JP2009134957A - 電子機器、実装構造体、およびコネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】コネクタの接続端子が配線板に表面実装される場合に、接続端子を実装面に対して均一に実装することができる電子機器、実装構造体、およびコネクタを提供する。
【解決手段】所定の長さのコネクタハウジング110と、該ハウジング内に固着される第1の固定部材11Aと、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子11aとを有するコネクタと、第1の面15Aと、反対側の第2の面とを有した配線板15であって、複数の接続端子の夫々に対応して第1の面に設けられた複数のランドと、第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、第1の固定部材と締結することで前記コネクタと配線板とを固定する第2の固定部材11Bとを具備し、第1の固定部材は、第2の固定部材の挿入方向から見た際に、複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっている。
【選択図】図4
【解決手段】所定の長さのコネクタハウジング110と、該ハウジング内に固着される第1の固定部材11Aと、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子11aとを有するコネクタと、第1の面15Aと、反対側の第2の面とを有した配線板15であって、複数の接続端子の夫々に対応して第1の面に設けられた複数のランドと、第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、第1の固定部材と締結することで前記コネクタと配線板とを固定する第2の固定部材11Bとを具備し、第1の固定部材は、第2の固定部材の挿入方向から見た際に、複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっている。
【選択図】図4
Description
本発明は、電子機器、実装構造体、およびコネクタに関する。
従来の技術として、ガイド部を配線板の貫通孔部に挿入して位置決め固定するコネクタがある(例えば、特許文献1参照)。
このコネクタは、コネクタハウジングに接続端子と、ガイド部とを有し、ガイド部は、接続端子の両端部に備えられ、配線板のコネクタ実装面に対して接続端子より突出して形成されている。コネクタを配線板に実装する際、配線板に設けられた貫通孔にガイド部を挿入した後、接続端子を挿入するため、コネクタの位置決めが容易となる。また、ガイド部は、ネジ軸となっており、コネクタ実装後、配線板裏面から固定ナットによりコネクタハウジングを固定して一定の取付強度を達成することができる。
特開2007−66614号公報
しかし、従来のコネクタによると、コネクタハウジングを配線板のコネクタ実装面に密接させてガイド部およびナットで固定しているため、配線板に対するコネクタハウジングの取付強度は達成できるが、コネクタハウジングが密接する領域上に接続端子が配置されない場合には、接続端子の実装強度は必ずしも保証されず、接続端子に力が加わると接続端子とランドとのはんだ接合部に亀裂が生じる等して正常な実装状態が保たれない。また、接続端子を配線板に表面実装する構成においては、コネクタハウジングが配線板に密接しない構成となるため、同一の方法で対応できないという問題がある。
従って、本発明の目的は、コネクタの接続端子が配線板に表面実装される場合に、接続端子を実装面に対して均一に実装することができる電子機器、実装構造体、およびコネクタを提供することにある。
(1)本発明は上記目的を達成するため、第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、このハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子とを有するコネクタと、第1の面と、この第1の面と反対側の第2の面とを有した配線板であって、前記複数の接続端子の夫々に対応して前記第1の面に設けられた複数のランドと、前記第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、前記第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、前記第1の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定する第2の固定部材と、を具備し、前記第1の固定部材は、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とする電子機器を提供する。
上記した構成によれば、第1の固定部材と第2の固定部材によってコネクタを配線板に対して固定したため、コネクタの実装点である接続端子に加わる剥離方向の力に対応することができ、コネクタの接続端子が配線板に表面実装される場合に、接続端子を実装面に対して均一に実装することができる。また、第1の固定部材の少なくとも一部が接続端子の配列長の範囲内に配置されているため、配線板に対する実装領域を可能な限り増加させない。
(2)本発明は上記目的を達成するため、第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、このハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子とを有するコネクタと、第1の面と、この第1の面と反対側の第2の面とを有した配線板であって、前記複数の接続端子の夫々に対応して前記第1の面に設けられた複数のランドと、前記第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、前記第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、前記第1の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定する第2の固定部材と、を具備し、前記第1の固定部材は、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とする実装構造体を提供する。
上記した構成によれば、(1)と同様の効果を有する実装構造体を達成できる。
(3)本発明は上記目的を達成するため、第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、前記ハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子と、を備えるコネクタであって、前記複数の接続端子は、夫々に対応して配線板の第1の面に設けられた複数のランドに実装され、前記第1の固定部材は、前記第1の面の反対側の第2の面側から、配線板の対向する位置に設けられた貫通孔部に挿入される第2の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定し、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とするコネクタを提供する。
上記した構成によれば、(1)と同様の効果を有するコネクタを達成できる。
本発明によれば、表面実装型コネクタの接続端子の実装強度を保証できる。
以下に、本発明の電子機器としてのパーソナルコンピュータ(PC)の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
〔第1の実施の形態〕
(電子機器の構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るPCを示す斜視図である。
(電子機器の構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るPCを示す斜視図である。
PC1は、上部筐体2と下部筐体3から構成され、上部筐体2が下部筐体3に対してヒンジ部4により開閉自在に接続されている。上部筐体2は、文字や画像等を表示する液晶表示パネル等からなる表示部2aを有する。下部筐体3は、CPU(Central Processing Unit)やHDD(Hard Disc Drive)等の電子部品を実装する配線板15(後述)を内部に収容しており、文字やコマンドを入力するためのキーボード3aと、ポインティングデバイスとしてのトラックパッド3bおよび決定スイッチ3cとを上面に有する。また、下部筐体3には、PC1の機能を拡張する拡張カードとしてのPCI−e Miniカードモジュール10が収容されている。PCI−e Miniカードモジュール10は、下部筐体3内のCPU等の主要回路を搭載する配線板15上に設けられたPCI−e Miniカードコネクタ11(後述)に挿入されて搭載される。
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るPCI−e Miniカードモジュールの搭載状態を示す概略斜視図である。
PCI−e Miniカードモジュール10は、配線板15上に実装されたPCI−e Miniカードコネクタ11に差し込まれるカードエッジ端子としての端子100と、固定用孔10aおよびスタッド12aの貫通孔120aを介して配線板15に設けられた固定孔(図示せず)に螺合して固定されるカード固定ネジ12bと、配線板15上にはんだで固定されるスタッド12aとを有する。スタッド12aは、PCI−e Miniカードモジュール10が配線板15に対して平行となるような高さを有する。
このPCI−e Miniカードモジュール10は、例えば、Robsonモジュールやビデオモジュールであり、PCI−e Mini規格に基づいて構成され、ガラスエポキシ樹脂等を用いて形成された配線板上にICチップ10b〜10dを実装し、長さ51mm、幅30mmのサイズで、配線板端部の両面に52ピンの端子100が設けられている。
PCI−e Miniカードコネクタ11は、コネクタハウジング110内に設けられる雌ネジである第1の固定部材としてのナット11Aと、配線板15の第1の面15Aと反対側の面である第2の面側から挿通させてナット11Aと螺合する雄ネジである第2の固定部材としてのコネクタ固定ネジ11Bとを有し、ナット11Aとコネクタ固定ネジ11Bとで配線板15の第1の面15A上に固定される。また、配線板15は、第1の面15Aと反対側の面として第2の面を有する。
このPCI−e Miniカードコネクタ11は、LCP(Liquid Crystal Polymer,液晶ポリマ)等の樹脂等を用いて形成され、PCI−e Miniカードモジュール10の端子100用の挿入口を有し、所定の長さとして長さ30mmを有し、幅9.5mmのコネクタハウジング110に、PCI−e Miniカードモジュール10の端子100と電気的に接続される52ピン仕様のコネクタ端子11cおよび11d(後述)を有する。ここでLCP等の樹脂等は、本発明に係る第1の部材である。また、PCI−e Miniカードコネクタ11は、コネクタハウジング110内に固着されて第1の部材と異なる第2の部材、例えば、金属等で構成された第1の固定部材としてのナット11Aを有する。コネクタ端子11cおよび11dのそれぞれのピンは、表面実装型のSMT(Surface Mount Technology)端子11aおよび11b(後述)と電気的に一体となるよう同一の材料、例えば、燐青銅等で構成されている。SMT端子11aおよび11bは、はんだリフローにより配線板15上に設けられたランド15aおよび15b(後述)に実装されて電気的に接続される。
なお、本実施の形態において、表面実装とは、コネクタハウジング110が第1の面15Aに密着する等して完全に固定されている状態ではなく、SMT端子11aおよび11bをランド15aおよび15b上にはんだで固定することでコネクタハウジング110の一部を支持している状態とする。ここで、SMT端子11aおよび11bは、本発明に係る複数の接続端子であって、所定の間隔でコネクタハウジング110の長手方向に配列されている。
ナット11Aおよびコネクタ固定ネジ11Bは、第2の部材として、例えば、M2サイズの金属ナットおよびネジを使用し、ナット11Aは、PCI−e Miniカードコネクタ11のコネクタハウジング110内に埋め込まれて固着される。
なお、ナット11Aは、PCI−e Miniカードコネクタ11のコネクタハウジングに埋め込まれる構成としてもよいし、コネクタハウジングに埋め込まずに別体とし、PCI−e Miniカードコネクタ11を固定する際に、コネクタハウジング内の空間に設置する構成としてもよい。
図3(a)および(b)は、本発明の第1の実施の形態に係る配線板の構成を示す概略図である。
PCI−e Miniカードコネクタ11は、配線板15の実装面側にPCI−e Miniカードモジュール10の端子100のピン数に応じて設けられたSMT端子11aおよび11bを有する。SMT端子11aおよび11bは、配線板15のランドにそれぞれはんだ付けされて電気的に接続される。ランド15aおよび15bは、配線板15の第1の面15A上にSMT端子11aおよび11bに対応して設けられている。
また、PCI−e Miniカードコネクタ11は、コネクタハウジング110と第1の面15Aとのクリアランスを有するように、コネクタ固定ネジ11Bをナット11Aに螺合する際にトルク管理しながら固定される。SMT端子11aおよび11bは、クリアランスが確保されることによってランドに均一に接続する。
また、ナット11Aの個数および配置については図示したものに限らず、少なくとも1つのナット11Aを用いて、すべてのSMT端子11aおよび11bの固定強度が均一となる位置に配置するようにしてもよい。例えば、1つのナット11Aを用いる場合は、ナット11AをPCI−e Miniカードコネクタ11の中央に配置する。複数のナット11Aを用いる場合は、PCI−e Miniカードコネクタ11の長手方向に均一に配置することが好ましい。なお、ナット11Aは、コネクタ固定ネジ11Bの挿入方向から見た際に、SMT端子11aおよび11bの配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることとする。
図4は、本発明の第1の実施の形態に係るPCI−e Miniカードコネクタの構成を示す一部断面図である。
PCI−e Miniカードコネクタ11は、図面左手にカード挿入口を備えたコネクタハウジング110と、コネクタハウジング110の第1の面15A側から突出するように設けられて配線板15のランド15aとはんだにより電気的に接続される接続端子としてのSMT端子11aおよび11bと、SMT端子11aと一体成型されてPCI−e Miniカードモジュール10のICチップ搭載面と逆側の端子100と弾性的に接触する接続端子としてのコネクタ端子11cと、SMT端子11bと一体成型されてPCI−e Miniカードモジュール10のICチップ搭載面の端子100と弾性的に接触するコネクタ端子11dおよびコネクタ端子11dと、コネクタハウジング110内に配置されたナット11Aとを有し、ナット11Aにコネクタ固定ネジ11Bをコネクタ固定孔15cを介して螺合させて締結することで配線板15に対して固定される。コネクタ固定孔15cは、配線板15上で、ナット11Aと対向する位置に設けられている。ここで、コネクタ固定孔15cは、本発明に係る貫通孔部である。
SMT端子11aおよび11bは、ピンごとに電気的に独立するとともに、それぞれコネクタハウジング110に固定保持されており、コネクタ端子11cおよび11dは端子100に接する突部11eおよび11fを有し、弾性力を有して変形可能である。このSMT端子11aおよび11bとコネクタ端子11cおよび11dは、銅、銅合金等の金属をプレス加工して形成される。なお、PCI−e Miniカードモジュール10の端子100は、ICチップ搭載面側とその逆側の面においてそれぞれ電気的に独立している。
(拡張カードの装着方法)
以下に、本発明の第1の実施の形態におけるPCI−e Miniカードモジュールの実装方法を各図を参照しつつ説明する。
以下に、本発明の第1の実施の形態におけるPCI−e Miniカードモジュールの実装方法を各図を参照しつつ説明する。
図5(a)および(b)は、本発明の第1の実施の形態に係るPCI−e Miniカードモジュール10をPCI−e Miniカードコネクタ11へ取り付ける際の挿入動作を示す一部断面図である。
PCI−e Miniカードモジュール10は、配線板15に対して所定の角度をなすようにPCI−e Miniカードコネクタ11に挿入される。挿入された後、PCI−e Miniカードモジュール10は、コネクタ端子11cの突部11eを支点として配線板15と平行になるように傾けられ、端子100がコネクタ端子11dの突部11fを持ち上げる。このことより、コネクタ端子11cおよび11dがPCI−e Miniカードモジュール10の端子100を両面側から押さえつけて把持することにより電気的に接続する。
次に、固定用孔10aおよびスタッド12aの貫通孔120aを介してカード固定ネジ12bを配線板15の固定孔に螺合させることにより、PCI−e Miniカードモジュール10を配線板15に固定する。以上で、PCI−e Miniカードモジュール10の装着を完了する。
(第1の実施の形態の効果)
上記した第1の実施の形態によると、PCI−e Miniカードコネクタ11をナット11Aによって配線板15に固定したため、PCI−e Miniカードモジュール10の挿入および取り付けに伴ってSMT端子11aおよび11bに加わる剥離方向の力に対応することができ、SMT端子11aおよび11bが配線板15に表面実装される場合に、ランド15bに対して均一に実装することができる。
上記した第1の実施の形態によると、PCI−e Miniカードコネクタ11をナット11Aによって配線板15に固定したため、PCI−e Miniカードモジュール10の挿入および取り付けに伴ってSMT端子11aおよび11bに加わる剥離方向の力に対応することができ、SMT端子11aおよび11bが配線板15に表面実装される場合に、ランド15bに対して均一に実装することができる。
また、PCI−e Miniカードモジュール10の長手方向の長さが大きくなると、スタッド12aの高さに誤差を生じることでPCI−e Miniカードコネクタ11のコネクタ端子11cおよび11dに対して加わる力が大きくなり、ひいては、コネクタ端子11cおよび11dと一体化されたSMT端子11aおよび11bに対して配線板15の第1の面15Aの法線方向に加わる力が大きくなるが、ナット11Aおよびコネクタ固定ネジ11BをPCI−e Miniカードコネクタ11を配線板15に固定することで、SMT端子11aおよび11bに負担がかかるようなPCI−e Miniカードモジュール10の取付状態が維持される場合にも、SMT端子11aおよび11bと配線板15のランドとを接続するはんだ接合部分に亀裂が生じて、剥離することを防止する。つまり、PCI−e Miniの規格外の長手方向の長さを有するカードモジュールの取り付けに対応することができる。
なお、ナット11Aは、外形が上記した六角形のものに限らず、螺合の際にコネクタハウジングに係合または嵌合するものであれば、四角ナットや袋ナットを使用しても良い。また、ナット11Aの代わりに、PCI−e Miniカードコネクタ11のコネクタハウジングに直接ネジ孔を設ける構成としてもよい。
また、ナット11Aおよびネジ11Bを用いずに固定部材を構成してもよい。例えば、クランプ部を設けた固定部材を用意し、コネクタハウジング110に固定部材取付孔を設けて互いに嵌合する構成としてもよい。また、コネクタハウジング110の配線板実装面にクランプ部を設けた突起を設け、配線板15のコネクタ固定孔15cにクランプ部を嵌合させるようにしてもよい。
また、カードコネクタおよびカードモジュールはPCI−e Mini規格のものに限らず、任意の規格のスロットおよびカードを用いることができる。また、カードモジュールをスタッドに固定する際、別部材で嵌合させたり、係合させ、ネジ固定以外の方法で固定してもよい。
〔第2の実施の形態〕
(構 成)
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るPCI−e Miniカードコネクタの構成を示す概略図である。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については共通の符号を付している。
(構 成)
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るPCI−e Miniカードコネクタの構成を示す概略図である。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一の構成および機能を有する部分については共通の符号を付している。
ナット13は、配線板15方向に突出して設けられたスペーサ部13aを有し、ナット13が、その下面の一部を第1の実施の形態と同様にPCI−e Miniカードコネクタ11のコネクタハウジングに接して配線板15方向へ固定するとともに、スペーサ部13aの底面が配線板15の第1の面15Aに接することによって、PCI−e Miniカードコネクタ11と配線板15とのクリアランスXを維持する。
クリアランスXの設定値は、例えば、0.15mm±0.05mmであり、ナット13の配置に合わせてスペーサ部13aの高さを決定する。
(第2の実施の形態の効果)
第2の実施の形態によると、第1の実施の形態の効果に加え、ナット13とコネクタ固定ネジ11B同士を締めすぎることで生じるSMT端子11aおよび11bとランド15aおよびランド15bとを接続するはんだ接合部に負担が加わることを防止することができる。
第2の実施の形態によると、第1の実施の形態の効果に加え、ナット13とコネクタ固定ネジ11B同士を締めすぎることで生じるSMT端子11aおよび11bとランド15aおよびランド15bとを接続するはんだ接合部に負担が加わることを防止することができる。
1…PC、2…上部筐体、2a…表示部、3…下部筐体、3a…キーボード、3b…トラックパッド、3c…決定スイッチ、4…ヒンジ部、10…PCI−e Miniカードモジュール、10a…固定用孔、10b〜10d…ICチップ、11…PCI−e Miniカードコネクタ、11A…ナット、11B…コネクタ固定ネジ、11a…SMT端子、11b…SMT端子、11c…コネクタ端子、11d…コネクタ端子、11e…突部、11f…突部、12a…スタッド、12b…カード固定ネジ、13…ナット、13a…スペーサ部、15…配線板、15A…第1の面、15B…第2の面、15a…ランド、15b…ランド、15c…コネクタ固定孔、100…端子、110…コネクタハウジング、120a…貫通孔
Claims (8)
- 第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、このハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子とを有するコネクタと、
第1の面と、この第1の面と反対側の第2の面とを有した配線板であって、前記複数の接続端子の夫々に対応して前記第1の面に設けられた複数のランドと、前記第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、
前記第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、前記第1の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定する第2の固定部材と、を具備し、
前記第1の固定部材は、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とする電子機器。 - 前記第1の固定部材は、前記コネクタの前記ハウジング内に少なくとも1つ設けられることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
- 前記第1の固定部材は、前記コネクタの前記ハウジング内に設けられる雌ネジであり、
前記第2の固定部材は、雄ネジであり、
前記第1の固定部材と前記第2の固定部材は、螺合することで締結することを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 - 前記雌ネジは、前記コネクタの前記ハウジング内に設けられるナットであることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
- 前記ナットは、前記コネクタの前記ハウジング内に埋め込まれて固着されることを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
- 前記ナットは、前記コネクタと前記配線板の前記第1の面とのクリアランスを維持するスペーサ部を有することを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
- 第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、このハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子とを有するコネクタと、
第1の面と、この第1の面と反対側の第2の面とを有した配線板であって、前記複数の接続端子の夫々に対応して前記第1の面に設けられた複数のランドと、前記第1の固定部材と対向する位置に設けられた貫通孔部とを有する配線板と、
前記第2の面側から前記貫通孔部に挿入され、前記第1の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定する第2の固定部材と、を具備し、
前記第1の固定部材は、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とする実装構造体。 - 第1の部材で構成され所定の長さを有するハウジングと、
前記ハウジング内に固着され前記第1の部材と異なる第2の部材で構成された第1の固定部材と、
所定の間隔で前記長さ方向に配列された複数の接続端子と、を備えるコネクタであって、
前記複数の接続端子は、夫々に対応して配線板の第1の面に設けられた複数のランドに実装され、
前記第1の固定部材は、前記第1の面の反対側の第2の面側から、配線板の対向する位置に設けられた貫通孔部に挿入される第2の固定部材と締結することで前記コネクタと前記配線板とを固定し、前記第2の固定部材の挿入方向から見た際に、前記複数の接続端子の配列長の範囲内に少なくともその一部が収まっていることを特徴とするコネクタ。
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JPH10154537A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Amp Japan Ltd | 基板取付型コネクタ |
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JPH10154537A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Amp Japan Ltd | 基板取付型コネクタ |
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