JP2018174023A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】振動が生じたり、衝撃を受けても、モジュール基板の電極パッドと、カードエッジコネクタの接触端子とが離れることのないカードエッジコネクタを提供する。
【解決手段】回路基板が入る開口部を有するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の両側に設けられたガイドポストと、前記ガイドポストに回動可能な状態で接続されたラッチ部と、を有し、前記ラッチ部には、前記回路基板が前記開口部に入れられた際、前記回路基板を両面より支持するロックプレートと、前記回路基板の両側の側辺に設けられた切り欠け部に入り込む押さえ部が設けられていることを特徴とするコネクタを提供することにより上記課題を解決する。
【選択図】 図１６

Description

本発明は、コネクタに関する。

近年、情報装置としてパーソナルコンピュータ等が普及しており、このようなパーソナルコンピュータには、記憶媒体として半導体メモリが用いられている。半導体メモリはモジュール基板に実装されており、パーソナルコンピュータのマザーボードには、半導体メモリの実装されたモジュール基板が取り付けられている。このためマザーボードには、モジュール基板を取り付けるためのカードエッジコネクタと呼ばれるコネクタが設けられている。モジュール基板には、端部に複数の電極パッドが設けられており、モジュール基板の電極パッドが設けられている側をカードエッジコネクタの開口部に入れることにより取り付けられる。

特開２００６−２０２６１５号公報 特開２００９−１９９７６６号公報

ところで、パーソナルコンピュータには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を冷却するためのファン、グラフィックボード等に取り付けられているファン、筐体の内部を冷却するためのファン等が取り付けられており、パーソナルコンピュータが起動している状態では、これらのファンが回転している。これらのファンが回転すると、パーソナルコンピュータの内部で振動が生じ、この振動はカードエッジコネクタ及びモジュール基板に伝わる。このような振動によりモジュール基板の電極パッドとカードエッジコネクタの接触端子とが瞬間的に離れてしまうと、パーソナルコンピュータの動作に支障をきたすおそれがあり好ましくない。また、パーソナルコンピュータの筐体が強い衝撃等を受けた場合においても同様である。

このため、パーソナルコンピュータの内部で振動が生じたり、衝撃を受けても、モジュール基板の電極パッドとカードエッジコネクタの接触端子とが離れることのないカードエッジコネクタが求められている。

本実施の形態の一観点によれば、回路基板が入る開口部を有するコネクタ本体部と、前記コネクタ本体部の両側に設けられたガイドポストと、前記ガイドポストに回動可能な状態で接続されたラッチ部と、を有し、前記ラッチ部には、前記回路基板が前記開口部に入れられた際、前記回路基板を両面より支持するロックプレートと、前記回路基板の両側の側辺に設けられた切り欠け部に入り込む押さえ部が設けられていることを特徴とする。

開示のコネクタによれば、パーソナルコンピュータ等の内部において振動が生じたり、衝撃を受けても、モジュール基板の電極パッドと、カードエッジコネクタの接触端子とが離れることを防ぐことができる。

モジュール基板の説明図 ラッチ部が閉じられているカードエッジコネクタの構造図 ラッチ部が閉じられているカードエッジコネクタの斜視図 ラッチ部が開かれているカードエッジコネクタの構造図 ラッチ部が開かれているカードエッジコネクタの斜視図 カードエッジコネクタのコネクタ本体部の要部拡大図 カードエッジコネクタのラッチ部の説明図 カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（１） カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（２） カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（３） カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（４） カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（５） カードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図（６） 本実施の形態のカードエッジコネクタの斜視図 本実施の形態のカードエッジコネクタのラッチ部の説明図 本実施の形態のカードエッジコネクタのラッチ部の斜視図 ロックプレートの説明図 本実施の形態のカードエッジコネクタへのモジュール基板の取り付け工程の説明図 本実施の形態のカードエッジコネクタの説明図（１） 本実施の形態のカードエッジコネクタの説明図（２） 本実施の形態のカードエッジコネクタからモジュール基板を取り外す工程の説明図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

最初に、半導体メモリの実装されたモジュール基板とカードエッジコネクタについて説明する。カードエッジコネクタは、パーソナルコンピュータのマザーボードにハンダ付け等により取り付けられており、モジュール基板はカードエッジコネクタに差し込まれることにより取り付けられる。本願においては、モジュール基板を回路基板と記載する場合がある。

図１に示されるように、モジュール基板１０は、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁体材料により基板本体が形成されており、この基板本体の片面または両面に、不図示の半導体素子及び電子部品が実装されている。図１（ａ）は、モジュール基板１０の正面図であり、図１（ｂ）は斜視図である。

モジュール基板１０に実装されている半導体素子は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体メモリであり、モジュール基板１０の長手方向に沿った一辺の下端１０ａの近傍には複数の電極パッド１１が設けられており、電極パッド１１はモジュール基板１０に取り付けられている半導体素子の電極端子と接続されている。また、モジュール基板１０の短手方向の辺の両側の側辺の中程には、凹状に切り欠けられた切り欠き部１２が設けられている。電極パッド１１は、モジュール基板１０の基板本体の表面に金属材料により形成されている。このモジュール基板１０の基板本体の厚さは、１．３ｍｍ〜１．５ｍｍである。

図２〜図５に基づきカードエッジコネクタ２０について説明する。図２及び図３は、カードエッジコネクタ２０のラッチ部が閉じている状態を示しており、図２（ａ）は、カードエッジコネクタ２０の上面図であり、図２（ｂ）は正面図であり、図３は斜視図である。図４及び図５は、カードエッジコネクタ２０のラッチ部が開いている状態を示しており、図４（ａ）は、カードエッジコネクタ２０の上面図であり、図４（ｂ）は正面図であり、図５は斜視図である。

カードエッジコネクタ２０は、コネクタ本体部２１と、コネクタ本体部２１の長手方向の両側に設けられたラッチ部３０とを有している。コネクタ本体部２１には、モジュール基板１０の電極パッド１１が設けられている部分が入る開口部２２が設けられている。カードエッジコネクタ２０のコネクタ本体部２１の開口部２２には、後述するように、モジュール基板１０の電極パッド１１に対応した接触端子が複数設けられている。

コネクタ本体部２１の長手方向の両側には、上方に延びる四角柱状のガイドポスト２４が設けられており、ラッチ部３０はガイドポスト２４の内部に取り付けられている。図６（ａ）、（ｂ）は、カードエッジコネクタ２０のコネクタ本体部２１の要部を拡大した斜視図である。四角柱状のガイドポスト２４には、モジュール基板１０を開口部２２に入れる際にガイドするガイド溝２５が設けられている。ガイドポスト２４に設けられたガイド溝２５の両側がガイド側壁２６となる。よって、ガイド溝２５は、両側のガイド側壁２６に挟まれた部分である。ガイド溝２５は、四角柱状のガイドポスト２４の内側の面、即ち、２つの四角柱状のガイドポスト２４の対向する面に形成されており、ガイド溝２５の下側は開口部２２と接続されている。モジュール基板１０は、カードエッジコネクタ２０に取り付けられている状態では、コネクタ本体部２１のガイド溝２５及び開口部２２に入っている。また、ガイド溝２５の上側は、ガイド溝２５にモジュール基板１０が入れやすいように幅が広がっている。即ち、ガイド溝２５の上側では、ガイド溝２５を形成しているガイド側壁２６の間隔が徐々に広がっている。

四角柱状のガイドポスト２４の内側には、ラッチ部３０が入れられるラッチ設置部２７となる空間が設けられており、ラッチ設置部２７には、ラッチ部３０を回動可能な状態で支持する軸部２８が設けられている。従って、ガイド溝２５が設けられている面と反対側となる外側は、ラッチ部３０が動作することができるように開いている。

次に、図７に基づきラッチ部３０について説明する。図７（ａ）はラッチ部３０の斜視図であり、図７（ｂ）は側面図である。ラッチ部３０は、モジュール基板１０の短手方向の側辺が入る凹部３１が中央部分に設けられている。ラッチ部３０の上側には操作部３２が設けられている。ラッチ部３０の凹部３１は略長方形の開口を有しており、凹部３１の上側の上面３１ａと操作部３２との間の部分は凹部３１に入ったモジュール基板１０の切り欠き部１２に入り込み支持する押さえ部３３となっている。また、ラッチ部３０には、凹部３１に入ったモジュール基板１０の下端１０ａを下側から支持する支持部３４が、凹部３１の下側の底面３１ｂの面に沿って突き出ている。

ラッチ部３０の外側の下部には、円形に凹んだ形状の円形凹部３５が設けられており、円形凹部３５にコネクタ本体部２１の軸部２８が入れられて、ラッチ部３０がコネクタ本体部２１に取り付けられている。従って、ラッチ部３０は、軸部２８が入り込んでいる円形凹部３５を軸に回動することができる。

カードエッジコネクタ２０にモジュール基板１０と取り付ける際には、図４及び図５に示されるようにラッチ部３０が開いている状態のカードエッジコネクタ２０の開口部２２に、図１に示されるモジュール基板１０の電極パッド１１が設けられている下端１０ａ側を入れる。図８〜図１０は、カードエッジコネクタ２０の開口部２２にモジュール基板１０が入れられている途中の状態を示す。図８（ａ）は、この状態の正面図であり、図８（ｂ）は、モジュール基板１０の基板面に平行な面で切断した断面図であり、図９は斜視図であり、図１０は図８（ａ）における一点鎖線８Ａ−８Ｂにおいて切断した断面図である。

この状態では、カードエッジコネクタ２０のラッチ部３０は開いており、モジュール基板１０の下端１０ａは、ラッチ部３０の支持部３４の先端と接触している。

この後、更に、モジュール基板１０をカードエッジコネクタ２０の開口部２２に入れることにより、カードエッジコネクタ２０の開口部２２に設けられた接触端子２３が、対応するモジュール基板１０の電極パッド１１と接触し電気的に接続される。この際、ラッチ部３０の支持部３４の先端がモジュール基板１０の下端１０ａにより押されて円形凹部３５の中心を軸に回動し、図１１〜図１３に示すように、ラッチ部３０の押さえ部３３が、モジュール基板１０の切り欠き部１２に入り込み、カードエッジコネクタ２０の開口部２２に入れられたモジュール基板１０は、カードエッジコネクタ２０に固定される。尚、図１１（ａ）は、この状態の正面図であり、図１１（ｂ）は、モジュール基板１０の基板面に平行な面で切断した断面図であり、図１２は斜視図であり、図１３は図１１（ａ）における一点鎖線１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面図である。

このように、カードエッジコネクタ２０の開口部２２にモジュール基板１０が入れられ、固定された状態では、モジュール基板１０の下端１０ａは、ラッチ部３０の支持部３４により支持されており、モジュール基板１０の切り欠き部１２にラッチ部３０の押さえ部３３が入り、切り欠き部１２の下側が、押さえ部３３の下側により支持されている。また、図１３に示されるように、モジュール基板１０のカードエッジコネクタ２０のガイド溝２５に入り込んでいる部分は、ラッチ部３０の凹部３１の両側の側壁に設けられた突起部３１ｃにより、ガイド溝２５の外側の壁が押され、ガイド側壁２６がモジュール基板１０のカードエッジコネクタ２０のガイド溝２５に入り込んでいる部分を押して支持している。

しかしながら、カードエッジコネクタ２０がモジュール基板１０を支持している部分が、図１１等に示されるようにモジュール基板１０の下側の部分であること、また、図６（ｂ）に示されるように、ガイド溝２５にモジュール基板１０を入れやすくするため、ガイド溝２５の幅が広がっており、この部分ではガイド側壁２６は、モジュール基板１０を支持する力が十分ではないこと等により、パーソナルコンピュータのマザーボードに振動や衝撃等が加わった場合、特に、図１１において紙面奥行き方向に振動や衝撃等が加わった場合、カードエッジコネクタ２０の開口部２２の接触端子２３と、モジュール基板１０の電極パッド１１とが、瞬間的に離れてしまい、パーソナルコンピュータ等の情報通信機器においては情報の正確な伝達が行われないおそれがある。

（カードエッジコネクタ）
次に、本実施の形態におけるコネクタであるカードエッジコネクタについて説明する。本実施の形態におけるカードエッジコネクタは、図１４から図１６に示すように、ラッチ部１３０の凹部１３１の上側の近傍に、ロックプレート１５０が取り付けられている構造のものである。尚、図１４は、本実施の形態におけるカードエッジコネクタ１２０の斜視図であり、図１５（ａ）は、本実施の形態におけるカードエッジコネクタ１２０のラッチ部１３０をモジュール基板１０側から見た側面図であり、図１５（ｂ）は正面図であり、図１６は斜視図である。図１７（ａ）は、ロックプレート１５０の上面図であり、図１７（ｂ）は、斜視図である。

ロックプレート１５０は、リン青銅等の弾性を有する金属材料により形成されており、プレート本体部１５１と、２本のアーム１５２とを有している。２本のアーム１５２は、プレート本体部１５１の長手方向に対し垂直方向に、プレート本体部１５１の長手方向の一辺から延びるように形成されており、アーム１５２の先端部分の近傍には支持部１５３が設けられている。プレート本体部１５１の長手方向の両端には、ロックプレート１５０をラッチ部１３０に固定するための凹凸部１５４が設けられている。本実施の形態においては、ロックプレート１５０は、ラッチ部１３０の凹部１３１の上側に取り付けられている。

ロックプレート１５０の厚さは約０．２ｍｍであり、プレート本体部１５１より延びるアーム１５２の長さＬは、約２ｍｍである。アーム１５２の幅Ｗは約０．５ｍｍであり、プレート本体部１５１の近傍における２本のアーム１５２の間隔Ｄ１は約１．６ｍｍである。アーム１５２の先端部分の近傍に設けられた支持部１５３はモジュール基板１０を両面より支持するため、互いに向かい合う側が凸となるように形成されており、２本の支持部１５３の間隔Ｄ２は約１．２ｍｍである。

尚、ロックプレート１５０は、弾性を有する樹脂材料により形成してもよいが、金属材料の方が剛性が高く、後述するように、モジュール基板１０の支持を確実にすることができるため好ましい。

次に、本実施の形態におけるカードエッジコネクタに、モジュール基板１０を差し込む工程について説明する。最初に、カードエッジコネクタのラッチ部１３０を開き、カードエッジコネクタの開口部に、図１に示されるモジュール基板１０の電極パッド１１が設けられている下端１０ａ側を入れる。図１８（ａ）は開口部２２にモジュール基板１０が入れられている途中の状態の開口部２２の内部の様子を示す図であり、モジュール基板１０は破線矢印Ａに示す方向より開口部２２に入れられる。

この後、カードエッジコネクタの開口部２２にモジュール基板１０の下端１０ａを入れることにより、モジュール基板１０の下端１０ａはラッチ部１３０の支持部３４の先端と接触し、支持部３４の先端が下端１０ａにより押されて円形凹部３５の中心を軸に破線矢印Ｂに示す方向に回動する。そして、図１８（ｂ）に示されるように、ラッチ部１３０の押さえ部３３がモジュール基板１０の切り欠き部１２に入り込むとともに、プレート本体部１５１より延びる２本のアーム１５２の間にモジュール基板１０が挟まれる。図１９は、ラッチ部１３０に取り付けられているアーム１５２の間にモジュール基板１０が挟まれている状態の様子を示す断面図であり、図２０は、この状態のカードエッジコネクタの要部の様子を示す斜視図である。尚、説明のための便宜上、モジュール基板１０は省略されている。

間にモジュール基板１０が挟まれていない状態の２本の支持部１５３の間隔Ｄ２は約１．２ｍｍであるのに対し、モジュール基板１０の基板本体の厚さは１．３ｍｍ〜１．５ｍｍであるため、支持部１５３の間にモジュール基板１０が挟まれている状態ではアーム１５２は撓んでおり、アーム１５２の支持部１５３がモジュール基板１０を押す方向に復元力が働いている。

従って、モジュール基板１０の基板面の両面は支持部１５３により挟まれて、アーム１５２の復元力により強く支持されている。このため、振動や衝撃が生じても、モジュール基板１０はカードエッジコネクタとともに動き、カードエッジコネクタの開口部２２の接触端子２３とモジュール基板１０の電極パッド１１とが離れることはなく、情報の伝達に支障が生じることはない。

尚、本実施の形態におけるカードエッジコネクタよりモジュール基板１０を取り外す際には、ラッチ部１３０の操作部３２を上から押す。これにより、図２１に示すように、ラッチ部１３０は、円形凹部３５の中心を軸に破線矢印Ｃに示す方向に回動し、モジュール基板１０より２本のアーム１５２の支持部１５３が離れるとともに、ラッチ部１３０の押さえ部３３が切り欠き部１２より外れ、更に、ラッチ部１３０の支持部３４によりモジュール基板１０の下端１０ａが破線矢印Ｄに示す方向に持ち上げられる。これにより、カードエッジコネクタより、モジュール基板１０を取り外すことができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０ モジュール基板
１１ 電極パッド
１２ 切り欠き部
２０、１２０ カードエッジコネクタ
２１ コネクタ本体部
２２ 開口部
２３ 接触端子
２４ ガイドポスト
２５ ガイド溝
２６ ガイド側壁
２７ ラッチ設置部
２８ 軸部
３０、１３０ ラッチ部
３１、１３１ 凹部
３１ａ 上面
３１ｂ 底面
３２ 操作部
３３ 押さえ部
３４、１５３ 支持部
３５ 円形凹部
１５０ ロックプレート
１５１ プレート本体部
１５２ アーム
１５４ 凹凸部

Claims (3)

1. 回路基板が入る開口部を有するコネクタ本体部と、
   前記コネクタ本体部の両側に設けられたガイドポストと、
   前記ガイドポストに回動可能な状態で接続されたラッチ部と、
   を有し、
   前記ラッチ部には、前記回路基板が前記開口部に入れられた際、前記回路基板を両面より支持するロックプレートと、前記回路基板の両側の側辺に設けられた切り欠け部に入り込む押さえ部が設けられていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記ラッチ部は、前記回路基板が前記開口部に入れられた際に回動し、前記ロックプレートにより前記回路基板を両面より支持し、前記押さえ部が前記回路基板の両側の側辺に設けられた切り欠け部に入り込むことを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ロックプレートには、２本のアームと、前記２本のアームの先端部近傍に設けられた支持部と、を有しており、
   前記回路基板が前記開口部に入れられた際には、前記２本のアームの支持部が前記回路基板に接触していることを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。