JP2004221092A

JP2004221092A - フレキシブル基板用コネクタとその取付構造

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Publication number: JP2004221092A
Application number: JP2004130367A
Authority: JP
Inventors: Taiichiro Miyao; 泰一郎宮尾; Kazuto Miura; 一登三浦
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】フレキシブル基板用コネクタにおいて、半田付けの信頼性が高く、ＰＣＢへの実装面積を削減することができること。
【解決手段】接触子１１の固定片部３３と弾性片部３５とを連結する連結部３６から下方へリード部３７を延設する。リード部３７はハウジング４の下板部１２の後端４２に沿って下方へ延びる第１の部分３９と、下板部１２の下面２６に沿って前方へ延びる第２の部分４１を有する。第２の部分４１の上部は下板部１２の下面２６に形成された凹部４３に収容される。ＰＣＢ２９から下板部１２までの高さが凹部４３の深さ分、高くなり、半田上がりを防止する。各接触子１１のリード部２２，３７はハウジング４及び閉じ状態の蓋部材７の投影空間Ａ内にある。
【選択図】図３

Description

本発明はＦＰＣと称される平形柔軟ケーブルやＰＣＢを接続するために用いるフレキシブル基板用コネクタ及びその取付構造に関するものである。

従来、ＰＣＢの表面に実装されるコネクタでは、ＰＣＢの表面の導電性部材にはんだ付けするためのＬ字型のリード部の脚部をコネクタの側方に出している。このため、ＰＣＢの表面において、コネクタを実装する面積が広くなり、小型化の要請に対応できない。
一方、ＩＣチップを外部リードを用いずに基板上に実装するボールグリッドアレイ技術（ＢＧＡ技術）を応用して、コネクタにおいても、コンタクトをはんだボールを介してコネクタハウジングの直下の基板の導電パッドに通電可能に接合することが提案されている（例えば特許文献１）。この場合、コネクタハウジングの側方に突出する外部リードをなくすことができ、小型化できるという利点はある。
特開平１０−１６２９０９号公報

しかしながら、上記のはんだボールを用いる場合、はんだ付けの前段階で、はんだボールは、ハウジングの下面と基板の表面の両者の間にあって、両者間の隙間を規制しており、この規制された隙間を通して熱風を送って、はんだボールをリフロー処理することになる。上記の隙間を広くとった場合は、十分な量の熱風を送ることができるため、良好なはんだ付けが行える一方、小型の要請に反する。逆に、上記の隙間を狭くした場合は、小型化には寄与できるが、熱風の量が不足して、はんだ付けの信頼性が低下する。このため、上記の隙間の量を精度良く設定する必要がある。

ところが、上記のＢＧＡ技術においては、はんだボールの一部がコンタクトの収容孔の下端に収容されるため、上記の隙間の量は、収容孔の開口径、およびはんだボールの径の両者によって規定されることになる。その結果、両者の各寸法精度および両者の組合せ精度のばらつきの影響のために、上記の隙間の量を精度良く設定することは非常に困難である。したがって、実装の小型化とはんだ付けの信頼性とを両立することが困難である。

また、はんだボールの一部がコンタクトの収容孔の下端に収容されるため、溶融はんだが収容孔に吸い上げられるウィッキング（wicking)を生じ易い。これを防止するため、コンタクトの中間部に、例えばはんだぬれ性を有しない材料をコーティングしたり、メッキしたりする等の処理を施す必要があり、製造コストが高くなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ＰＣＢへの実装の省スペース化を図ることができ且つはんだ付けの信頼性の高い基板表面実装用コネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、上方に開放するハウジングの開口部に臨むように複数配列された接触子と、ハウジングの開口部を開閉自在な蓋部材とを備え、上記接触子は、ハウジングの上下に対向するフレキシブル基板押圧用の弾性片部及びハウジングの収容溝に固定される固定片部と、これら固定片部と弾性片部の基端部同士を連結する連結部と、この連結部から延設されてＰＣＢの表面の導体パターンに半田付けされるリード部とを含むフレキシブル基板用コネクタにおいて、上記リード部のみがハウジングの下板部の前端又は後端に露出しており、上記リード部は、連結部から下方に延びる第１の部分と第１の部分からハウジングの下板部の下面に沿って延びる第２の部分とを含むと共に、ハウジング及び閉じ状態の蓋部材の上下方向の投影空間内に配置されていることを特徴とするものである。

本発明では、リード部がハウジングの下板部の下面に沿わさる、いわゆる内出しリードとなるので、ハウジングの前方や後方に突出するいわゆる外出しリードの場合のように障害物と干渉して変形したりするおそれが少ない。また、リード部がハウジング及び閉じ状態の蓋部材の上下方向の投影空間内に配置されるので、ＰＣＢへの実装面積を削減して省スペースを図ることができる。

また、本発明は、上記接触子はプレスにより打ち抜き形成されたものからなり、上記リード部の第２の部分と上記連結部との間にハウジングの下板部を挟持しており、上記第２の部分の上部はハウジングの下板部の下面に形成された凹部に収容されていることを特徴とするものである。
本発明では、リード部と連結部との間にハウジングの下板部を挟持するように接触子を圧入するだけで、ハウジングの下板部からのリード部の突出量を容易且つ精度良く規定することができる。しかも、接触子がプレス打ち抜き形成されているので、曲げ形成する場合と比較してばらつきのない寸法精度が達成される結果、簡単な構成と簡単な工程で精度良くリード部の先端の共平面性を確保することができる。

また、リード部の第２の部分の上面がハウジングの下板部の凹部内に収容されるので、リード部近傍において、凹部の深さ分だけ、ＰＣＢの表面からハウジングの下板部までの高さを高くすることができ、これにより、半田や半田付けのためのフラックスが上方へ吸い上げられる現象（ウィッキング。フラックス上がりともいう）の発生を防止することができる。

また、本発明は、上記のフレキシブル基板用コネクタを基板に取り付けるフレキシブル基板用コネクタの取付構造であって、ＰＣＢの表面に形成されて上記リード部に接続される導体パターンが、ハウジング及び閉じ状態の蓋部材の上下方向投影空間に対応する領域内に配置されることを特徴とするものである。本発明では、ＰＣＢにおいてコネクタを実装する面積を狭くすることができる。

本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１（ａ）及び（ｂ）は蓋部材を開放した状態を示すフレキシブル基板用コネクタの平面図及び前面図であり、図２は図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は図１のIII −III 線に沿う断面図である。これらの図を参照して、本フレキシブル基板用コネクタ１（以下では、単にコネクタ１ともいう）は、前方からフレキシブル基板２（以下では、単にＦＰＣ２ともいう）が挿抜される挿抜空間３を区画する合成樹脂製のハウジング４を備えている。このハウジング４の前半分は、ハウジング４の上板部５の開口部６を介して上方に向け開放しており、この開口部６を回動により開閉することのできる合成樹脂成形品からなる蓋部材７が設けられている。蓋部材７は回動軸線８の回りに回動自在にハウジング４に取り付けられている。９はハウジングの強度を向上させる金属製の補強タブであり、回動軸線８を含む回動支軸（図示せず）をハウジングに支持している。

ハウジング４の挿抜空間３には、ハウジング４の挿抜空間３に前側から挿入されて固定される複数の第１の接触子１０と、ハウジング４の挿抜空間３に後側から挿入されて固定される複数の第２の接触子１１が横並びに交互に配列されている。第２の接触子１１の前端はハウジングの下板部１２の前端１３よりも所定距離後退した位置にある。
図１及び図２を参照して、第１の接触子１０はプレスにより打ち抜き形成された金属部材からなる。第１の接触子１０は、ハウジング４の下板部１２の上面に形成された収容溝１４に前側からＦＰＣ２の挿入方向Ｘに沿って収容される固定片部１５と、この固定片部１５の前端１６と連結部１７を介して互いに連結される第１の弾性片部１８と、固定片部１５の後端１９の近傍から立ち上がる横向きＪ字形形状をなして前方へ延び、第１の弾性片部１８の後部上方まで達する第２の弾性片部２０とを備えている。

３１は第２の弾性片部２０の前端に設けられた下向きに突出する山形突起であり、第１の弾性片部１８の後端との間にＦＰＣ２を弾性的に挟持して接圧を確保する。固定片部１５の後端１９は被圧入突起を有していると共に、ハウジング４の後部に設けられた固定孔２１に圧入固定されている。
連結部１７の下部には逆Ｔ字状をなすリード部２２が延設されている。リード部２２は、ハウジング４の下板部１２の前端１３に沿って下方へ延びる第１の部分２３と、第１の部分２３の下端から後方へ延びる第２の部分２４と、第１の部分２３の下端から前方へ延びる第３の部分２５とを含む。リード部２２の第２の部分２４と連結部１７との間に、ハウジング４の下板部１２が挟持され、これにより、第１の接触子１０の前側部分である連結部１７がハウジング４に固定されている。

図２の断面において、ハウジング４の下板部１２の下面２６は、前端１３から所定距離までの部分に凹部２７を形成しており、リード部２２の第２の部分２４はこの凹部２７に沿って後方へ延びている。リード部２２の第２の部分２４の下面２８がＰＣＢ２９の表面３０に接することになるが、上記の第２の部分２４の下面２８と下板部１２の下面２６との間の距離が、上記の凹部２７の深さ分だけ遠ざけられるので、いわゆる半田上がりの発生を防止することができる。

脚部となる第２及び第３の部分２４，２５を含むリード部２２は、ハウジング４及び閉じ状態の蓋部材７の外郭形状の上下方向の投影空間Ａ内に含まれており、その結果、ＰＣＢ２９の表面３０において、リード部２２と接続される導体パターン（図示せず）は、投影空間Ａに対応する領域Ｂ内に配置されることになり、ＰＣＢ２９上でのコネクタ１の実装スペースを削減することができる。

次いで、図１及び図３を参照して、第２の接触子１１はプレスにより打ち抜き形成された金属部材からなり、ハウジング４の挿脱空間３に後側からＦＰＣ２の引き抜き方向Ｙに沿って挿入されて固定されている。
第２の接触子１１は、ハウジング４の上部の固定孔３２に後側から挿入されて固定される係止突起付きの固定片部３３と、ハウジング４の下板部１２の上面に形成された収容溝３４に後側から収容され、固定片部３３の下方に位置する弾性片部３５と、固定片部３３と弾性片部３５の後端部同士を連結する連結部３６と、連結部３６の下部に延設されたリード部３７とを備える。

固定片部３３及び弾性片部３５のそれぞれの前端はハウジング４の前後方向の中間部まで延びている。弾性片部３５の前端にはＦＰＣ２と接圧を確保するための上向きの山形突起３８が形成されている。リード部３７は、連結部３６の下部から下方へ延びる第１の部分３９と、この第１の部分３９の下端と傾斜状のコーナ部４０を介して連結されハウジング４の下板部１２の下面２６に沿って前方へ延びる第２の部分４１とを含み、全体が略Ｊ字形形状をなしている。

図３の断面において、ハウジング４の下板部１２の下面２６は、後端４２から所定距離の領域で凹部４３を形成しており、リード部３７の第２の部分４１はこの凹部４３に沿って前方へ延びている。リード部３７の第２の部分４１の下面４６がＰＣＢ２９の表面３０に接することになるが、上記の第２の部分４１の下面４６と下板部１２の下面２６との間の距離が、上記の凹部４３の深さ分だけ遠ざけられるので、いわゆる半田上がりの発生を防止することができる。

脚部となる第２の部分４１を含むリード部３７は、ハウジング４及び閉じ状態の蓋部材７の外郭形状の上下方向の投影空間Ａ内に含まれている。その結果、ＰＣＢ２９の表面３０において、リード部２２及びリード部３７とそれぞれ接続される導体パターン４４，４５は、投影空間Ａに対応する領域Ｂ内に配置されることになり、ＰＣＢ２９上でのコネクタ１の実装面積を削減することができる。

以上の如く本実施の形態によれば、リード部２２，３７がハウジング４の下板部１２の下面２６に沿わさる、いわゆる内出しリードとなるので、いわゆる外出しリードの場合のように障害物と干渉して変形したりするおそれが少ない。
また、リード部２２，３７の第２の部分２８，４１と連結部１７，３６との間にハウジング４の下板部１２を挟持するように接触子１０，１１を圧入するだけで、ハウジング４の下板部１２からのリード部２２，３７の突出量を容易且つ精度良く規定することができる。しかも、接触子１０，１１がプレス打ち抜き形成されているので、曲げ形成する場合と比較してばらつきのない寸方精度が達成される結果、簡単な構成と簡単な工程で精度良くリード部２２，３７の先端の共平面性を確保することができる。

また、リード部２２，３７の第２の部分２４，４１の上部がハウジング４の下板部１２の凹部２７，４３内に収容されるので、リード部２２，３７近傍において、凹部２７，４３の深さ分だけ、ＰＣＢ２９の表面３０からハウジング４の下板部１２までの高さを高くすることができ、これにより、半田や半田付けのためのフラックスが上方へ吸い上げられる現象（ウィッキング。フラックス上がりともいう）の発生を防止することができる。

なお、第１の接触子１０のリード部２２の第２の部分２４は凹部２７に密着しており、表面張力による溶融半田の吸い上げをより確実に防止できる。一方、第２の接触子１１のリード部３７の第２の部分４１は凹部４３との間に隙間を設けているが、吸い上げられた溶融半田が凹部４３との間の隙間に溜められるので、問題ない。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば第１の接触子１０のリード部２２の第３の部分２５を廃止し、リード部を略Ｌ字形形状にしても良い。この場合、ＰＣＢ２９への実装面積をより削減することができる。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。

（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ蓋部材を開放した状態を示すフレキシブル基板用コネクタの平面図及び前面図である。図１のII−II線に沿う断面図であり、各接触子の断面のハッチングを省略してある。図１のIII −III 線に沿う断面図であり、各接触子の断面のハッチングを省略してある。

符号の説明

１コネクタ
２ＦＰＣ
４ハウジング
６開口部
７蓋部材
１０第１の接触子
１１第２の接触子
１２下板部
１３前端
１５固定片部
１７連結部
１８第１の弾性片部
２２リード部
２３第１の部分
２４第２の部分
２６下面
２７凹部
２９ＰＣＢ
３０表面
３３固定片部
３５弾性片部
３６連結部
３７リード部
３９第１の部分
４１第２の部分
４２後端
４３凹部
４４，４５導体パターン
Ａ投影空間
Ｂ領域

Claims

上方に開放するハウジングの開口部に臨むように複数配列された接触子と、ハウジングの開口部を開閉自在な蓋部材とを備え、
上記接触子は、ハウジングの上下に対向するフレキシブル基板押圧用の弾性片部及びハウジングの収容溝に固定される固定片部と、これら固定片部と弾性片部の基端部同士を連結する連結部と、この連結部から延設されてＰＣＢの表面の導体パターンに半田付けされるリード部とを含むフレキシブル基板用コネクタにおいて、
上記リード部のみがハウジングの下板部の前端又は後端に露出しており、
上記リード部は、連結部から下方に延びる第１の部分と第１の部分からハウジングの下板部の下面に沿って延びる第２の部分とを含むと共に、ハウジング及び閉じ状態の蓋部材の上下方向の投影空間内に配置されていることを特徴とするフレキシブル基板用コネクタ。
上記接触子はプレスにより打ち抜き形成されたものからなり、
上記リード部の第２の部分と上記連結部との間にハウジングの下板部を挟持しており、上記第２の部分の上部はハウジングの下板部の下面に形成された凹部に収容されていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板用コネクタ。
請求項１又は２記載のフレキシブル基板用コネクタを基板に取り付けるフレキシブル基板用コネクタの取付構造であって、ＰＣＢの表面に形成されて上記リード部に接続される導体パターンが、ハウジング及び閉じ状態の蓋部材の上下方向投影空間に対応する領域内に配置されることを特徴とするフレキシブル基板用コネクタの取付構造。