JP2007165252A - 電気コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化された構造であっても回路基板３０への接続強度を十分とすること可能とする。
【解決手段】 平板状部材から形成された保持金具１１ｃの突出側先端部分を回路基板３０側に当接して接続することによって回路基板３０上に固定する際に使用する設置面積を低減するとともに、回路基板３０に設けられた半田付けランド部３０ａ上に半田材３１を介して導電接続される保持金具１１ｂの導電接続部位に半田収容部１１ｄを設け、その半田収容部１１ｄに半田材３１を入り込ませて保持金具１１ｂに対する半田材３１の固着面積を拡大し、半田材３１による固定強度を増大させることによって回路基板３０に対する電気コネクタ全体の固定強度を向上させるように構成したもの。
【選択図】 図７

Description

本発明は、回路基板のランド部上に半田材を介して導電接続される構造の電気コネクタに関する。

一般に、電気コネクタは、各種電気機器の回路基板上に導電接続されて使用されることが多いが、電気コネクタを回路基板に導電接続するにあたっては、例えば、下記の特許文献１における図１中の符号１５ａに示すように、本体フレーム１５の縁部から略直角に折り曲げるようにして突出する脚部が設けられており、それらの脚部１５ａが、回路基板の適宜の位置に設けられたランド部上に半田材を介して重ね合わせるように載置され導電接続されている。この特許文献１における各脚部１５ａは、板状部材を折り曲げるようにして形成されているため、回路基板の設置位置に対して比較的に広い設置面を確保することができる。

しかしながら、昨今における電気機器の大幅な小型化に伴って、それらに内蔵される電気コネクタも一層の小型化が進められてきており、電気コネクタを設置する際の省スペース化の要請が強くなってきている。また、上述した特許文献１における各脚部１５ａは、板状部材を折曲げて突出させるように形成されていることから、折曲げ分の材料が余計に必要となっているとともに、比較的多くの抜き加工を必要としている。すなわち、前記特許文献１に開示されているような脚部１５ａを設けるには、材料コストおよび加工コストが増大するという問題がある。

このような事情から本願発明者は、例えば図１０に示されているように、上述した特許文献１における脚部１５ａに相当する部材を折り曲げることなく形成した電気コネクタを開発している（本願の出願時点において未公知）。すなわち、同図に示されているように、電気コネクタの本体フレーム５側から突出する保持金具４を折り曲げることなく平板状に形成したものであって、その平板状に突出する保持金具４の突出側先端面を、回路基板１の適宜の位置に設けられたランド部２上に重ね合わせるようにして被着された半田材３に当接させ、その状態の電気コネクタを熱プレスやリフロー方式等によって加熱および押圧を行うようにしたものである。加熱および押圧の結果、例えば図１１に示されているように、半田材３は溶融状態となり、その溶融した半田材３が前記保持金具４の周囲を囲むように流動しながら這い上がってフィレット３ａを形成し、その状態で固化することによって電気コネクタの全体が回路基板１上に固定されるようになっている。このような平板状の保持金具４を備えた構成とすれば、電気コネクタの保持金具を回路基板上に固定する際に使用する面積を低減することが可能となる。

しかしながら、近年、電気コネクタの小型化が急速に進められているとともに、その一方で、例えば携帯可能な電気機器等のように外部から与えられる衝撃や振動に対して電気コネクタが容易に脱落することのないように固定強度を逆に増大させる必要性が強くなってきている。すなわち、最近の電気コネクタでは、上述したような小型化と高剛性化との矛盾した要求を解決することが急務となってきている。

特開２００５−２５９８４公報

そこで本発明は、小型化された構造であっても回路基板への接続強度を十分とすることができるようにした電気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にかかる電気コネクタでは、本体フレームから延設するように設けられた保持金具を、回路基板のランド部上に半田材を介して当接させて導電接続を行う構成になされた電気コネクタにおいて、前記保持金具は、前記本体フレームから折り曲げることなく延出する平板状部材から形成され、当該保持金具の突出側先端部分が、前記回路基板のランド部上の半田材に当接されて導電接続されるものであって、前記保持金具の突出側先端部分に、前記半田材との接触面積を拡大する半田収容部が設けられている。

このような構成を有する本発明にかかる電気コネクタによれば、平板状部材から形成された保持金具によって、回路基板上に固定する際に使用する設置面積が低減されるとともに、その保持金具の突出側先端部分が当接する半田材が加熱および加圧により溶融されたときに、その溶融された半田材が、前記保持金具の突出側先端部分に設けられた半田収容部内に入り込んでいき、当該保持金具の突出側先端部分が半田材に接触する面積、つまり両部材どうしの固着面積が拡大されることとなる。その結果、半田材による固定強度が増大されて回路基板に対する電気コネクタ全体の固定強度が向上される。

このとき、本発明にかかる電気コネクタのように、前記半田収容部が、前記保持金具の先端面の一部を切り欠くことにより形成された凹部または面取部からなるものとすれば、半田収容部を容易に成形することが可能となる。

また、本発明にかかる電気コネクタのように、前記保持金具が、カメラモジュールに嵌合されるソケットコネクタに設けられている場合には、回路基板に対する固定強度が特に要求されるカメラモジュール用のソケットコネクタの固定が良好に行われる。

以上述べたように本発明にかかる電気コネクタは、回路基板に設けられたランド部上に半田材を介して導電接続される平板状部材からなる保持金具の導電接続部位に半田収容部を設け、その半田収容部に半田材を入り込ませて保持金具に対する半田材の固着面積を拡大し、半田材による固定強度を増大させることによって回路基板に対する電気コネクタ全体の固定強度を向上させるように構成したものであるから、電気コネクタの小型化を図ることができるとともに、小型化された構造であっても回路基板への接続強度を十分とすることができ、電気コネクタの信頼性を向上させ、材料コスト、加工コストともに低減させて、良好な電気コネクタを得ることができる。

以下、本発明を、カメラモジュールが装着されるソケットコネクタに適用した場合の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１ないし図５に示されているカメラモジュール用のソケットコネクタ１０は、平面略矩形状をなすように形成された４体の側壁板を有する中空四角柱状の環状本体フレーム１１を備えている。この環状本体フレーム１１は、後段にて詳細に説明するがカメラモジュール２０を不動状態に保持し、カメラモジュール２０の側面四方を取り囲むように構成されている。この環状本体フレーム１１の各側壁板には、外側に向かって山形状に張り出すロック部１１ａが設けられており、それらの各ロック部１１ａが、図示を省略したシールドカバーに設けられたロック穴に係合することによって当該シールドカバーの固定が行われるようになっている。この図示を省略したシールドカバーと環状本体フレーム１１とによって、カメラモジュール２０への電磁波ノイズをシールドする機能が奏される。この図示を省略したシールドカバーは、実際の使用時に、上述したソケットコネクタ１０およびそれに装着されるカメラモジュール２０を覆うように使用されるものであるが、本実施形態においては、内部構造の理解を容易化するためにシールドカバーを装着しない状態で説明する。

上述した環状本体フレーム１１を構成している４体の側壁板の各々には、ソケットコネクタ１０の全体を固着するための保持金具１１ｂが各側壁板ごとに２体ずつ設けられている。それらの各保持金具１１ｂは、前記側壁板の下縁部（図１の下端部）から上述した回路基板３０側に向かって脚状に突出するように延設されており、それらの各保持金具１１ｂの突出側（図１の下端側）の先端部分が、例えば図６に示されているように、前記回路基板３０上に設けられた半田付けランド部３０ａに対して半田材３１を介して導電接続される構成になされている。この点は、本発明の構成の要部であるので、後段において詳細に説明することとする。

上述した環状本体フレーム１１の内部側には、前記４体の側壁板の内周壁面に沿うようにして中空の角皿状をなすように形成された絶縁ハウジング１２が装着されている。この絶縁ハウジング１２の中空状内部側には、略角柱状をなすモジュール内装空間が形成されており、当該絶縁ハウジング１２の略矩形状をなす開口部を通して、カメラ部を一体に有するカメラモジュール２０のモジュール本体（絶縁枠体）２１が略光軸方向（図１中の矢印方向）に挿入されることによって、前記絶縁ハウジングのモジュール内装空間にモジュール本体２１が装着される構成になされている。

上述した絶縁ハウジング１２には、複数の導電コンタクト１３が適宜のピッチで矩形状をなすようにして環状に配置された状態に取り付けられている。それらの各導電コンタクト１３の内方側部分は、特に図４に示されているように、前記モジュール内装空間側に向かって突出する接点部に形成されていて、それらの各接点部が、前記絶縁ハウジング１２の側壁板側から底壁板側に向かって斜めに傾斜して延出して、前記モジュール本体２１の底縁角部に凹設された接続パットのメッキ導電部に対して弾性的に圧接される配置関係になされている。

また、特に図５に示されるように、上述した導電コンタクト１３の外方側部分には、前記絶縁ハウジング１２の側壁板および底壁板に形成された挿通隙間を通して外方側に向かって適宜の量だけ延出する半田接続部１３ａが設けられており、それらの各半田接続部１３ａが、前記回路基板３０上に形成された半田付けランド部（図示省略）に載置されて半田接続されるようになっている。

さらに、このようなソケットコネクタ１０に装着されるカメラモジュール２０を構成しているモジュール本体２１は、上述した環状本体フレーム１１の一部を構成するように配置されたモジュール係止バネ１１ｃによって不動状態に保持される構成になされている。このモジュール係止バネ１１ｃは、特に図４に示されているように、上述した絶縁ハウジング１２の側壁板を開口部側（図４の上方側）から飛び越えるように配置された断面略逆Ｕ字状をなすように形成されており、前記絶縁ハウジング１２の内部空間の底面側（図４の下方側）に向かって片持状に突出している。

これらのモジュール係止バネ１１ｃは、上述した略角柱状のモジュール内装空間の四隅に相当する部位に計４体配置されており、それら４体の各モジュール係止バネ１１ｃの先端縁部分が、前記カメラモジュール２０のモジュール本体（絶縁枠体）２１の一部に対して光軸方向にそれぞれ突き当たるように当接することによって、カメラモジュール２０の全体がソケットコネクタ１０から脱落することなく不動状態に保持されるようになっている。

このように本実施形態におけるソケットコネクタ１０は、上述した通り、環状本体フレーム１１の各側壁板ごとに脚状に突出するように延設された保持金具１１ｂの突出側先端部分が、回路基板３０上に設けられた半田付けランド部３０ａに当接されて導電接続される構成になされているが、その点の構成について詳細に説明する。

すなわち、前記環状本体フレーム１１に設けられた各保持金具１１ｂは、環状本体フレーム１１を構成している側壁板の底縁部（図５の下縁部）から一体的に突出する板状部材により構成されているが、それらの各保持金具１１ｂの突出側先端部分における突出方向（図５の下方向）の端面は、図６に示されているように、まず前記回路基板３０の半田付けランド部３０ａ上に重ね合わせるように被着された半田材３１の表面に当接される。そして、その半田材３１に対して、電気コネクタ側に延設された保持金具１１ａの突出側先端部分の端面を当接させ、その当接状態で電気コネクタを熱プレス等によって押圧しながら加熱を行うと、前記半田材３１は溶融状態となり、その溶融した半田材３１が、前記保持金具３の周囲を囲むように流動しながら這い上がったフィレット（図７の符号３１ａ参照）を形成した状態で固化し、その結果、電気コネクタの全体が回路基板３０上に導電接続されるようになっている。

このとき、上述した保持金具１１ｂが回路基板３０に導電接続される突出側の先端部分（図５の下端部分）には、特に図６に示されているように、前記半田材３１との接触面積を拡大するように半田収容部１１ｄが設けられている。本実施形態における半田収容部１１ｄは、前記保持金具１１ｂの先端面の一部を切り欠くようにして形成されたものであって、前記保持金具１１ｂの幅方向（図６の左右方向）における略中央部分を光軸方向（図６の上下方向）に正面略台形状に窪ませるように切り欠き形成された凹部１１ｄ１を有している。また、前記保持金具１１ｂの幅方向（図６の左右方向）における両側部分には、テーパ状に切り欠かれることによって略三角形状をなすように形成された面取部１１ｄ２が設けられている。

このような半田収容部１１ｄを構成している本実施形態における凹部１１ｄ１および面取部１１ｄ２は、板厚方向にプレス抜きしたものであり、各々の台形状および三角形状の各高さに相当する切欠深さが、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度となるように設定されている。

このように本実施形態にかかるソケットコネクタ１０は、平板状部材から形成された保持金具１１ｃの突出側先端部分を回路基板３０側に当接するようにして接続する構成を有するものであるから、保持金具を曲げ加工した状態でランド部上に接続するよにした従来の電気コネクタに比して、回路基板３０上に固定する際に使用する設置面積が低減されると同時に、保持金具１１ｂの突出側先端部分が当接する半田材３１が溶融されたときに、その溶融半田材３１が、保持金具１１ｂに設けられた半田収容部１１ｄ内に入り込んでいき、保持金具１１ｂが半田材３１に接触する面積、つまり両部材１１ｂ，３１どうしの固着面積が拡大されることとなる。その結果、半田材３１による固定強度が増大され、回路基板３０に対する電気コネクタ全体の固定強度が向上されるようになっている。

また、特に本実施形態に示すようなカメラモジュール２０に嵌合されるソケットコネクタ１０においては、カメラモジュール２０を環状本体フレーム１１により不動状態に保持する構造が採用されており、ソケットコネクタ１０が固定基板３０に固定された後にカメラモジュール２０の脱着を行う場合に、モジュール係止バネ１１ｃを介して様々な方向のモーメント荷重がソケットコネクタ１０に作用する構成となっている。したがって、上述したように保持金具１１ｂと半田材３１との固着面積を拡大して固定強度を増すこととしておけば、前述したモーメント荷重を吸収することができ、好適である。

またこのとき、上述した本実施形態のように半田収容部１１ｄが、保持金具１１ｂの先端面に形成された凹部１１ｄ１または面取部１１ｄ２から形成されていれば、半田収容部１１ｄを容易に形成することが可能となり、電気コネクタの生産性が向上されるようになっている。

次に、図８に示されているように、前述した第１の実施形態と同一の構成物に対して同一の符号を付した第２の実施形態では、保持金具１１ｂの半田収容部１１ｄを構成している凹部１１ｄ３が第１の実施形態とは異なっている。すなわち、本実施形態における凹部１１ｄ３は、台形状の高さに相当する切欠き深さが比較的大きい寸法（０．５ｍｍ〜０．７ｍｍ程度）となるように形成されている。

このような第２の実施形態においても上述した第１の実施形態と同様な作用・効果を得ることができるが、特に本実施形態では、図９に示されるように半田材３１の這い上がり部であるフィレット３１ａがより多く形成されることとなり、その分、より高強度な固定が可能となる。

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。

例えば、半田収容部１１ｄの形状は、上述した実施形態ような台形状や三角形状に限定されることはなく、多種多様な切欠き形状や穴形状などによって形成することも可能である。

また、上述した実施形態は、カメラモジュール用のソケットコネクタに本発明を適用したものであるが、その他の電子部品をモジュール化した場合におけるソケットコネクタに対しても本発明は同様に適用することができるものである。

以上述べた本発明にかかるソケットコネクタは、カメラモジュールをはじめとしてモジュール化した各種電子部品に対して使用する多種多様なソケットコネクタに対して広く適用することが可能である。

本発明の一実施形態にかかるソケットコネクタに対してカメラモジュールを装着しようとしている状態を表した観斜視説明図である。 図１に示されたソケットコネクタに対してカメラモジュールを装着した後の状態を表した観斜視説明図である。 図１および図２に示された一実施形態にかかるソケットコネクタの平面説明図である。 図３中のIV−IV線に沿う縦断面説明図である。 図３および図４に示されたソケットコネクタの側面説明図である。 図１ないし図５に表されたソケットコネクタの保持金具を回路基板のランド部上に半田材を介して当接させた状態を拡大して表した側面説明図である。 図６に表された状態から半田材を加熱・溶融して保持金具を固着させた状態を表した側面説明図である。 本発明の他の実施形態にかかるソケットコネクタの保持金具を回路基板のランド部上に半田材を介して当接させた状態を拡大して表した側面説明図である。 図８に表された状態から半田材を加熱・溶融して保持金具を固着させた状態を表した側面説明図である。 従来におけるソケットコネクタの保持金具を回路基板のランド部上に半田材を介して当接させた状態を拡大して表した側面説明図である。 図１０に表された状態から半田材を加熱・溶融して保持金具を固着させた状態を表した側面説明図である。

符号の説明

１０ ソケットコネクタ
１１ 環状本体フレーム
１１ａ ロック部
１１ｂ 保持金具
１１ｃ モジュール係止バネ
１１ｄ 半田収容部
１１ｄ１，１１ｄ３ 凹部
１１ｄ２ 面取部
１２ 絶縁ハウジング
１３ 導電コンタクト
１３ａ 半田接続部
２０ カメラモジュール
２１ モジュール本体（絶縁枠体）
３０ 回路基板
３０ａ 半田付けランド部
３１ 半田材

Claims (3)

1. 本体フレームから延設するように設けられた保持金具を、回路基板のランド部上に半田材を介して当接させて導電接続を行う構成になされた電気コネクタにおいて、
   前記保持金具は、前記本体フレームから折り曲げることなく延出する平板状部材から形成され、
   当該保持金具の突出側先端部分が、前記回路基板のランド部上の半田材に当接されて導電接続されるものであって、
   前記保持金具の突出側先端部分に、前記半田材との接触面積を拡大する半田収容部が設けられていることを特徴とする電気コネクタ。
2. 前記半田収容部は、前記保持金具の先端面の一部を切り欠くことにより形成された凹部または面取部からなることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. 前記保持金具は、カメラモジュールが嵌合されるソケットコネクタに設けられたものであることを特徴とする請求項１，２に記載の電気コネクタ。
   

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