JP2013239366A - コネクタ、回路モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の実装面に対する傾き具合を容易に検査できるコネクタを得ることにある。
【解決手段】コネクタは、コネクタ本体およびマークを備えている。コネクタ本体は、基板の実装面から外れた空虚なコネクタ実装部に実装されているとともに、実装面に対し交差する方向に沿う外面を有している。マークは、実装面に対するコネクタ本体の傾き具合を視覚的に判断する際の基準となる要素であって、コネクタ本体の外面に設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、基板に設けられた空虚なコネクタ実装部に実装されるコネクタ、当該コネクタを備えた回路モジュールおよび電子機器に関する。

ＲＧＢコネクタあるいはＵＳＢコネクタのようなコネクタは、例えば基板の一部を切り欠いた空虚なコネクタ実装部に入り込むように基板に半田付けされている。そのため、コネクタを基板で全面的に支えることができず、基板の厚み方向に沿うコネクタの傾きを皆無とすることが困難となる。

この対策として、従来では、基板にコネクタを半田付けした後、基板に対するコネクタの傾き具合を検査している。この検査では、コネクタの一端と基板との間の隙間に隙間ゲージを挿入し、隙間ゲージで隙間の寸法を測定することによりコネクタの傾き具合が許容範囲内にあるか否かを調べている。

特開２００３−８６２７２号公報

しかしながら、隙間ゲージを用いた検査は、隙間の寸法を測定する作業に多大な手間と労力を要する。さらに、コネクタの周囲に他の回路部品が配置されていると、回路部品が邪魔となってコネクタの一端と基板との間の隙間に隙間ゲージを挿入することが困難となる。

本発明の目的は、基板の実装面に対する傾き具合を容易に検査できるコネクタを得ることにある。

実施形態によれば、コネクタは、コネクタ本体およびマークを備えている。コネクタ本体は、基板の実装面から外れた空虚なコネクタ実装部に実装されているとともに、前記実装面に対し交差する方向に沿う外面を有している。前記マークは、前記実装面に対する前記コネクタ本体の傾き具合を視覚的に判断する際の基準となる要素であり、前記コネクタ本体の前記外面に設けられている。

第１の実施形態に係るポータブルコンピュータの斜視図。 第１の実施形態において、プリント配線板にＲＧＢコネクタが実装された状態を示す断面図。 図２のＦ３−Ｆ３線に沿う断面図。 第１の実施形態において、プリント配線板にＲＧＢコネクタが実装された状態を示す平面図。 第１の実施形態において、プリント配線板の実装面に対するＲＧＢコネクタの傾き具合が許容範囲内にある状態を示す断面図。 第１の実施形態において、プリント配線板の実装面に対するＲＧＢコネクタの傾斜具合が許容範囲を超えた状態を示す断面図。 第２の実施形態において、プリント配線板にＲＧＢコネクタが実装された状態を示す断面図。 第３の実施形態において、プリント配線板にＲＧＢコネクタが実装された状態を示す断面図。

［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。

図１は、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１を開示している。ポータブルコンピュータ１は、本体ユニット２および表示ユニット３を備えている。本体ユニット２は、第１の筐体４を有している。第１の筐体４は、上面５および側面６を含む四角い箱形である。第１の筐体４の上面５にキーボード７が設けられている。第１の筐体４の側面６に四角い開口部８が設けられている。開口部８は、例えば外部ディスプレイケーブル９のプラグ１０が差し込まれる箇所である。

表示ユニット３は、第２の筐体１１と、第２の筐体１１に収容された液晶表示装置１２とを備えている。第２の筐体１１は、第１の筐体４の後端部にヒンジ金具を介して回動可能に連結されている。液晶表示装置１２は、第２の筐体１１の前面に露出されている。

図４に示すように、回路モジュール１３が第１の筐体４の内部に収容されている。回路モジュール１３は、プリント配線板１４、半導体パッケージやＩＣチップのような複数の回路部品１５およびＲＧＢコネクタ１６を備えている。

プリント配線板１４は、基板の一例であって、第１の筐体４の底に支持されている。プリント配線板１４は、実装面１７と側縁１８とを有している。実装面１７は、フラットな面であり、プリント配線板１４の表面に位置されている。側縁１８は、第１の筐体４の側面６に沿って延びている。

図２ないし図４に示すように、プリント配線板１４にコネクタ実装部２０が形成されている。コネクタ実装部２０は、プリント配線板１４の側縁１８に開口するようにプリント配線板１４の一部を切り欠いた空虚な領域で規定されている。コネクタ実装部２０は、実装面１７から外れた位置でプリント配線板１４を厚み方向に貫通するとともに、第１の筐体４の開口部８と向かい合っている。

回路部品１５は、プリント配線板１４の実装面１７に例えばリフロー半田付けのような手段で固定されている。幾つかの回路部品１５は、コネクタ実装部２０の周囲に位置されている。

図２ないし図４に示すように、ＲＧＢコネクタ１６は、コネクタ実装部２０に位置するようにプリント配線板１４に実装されて、第１の筐体４の開口部８からポータブルコンピュータ１の外に露出されている。本実施形態のＲＧＢコネクタ１６は、コネクタ本体２１およびコネクタホルダー２２を備えている。

コネクタ本体２１は、外部ディスプレイケーブル９のプラグ１０が取り外し可能に接続される要素であって、コネクタ実装部２０に入り込むような大きさを有している。コネクタ本体２１は、樹脂製の四角い絶縁ブロック２３および板金製のカバー２４を含んでいる。絶縁ブロック２３は、複数のピン孔２５が開口された黒い端面２６を有している。端面２６は、プリント配線板１４の実装面１７に対し起立するように実装面１７と交差する方向に延びている。

カバー２４は、絶縁ブロック２３の端面２６を除く外周面を連続して取り囲んでいる。カバー２４は、一対の側面２７ａ，２７ｂを有している。側面２７ａ，２７ｂは、金属特有の銀色であるとともに、絶縁ブロック２３の端面２６と異なる方向を向いている。さらに、側面２７ａ，２７ｂは、プリント配線板１４の実装面１７に対し起立するように実装面１７と交差する方向に延びている。

このため、本実施形態では、絶縁ブロック２３の端面２６およびカバー２４の側面２７ａ，２７ｂがコネクタ本体２１の外面を規定している。外面は、コネクタ本体２１の外に露出されている。

さらに、本実施形態によると、コネクタ本体２１は、複数のリード端子２８を有している。リード端子２８は、絶縁ブロック２３のピン孔２５から絶縁ブロック２３の背後に突出されて、プリント配線板１４の実装面１７の上に導かれている。リード端子２８の先端は、個々にプリント配線板１４に開けた貫通孔２９に挿入されるとともに、プリント配線板１４に半田付けされている。

図２ないし図４に示すように、コネクタホルダー２２は、コネクタ本体２１を支える支持部材の一例であって、フロントパネル３０および一対のサイドパネル３１ａ，３１ｂを含んでいる。

フロントパネル３０は、コネクタ本体２１の背後に位置するようにコネクタ本体２１に連結されている。サイドパネル３１ａは、フロントパネル３０の一端からコネクタ本体２１の背後に延びて、プリント配線板１４の実装面１７の上に位置されている。同様に、サイドパネル３１ｂは、フロントパネル３０の他端からコネクタ本体２１の背後に延びて、プリント配線板１４の実装面１７の上に位置されている。

サイドパネル３１ａ，３１ｂは、夫々係合片３２を有している。係合片３２は、プリント配線板１４に開けた係合孔３３に挿入されて、プリント配線板１４に対しリフロー半田付け等の手段により固定されている。

この固定により、コネクタ本体２１がコネクタ実装部２０をプリント配線板１４の厚み方向に貫通するような形態でプリント配線板１４に保持されている。コネクタ本体２１がプリント配線板１４に保持された状態では、絶縁ブロック２３の端面２６が第１の筐体４の開口部８の内側に位置されているとともに、カバー２４と開口部８との間にプラグ１０が差し込まれる隙間Ｇが形成されている。

図２および図３に示すように、ＲＧＢコネクタ１６のコネクタ本体２１に第１のマーク３５および第２のマーク３６が設けられている。第１および第２のマーク３５，３６は、実装面１７に対するコネクタ本体２１の傾き具合を視覚的に検査する際に用いる要素である。

具体的に述べると、図３に示すように、第１のマーク３５は、コネクタ本体２１を構成するカバー２４の一方の側面２７ａに設けられている。第１のマーク３５は、三本の基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを備えている。基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、プリント配線板１４の実装面１７に沿う方向に直線状に延びているとともに、プリント配線板１４の厚さ方向に互いに一定の間隔Ｃ１を存して平行に配列されている。基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃの間の間隔Ｃ１は、例えば０．１mmである。

本実施形態では、第１のマーク３５を明確に表示するため、カバー２４の一方の側面２７ａに基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを象る直線状の三本の溝が形成されているとともに、溝の内面が側面２７ａの色とは相対する色で塗装されている。例えば、側面２７ａが銀色である場合は、基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃを青色で表示することができる。

第２のマーク３６は、コネクタ本体２１を構成する絶縁ブロック２３の端面２６の端に設けられている。第２のマーク３６は、三本の基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃを備えている。基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、プリント配線板１４の実装面１７に沿う方向に直線状に延びているとともに、プリント配線板１４の厚さ方向に互いに一定の間隔Ｃ２を存して平行に配列されている。基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃの間の間隔Ｃ２は、例えば０．１mmである。

本実施形態では、第２のマーク３６を明確に表示するため、絶縁ブロック２３の端面２６に基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃを象る直線状の三本の溝が形成されているとともに、溝の内面が端面２６の色とは相対する色で塗装されている。例えば、端面２６が黒色である場合は、基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃを白色で表示することができる。

第１の実施形態によると、ＲＧＢコネクタ１６は、コネクタ本体２１をプリント配線板１４のコネクタ実装部２０に落し込んだ状態で、プリント配線板１４にリフロー半田付けされる。コネクタ実装部２０は、プリント配線板１４の側縁１８に開口するような空虚な切欠きで規定されている。

このため、コネクタ本体２１はコネクタ実装部２０をプリント配線板１４の厚み方向に貫通しており、コネクタ本体２１をプリント配線板１４で直接的に支えることができない。さらに、コネクタ本体２１を支えるコネクタホルダー２２にしてもＲＧＢコネクタ１６の重心からずれているため、ＲＧＢコネクタ１６の重心バランスが悪い。

この結果、ＲＧＢコネクタ１６をプリント配線板１４に半田付けする時に、ＲＧＢコネクタ１６が実装面１７に対しプリント配線板１４の厚さ方向に首を振るように傾くことがあり得る。

図２および図３は、ＲＧＢコネクタ１６がプリント配線板１４の実装面１７に対し傾くことなく半田付けされた状態を示している。この状態では、第１のマーク３５を規定する基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃおよび第２のマーク３６を規定する基準ライン３６ａ，３６ｂ，３６ｃが夫々プリント配線板１４の実装面１７に対し平行である。それとともに、ＲＧＢコネクタ１６を端面２６の方向および側面２７ａの方向から見た時に、二本目の基準ライン３５ｂ，３６ｂが実装面１７と重なり合うような位置関係に保たれている。

したがって、実装面１７に対する第１および第２のマーク３５，３６の平行度および位置関係を作業者が目視することで、ＲＧＢコネクタ１６が実装面１７に対し傾くことなく半田付けされたことを視覚的に認識することができる。

図５は、ＲＧＢコネクタ１６がプリント配線板１４の実装面１７に対し下向きに角度θ１だけ傾いた状態を示している。この状態では、実装面１７に対する基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃの平行度が失われるとともに、基準面１７が上段に位置された基準ライン３５ａと中段に位置された基準ライン３５ｂとの間に位置されている。

この結果、ＲＧＢコネクタ１６が実装面１７に対して約０．１mm傾いていることを視覚的に認識できるとともに、０．１mm程度の傾きであれば、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあると判断することができる。

一方、図６は、ＲＧＢコネクタ１６がプリント配線板１４の実装面１７に対し下向きに角度θ２だけ傾いた状態を示している。角度θ２は、前記角度θ１よりも大きい。この状態では、実装面１７に対する基準ライン３５ａ，３５ｂ，３５ｃの平行度が失われるとともに、基準面１７が上段に位置された基準ライン３５ａよりも上側に食み出ている。

この結果、実装面１７に対するＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲を超えており、ＲＧＢコネクタ１６の実装形態が不良であると判断することができる。

第１の実施形態によれば、実装面１７に対する第１のマーク３５および第２のマーク３６の平行度およびこれら両者の相対的な位置関係を作業者が目視することで、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあるか否かを視覚的に判断することができる。

このため、従来の隙間ゲージを用いた検査手法と比較して、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合を検査する作業を短時間のうちに容易に行うことができる。

さらに、隙間ゲージを用いずにＲＧＢコネクタ１６の傾き具合を検査できるので、コネクタ実装部２０の周囲に隙間ゲージを挿入するスペースを確保する必要がなくなる。言い換えると、プリント配線板１４の実装面１７の上にＲＧＢコネクタ１６を取り囲むように複数の回路部品１５を配置することができる。このため、回路部品１５を実装面１７の上に高密度に実装することができ、実装面１７の上から無駄なスペースを排除できる。

第１の実施形態では、コネクタ本体２１に第１のマーク３５および第２のマーク３６を設けたが、いずれか一方のマークを省略してもよい。

さらに、マークにしても溝の内面を塗装しなくてもよい。また、複数の基準ラインが印刷されたシールをコネクタ本体に貼り付けるようにしてもよい。

加えて、コネクタ実装部にしてもプリント配線板の側縁に開口する切欠きに特定されるものではない。例えば、コネクタ実装部は、プリント配線板を厚み方向に貫通する孔で規定される空虚な領域で構成してもよい。

［第２の実施形態］
図７は、第２の実施形態を開示している。

第２の実施形態は、第１のマークの構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の回路モジュールの構成は、第１の実施形態と同様である。そのため、第２の実施形態において第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図７に示すように、コネクタ本体２１の側面２７ａに設けられた第１のマーク４１は、五本の基準ライン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを備えている。基準ライン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅは、プリント配線板１４の実装面１７に沿う方向に直線状に延びているとともに、プリント配線板１４の厚さ方向に互いに一定の間隔を存して平行に配列されている。基準ライン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅの間の間隔Ｃ１は、例えば０．１mmである。

本実施形態では、中段に位置された三本目の基準ライン４１ｃの長さが、隣り合う二本目および四本目の基準ライン４１ｂ，４１ｄの長さよりも短く設定されている。さらに、三本目の基準ライン４１ｃは、例えばＲＧＢコネクタ１６が実装面１７に対し傾くことなく半田付けされた時に、実装面１７と平行であり、かつ実装面１７と丁度重なり合うように位置に設けられている。

本実施形態では、第１のマーク４１を明確に表示するため、カバー２４の一方の側面２７ａに基準ライン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを象る直線状の五本の溝が形成されているとともに、溝の内面が側面２７ａの色とは相対する色で塗装されている。例えば、側面２７ａが銀色である場合は、基準ライン４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｅを緑色で表示することができる。

第２の実施形態によると、プリント配線板１４の実装面１７と中段の基準ライン４１ｃとの平行度および相対的な位置関係を目視することで、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあるか否かを視覚的に判定することができる。

すなわち、例えば実装面１７が中段の基準ライン４１ｃに沿っているか、あるいは基準ライン４１ｃと基準ライン４１ｂとの間、又は基準ライン４１ｃと基準ライン４１ｄとの間に収まっていれば、実装面１７に対するＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあると判定し、これ以外の場合は、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲を超えていると判定することができる。

よって、第１の実施形態と同様に、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合を検査する作業を短時間のうちに容易に行うことができる。

［第３の実施形態］
図８は、第３の実施形態を開示している。

第３の実施形態は、第１のマークの構成が第１の実施形態と相違している。それ以外の回路モジュールの構成は、第１の実施形態と同様である。そのため、第３の実施形態において第１の実施形態と同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図８に示すように、コネクタ本体２１の側面２７ａに設けられた第１のマーク５１は、一つの基準ライン５１ａを備えている。基準ライン５１ａは、プリント配線板１４の実装面１７に沿う方向に直線状に延びているとともに、プリント配線板１４の厚さ方向に沿う一定の幅寸法Ｗを有している。

本実施形態では、第１のマーク５１を明確に表示するため、カバー２４の一方の側面２７ａに基準ライン５１ａを象る直線状の一本の溝が形成されているとともに、溝の内面が側面２７ａの色とは相対する色で塗装されている。例えば、側面２７ａが銀色である場合は、基準ライン５１ａを赤色で表示することができる。

第３の実施形態によれば、プリント配線板１４の実装面１７と基準ライン５１ａとの間の相対的な位置関係を目視することで、実装面１７に対するＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあるか否かを視覚的に判定することができる。

すなわち、実装面１７が第１のマーク５１の幅寸法Ｗの範囲内にあれば、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲内にあると判定し、これ以外の場合は、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合が許容の範囲を超えていると判定することができる。

よって、第１の実施形態と同様に、ＲＧＢコネクタ１６の傾き具合を検査する作業を短時間のうちに容易に行うことができる。

第１ないし第３の実施形態では、ＲＧＢコネクタをコネクタの一例として説明したが、プリント配線板に実装されるコネクタはＲＧＢコネクタに限らず、例えばＵＳＢコネクタあるいはＨＤＭＩコネクタでも同様に適用が可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

４…筐体（第１の筐体）、８…開口部、１３…回路モジュール、１４…基板（プリント配線板）、１５…回路部品、１６…コネクタ（ＲＧＢコネクタ）、１７…実装面、２０…コネクタ実装部、２１…コネクタ本体、２６，２７ａ…外面（端面、側面）、３５，３６，４１，５１…マーク（第１のマーク、第２のマーク）。

Claims (14)

1. 実装面から外れた空虚なコネクタ実装部を有する基板に設けられるコネクタであって、
   前記基板の前記コネクタ実装部に実装され、前記実装面に対し交差する方向に沿う外面を有するコネクタ本体と、
   前記コネクタ本体の前記外面に設けられ、前記実装面に対する前記コネクタ本体の傾き具合を視覚的に判断する際の基準となるマークと、を具備したコネクタ。
2. 請求項１の記載において、前記マークが前記基板の前記実装面に沿う方向に延びているコネクタ。
3. 請求項２の記載において、前記マークは、前記実装面に沿う方向に直線状に延びる複数の基準ラインを含み、当該基準ラインが前記基板の厚さ方向に互いに間隔を存して平行に配列されたコネクタ。
4. 請求項３の記載において、前記基板の厚さ方向に隣り合う前記基準ラインの長さが互いに異なるコネクタ。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか一項の記載において、前記コネクタ本体の前記外面は、プラグが接続される孔が開口された端面と、当該端面と異なる方向を向いた側面と、を有し、前記端面および前記側面の少なくともいずれか一方に前記マークが設けられたコネクタ。
6. 請求項１又は請求項５の記載において、前記コネクタ本体を支える支持部材をさらに備えており、当該支持部材が前記基板の前記実装面の上に固定されたコネクタ。
7. 回路部品が実装される実装面から外れた空虚なコネクタ実装部を有する配線板と、
   前記配線板の前記コネクタ実装部に設けられたコネクタと、を具備した回路モジュールであって、
   前記コネクタは、
   前記実装面に対し交差する方向に沿う外面と、
   前記外面に設けられ、前記実装面に対する前記コネクタの傾き具合を視覚的に判断する際の基準となるマークと、を含む回路モジュール。
8. 請求項７の記載において、前記マークが前記基板の前記実装面に沿う方向に延びている回路モジュール。
9. 請求項８の記載において、前記マークは、前記実装面に沿う方向に直線状に延びる複数の基準ラインを含み、当該基準ラインが前記基板の厚さ方向に互いに間隔を存して平行に配列された回路モジュール。
10. 請求項９の記載において、前記コネクタ本体の前記外面は、プラグが接続される孔が開口された端面と、当該端面と異なる方向を向いた側面と、を有し、前記端面および前記側面の少なくともいずれか一方に前記マークが設けられた回路モジュール。
11. 請求項７ないし請求項１０のいずれか一項の記載において、前記コネクタ実装部は、前記配線板を厚み方向に貫通する領域で規定され、前記コネクタは、前記コネクタ実装部に入り込んだコネクタ本体と、当該コネクタ本体に設けられた支持部材と、を備え、当該支持部材が前記配線板の前記実装面の上に固定された回路モジュール。
12. 請求項１１の記載において、前記コネクタの周囲に位置するように前記実装面に実装された回路部品をさらに備えた回路モジュール。
13. 開口部が設けられた筐体と、
    回路部品が実装された実装面と、当該実装面から外れた空虚なコネクタ実装部と、を有するとともに、前記筐体に収容された配線板と、
    前記配線板の前記コネクタ実装部に設けられ、前記開口部から前記筐体の外に露出されたコネクタと、を具備し、
    前記コネクタは、
    前記実装面に対し交差する方向に沿う外面と、
    前記外面に設けられ、前記実装面に対する前記コネクタの傾き具合を視覚的に判断する際の基準となるマークと、を含む電子機器。
14. 請求項１３の記載において、前記コネクタ実装部は、前記筐体の開口部に向けて開口するように前記配線板を切り欠いた領域で規定され、
    前記コネクタは、前記コネクタ実装部に入り込んだコネクタ本体と、当該コネクタ本体に設けられた支持部材と、を備え、当該支持部材が前記配線板の前記実装面の上に固定されているとともに、前記マークが前記コネクタ本体に設けられた電子機器。

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