〜５０５ｈは、第１端部と第２端部を有する細長い本体を含むが、第１端部は平面基体５０１に固着され、第２端部はフック部分を有する。このフック部分は、図２６に関連して本明細書で詳しく説明するように、電気コネクタを支持しかつ電気コネクタを平面基体５０１に対して拘束するように配向可能である。

　平面基体５０１の第２面５０２（すなわち、図２５に見られる下側）は、図２４で示したものと同様の保持装置５００の移動および配置を助ける吸着力を受けることができる。この保持装置５００は、その中心に沿って中心線５０６を含み、対向する弾性部材５０５ａ〜５０５ｈが対構成になっている。例えば、弾性部材５０５ｅは、弾性部材５０５ｇに対向しかつ対をなして、図２６に詳しく示すように電気コネクタ５１０ｄを２つの側から固定する。弾性部材５０５ａ〜ｈの同様なペアリングには、（１）５０５ａ／５０５ｆ、（２）５０５ｂ／５０５ｃ、（３）５０５ｄ／５０５ｈの対が含まれる。本発明の他の適用例では、それぞれの電気コネクタ５１０ａ〜５１０ｄを保持するためにそれよりも多いかまたは少ない弾性部材５０５ａ〜５０５ｈを有することができる。しかし、図２５に示した特定の実施形態は、それぞれの電気コネクタ５１０ａ〜５１０ｄごとに２対の弾性部材を使用する。

　図２６では、電気コネクタ５１０ａ〜ｄを定位置で示すが、図２５に示した本発明の実施形態の実施にしたがって、それらが平面基体５０１に保持または支持されている。さらには、本発明の実施では、１つのみ、２つ、３つ、５つ、６つ、またはそれ以上の電気コネクタ５１０ａ〜５１０ｄを保持装置５００によって保持することができる。さらには、弾性部材５０５ａ〜５０５ｈの他の配置を使用して、図２６に示すものと同じかまたは類似の保持機能を実行することができる。一般的には、弾性部材５０５ａ〜５０５ｈは、それらが協働して電気コネクタ５１０ａ〜５１０ｄに対して保持力を加える対向するペアリングを形成する。対向する弾性部材５０５ａ〜５０５ｈは、平面基体５０１の第１端部５１１に隣接して位置決めされている第１部材と、平面基体５０１の第２端部５１２に隣接して位置決めされている第２部材を備えることができる。さらには、第３部材を中心線５０６に沿って位置決めすることができるが、そこでは保持装置５００が１つまたは複数の電気コネクタ５１０ａ〜ｄを保持するように構成してある。

　本解説は、例示的な実施形態のみを説明するものであり、例示的な構造で実施されている本発明のより広範な態様を限定しようとするものではないことを、当業者なら理解できよう。

本発明の実施形態のメイトされた電気コネクタアレイを示す斜視図である。本発明の実施形態の図１の線１Ａ−１Ａに沿って取った電気コネクタアレイを示す部分切欠き側面図である。本発明の実施形態の図１の電気接続コネクタアレイを示す上面図である。本発明の実施形態の２つの回路基板の間で実装位置にある電気コネクタアレイを示す分解図であり、第１接続ユニットを図２の上部近くに示し、第２接続ユニットを図２の下部に示す図である。本発明の実施形態の接触子またはハンダ部分が割愛されている、第１接続ユニットの絶縁本体部分を示す上面図である。本発明の実施形態の図２Ａに示した絶縁本体を示す底面図である。本発明の実施形態の図２Ａ〜２Ｂの絶縁本体を示す側面図である。本発明の実施形態の打抜きグループとして接触子を提供する打抜きキャリアストリップの一部を示す図である。本発明の実施形態の切り離して絶縁基体に挿入するばかりになっているオーバモールド接触子セットグループを示す図である。本発明の実施形態のキャリアストリップから切り離した、図３Ｂの接触子セットグループを示す斜視図である。本発明の実施形態の複数のオーバモールド接触子セットグループを第１絶縁基体に挿入するところを示す斜視図である。本発明の実施形態の接触子がそれぞれのアパーチャに挿入されている絶縁基体を示す上面図である。本発明の実施形態の図４Ｂの線４Ｃ−４Ｃに沿って取った、接触子が挿入されている第１絶縁基体を示す断面図である。本発明の実施形態の接触子が挿入されている絶縁基体の線５−５に沿って示した、図４Ｂの構造の断面を示す図である。本発明の実施形態の２つの第１接続ユニットが並置関係でメイトした、コネクタおよびハンダ部分がそれぞれの絶縁基体中にある、結合モジュラユニットを示す図である。本発明の実施形態のそれぞれの面部で連結する２つの絶縁本体を示す、図６の線７−７に沿う断面図であり、図６で詳しく示しまた本明細書で説明するモジュラユニットを形成する図である。本発明の別の実施形態のメイトした９ユニットのアレイを示す図である。本発明の実施形態のハンダ位置決め装置の穴内部のハンダボールアレイを融着するために位置決めするように第１絶縁基体上に配置するばかりになっているハンダ位置決め装置を示す分解図である。本発明の実施形態の図９のハンダ位置決め装置の下面を示す図である。本発明の実施形態の第１絶縁基体の上部平面の平坦な表面上に取り付けた、ハンダ部分が穴に挿入されているハンダ位置決め装置を示すクローズアップ斜視図である。本発明の実施形態のハンダ位置決め装置を示すクローズアップ上面図であり、点線によってハンダ位置決め装置下側の絶縁基体の位置を示す図である。本発明の実施形態の図１２の線１３Ａ−１３Ａに沿って取った、それぞれの接触子要素に対してハンダ部分を融着する前の、図１２のアッセンブリを示す部分断面図であり、ハンダ位置決め装置が絶縁基体に重なっている。本発明の実施形態の図１２に示した線１３Ｂ−１３Ｂに沿って取った、ハンダ部分を接触子に熱融着させた後の、図１２のアッセンブリを示す部分断面図である。本発明の代替実施形態の幾つかの穴のアレイを有する連続的なハンダ位置決めベルトまたはループを示す図である。本発明の代替実施形態の電気コネクタユニットを製造するために図１４のハンダ位置決めベルトを使用する自動プロセスを示す図である。本発明のさらに別の実施形態の熱融着するためにキャリアを使用してハンダを接触子に対して位置決めし、ハンダ部分をキャリアの切欠き中に充填しかつ接触子の端部に付着する接続ユニットを構成する方法を示す図である。本発明の実施形態のハンダ部分を接触子に融着した後でキャリアを絶縁基体から変位させるか、または取り外すところを示す図である。本発明の実施形態のハンダ部分を絶縁基体に付着して切欠きを充填する連続プロセスを示す図である。本発明の実施形態の第１接続ユニットからの第１カンチレバー型接触子対を第２接続ユニット内部に保持されている第２カンチレバー型接触子とのメイト構成に向かって移動させる一例を示す図である。本発明の実施形態の図１８の接触子を示す図であり、接触子は互いに電気的に連通または結合を完了するが、完全にメイトされていない図である。本発明の実施形態の接触子が完全に相互メイトした図１８〜１９の対向する接触子対を示す図である。本発明の実施形態の切り取った、先に図３Ｃで示した接触子の１つの構成を示す斜視図であり、オーバモールドは割愛されている図である。本発明の実施形態の別の接触子を示す図である。本発明の実施形態のさらに別の接触子を示す図である。本発明の実施形態の１グループの電気コネクタを回路基板上に精確に配置するために使用可能な保持装置を示す上面図である。本発明の実施形態の図２２Ａに示した保持装置の裏面を示す図である。本発明の実施形態の図２２Ａ〜Ｂの保持装置を示す部分断面図および側面図である。本発明の実施形態の図２２Ｂに示した保持装置の一部を示すクローズアップ図であり、電気コネクタを保持装置のフレーム内に保持するために使用するリブの形状構成を示す図である。本発明の実施形態の図２２Ｂの保持装置またはフレームを示す斜視図である。本発明の実施形態の図２２Ｂの保持装置に嵌め込んだ４つの電気接触子を示す分解図である。本発明の実施形態のアッセンブリを回路基板上に精確に配置するロボットアームを示す図である。本発明のさらに別の実施形態の保持装置を示す図である。本発明のさらに別の実施形態の図２５に示した保持装置を示す図であり、幾つかの電気コネクタを挿入して保持し、１つの電気コネクタを保持装置の上方に分解図で示す図である。

符号の説明

　２０　コネクタアレイ
　２１　第１絶縁基体
　２２ａ〜２２ｃ　ハンダ部分
　２３　第１回路基板
　２４　第２回路基板
　２５　第２絶縁基体
　２６　第１接続ユニット
　２７　第２接続ユニット
　２８　第１面
　２９　第２面
　３０ａ、３０ｂ　接触子
　３１　第１端部
　３２　第２端部
　３３　第１端部
　３４　第２端部
　３５　接触子の第１端部
　３６　接触子の第２端部
　３８　縁部
　４０ａ、４０ｂ　連結ナッブ
　４１ａ　壁
　４１ｂ　接触子
　４４ａ、４４ｂ　支柱部材
　４５ａ、４５ｊ　位置取り切欠き
　４６ａ〜４６ｇ　連結ナッブ
　４８ａ〜４８ｊ　多接触子
　４９　位置決めナッブ
　５０　キャリアストリップ
　５１　接触子群
　５２ａ〜５２ｊ　接触子
　５４　オーバモールド
　５５ａ〜５５ｊ　オーバモールド接触子群
　５６　ポリマー成形品
　５７　接触子第１端部
　５９　キャリアストリップ
　６２　接触子
　６３　接触子の第１端部
　６４　接触子の第２端部
　６５　接触子
　６６ａ〜６６ｊ　アパーチャ
　８７　絶縁基体
　８８ａ〜８８ｊ　連結ナッブ
　９０　２００位置接続ユニット
　９２　蟻継ぎ
　１０１　接触子アレイ
　１０２　接触子グリッド
　１０８　上表面
　１１０　上平面
　１１１　底平面
　１１２　ハンダ位置決め装置
　１１３　穴
　１１５ａ、１１５ｂ　位置合わせ溝穴
　１１６　ハンダ部分アレイ
　１１７　ハンダ位置決め装置の下面
　１１８ａ、１１８ｂ　位置合わせレッジ
　１２１　充填穴
　１２３　ハンダ部分
　１２４　ハンダ部分
　１２５　接触子
　１２６　第１端部
　１２７　第２端部
　１２８　接触子
　１２９　第１端部
　１３０　第２端部
　１３５　ハンダ部分
　１３６　ハンダ部分
　１３７　接触子
　１３８　第１端部
　１３９　第２端部
　１４０　接触子
　１４１　接触子の第１端部
　１４２　接触子の第２端部
　１４４　ハンダ位置決めベルト
　１４５　穴アレイ
　１４６　穴アレイ
　１４７　穴アレイ
　１４８ａ、１４８ｂ　ホイール
　１４９　ハンダ回収機
　１５０　加熱オーブン
　１５１　ハンダ分配機
　１５１ａ　ハンダアレイ
　１５２ａ、１５２ｂ　駆動ホイール
　１５３　コンベア
　１５４ａ〜１５４ｆ　電気接続ユニット
　１５９　自動プロセス
　１６３ａ、１６３ｂ　アパーチャ
　１６４　第１接続ユニット
　１６５　第１絶縁基体
　１６６　上面
　１６７　下面
　１７２　ハンダキャリア
　１７３　切欠き
　１７４　切欠き
　１７７　加熱装置
　１７８　第２接触子
　１７９　第１接触子
　１８０　ハンダ部分
　１８１　ハンダ部分
　１９０　自動プロセス
　１９１ａ〜１９１ｇ　電気接続ユニット
　１９２　ハンダ位置決めキャリアベルト
　１９３ａ〜１９３ｇ　キャリアテンプレート
　１９４ａ、９１４ｂ　ホイール
　１９５　ハンダ供給エリア
　１９７　オーブン
　１９８　壁
　１９９　壁
　２５１　第１カンチレバー延長部
　２５２　第２カンチレバー延長部
　２５５　オーバモールド
　２５６　オーバモールド
　２５７　第１屈曲部
　２５８　第１屈曲部
　２６３　第１湾曲部
　２６４　第２湾曲部
　２６５　第２屈曲部
　２６７　メイト部分
　２６８　メイト部分
　２７０　重なり部分
　３０１　アパーチャ
　３０２　第１端部
　３０３　第２端部
　３０４　第１屈曲部
　３０５　第２屈曲部
　３０６　アパーチャ
　３０７　第１端部
　３０８　第２端部
　３０９　第１屈曲部
　３１０　第２屈曲部
　３１５　アパーチャ
　３１６　第１屈曲部
　３１７　第２端部
　３１８　第２屈曲部
　４００　保持装置
　４０１　フレーム
　４０２　第１内壁
　４０３　第２内壁
　４０４　第３内壁
　４０５　第４内壁
　４０６　吸着盤
　４０７　第１外壁
　４０８　第２外壁
　４０９　第３外壁
　４１０　第４外壁
　４１７ａ〜４１７ｄ　窓
　４１８　中心点
　４２０ａ〜４２０ｍ　リブ
　４２１　タブ
　４２２ａ〜４２２ｄ　レッジ
　４２６　第１電気コネクタ
　４２７　第２電気コネクタ
　４２８　第３電気コネクタ
　４２９　第４電気コネクタ
　４３４　回路基板
　４３５　ロボットアーム
　４３７　吸着端
　５００　第１面
　５０１　平面基体
　５０２　第２面
　５０３　第１壁
　５０４　第２壁
　５０５ａ〜５０５ｈ　弾性部材
　５０６　中心線
　５０７　第１面
　５１０　電気コネクタ
　５１１　第１端部
　５１２　第２端部

Claims

　(a)第１面及び第２面と、第１の複数のアパーチャを有する第１絶縁基体とを備えた第１接続ユニットと、
　(b)前記第１の複数のアパーチャ内において一般的に前記第１面から前記第２面へ延在させた接触子を有する第１接触子セットと、
　(c)前記第１絶縁基体の前記第１面にある第１ハンダ部分であって、前記第１接触子セットに接続した第１ハンダ部分と、
　(d)第１面及び第２面と、第２の複数のアパーチャを有する第２絶縁基体とを備えた第２接続ユニットと、
　(e)前記第２の複数のアパーチャ内において一般的に前記第１面から前記第２面へ延在させた接触子を有する第２接触子セットと、
　(f)前記第２絶縁基体の前記第１面にある第２ハンダ部分であって、前記第２接触子セットに接続した第２ハンダ部分と
を備えたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１接続ユニットは、前記第２接続ユニットの鏡像であることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１接続ユニットは、前記第２接続ユニットと互換可能であることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記ハンダ部分は、ハンダボールを備えたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１接触子セット及び前記第２接触子セットは、メイト構成において、前記第１接触子セットが前記第２接触子セットと弾性接触するようにするため、それぞれ、複数の接触子を短冊状に設けたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１接触子セットは、接触子群として提供され、前記接触子群は、前記第１絶縁基体の複数のアパーチャに、それぞれ、一まとまりにして挿入されることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項６において、前記接触子群のうちの少なくとも１つの接触子群は、オーバモールドされることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項７において、前記オーバモールドは、高分子材料よりなることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１絶縁基体は、該第１絶縁基体の第３絶縁基体への取り付けを容易にするため、噛み合わせナッジを突出させた少なくとも１つのエッジを備えたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項９において、前記第１絶縁基体の前記第１面は、実質的に平面であり、前記ハンダ部分は、前記第１面から突出していることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１において、前記第１ハンダ部分は、前記第１接触子セットに溶着され、前記第２ハンダ部分は、前記第２接触子セットに溶着されていることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項９において、前記エッジの前記噛み合わせナッブは、モジュラーアレイを形成するため、一方の接続ユニットと他方の接続ユニットが面接触するようにしたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１２において、少なくとも２つの接続ユニットは、前記モジュラーアレイとして提供されることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１２において、少なくとも４つの接続ユニットは、前記モジュラーアレイとして提供されることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　(a)第１面及び第２面と、第１の複数のアパーチャを有する第１絶縁基体とを備えた第１接続ユニットと、
　(b)前記第１の複数のアパーチャ内において一般的に前記第１面から前記第２面へ延在させた接触子を有する第１接触子セットと、
　(c)第１面及び第２面と、第２の複数のアパーチャを有する第２絶縁基体とを備えた第２接続ユニットと、
　(d)前記第２の複数のアパーチャ内において一般的に前記第１面から前記第２面へ延在させた接触子を有する第２接触子セットと
を備え、
　(e)前記第２接続ユニットは、前記第１接続ユニットの鏡像を備え、前記第１接続ユニットと互換可能であることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１５において、ハンダ部分は、前記第１絶縁基体の第１面において前記第１接触子セットに溶着されていることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１６において、ハンダ部分は、前記第２絶縁基体の第１面において前記第２接触子セットに溶着されていることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１６において、前記第１接触子セットは、それぞれ、第１端部及び第２端部を有し、
　前記第１接触子セットの第１端部は、それぞれ、ハンダ部分と溶着されており、
　前記第２接触子セットの第２端部は、前記第２接続ユニットの前記第２接触子セットの有する各接触子に弾性接触されている
ことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１８において、前記第１接触子セットの前記第２端部は、角度を付けてあることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１８において、前記第１接触子セットの有する接触子は、一般的に平行に設けたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１８において、前記第１接触子セットと前記第２接触子セットは、各接触子の長手方向が、各接触子の第１端部から第２端部に至る方向であり、
　前記第１接触子セットと前記第２接触子セットは、各接触子が、それぞれ長手方向において少なくとも約２０％において弾性接触されることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１６において、前記ハンダ部分は、高温でリフローさせて前記第１接触子セットに取り付けられることを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項２２において、前記ハンダ部分は、ハンダボールを備え、前記ハンダボールは、少なくとも約５０％の錫を備えたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１５において、少なくとも１つの接触子は、オーバモールドしたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１５において、前記第１接触子セットは、群にして、前記第１絶縁基体に適用するようにしたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項１５において、前記第１絶縁基体は、噛み合わせナッブを有するエッジを備え、
　本電気コネクタアレイは、さらに、
　(f)モジュラーアレイを形成するに際して、前記第１絶縁基体の噛み合わせナッブと係合する噛み合わせナッブを突出させたエッジを有する前記第３絶縁基体
を備えたことを特徴とする電気コネクタアレイ。
　請求項２６において、前記第１及び第３絶縁基体の噛み合わせナッブの結合は、ダブテイル型の接続であることを特徴とする電気コネクタアレイ。