JP2006526252A - 導電性端子及び導電性端子を使用した電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【解決手段】 導電性端子及び導電性端子を使用した電気コネクタ、導電性端子は、電子部品と回路基板との間の信号伝達が可能な電気コネクタの絶縁性ハウジング内に画定された端子チャネル内に収容される。導電性端子は、第１の壁と、該第１の壁と所定の角度で接続する第２の壁と、該第２の壁と所定の角度で接続し、かつ、第１の壁と対向する第３の壁とを有する。導電性端子ははんだボールに接続される取付部を形成している。取付端子ははんだボールに接続される取付部を形成している。該取付部は、第１の壁の一端から湾曲して第３の壁に向かって延在する第１の水平部と、第３の壁に形成され第１の水平部に対応して第１の壁に向かう第２の水平部とを備える。該第２の水平部の端部と第１の水平部の第２の水平部に近い端部との間に間隙（げき）が形成され、第１の水平部と第２の水平部とが、はんだボールを位置決めするための構造を形成している。

Description

本発明は、一般に導電性端子に関し、より詳細には回路基板に接続されたはんだボールを介して電子部品と回路基板との間の信号伝達が可能な電気コネクタに使用される導電性端子に関する。

図１〜３を参照すると、台湾特許出願０８７２１６１４７号（公開番号３９２９７５号）に開示されているように、電気コネクタ１は、コンピュータ装置に使用される中央処理装置（「ＣＰＵ」）とメインボードとを電気的に相互接続するゼロ挿入力（「ＺＩＦ」）電気コネクタである。電気コネクタ１は、絶縁性ハウジング１０と複数の導電性端子２とを有する。各導電性端子２は、その端にはんだボール２３をあらかじめセットすることによって、表面実装技術（「ＳＭＴ」）により回路基板３０と電気的に接続する。

電気コネクタ１の絶縁性ハウジング１０の下面は、回路基板３０側に向けられ位置決めされた取付面１２であり、上面は、電子部品を支承する支持面１１である。また、絶縁性ハウジング１０の取付面１２と支持面１１との間には複数のスルーホール１３が貫通している。

対応するスルーホール１３に収容された各導電性端子２は、支持面１１に向かって延在する接触部２０と、取付面１２まで反対方向に延在する端部２１とから成る。端部２１の下面２２は、対応するはんだボール２３にはんだ付される。

導電性端子２の端部２１にはんだボール２３をあらかじめセットする成功率を高めるために、端部２１は接触部２０に対して約９０度の角度をなす円盤形平面であり、端部２１と絶縁性ハウジング１０の取付面１２がほぼ同一の平面に配置される。端部２１が平らな円盤形であることによってはんだボール２３をあらかじめセットすることができる領域が広くなるため、はんだボール２３は確実にあらかじめセットされる。更に、端部２１の縁から複数の突起２５が一体的に延在しており、これにより、はんだボール２３が端部２１の下面２２からずれるのを防いでいる。

はんだボール２３をあらかじめセットするＳＭＴを利用するために、導電性端子２の一端の構造は、はんだボール２３を容易に配置し接続することができるものでなければならない。導電性端子２の端部は、種々の解決策によってはんだボール２３を配置し接続することができる様々な構造をとることができ、前述の方法はそのような解決策の１つに過ぎない。本発明は、はんだボール２３の配置及び接続が改善された導電性端子を提供する。

本発明の目的は、はんだボールの配置を容易に行うことができる導電性端子及びその導電性端子を使用する電気コネクタを提供することである。

本発明の他の目的は、はんだボールとのはんだ付の確実性が向上した導電性端子を提供することである。

本発明の導電性端子は、電子部品と回路基板との間の信号伝達が可能な電気コネクタの絶縁性ハウジングの複数の端子チャネル内に収容される。

導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と所定の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と所定の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有する。導電性端子は、電子部品に電気接続される接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続される取付部とを有する。取付部は、第１の壁の一端から湾曲して第３の壁に向かって延在する第１の水平部と、第３の壁に形成され第１の水平部に対応して第１の壁に向かう第２の水平部とを備える。第２の水平部の端部と第１の水平部の第２の水平部に近い端部との間に間隙（げき）が形成され、第１の水平部と第２の水平部とが、はんだボールを位置決めするための構造を形成している。

第１の水平部の端部に第１の凹部が形成され、第２の水平部の端部に第２の凹部が形成されている。第１の凹部と第２の凹部とが、はんだボールの表面と接続する凹状構造を形成している。

はんだボールが取付部と接触すると、はんだボールは、第１の凹部と第２の凹部とによって形成された凹状構造に収容され位置決めすることができる。溶融したはんだボールの錫（すず）が、第１の水平部と第２の水平部との間の間隙に入り込むため、はんだボールと取付部との間のはんだ付の確実性が向上する。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して行われる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に説明される。本発明は、その目的及び利点とともに、添付図面と関連して行われる以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。図面において類似の参照符号は類似の要素を示す。

特定の実施形態を図面に示し本明細書に詳細に説明するが、本発明は様々な形態の実施形態をとることができ、本明細書の記載は発明の原理の例示であり、本発明は本明細書に記載し図示したものに限定されるものではないと理解されたい。

ここで、図４及び５を参照すると、電気コネクタに使用される本発明の導電性端子４は、従来技術と類似しており、電子部品（図示せず）と回路基板（図示せず）とを接続する。導電性端子４の端部には、はんだボール６があらかじめセットされる。

電気コネクタは、絶縁性ハウジング５と、複数の導電性端子４とを含む。

絶縁性ハウジング５は、回路基板（コンピュータのマザーボード等）側に位置決めされる取付面５１と、電子部品（中央処理装置（「ＣＰＵ」）等）を支持する支持面５２とを有する。絶縁性ハウジング５の取付面５１と支持面５２との間には複数の端子チャネル５３が延在している。説明を分かりやすくするために、各図において示す絶縁性ハウジング５は１個の端子チャネル５３を有するものとする。

各導電性端子４は、対応する端子チャネル５３に収容される。導電性端子４は、第１の壁４１と、該第１の壁４１の一方の側部と約９０度の角度をなして接続する第２の壁４２と、該第２の壁４２の他方の側部と約９０度の角度をなして接続し第１の壁４１と一定の距離で対向する第３の壁４３とを有する。第１の壁４１と第２の壁４２との接続角部には複数の中空部４４があり、これにより、第１の壁４１と第２の壁４２との接続角部の強度が弱まり、第１の壁４１が中空部４４に沿って容易に曲がるようになっている。同様に、第３の壁４３と第２の壁４２との接続角部には複数の中空部４４があり、第３の壁４３が中空部４４に沿って第２の壁４２の方に容易に曲がるようになっている。各導電性端子４が、対応する端子チャネル５３に収容されると、取付面５１に隣接する導電性端子４の一端部は取付部４０１となり、導電性端子４の取付部４０１とは反対側の支持面５２に隣接する部分は接触部４０２となる。

取付部４０１は、取付面５１に隣接する第１の壁４１の一端から第３の壁４３に向けて約９０度湾曲して延在する第１の水平部４５と、取付面５１に隣接する第３の壁４３から第１の壁４１に向けて約９０度湾曲して延在する第２の水平部４６とを有し、第１の水平部４５の端部と第２の水平部４６の端部との間に間隙４５２が形成される。本実施形態においては、図５を参照すると、第１の水平部４５、第２の水平部４６及び絶縁性ハウジング５の取付面５１は略同一平面に存在する。第１の水平部４５には、端子チャネル５３の方に半球状に凹んだ第１の凹部４５１が形成されており、第２の水平部４６には、端子チャネル５３の方に半球状に凹んだ第２の凹部４６１が形成されている。第１の凹部４５１と第２の凹部４６１とによって、はんだボール６を収容するための凹状構造が形成される。

接触部４０２は、第１の壁４１の一方の側に支持面５２に隣接して形成された第１のばねアーム４７と、第２の壁４２の一方の側に支持面５２に隣接して形成された第２のばねアーム４８とを有する。第１のばねアーム４７の自由端と第２のばねアーム４８の自由端とは隣接して、電気要素（図示せず）の挿入部の挿入アームとなるばね収容構造を形成する。接触部４０２は本発明の新規性の要点ではなく、その電気接続の原理は、ＺＩＦ電気コネクタ（図示せず）の導電性端子の対応構造と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。

図４〜６を参照すると、組立においては、導電性端子４は、絶縁性ハウジング５の取付面５１からも絶縁性ハウジング５の対応する端子チャネル５３に挿入することができ（図４参照）、絶縁性ハウジング５の支持面５２からも絶縁性ハウジング５の対応する端子チャネル５３に挿入することができる（図６参照）。導電性端子４を絶縁性ハウジング５の取付面５１から絶縁性ハウジング５の対応する端子チャネル５３に挿入する場合、導電性端子４の取付部４０１を持って導電性端子４を挿入することができる。反対に、導電性端子４を絶縁性ハウジング５の支持面５２から絶縁性ハウジング５の対応する端子チャネル５３に挿入する場合、第２の壁４２の一端に第１のばねアーム４７と第２のばねアーム４８に対応させて把持部４９を形成し、これを持って導電性端子４を挿入することができる。

図４及び５を参照すると、導電性端子４の取付部４０１は、その第１の水平部４５と第２の水平部４６とによってはんだボール６を位置決めする。第１の水平部４５の端部に形成された第１の凹部４５１と第２の水平部４６の端部に形成された第２の凹部４６１とによって、はんだボール６の表面に接続する凹状構造が形成される。はんだボール６が取付部４０１と接触すると、はんだボール６は、第１の凹部４５１と第２の凹部４６１とによって形成された凹状構造に収容され位置決めすることができる。したがって、はんだボール６は、取付部４０１の中央部に正確に位置合せする必要はなく、第１の凹部４５１と第２の凹部４６１の中に容易に位置決めすることができる。

図７を参照すると、第２の水平部４６の端部と第２の水平部４６に近接した第１の水平部４５の端部との間に間隙４５２が形成されている。はんだボール６が溶融すると、錫が間隙４５２に流れ込むため、はんだボール６を第１の水平部４５及び第２の水平部４６の表面にそれぞれはんだ付することができるだけでなく、はんだボール６の錫の一部が間隙４５２を埋めて閉じ、はんだボール６と導電性端子４の取付部４０１の間のはんだ付の確実性が向上する。

図８及び９を参照すると、本発明の第２の実施形態の導電性端子４は、本発明の第１の実施形態と若干異なっている。導電性端子４の第１の水平部４５及び第２の水平部４６は端子チャネル５３の方に湾曲しており、第１の水平部４５及び第２の水平部４６は接触部４０２の方向に延在している。このため、第１の水平部４５と第２の水平部４６のなす角度は１８０度未満であり、これらは同一面内には存在しない。第１の水平部４５と第２の水平部４６とは端子チャネル５３側に凹んだ凹状スペースを形成しており、はんだボール６が取付部４０１に接触すると、はんだボール６は容易に、第１の凹部４５１及び第２の凹部４６１が形成する取付部４０１内に収容され位置決めされる。

導電性端子４は、第１の壁４１、第２の壁４２及び第３の壁４３を有する。導電性端子４においては、はんだボール６の位置決めの確実性が、第１の壁４１から延在する第１の水平部４５と第３の壁４３から延在する第２の水平部４６とによって形成された取付部４０１と、第１の水平部４５の端部に形成された第１の凹部４５１及び第２の水平部４６の端部に形成された第２の凹部４６１によって形成される位置決めスペースとによって向上している。第２の水平部４６と第２の水平部４６に近接した第１の水平部４５の端部の間に間隙４５２を形成することによって、溶融したはんだボール６の錫を間隙に入り込ませ、はんだボール６のはんだ付の確実性を向上させる。

本発明をその例示的な実施形態に関して示し説明したが、当業者は、添付の特許請求の範囲に示したような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な変更、省略及び追加を行えると理解すべきである。

従来の電気コネクタを示す部分断面図である。 図１の側面部分断面図である。 図１の従来の電気コネクタの導電性端子の斜視図である。 本発明の第１の実施形態の絶縁性ハウジングの端子チャネルに絶縁性ハウジングの下から挿入する導電性端子の斜視図である。 本発明の導電性端子の取付部に位置決めされたはんだボールを示す図４の組立斜視図である。 第１の実施形態の絶縁性ハウジングの端子チャネルに絶縁性ハウジングの上から挿入する導電性端子の斜視図である。 溶融して第１の実施形態の導電性端子に接続したはんだボールの側面図である。 本発明の第２の実施形態の導電性端子の斜視図である。 本発明の導電性端子の取付部に位置決めされたはんだボールを示す図８の組立斜視図である。

Claims (14)

1. 絶縁性ハウジング内でかつ電子部品と回路基板との間に画定された端子チャネルに収容することができ、電子部品に電気接続する接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続する取付部とを備える導電性端子であって、
   第１の壁と、第１の壁と所定の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と所定の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有し、取付部は、第１の壁の一端から湾曲して第３の壁に向かって延在する第１の水平部と、第３の壁に形成され第１の水平部に対応して第１の壁に向かう第２の水平部とを備え、第２の水平部の端部と第１の水平部の第２の水平部に近い端部との間に間隙が形成され、第１の水平部と第２の水平部とが、はんだボールを位置決めするための構造を形成する導電性端子。
2. 第１の水平部と第２の水平部とが同一面内に存在する、請求項１に記載の導電性端子。
3. 第１の水平部、第２の水平部及び絶縁性ハウジングの取付面が同一面内に存在する、請求項２に記載の導電性端子。
4. 第１の水平部と第２の水平部とが所定の角度をなし、導電性端子の接触部に向かって湾曲している、請求項１に記載の導電性端子。
5. 第１の水平部の端部に第１の凹部が形成され、第２の水平部の端部に第２の凹部が形成され、第１の凹部と第２の凹部とが、はんだボールを収容する位置決めスペースを形成する、請求項１に記載の導電性端子。
6. 接触部は、第１の壁の一側部に形成された第１のばねアームと、第１のばねアームに対応して第２の壁の一側部に形成された第２のばねアームとを有し、第１のばねアームと第２のばねアームとが電子部品に接続するばね収容構造を形成している、請求項１に記載の導電性端子。
7. 第２の壁の一端が把持部を形成している、請求項１に記載の導電性端子。
8. 回路基板にはんだ付される複数のはんだボールを介して電子部品を回路基板と接続するための電気コネクタであって、
   回路基板に隣接する取付面と電子部品を支承するための支持面とを備え、取付面及び支持面を貫通する複数の端子チャネルを画定する絶縁性ハウジングと、
   対応する端子チャネル内にそれぞれ収容された複数の導電性端子とを有し、導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と接続する第２の壁と、第１の壁と対向して第２の壁と接続する第３の壁と、取付面に隣接して第１の壁の一端から湾曲して第３の壁に向かって延在する第１の水平部と、第１の水平部に対応し第３の壁から延在する第２の水平部とを備え、第２の水平部の端部と第１の水平部の第２の水平部に近い端部との間に間隙が形成され、第１の水平部と第２の水平部とがはんだボールを位置決めするための構造を形成する電気コネクタ。
9. 導電性端子の第１の水平部と第２の水平部とが同一面内に存在する、請求項８に記載の電気コネクタ。
10. 第１の水平部、第２の水平部及び絶縁性ハウジングの取付面が同一面内に存在する、請求項９に記載の電気コネクタ。
11. 第１の水平部と第２の水平部とが所定の角度を成し、導電性端子の接触部に向かって湾曲している、請求項８に記載の電気コネクタ。
12. 第１の水平部の端部に第１の凹部が形成され、第２の水平部の端部に第２の凹部が形成され、第１の凹部と第２の凹部とが、はんだボールを収容する位置決めスペースを形成する、請求項８に記載の電気コネクタ。
13. 接触部は、第１の壁に形成された第１のばねアームと、第１のばねアームに対応して第２の壁の一側部に形成された第２のばねアームとを有し、第１のばねアームと第２のばねアームとが電子部品に接続するばね収容構造を形成している、請求項８に記載の電気コネクタ。
14. 導電性端子の第２の壁の一端が、支持面に隣接する把持部を形成している、請求項８に記載の電気コネクタ。
    

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