JP2009266628A - コンタクト及び該コンタクトを用いたコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明はレーザ照射エリアの省スペース化ができる構造のコンタクトを提供する。
【解決手段】本目的は接続対象物と接触する少なくとも１以上の接触部２と基板に接続する接続部３を有するコンタクト１であって、接触部２と接続部３との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層４を設けるコンタクトにおいて、コンタクトキャリア部６に対してコンタクトを１５〜７５度傾かせて、コンタクト１の接続部３付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の防止層４を設けることを特徴とするコンタクトにより達成できる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、携帯電話やノートパソコンやデジタルカメラ等の電気機器や電子機器に使用されるコネクタに用いるコンタクトに関するもので、特に、コンタクトにレーザ照射により半田上がり防止層を設け、かつ、照射エリアの省スペースを図る場合の構造に関するものである。

一般的に、コネクタを基板等に実装する場合、半田付けされることが多い。近年、コネクタも小型化傾向にあり、それに使用されるコンタクトも小型化傾向にある。コンタクトが小型化するにつれ、半田がコンタクトを駆け上がり易くなり、コンタクト（コネクタ）の機能や性能を損なうことがあることはよく知られている。
このような半田上がりを防止する方法としては、下記に示すように酸化皮膜等をレーザ照射により設けて、行っている。
下記に、特許文献として、本出願人が既に提案した、特許文献１（特開平０８−２１３０７０号）と特許文献２（特開平１０−２４７５３５号）と特許文献３（特願２００５−２４１０８６）と特許文献４（特開２００４−７１１６０）の４つの文献を示す。
特開平０８−２１３０７０号の要約によると、回路基板３に半田５で固定する場合に端子部２３の半田上がりを停止でき、半田上がりによる機能や性能を損なうことのない電子部品の提供を目的とし、電子部品端子の端子部２３の表面局部（表面局部とは、電子部品端子の端子部２３で、基板３までの一部分又は全部をいい、その部分の端子部２３全周をいう）に酸化皮膜２３１を設けることにより達成できる構造の電子部品が開示されている。 特開平１０−２４７５３５号の要約によると、電子部品、とくに超小形、すなわち全体長５ｍｍ程度、めっき阻止層の阻止長０．２〜１ｍｍ程度の電気コネクタのコンタクトなどにおいて、半田めっきが施されるなどした部分の当該半田が、表面実装工程などの際、他の部分に濡れ上がりすることなどを防止するようにした電子部品を提供せんとするもので、超小形電気コネクタのようなコンタクト１などを有する電子部品において、半田めっき部分に当接される端子部２と、これと連続して延設された接触部３との間にアルカリ性の液を主とした水溶液を用いた陽極酸化により、厚さ５０〜５０００Å程度の酸化ニッケル層部４を設け、この酸化ニッケル層部４に熔融半田の移動阻止機能を持たせる構造のものが開示されている。 特願２００５−２４１０８６の要約によると、端子部を基板に半田接合する際に、半田上がりを所定位置で停止できる酸化露出表面を、コンタクトの中間部内に簡便かつ精度よく形成することができる超小形コンタクトおよびその製造方法並びに電子部品を提供することを目的とし、本発明のコンタクトは、導電性素地材料と、その上に形成した下地表面処理層および上側表面処理層とで構成され、接触部２と端子部３と中間部４とからなり、中間部４内に、その全周にわたって下地表面処理層の酸化露出表面５を形成したものであり、前記酸化露出表面５は、コンタクト１の表裏面1a,1bに対しそれぞれ所定の傾斜角度θa,θｂでレーザー光を照射して、上側表面処理層の除去と、この除去により露出した狭幅の下地表面処理層の酸化を同時に行うことにより形成することを特徴とする、全長10ｍｍ以下の超小形コンタクトのものが開示されている。 特開２００４−７１１６０の要約によると、各部位の強度や仕様等を損なうことなく、スライダー１６でＦＰＣ４０又はＦＦＣを確実にコンタクト１４の接触部２２に押圧することができ、作業性がよく、ピッチの狭小化や低背位化が可能なコネクタを提供せんとするもので、本目的の低背位化は、コンタクト１４の接触部２２と接続部２４との間に弾性部３４と支点部３２とを設けるとともに接触部２２と弾性部３４と支点部３２と接続部２４とを略クランク形状に配置し、かつ、接続部２４と対向する位置に弾性部３４から延設された押受部２０を設け、スライダー１６に長手方向に連設した押圧部３６を設け、押圧部３６がコンタクト１４の接続部２２と押受部２０との間で回動自在にスライダー１６をハウジング１２に装着することにより達成できる構造のものが開示されている。

レーザをコンタクトに照射する場合、一般的に特許文献３のようにキャリア部に対して並行に照射されている。また、近年、より一層の小型化要求が強くなり、レーザ照射エリアについても省スペース化の要求があるが、現状のような構造ではこれ以上の省スペース化は困難であると言った課題があった。
また、特許文献４のような構造のコンタクトでは、接続部とスライダーの押圧部が回動する部分との距離が狭く、特に、現状のような構造では接続部とスライダーの押圧部が回動する部分との間にレーザを照射できないと言った課題があった。なお、接続部とスライダーの押圧部が回動する部分との距離を広げたのでは、コネクタ（コンタクト）の小型化に逆行することになる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、レーザ照射エリアの省スペース化ができる構造のコンタクトを提供せんとするものである。

本目的は、接続対象物と接触する少なくとも１以上の接触部２と基板に接続する接続部３を有するコンタクト１であって、前記接触部２と前記接続部３との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層４を設けるコンタクト１において、コンタクトキャリア部６に対して前記コンタクト１を１５〜７５度傾かせて、前記コンタクト１の接続部３付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けることを特徴とするコンタクト１により達成できる。
コンタクトキャリア部６に対してのコンタクト１の角度が１５度以下では省スペース化することが難しくなり、７５度以上では低背化が困難になってしまう。好適には３０〜６０度傾かせることがよい。

スライダー（回動部材１６）が接続部３付近で回動するタイプの場合には、本目的は、請求項２記載のように、接続対象物が挿入された後に回動部材１６を所定の位置で回動することにより前記接続対象物に接触部２を接触させるコンタクト１であって、一方端側に前記接触部（第１接触部２２）と他方端側に押受部（第１押受部２０）を有する第１片と他方端側に接続部（第１接続部２４）を有する第２片と前記第１片と前記第２片の一方端を連結する弾性連結部（第１弾性連結部３１）を備え、前記押受部（第１押受部２０）と前記接続部（第１接続部２４）との間で前記回動部材１６を回動させ、前記回動部材１６の回動する部分と前記接続部（第１接続部２４）との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層４を設けるコンタクト（第一コンタクト１４）において、コンタクトキャリア部６に対して前記コンタクト（第一コンタクト１４）を１５〜７５度傾かせて、前記コンタクト（第一コンタクト１４）の接続部（第１接続部２４）と前記回動部材１６の回動する部分との間に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けることを特徴とするコンタクト（第一コンタクト１４）により達成できる。
コンタクトキャリア部６に対してのコンタクト（第一コンタクト１４）の角度が１５度以下では省スペース化することが難しくなり、７５度以上では低背化が困難になってしまう。好適には３０〜６０度傾かせることがよい。

請求項３記載のコネクタ１０は、請求項１または２記載のコンタクト（第一コンタクト１４）を使用することを特徴とするコネクタ１０にある。

以上の説明から明らかなように、本発明のコンタクト及び該コンタクトを用いたコネクタによると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載のコンタクト１は、接続対象物と接触する少なくとも１以上の接触部２と基板に接続する接続部３を有するコンタクト１であって、前記接触部２と前記接続部３との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層４を設けるコンタクト１において、コンタクトキャリア部６に対して前記コンタクト１を１５〜７５度傾かせて、前記コンタクト１の接続部３付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けることを特徴とするコンタクト１にしているので、従来の比べてレーザ照射５エリアの０．０５〜０．５ｍｍの省スペース化ができ、確実に半田・フラックス上がりを防止できる防止層４を設けることができる。
（２）請求項２記載のコンタクトは、接続対象物が挿入された後に回動部材１６を所定の位置で回動することにより前記接続対象物に接触部２を接触させるコンタクト１であって、一方端側に前記接触部（第１接触部２２）と他方端側に押受部（第１押受部２０）を有する第１片と他方端側に接続部（第１接続部２４）を有する第２片と前記第１片と前記第２片の一方端を連結する弾性連結部（第１弾性連結部３１）を備え、前記押受部（第１押受部２０）と前記接続部（第１接続部２４）との間で前記回動部材１６を回動させ、前記回動部材１６の回動する部分と前記接続部（第１接続部２４）との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層４を設けるコンタクト（第一コンタクト１４）において、コンタクトキャリア部６に対して前記コンタクト（第一コンタクト１４）を１５〜７５度傾かせて、前記コンタクト（第一コンタクト１４）の接続部（第１接続部２４）と前記回動部材１６の回動する部分との間に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けることを特徴とするコンタクト（第一コンタクト１４）にしているので、スライダー（回動部材１６）が接続部付近で回動するタイプで、接続部（第１接続部２４）とスライダーの押圧部３６が回動する部分との間の距離が狭くても、従来の比べてレーザ照射５エリアの０．０５〜０．５ｍｍの省スペース化ができ、確実に半田・フラックス上がりを防止できる防止層４を設けることができる。
（３）請求項３記載のコネクタ１０は、請求項１または２記載のコンタクト（第一コンタクト１４）を使用することを特徴とするコネクタ１０にしているので、従来の比べてレーザ照射５エリアの０．０５〜０．５ｍｍの省スペース化ができ、確実に半田・フラックス上がりを防止できる防止層４を設けることができる。

本発明の特徴は、コンタクトキャリア部６に対して前記コンタクト１を１５〜７５度傾かせて、前記コンタクト１の接続部３付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けることを特徴とするコンタクト１である。
つまり、条材（部材）からコンタクト１を成型する際に、キャリア部６に対して、前記コンタクト１部分を１５〜７５度傾かせて成型し、レーザが前記コンタクト１に斜めに照射するようになることで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層４を設けたものである。

本実施例では、回動部材１６を用いたコネクタ１０と該コネクタ１０に用いるコンタクトについて説明する。
図１（Ａ）はＦＰＣが挿入された状態のコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図であり、（Ｂ）はＦＰＣが挿入された状態のコネクタのあるコンタクト部分で断面した断面図である。図２（Ａ）は本発明のコンタクトの斜視図であり、（Ｂ）は従来のコンタクトの斜視図である。図３（Ａ）はキャリア付きの本発明のコンタクトの平面図であり、（Ｂ）はキャリア付きの従来のコンタクトの平面図である。図４（Ａ）はハウジングの斜視図であり、（Ｂ）は回動部材の斜視図である。図５は条材からレーザ加工までの工程を説明する図面である。

まず、図５に基づいて、コンタクト１の製造方法について説明する。
第１に、（Ａ）のような条材を購入（準備）する。
第２に、（Ａ）の条材のキャリア部分６に（Ｂ）のようにパイロット孔７加工をする。
第３に、（Ｃ）のようにコンタクト形状に成型する。（但し、一挙に成型するのではなく、変形や弾性歪等を考慮して、必要に応じて、抜き加工や曲げ加工や潰し加工等を行うことは言うまでもない。発明のポイントではないため、各詳細な工程は省いている。）
図５（Ｄ）はキャリア上面側からみたものと、コンタクトの側面方向からみた図面である。
第４に、（Ｄ）のように、部材（キャリア部６）に対して４５度方向からレーザ照射５を両側面側より行い、キャリア部６に対して３０度傾いた状態のコンタクト部分の接続部付近に０．２ｍｍのレーザを照射する。
図２（Ａ）の状態が、キャリア部が排除されたコンタクトの完成した状態である。
本実施例のような略Ｈ形状のコンタクトの場合の（Ｃ）段階について詳細に説明すると、まず、Ａ領域４６を抜き、つぎにＢ領域４８を抜き、次にＣ領域５０を抜き、最後にＤ領域５２を抜いて、図３（Ａ）のようなキャリア部６付きの状態にしている。

コンタクトとしては、レーザ照射を、コンタクトキャリア部に対して前記コンタクトを１５〜７５度傾かせて、前記コンタクトの接続部付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層を設けている。
つまり、条材（部材）からコンタクトを成型する際に、キャリア部に対して、前記コンタクト部分を１５〜７５度傾かせて成型し、レーザが前記コンタクトに斜めに照射するようになることで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層を設けたものである。

本発明の成型方法により成型したコンタクトを用いたコネクタ１０は、主に絶縁体であるハウジング１２と回動部材１６と第１コンタクト１４を備えている。各部位について説明する前に、前記ＦＰＣについて説明する。前記ＦＰＣには、少なくとも第一コンタクト１４の第１接触部２２と接触するパターンと該パターンから回路へ繋がる導体部を備えている。本実施例では前記ＦＰＣのパターンは表面に配置されている。

まず、第一コンタクト１４について説明する。第一コンタクト１４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記第一コンタクト１４の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。
前記第一コンタクト１４は、少なくとも一方端に第１接触部２２と他方端に第１押受部２０とを有する第一片１９と、他方端に第１接続部２４を有する第二片２１と、前記第一片１９と前記第二片２１の一方端を連結する第１弾性連結部３１（第１支点部３２と第１弾性部３４とからなる）とを備えている。つまり、前記第一コンタクト１４は、図２のように略逆倒Ｈ字形状をしており、一端側に前記ＦＰＣと接触する第１接触部２２と他端側に前記回動部材１６により押圧される第１押受部２０と該第１押受部２０の先端に内側に突出した第１突出部２６と有する第一片１９と、一端側に前記第１支点部３２と他端側に基板と接続する第１接続部２４とを有する第ニ片２１と、前記第一片１９のほぼ中央付近と前記第ニ片２１の前記第１支点部３４とを連結する第１弾性部３２（前記第１支点部３４と前記第１弾性部３４を合わせて第１弾性連結部３１）と、前記第一コンタクト１４の第１弾性連結部３１付近の前記第二片２１の近傍に第１固定部４２とを備えている。前記第一片１９の前記第１接触部２２と前記第１弾性部３４と前記第１支点部３２と前記第１接続部２４とを略クランク形状に配置されている。本実施例では、前記第１弾性連結部３１は第１支点部３２と第１弾性部３４に分けることができ、また、前記第二片２１の一方端（前記第１支点部３２）から延設された前記第１接触部２２と対向する第１延設部４４が設けられている。

前第１記固定部４２は、前記第一コンタクト１４の第１弾性連結部３１付近の前記第二片２１の近傍に設けることが望ましいが、本実施例では接続部付近に設けられている。前記第１支点部３２付近の下側に設けることで、前記第一コンタクト１４の第１接触部２２や第１弾性連結部３１（第１支点部３２と第１弾性部３４を含んだ部分）が上に持ち上げる（反る）ことを防いでいる。前記第１固定部４２の位置や大きさとしては、このような役割や保持力等を考慮して適宜設計する。

前記第１接触部２２は、前記ＦＰＣと接触し易いように凸部形状にしており、前記第１接続部２４は本実施例では図２のように表面実装タイプ（ＳＭＴ）にしているが、ディップタイプでも良い。

前記第１支点部３２と前記第１弾性部３４と前記第１押受部２０とは、前記ＦＰＣが挿入された際に、次のような作用を果たすための部分である。前記ＦＰＣが前記ハウジング１２の嵌合口１８内に挿入された後に、前記回動部材１６の押圧部３６が前記第一コンタクト１４の第１接続部２４と第１押受部２０との間で回動すると、前記第１押受部２０が前記押圧部３６によって押し上げられることで前記第一コンタクト１４の第１支点部３２を支点にし、前記第一コンタクト１４の第１弾性部３４が前記第一片１９の第１接触部２２側に傾くことによって、前記第１接触部２２が前記ＦＰＣに押圧される。前記第１支点部３２と前第１記弾性部３４と前記第１押受部２０の大きさや形状は、このような作用を果たすために、適宜設計されている。

また、前記第一コンタクト１４の第１押受部２０の先端に第１突出部２６を設け、前記回動部材１６の押圧部３６を前記第一コンタクト１４の第１押受部２０と第１接続部２４との間で回動させるときは前記回動部材１６の回動に対する反発力が強い為に、前記回動部材１６の中央部が図１（Ａ）の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにしている。前記第１突出部２６の大きさは、このような役割を果たすことが出来れば如何なる大きさでもよく、前記回動部材１６の押圧部３６が引っ掛かる程度に適宜設計する。さらに、前記第１突出部２６の役割としては、前記回動部材１６の回動が終了し、接続対象物と前記第一コンタクト１４が接触している際に、前記回動部材１６の押圧部３６が倒れないように保持することも兼ねている。

次に、ハウジング１２について説明する。このハウジング１２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。
前記ハウジング１２には、所要数の第一コンタクト１４が装着される挿入孔３８が設けられており、圧入や引っ掛け（ランス）や溶着等によって固定されている。

長手方向両側には、前記回動部材１６の軸２８が回動可能に装着される軸受部が設けられている。この軸受部の形状や大きさは、回動部材１６の軸２８が回動できるように装着されていれば如何なるものでもよく、この役割やハウジング１２の強度や大きさ等を考慮して適宜設計する。

前記ハウジング１２は、前記第一コンタクト１４の第一片１９の第１接触部２２を被覆する天井部２３を備えている。

最後に、回動部材１６について説明する。この回動部材１６は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記回動部材１６は主に操作部３７とハウジング１２に回動可能に装着される軸２８部分と前記第一コンタクト１４の第１押受部２０を押圧する押圧部３６と前記第一コンタクト１４の第１突出部２６が係合する係止孔３０とを備えている。前記軸２８は、回動部材１６を回動するための支点であり、ハウジング１２の長手方向両側に回動部材１６が回動可能に適宜装着されている。また、長手方向両側には、前記第一コンタクト１４の第１押受部２０を押圧した際に回動部材１６が高さ（図面の上）方向に持ち上がらないようにするためにハウジング１２と係合するロック部が設けられている。ロック部の形状や大きさ等は、ハウジング１２に係合できれば如何なるものでもよく、上述の役割やコネクタ１０の大きさや強度等を考慮して適宜設計する。

前記押圧部３６は、前記第一コンタクト１４の第１押受部２０に押し付ける部分であり、その形状としては細長形状にすることが望ましく、本実施例では楕円形状をしている。このように楕円形状にすることによって、図１（Ａ）のように回動部材１６を矢印「イ」方向に回動させ、前記第一コンタクト１４の第１押受部２０と第１接続部２４との間で回転させることで、前記押圧部３６の大きさの変化により前記第一コンタクト１４の第１押受部２０が持ち上げられ、ＦＰＣに前記第一コンタクト１４の第１接触部２２側を押し付けている。前記押圧部３６の形状としては、前記第一コンタクト１４の第１押受部２０と第１接続部２４との間で回転でき、長軸と短軸といった大きさの違いにより前記第一コンタクト１４の第１押受部２０を押し上げられれば、如何なるものでもよい。

また、前記回動部材１６を回動した際に、前記回動部材１６の回動に対する反発力が強く、前記回動部材１６の中央部が図１（Ａ）の矢印「ロ」方向に膨れてしまうことを防ぐようにする為に、前記第一コンタクト１６の第１突出部２４が係合する係止孔３０が別個独立に設けられている。前記係止孔３０を別個独立に設けることで、前記回動部材１６の強度アップや回動時の変形を防止している。

本発明の活用例としては、携帯電話やノートパソコンやデジタルカメラ等に使用されるコネクタに用いるコンタクトに活用され、特に、コンタクトにレーザ照射により半田上がり防止層を設け、かつ、照射エリアの省スペースを図る場合の構造に関するものである。

（Ａ） ＦＰＣが挿入された状態のコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図である。（Ｂ） ＦＰＣが挿入された状態のコネクタのあるコンタクト部分で断面した断面図である。 （Ａ） 本発明のコンタクトの斜視図である。（Ｂ） 従来のコンタクトの斜視図である。 （Ａ） キャリア付きの本発明のコンタクトの平面図である。（Ｂ） キャリア付きの従来のコンタクトの平面図である。 （Ａ） ハウジングの斜視図である。（Ｂ） 回動部材の斜視図である。 条材からレーザ加工までの工程を説明する図面である。

符号の説明

１ コンタクト
２ 接触部
３ 接続部
４ 防止層
５ レーザ照射部
６ キャリア部
７ 孔
１０ コネクタ
１２ ハウジング
１４ 第一コンタクト
１６ 回動部材
１７ 固定具
１８ 嵌合口
１９ 第一片
２０ 第１押受部
２１ 第二片
２２ 第１接触部
２３ 天井部
２４ 第１接続部
２６ 第１突出部
２８ 軸
３０ 係止孔
３１ 第１弾性連結部
３２ 第１支点部
３４ 第１弾性部
３６ 押圧部
３７ 操作部
３８ 挿入孔
４２ 第１固定部
４４ 第１延設部
４６ Ａ領域
４８ Ｂ領域
５０ Ｃ領域
５２ Ｄ領域
７０ ＦＰＣ

Claims (3)

1. 接続対象物と接触する少なくとも１以上の接触部と基板に接続する接続部を有するコンタクトであって、
   前記接触部と前記接続部との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層を設けるコンタクトにおいて、
   コンタクトキャリア部に対して前記コンタクトを１５〜７５度傾かせて、前記コンタクトの接続部付近に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層を設けることを特徴とするコンタクト。
2. 接続対象物が挿入された後に回動部材を所定の位置で回動することにより前記接続対象物に接触部を接触させるコンタクトであって、
   一方端側に前記接触部と他方端側に押受部を有する第１片と他方端側に接続部を有する第２片と前記第１片と前記第２片の一方端を連結する弾性連結部を備え、前記押受部と前記接続部との間で前記回動部材を回動させ、前記回動部材の回動する部分と前記接続部との間に半田・フラックス上がりを防止する防止層を設けるコンタクトにおいて、
   コンタクトキャリア部に対して前記コンタクトを１５〜７５度傾かせて、前記コンタクトの接続部と前記回動部材の回動する部分との間に、レーザを斜めに照射することで０．１〜０．５ｍｍ幅の前記防止層を設けることを特徴とするコンタクト。
3. 請求項１または２記載のコンタクトを使用することを特徴とするコネクタ。

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