JP2007335231A - コネクタの吸着カバー及び吸着カバーを有するコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 矩形の底壁と、この底壁から立ち上げた左右側壁及び前後側壁と、これらの側壁の間に位置する凹部とを有するインシュレータ、及びこのインシュレータの左右側壁にそれぞれ列状に支持されたコンタクトを有するコネクタに対する装着作業性に優れた吸着カバー、あるいは装着容易な吸着カバーを備えたコネクタを得る。
【解決手段】 インシュレータの左右側壁上に渡る吸着面部と、この吸着面部から左右側壁に沿って延びて該インシュレータに着脱自在に係止される係止脚と、吸着面部から左右側壁の間に延びて上記凹部底壁に臨む一対の内部腕とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ボードツーボード（BOARD TO BOARD）タイプのコネクタ装置を構成するコネクタ（リセコネクタとプラグコネクタ）の吸着カバー、及び吸着カバーを備えたコネクタ（リセコネクタとプラグコネクタ）に関する。

ボードツーボードタイプのコネクタ装置は、一対の基板（BOARD、ＦＰＣを含む）にそれぞれ、リセコネクタと、このリセコネクタと嵌合関係となるプラグコネクタとを固定してなっている。このコネクタ装置では、各コネクタ（リセコネクタとプラグコネクタ）を基板に実装するため、各コネクタに予め吸着カバーを装着しておき、これをマウンタで吸着して基板上に搬送し、各コンタクトを基板上の端子に半田付け（リフロー）している。

このような目的で使用される吸着カバーは従来、単にコネクタの所定の位置に弾性を有する係止片のみで被着されていた。
登録実用新案第３０２５３２３号公報

この種のコネクタ装置は、コンタクトの小型化と狭ピッチ化、全体の小型化と低背化が極限迄進行している。このため、コネクタに吸着カバーを装着する作業性が悪化している。また、小型であるため、正しい位置に装着することが非常に困難であった。さらに、装着後の振動や衝撃が加わった場合に吸着カバーがズレたり、特に回転方向の場合は外れ易かった。

本発明は、コネクタに対する装着作業性に優れるとともにズレ難い吸着カバー、あるいは装着容易でズレ難い吸着カバーを備えたコネクタを得ることを目的とする。
また本発明は、コネクタを基板に実装する際、吸着カバーによってコネクタの変形を防止できる装置を得ることを目的とする。

本発明は、矩形の底壁と、この底壁から立ち上げた左右側壁及び前後側壁と、これらの側壁の間に位置する凹部とを有するインシュレータ、及びこのインシュレータの上記左右側壁にそれぞれ列状に支持されたコンタクトを有するコネクタに結合される吸着カバーにおいて、インシュレータの左右側壁上に渡る吸着面部と、この吸着面部から上記左右側壁に沿って延びて該インシュレータに着脱自在に係止される係止脚と、上記吸着面部から上記左右側壁の間に延びて上記凹部底壁に臨む一対の内部腕とを有することを特徴としている。係止脚は、左右側壁の外面に沿う外面係止脚でも内面に沿う内面係止脚でもよい。

この吸着カバーの一対の内部腕は、インシュレータの前後側壁の内側に沿って該吸着カバーの前後方向の位置決めをすることが好ましい。また、同じ一対の内部腕によって、インシュレータの左右側壁の内側にも同時に沿って該吸着カバーの左右方向の位置決めをさせることもできる。

内部腕のインシュレータ凹部底壁との接触部は平面とすることが望ましい。

本発明の吸着カバーは、金属、合成樹脂材料のいずれから形成してもよいが、特に金属製のときには、吸着カバーの内部腕がインシュレータの凹部底壁に当接するとき、その吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁上端部に当接しないようにすることが望ましい。つまり、吸着カバーの挿入端を吸着カバーの内部腕がインシュレータの凹部底壁に当接する位置で規制する態様である。

あるいは、逆に、吸着カバーの吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁に当接し、このとき吸着カバーの内部腕とインシュレータの凹部底壁との間にはクリアランスが形成されるようにしてもよい。つまり、吸着カバーの挿入端を吸着カバーの吸着面部裏面とインシュレータの左右側壁の上端部とが当接する位置で規制する態様である。

本発明は、吸着カバーの態様だけでなく、吸着カバーを装着したコネクタにも及ぶ。

本発明は、プラグコネクタ、リセ（リセプタクル）コネクタのいずれにも適用可能である。

本発明によれば、吸着カバーのコネクタに対する装着作業性を高めることができる。また吸着カバーの内部腕によって、振動や衝撃等の外乱が加わったとしてもズレ難くすることができるとともにコネクタを基板に実装する際の該コネクタの変形を防止し、装着（半田付け）信頼性を高めることができる。

図１ないし図６は、本発明をプラグコネクタに適用した第一の実施形態を示している。

プラグコネクタ１０は、合成樹脂材料（耐熱絶縁樹脂材料）からなるプラグインシュレータ１１と、このプラグインシュレータ１１に支持された金属（銅）製のプラグコンタクト１２とを有している。プラグインシュレータ１１は矩形の底壁１１ａと、この底壁１１ａの各辺から立ち上げた一対の互いに平行な長辺側の左右側壁（挿入壁）１１ｂと、一対の互いに平行な短辺側の前後側壁（挿入壁）１１ｃとを備えており、これらの側壁によって中心部に凹部１１ｄが形成されている。「前後左右」は説明の便宜上のものであり、特定の場所や方向を述べたものではない。

左右側壁１１ｂには、両壁の中心線に関して対称形状のプラグコンタクト１２が一定ピッチでインサート成形されている。各プラグコンタクト１２は、左右側壁１１ｂの外面と内面に沿う凸Ｕ字状導通部１２ａ（図５）と、この凸Ｕ字状導通部１２ａに左右側壁１１ｂの外面で連なる接続脚１２ｂとを有している。プラグインシュレータ１１には、プラグコンタクト１２とは別に、前後側壁１１ｃ部分に位置させてダミーコンタクト１３がインサート成形されている。ダミーコンタクト１３の半田付け脚１３ａは、プラグコンタクト１２の接続脚１２ｂと並んでいる。接続脚１２ｂと半田付け脚１３ａは、基板Ｂ（図３ないし図５）の端子及びダミー端子（図示せず）に半田付け（リフロー）される。

吸着カバー（プレート）２０は、以上のプラグコネクタ１０をチップマウンタにより基板Ｂ上に搬送し、接続脚１２ｂ（と半田付け脚１３ａ）を各端子（とダミー端子）に半田付けする際に使用する。吸着カバー２０は、図１及び図６に単体形状を示すように、前後左右の中心線に関し対称な形状をしており、プラグインシュレータ１１の凹部１１ｄを覆い（塞ぎ）左右側壁１１ｂ上に延びる吸着面部（平面部）２１と、この吸着面部２１から左右側壁１１ｂの外面に延びる４本の外面係止脚２２と、吸着面部２１から左右側壁１１ｂの内側（凹部１１ｄ）に延びて底壁１１ａに接触する（臨む）一対の内部腕２３Ｘとを有している。

各外面係止脚２２は、吸着面部２１と同一平面にあって前後側壁１１ｃ側に延びる同一平面脚２２ａと、この同一平面脚２２ａの先端から外方に延びた後下方に延びる外面脚２２ｂと、この外面脚２２ｂの下端に内方に向けて曲折形成した係止フック２２ｃとを有している。プラグインシュレータ１１の左右側壁１１ｂには、この係止フック２２ｃを掛け止める係止凹部１１ｅが形成されている。

一対の内部腕２３Ｘは、外面係止脚２２の対をなす同一平面脚２２ａの間に延びる同一平面部２３ｃと、この同一平面部２３ｃの先端部を下方へ曲折した下方曲折腕２３ｄと、この下方曲折腕２３ｄの下端部を内方にＬ字状に曲折した接触腕２３ｅとを備えている。接触腕２３ｅはプラグインシュレータ１１の底壁１１ａと接触するもので平面からなっている。また、この一対の内部腕２３の接触腕２３ｂの最大間隔ｄ（図３）は、プラグインシュレータ１１の前後側壁１１ｃの内寸Ｄ（同）より僅かに小さく、前後側壁１１ｃに沿う。また、この一対の内部腕２３Ｘの最大幅ｗ（図５）は、左右側壁１１ｂ（凸Ｕ字状導通部１２ａ）の内寸Ｗ（同）より僅かに小さい。

上記構成の本吸着カバー２０は、基板Ｂにプラグコネクタ１０を実装（半田付け）する前に、図２ないし図５に示すように、該プラグコネクタ１０に装着する。すなわち、吸着カバー２０の一対の内部腕２３をプラグインシュレータ１１の凹部１１ｄ内に挿入すると、一対の内部腕２３が左右側壁１１ｂに沿ってプラグコネクタ１０と吸着カバー２０の左右方向の平面位置が定まり、一対の内部腕２３が前後側壁１１ｃに沿って前後方向の平面位置が定まり、プラグインシュレータ１１の係止凹部１１ｅと外面係止脚２２の平面位置が合致する。従ってそのまま挿入し続けると、やがて外面係止脚２２の係止フック２２ｃが係止凹部１１ｅに係合し、装着作業が終了する（図２）。この装着状態では、吸着カバー２０がプラグコネクタ１０に対して位置ズレを生じることがなく、特に回転方向に位置ズレが生じることがない。

内部腕２３Ｘの高さ方向の有効長は、この装着終了状態において、吸着面部２１の裏面と左右側壁１１ｂの上端部との間に隙間Ｓ（図３）が生じるように定められており、吸着面部２１とプラグコンタクト１２の凸Ｕ字状導通部１２ａとが導通することがない。すなわち、吸着カバー２０の挿入端は、該吸着カバー２０の内部腕２３Ｘがインシュレータ１１の凹部底壁１１ａに当接する位置で規制されている。なお、隙間Ｓが極めて小さい場合や、吸着カバー２０の裏面とプラグコンタクト１２とを当接させる場合（すなわち、吸着カバー２０の挿入端を該吸着カバー２０の吸着面部２１とインシュレータ１１の左右側壁１１ｂの上端部と当接する位置で規制する場合）は、吸着カバー２０の裏面に樹脂コーティング等の絶縁体を形成して導通を防止することも可能である。

チップマウンタは、図２の状態の吸着カバー２０の吸着面部２１を吸着し、基板Ｂ上の所定位置に搬送する。その搬送状態で、接続脚１２ｂ（と半田付け脚１３ａ）を各端子（とダミー端子）に半田付けし、終了後に吸着カバー２０をプラグコネクタ１０から離脱させる。吸着カバー２０を金属から構成した場合にも、吸着面部２１の裏面と凸Ｕ字状導通部１２ａとは非接触で導通がないことから、吸着カバー２０を装着した状態で電気的検査を実施したとしても問題は生じない。

図７ないし図１２は、本発明をプラグコネクタに適用した第二の実施形態を示している。この実施形態は、主に吸着カバー２０の一対の内部腕２３の形状を第一の実施形態とは異ならせたものである。各内部腕２３は、一対の同一平面脚２２ａの間において下方へ曲折された下方曲折腕２３ａと、この下方曲折腕２３ａの下端部を外方にＵ字状に曲折した接触腕２３ｂとを有している。この接触腕２３ｂのプラグインシュレータ１１の底壁１１ａとの接触面２３ｂ’は平面である（図９）。この一対の内部腕２３の最大間隔ｄと最大幅ｗは、第一の実施形態と同様に、プラグインシュレータ１１の前後側壁１１ｃの内寸Ｄと左右側壁１１ｂの内寸Ｗより僅かに小さい。この他の構成要素は、実質的に第一の実施形態と同一であるので、共通の構成要素には同一の符号を付している。

この実施形態においても、図７に示す分離状態のプラグコネクタ１０と吸着カバー２０を図８のように装着し、この吸着カバー２０の吸着面部２１をチップマウンタで吸着して、第一の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１３ないし図１９は、本発明をリセ（リセプタクル）コネクタに適用した第三の実施形態を示している。リセコネクタ３０は、第一の実施形態あるいは第二の実施形態のプラグコネクタと組み合わせて使用されるもので、合成樹脂材料（耐熱絶縁樹脂材料）からなるリセ（リセプタクル）インシュレータ３１と、このリセインシュレータ３１に支持された金属（銅）製のリセ（リセプタクル）コンタクト３２とを有している。リセインシュレータ３１は矩形の底壁３１ａと、この底壁３１ａの各辺から立ち上げた一対の互いに平行な長辺側の左右側壁３１ｂと、一対の互いに平行な短辺側の前後側壁３１ｃと、これら側壁の中心に位置する平面矩形の中央島部３１ｄとを備えており、これらの側壁と中央島部によって凹部３１ｅが形成されている。

リセインシュレータ３１の左右側壁３１ｂから底壁３１ａ及び中央島部３１ｄにかけては、左右側壁３１ｂの中心に関して対称形状のコンタクト収納溝３１ｆが一定ピッチで形成されており、各コンタクト収納溝３１ｆにそれぞれ、左右の側壁３１ｂで対称形状のリセコンタクト３２が収納されている。

各リセコンタクト３２は、左右の側壁３１ｂで対称形状をしており、該側壁３１ｂの内外面に沿う逆Ｕ字状部３２ａと、側壁３１ｂの外側においてこの逆Ｕ字状部３２ａに連なる基板との接続脚３２ｂと、側壁３１ｂの内側において、逆Ｕ字状部３２ａに連なるＵ字溝状導通部３２ｃとを有している。接続脚３２ｂは、基板Ｂ２（図２）の端子（図示せず）に半田付けされる。このリセコネクタ３０では、第一、第二の実施形態のダミーコンタクト１３に代えて、固定金具３３が備えられ、この固定金具３３には、接続脚３２ｂに並ぶ半田付け脚３３ａが形成されている。

このリセコネクタ３０に装着される吸着カバー２０は、大きさを除き、実質的に第一の実施形態の吸着カバー２０と同一形状である。すなわち、吸着カバー２０は、リセインシュレータ３１の中央島部３１ｄ及び凹部３１ｅを覆い（塞ぎ）左右側壁３１ｂ上に延びる吸着面部（平面部）２１と、この吸着面部２１から左右側壁１１ｂの外面に延びる４本の外面係止脚２２と、吸着面部２１から左右側壁１１ｂの内側（凹部１１ｄ）に延びて底壁１１ａに接触する（臨む）一対の内部腕２３Ｘとを有している。外面係止脚２２は、第一、第二実施形態と同様であり、内部腕２３Ｘは第一の実施形態と同様である。一対の内部腕２３Ｘの最大間隔ｄと最大幅ｗは、リセインシュレータ３１の前後側壁３１ｃの内寸Ｄと左右側壁３１ｂの内寸Ｗより僅かに小さい。左右側壁３１ｂには、外面係止脚２２の係止フック２２ｃを掛け止める係止凹部３１ｇが形成されている。この他の構成要素は、実質的に第一の実施形態と同一であるので、共通の構成要素には同一の符号を付している。

一方、この実施形態では、吸着カバー２０のリセコネクタ３０に対する挿入端は、吸着面部２１の裏面と左右側壁３１ｂの上端部とが接触する位置で規制され、この挿入端においては、内部腕２３Ｘと凹部底面３１ａとの間には、僅かなクリアランス（図１５）が生じる。これは、リセコンタクト３２の逆Ｕ字状部３２ａがコンタクト収納溝３１ｆ内に挿入されていて、左右側壁３１ｂの上端に露出していないからである。勿論、吸着カバー２０のリセコネクタ３０に対する挿入端を内部腕２３Ｘが凹部底面３１ａと当接する位置で規制することも可能である。

なお、第一または第二のプラグコネクタ１０の左右側壁１１ｂと前後側壁１１ｃは、このリセコネクタ３０の左右側壁３１ｂ、前後側壁３１ｃ及び中央島部３１ｄの隙間に挿入され、プラグコンタクト１２がリセコンタクト３２に導通する。

この実施形態でも、第一、第二の実施形態と同様に、リセコネクタ３０に吸着カバー２０を装着することができる。すなわち、吸着カバー２０の一対の内部腕２３Ｘをリセインシュレータ３１の凹部３１ｅ内に挿入すると、一対の内部腕２３Ｘが左右側壁３１ｂに沿ってリセコネクタ３０と吸着カバー２０の左右方向の平面位置が定まり、一対の内部腕２３Ｘが前後側壁３１ｃに沿って前後方向の平面位置が定まり、リセインシュレータ３１の係止凹部３１ｅと外面係止脚２２の平面位置が合致する。従ってそのまま挿入し続けると、やがて外面係止脚２２の係止フック２２ｃが係止凹部３１ｇに係合し、装着作業が終了する（図１４ないし図１８）。

チップマウンタは、図１４の状態の吸着カバー２０の吸着面部２１を吸着し、基板Ｂ上の所定位置に搬送する。その搬送状態で、接続脚３２ｂ（と半田付け脚３３ａ）を各端子（とダミー端子）に半田付けし、終了後に吸着カバー２０をリセコネクタ３０から離脱させる。

以上の各実施形態の吸着カバー２０は、基板Ｂにリフローする際のコネクタ１０、３０の変形を抑制する効果がある。図２０（Ａ）はリフロー時の変形を模式的に示している。常温時には実質的に平面形状を維持するコネクタ１０（３０）（インシュレータ１１（３１））は、リフロー時に２６０℃程度の温度が加わる。現在の合成樹脂製のコネクタ１０（３０）は低背小型であるため、この熱によって軟化して反りが生じ、常温に戻ってもその反りが残存してしまう。反りが生じる原因は、昇温によって内部応力が解放されるためではないかと考えられている。図２０（Ｂ）は、本発明の第三の実施形態を模式化して示したもので、吸着カバー２０の一対の内部腕２３Ｘがインシュレータ３１の凹部３１ｅに入り込んで凹部底壁３１ａに沿っているため、インシュレータ３１の変形を抑制することができる。第三の実施形態では、厳密には内部腕２３Ｘと凹部底壁３１ａとの間には僅かなクリアランスが存在するが、両者は、インシュレータ３１が変形を開始するとすぐに当接し、変形防止作用を発揮する。勿論、第一、第二の実施形態においても同様の作用効果を得ることができる。

本発明による吸着プレートをプラグコネクタに適用した一実施形態を示す、プラグコネクタと吸着プレートの分解状態の斜視図である。 同結合状態の斜視図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 図２のIV-IV線に沿う断面図である。 図２のV-V線に沿う断面図である。 吸着プレート単体の背面斜視図である。 本発明による吸着プレートをプラグコネクタに適用した別の実施形態を示す、プラグコネクタと吸着プレートの分解状態の斜視図である。 同結合状態の斜視図である。 図８のIX-IX線に沿う断面図である。 図８のX-X線に沿う断面図である。 図８のXI-XI線に沿う断面図である。 吸着プレート単体の背面斜視図である。 本発明による吸着プレートをプラグコネクタに適用した別の実施形態を示す、リセコネクタと吸着プレートの分解状態の斜視図である。 同結合状態の斜視図である。 図１４のXV-XV線に沿う断面図である。 図１４のXVI-XVI線に沿う断面図である。 図１４のXVII-XVII線に沿う断面図である。 図１４のXVIII-XVIII線に沿う断面図である。 吸着プレート単体の背面斜視図である。 吸着プレートのコネクタ変形防止作用を説明する図である。

符号の説明

１０ プラグコネクタ（コネクタ）
１１ プラグインシュレータ（インシュレータ）
１１ａ 底壁
１１ｂ 左右側壁
１１ｃ 前後側壁
１１ｄ 中央凹部
１１ｅ 係止凹部
１２ プラグコンタクト
１２ｂ 接続脚
２０ 吸着カバー
２１ 吸着面部
２２ 外面係止脚（係止脚）
２３ ２３Ｘ 内部腕
３０ リセコネクタ（コネクタ）
３１ リセインシュレータ（インシュレータ）
３１ａ 底壁
３１ｂ 左右側壁
３１ｃ 前後側壁
３１ｄ 中央島部
３１ｅ 凹部
３１ｇ 係止凹部
３２ リセコンタクト（コンタクト）
３２ｂ 接続脚

Claims (12)

1. 矩形の底壁と、この底壁から立ち上げた左右側壁及び前後側壁と、これらの側壁の間に位置する凹部とを有するインシュレータ、及びこのインシュレータの上記左右側壁にそれぞれ列状に支持されたコンタクトを有するコネクタに結合される吸着カバーであって、
   上記インシュレータの左右側壁上に渡る吸着面部と、この吸着面部から上記左右側壁に沿って延びて該インシュレータに着脱自在に係止される係止脚と、上記吸着面部から上記左右側壁の間に延びて上記凹部底壁に臨む一対の内部腕とを有することを特徴とするコネクタの吸着カバー。
2. 請求項１記載のコネクタの吸着カバーにおいて、上記一対の内部腕は、インシュレータの前後側壁の内側に沿って該吸着カバーの前後方向の位置決めをするコネクタの吸着カバー。
3. 請求項１記載のコネクタの吸着カバーにおいて、上記一対の内部腕は、インシュレータの左右側壁の内側にも同時に沿って該吸着カバーの左右方向の位置決めをするコネクタの吸着カバー。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のコネクタの吸着カバーにおいて、上記内部腕のインシュレータ凹部底壁との接触部は平面であるコネクタの吸着カバー。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のコネクタの吸着カバーにおいて、上記吸着カバーの内部腕がインシュレータの凹部底壁に当接するとき、その吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁に当接しないコネクタの吸着カバー。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のコネクタの吸着カバーにおいて、上記吸着カバーの吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁に当接し、このとき吸着カバーの内部腕とインシュレータの凹部底壁との間にはクリアランスが形成されるコネクタの吸着カバー。
7. 矩形の底壁と、この底壁から立ち上げた左右側壁及び前後側壁と、これらの側壁の間に位置する凹部とを有するインシュレータ、及びこのインシュレータの上記左右側壁にそれぞれ列状に支持されたコンタクトを有するコネクタにおいて、
   該コネクタに、上記インシュレータの左右側壁上に渡る吸着面部と、この吸着面部から上記左右側壁に沿って延びて該インシュレータに着脱自在に係止される係止脚と、上記吸着面部から上記左右側壁の間に延びて上記凹部底壁に臨む一対の内部腕とを有する吸着カバーを装着したことを特徴とする吸着カバーを有するコネクタ。
8. 請求項７記載の吸着カバーを有するコネクタにおいて、上記一対の内部腕は、インシュレータの前後側壁の内側に沿って該吸着カバーの前後方向の位置決めをする吸着カバーを有するコネクタ。
9. 請求項７記載の吸着カバーを有するコネクタにおいて、上記一対の内部腕は、インシュレータの左右側壁の内側にも同時に沿って該吸着カバーの左右方向の位置決めをする吸着カバーを有するコネクタ。
10. 請求項７ないし９のいずれか１項記載の吸着カバーを有するコネクタにおいて、上記内部腕のインシュレータ凹部底壁との接触部は平面である吸着カバーを有するコネクタ。
11. 請求項７ないし１０のいずれか１項記載の吸着カバーを有するコネクタにおいて、上記吸着カバーの内部腕がインシュレータの凹部底壁に当接するとき、その吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁に当接しない吸着カバーを有するコネクタ。
12. 請求項７ないし１０のいずれか１項記載の吸着カバーを有するコネクタにおいて、上記吸着カバーの吸着面部裏面は、インシュレータの左右側壁に当接し、このとき吸着カバーの内部腕とインシュレータの凹部底壁との間にはクリアランスが形成される吸着カバーを有するコネクタ。
    
    

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