JP3034739B2 - 電気コネクタをプリント回路基板に搭載する方法 - Google Patents
電気コネクタをプリント回路基板に搭載する方法Info
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- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路パックに関し、特
に、回路パックを製造する方法とその装置に関する。
に、回路パックを製造する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路パックは、プリント回路基板の上に
形成された半導体素子と相互接続導電層とを有する。一
般的なプリント回路基板は、その基板の端部に搭載され
たコネクタを有し、この回路と他の外部装置との間に電
気的接続を形成する（バックプレーン）。この導体は、
微細の端末リードの大量のアレイを有し、プリント回路
基板内の対応する貫通孔と正確に整合させて、この回路
基板上の導電層と半導体素子とを電気的に接触させる必
要がある。このプリント回路基板は、様々な大きさを有
しているために、この回路基板を整合させるための孔を
簡単に形成することは難しかった。
形成された半導体素子と相互接続導電層とを有する。一
般的なプリント回路基板は、その基板の端部に搭載され
たコネクタを有し、この回路と他の外部装置との間に電
気的接続を形成する（バックプレーン）。この導体は、
微細の端末リードの大量のアレイを有し、プリント回路
基板内の対応する貫通孔と正確に整合させて、この回路
基板上の導電層と半導体素子とを電気的に接触させる必
要がある。このプリント回路基板は、様々な大きさを有
しているために、この回路基板を整合させるための孔を
簡単に形成することは難しかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、様々な大きさのプリント回路基板に適合でき、その
上の半導体素子同士、あるいは、他の外部装置との電気
的接触を良好且つ簡単に行う方法と装置を提供すること
である。
は、様々な大きさのプリント回路基板に適合でき、その
上の半導体素子同士、あるいは、他の外部装置との電気
的接触を良好且つ簡単に行う方法と装置を提供すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、コネク
タ１１，１２をプリント回路基板１０に搭載するに際
し、この回路基板は、コネクタ１１と整合されたスプリ
ング付勢されたピン４０を回路基板内の搭載ホール３０
内を貫通して挿入する。コネクタハウジングのペグ３３
は、その後搭載ホール３０内に挿入され、そして、その
ピン４０はそこから取り除かれる。かくして、コネクタ
１１とプリント回路基板１０と整合して配置できる。
タ１１，１２をプリント回路基板１０に搭載するに際
し、この回路基板は、コネクタ１１と整合されたスプリ
ング付勢されたピン４０を回路基板内の搭載ホール３０
内を貫通して挿入する。コネクタハウジングのペグ３３
は、その後搭載ホール３０内に挿入され、そして、その
ピン４０はそこから取り除かれる。かくして、コネクタ
１１とプリント回路基板１０と整合して配置できる。
【０００５】
【実施例】図１において、プリント回路基板１０の一部
に、電気コネクタ１１と１２がその端部上に搭載され
る。電気コネクタ１１は、プリント回路基板１０から突
出したように図示されている。このプリント回路基板１
０は、如何なる大きさ、形状でもよく、その上に半導体
素子１３と１４のような電気素子が搭載される。このプ
リント回路基板１０は、１．５−２．４ｍｍ厚で、通常
エボキシガラスから形成されている。
に、電気コネクタ１１と１２がその端部上に搭載され
る。電気コネクタ１１は、プリント回路基板１０から突
出したように図示されている。このプリント回路基板１
０は、如何なる大きさ、形状でもよく、その上に半導体
素子１３と１４のような電気素子が搭載される。このプ
リント回路基板１０は、１．５−２．４ｍｍ厚で、通常
エボキシガラスから形成されている。
【０００６】この半導体素子１３と１４は、導電体１５
と１６により、貫通孔１７−２０のアレイに電気的接続
され、この貫通孔１７−２０は、プリント回路基板１０
の端部近くに形成されている。一般的には、多くの導電
性パスを形成することができるが、図１では、二個の導
電体１５、１６のみを示す。導電体１５、１６は、通常
プリント回路基板１０の表面上に銅メッキすることによ
り形成される。この貫通孔１７−２０は、通常化学エッ
チング、またはレーザエッチングにより形成され、その
後、銅メッキされる。これらの貫通孔１７−２０は、通
常０．６４ｍｍの直径で、約２ｍｍの水平方向（あるい
は垂直方向）のピッチでもって形成される。
と１６により、貫通孔１７−２０のアレイに電気的接続
され、この貫通孔１７−２０は、プリント回路基板１０
の端部近くに形成されている。一般的には、多くの導電
性パスを形成することができるが、図１では、二個の導
電体１５、１６のみを示す。導電体１５、１６は、通常
プリント回路基板１０の表面上に銅メッキすることによ
り形成される。この貫通孔１７−２０は、通常化学エッ
チング、またはレーザエッチングにより形成され、その
後、銅メッキされる。これらの貫通孔１７−２０は、通
常０．６４ｍｍの直径で、約２ｍｍの水平方向（あるい
は垂直方向）のピッチでもって形成される。
【０００７】この電気コネクタ１１と１２は、如何なる
種類の電気的素子でも構わない。この実施例において
は、各電気コネクタ１１と１２は、ハウジング２１を有
し、このハウジング２１は、外部装置（バックプレー
ン）の上に形成された複数のピンと電気的に係合するよ
うに複数のタイン（図示せず）を有する。各タインは、
ハウジング２１の裏面から伸びる導電性リード２２を有
する。電気的接続は、各タインと関連部品との間で、導
電性リード２２をメッキされた貫通孔２０に挿入するこ
とにより形成される。
種類の電気的素子でも構わない。この実施例において
は、各電気コネクタ１１と１２は、ハウジング２１を有
し、このハウジング２１は、外部装置（バックプレー
ン）の上に形成された複数のピンと電気的に係合するよ
うに複数のタイン（図示せず）を有する。各タインは、
ハウジング２１の裏面から伸びる導電性リード２２を有
する。電気的接続は、各タインと関連部品との間で、導
電性リード２２をメッキされた貫通孔２０に挿入するこ
とにより形成される。
【０００８】このプリント回路基板１０はまたプリント
回路基板１０の端部と第１の貫通孔群１７−２０との間
に形成された第２の孔３０を有する。この孔３０は、プ
リント回路基板１０の上の如何なる素子とも電気的には
接触しておらず、電気コネクタ１１と１２をプリント回
路基板１０に搭載するために使用される。すなわち、孔
３０は、ハウジング２１の底部から伸びるペグ３３を、
圧縮フィット係合状態に収納し、この電気コネクタ１１
と１２をプリント回路基板１０に固定する。この実施例
においては、一群の貫通孔１７−２０は、各コネクタ１
１，１２を搭載するために用いられが、如何なる数の貫
通孔を設けてもよい。第１の孔３０は、電気コネクタ１
１のペグ３３がその孔３０内に挿入されたときに、各導
電性リード２２が第１の孔３０の対応する貫通孔２０内
に挿入されるようにしている。
回路基板１０の端部と第１の貫通孔群１７−２０との間
に形成された第２の孔３０を有する。この孔３０は、プ
リント回路基板１０の上の如何なる素子とも電気的には
接触しておらず、電気コネクタ１１と１２をプリント回
路基板１０に搭載するために使用される。すなわち、孔
３０は、ハウジング２１の底部から伸びるペグ３３を、
圧縮フィット係合状態に収納し、この電気コネクタ１１
と１２をプリント回路基板１０に固定する。この実施例
においては、一群の貫通孔１７−２０は、各コネクタ１
１，１２を搭載するために用いられが、如何なる数の貫
通孔を設けてもよい。第１の孔３０は、電気コネクタ１
１のペグ３３がその孔３０内に挿入されたときに、各導
電性リード２２が第１の孔３０の対応する貫通孔２０内
に挿入されるようにしている。
【０００９】図２は、本発明の一実施例による搭載装置
である。複数の整合ピン（図３−５の整合ピン４０）
は、個別のスライド４２内に固定して搭載され、そし
て、このスライド４２は、ブロック４４内に搭載され
る。このブロック４４は、プレスベッド４３に搭載され
る。スプリング４１は、各スライド４２とプレスベッド
４３との間に配置されて、各整合ピン４０を垂直上方向
に付勢にしている。
である。複数の整合ピン（図３−５の整合ピン４０）
は、個別のスライド４２内に固定して搭載され、そし
て、このスライド４２は、ブロック４４内に搭載され
る。このブロック４４は、プレスベッド４３に搭載され
る。スプリング４１は、各スライド４２とプレスベッド
４３との間に配置されて、各整合ピン４０を垂直上方向
に付勢にしている。
【００１０】このプリント回路基板１０は、整合ピン４
０を包囲するブロック４４と異なるサイズのプリント回
路基板を収納するように調整可能な稼働支持台４５（図
２）との間のプレスベッド４３内に支持される。
０を包囲するブロック４４と異なるサイズのプリント回
路基板を収納するように調整可能な稼働支持台４５（図
２）との間のプレスベッド４３内に支持される。
【００１１】電気コネクタ１１を保持し、この電気コネ
クタ１１をプリント回路基板１０に固定することにより
取り付けが完了する。いくつかのコネクタ７２（図２）
を保持アーム４７の端部に配置することにより同時に挿
入できる。この保持アーム４７は、整合ツールホルダ６
４（図６）を有し、複数の整合ツール５４と整合ツール
７３とを収納する。この整合ツール７３は、その中に挿
入されるコネクタ７２を有し、電気コネクタ１２とペグ
３３を整合させて、リードを整合させる。この整合ツー
ル７３は、鉄製またはプラスチック製である。
クタ１１をプリント回路基板１０に固定することにより
取り付けが完了する。いくつかのコネクタ７２（図２）
を保持アーム４７の端部に配置することにより同時に挿
入できる。この保持アーム４７は、整合ツールホルダ６
４（図６）を有し、複数の整合ツール５４と整合ツール
７３とを収納する。この整合ツール７３は、その中に挿
入されるコネクタ７２を有し、電気コネクタ１２とペグ
３３を整合させて、リードを整合させる。この整合ツー
ル７３は、鉄製またはプラスチック製である。
【００１２】この保持アーム４７はプレスフレーム５５
に回転可能に搭載され、コネクタ７２は、プリント回路
基板１０から離れた場所で搭載される。この保持アーム
４７は、機械的に流体駆動シリンダ４８にリンク部材４
９の手段を介して結合される。そして、このリンク部材
４９は、次に、機械的にレバー部材５０にローラー部材
５１により結合され、このローラー部材５１は、レバー
部材５０内の溝に接触する。次に、このレバー部材５０
は、機械的に保持アーム４７に結合するリンク部材５２
と係合している。かくして、このシリンダ４８が駆動さ
れると、すなわち、図２において、右側に移動すると、
この保持アーム４７は、まず回転して、コネクタ７２を
その関連するピンの上に配置し、その後、この保持アー
ム４７は垂直下方に移動し、スロット５６内に搭載され
たスプリング５３を圧縮して、コネクタ７２をプリント
回路基板１０に搭載する。
に回転可能に搭載され、コネクタ７２は、プリント回路
基板１０から離れた場所で搭載される。この保持アーム
４７は、機械的に流体駆動シリンダ４８にリンク部材４
９の手段を介して結合される。そして、このリンク部材
４９は、次に、機械的にレバー部材５０にローラー部材
５１により結合され、このローラー部材５１は、レバー
部材５０内の溝に接触する。次に、このレバー部材５０
は、機械的に保持アーム４７に結合するリンク部材５２
と係合している。かくして、このシリンダ４８が駆動さ
れると、すなわち、図２において、右側に移動すると、
この保持アーム４７は、まず回転して、コネクタ７２を
その関連するピンの上に配置し、その後、この保持アー
ム４７は垂直下方に移動し、スロット５６内に搭載され
たスプリング５３を圧縮して、コネクタ７２をプリント
回路基板１０に搭載する。
【００１３】コネクタ１１を回路基板１０に搭載する方
法を、図３−５を参照して以下に説明する。プリント回
路基板１０を装置内に導入する前に、各整合ピン４０
は、電気コネクタ１１のペグ３３に、図６に示すように
保持アーム４７の端部において、整合ツールホルダ６４
の位置を調整することにより整合する。整合ツールホル
ダ６４内の複数のコネクタの遠端部のペグ７０，３３と
をその対応するピン７１，４０に整合させると、コネク
タのすべてのペグは、その対応するピンに整合する。従
って、遠端部のペグ７０，３３とピン７１，４０のみが
図６に示されている。
法を、図３−５を参照して以下に説明する。プリント回
路基板１０を装置内に導入する前に、各整合ピン４０
は、電気コネクタ１１のペグ３３に、図６に示すように
保持アーム４７の端部において、整合ツールホルダ６４
の位置を調整することにより整合する。整合ツールホル
ダ６４内の複数のコネクタの遠端部のペグ７０，３３と
をその対応するピン７１，４０に整合させると、コネク
タのすべてのペグは、その対応するピンに整合する。従
って、遠端部のペグ７０，３３とピン７１，４０のみが
図６に示されている。
【００１４】次に整合の手順を示す。整合ツールホルダ
６４を保持アーム４７に搭載する保持ネジ６５と６６と
をまず緩める。その結果、整合ツールホルダ６４は、自
由にＸ方向、Ｙ方向（図６の直交する面）に移動可能で
ある。ネジ６０と６１は、整合ツールホルダ６４をＸ方
向に、ネジ６２と６３はＹ方向に調整する。ペダ７０，
３３が、ピン７１，４０に物理的に接触させることによ
り整合すると、残りのネジを締める。この整合は、次の
コネクタを挿入するためのものである。
６４を保持アーム４７に搭載する保持ネジ６５と６６と
をまず緩める。その結果、整合ツールホルダ６４は、自
由にＸ方向、Ｙ方向（図６の直交する面）に移動可能で
ある。ネジ６０と６１は、整合ツールホルダ６４をＸ方
向に、ネジ６２と６３はＹ方向に調整する。ペダ７０，
３３が、ピン７１，４０に物理的に接触させることによ
り整合すると、残りのネジを締める。この整合は、次の
コネクタを挿入するためのものである。
【００１５】その後、コネクタ７２は、ピンから保持ア
ーム４７を外側に回転させることにより移動する。
ーム４７を外側に回転させることにより移動する。
【００１６】その後、プリント回路基板１０をこの装置
内に配置し、スプリング付勢された整合ピン４０が、プ
リント回路基板１０の孔３０から突出する。搭載固定装
置の保持アーム４７は、その後、回転して、コネクタ７
２は、孔３０の上に配置され、ペグ３３はその関連する
スプリングで付勢された整合ピン４０と軸方向で整合す
る。この状態が図３に示されている。
内に配置し、スプリング付勢された整合ピン４０が、プ
リント回路基板１０の孔３０から突出する。搭載固定装
置の保持アーム４７は、その後、回転して、コネクタ７
２は、孔３０の上に配置され、ペグ３３はその関連する
スプリングで付勢された整合ピン４０と軸方向で整合す
る。この状態が図３に示されている。
【００１７】その後、搭載装置４６を駆動して、コネク
タを垂直した方向に移動させる。図４に示すように、ペ
グ３３は、その関連する孔３０内に入り、スプリングで
付勢された整合ピン４０をその孔３０から下に移動す
る。図４に示した場所で、コネクタの導電性リード２２
は貫通孔１７−２０の関連孔１７−２０内に入る。プリ
ント回路基板１０の孔は、ペグ３０とリード２２が、ス
プリングで付勢されたピン４０が搭載孔内に存在する
為、関連孔内に入るようするためのものである。スプリ
ング付勢されたピン４０は、図４に示される孔から部分
的に下に移動するだけなので、搭載孔３０内にペグ３３
が完全に挿入するまで、プリント回路基板１０とピン４
０との整合は保持される。何れにしても、挿入動作中、
スプリング付勢のピン４０またはペグ３３、あるいはそ
の両方は、搭載孔３０と接触し、整合を維持する。
タを垂直した方向に移動させる。図４に示すように、ペ
グ３３は、その関連する孔３０内に入り、スプリングで
付勢された整合ピン４０をその孔３０から下に移動す
る。図４に示した場所で、コネクタの導電性リード２２
は貫通孔１７−２０の関連孔１７−２０内に入る。プリ
ント回路基板１０の孔は、ペグ３０とリード２２が、ス
プリングで付勢されたピン４０が搭載孔内に存在する
為、関連孔内に入るようするためのものである。スプリ
ング付勢されたピン４０は、図４に示される孔から部分
的に下に移動するだけなので、搭載孔３０内にペグ３３
が完全に挿入するまで、プリント回路基板１０とピン４
０との整合は保持される。何れにしても、挿入動作中、
スプリング付勢のピン４０またはペグ３３、あるいはそ
の両方は、搭載孔３０と接触し、整合を維持する。
【００１８】図５に示すように、リードとペグは、その
最終位置に十分に挿入されると、整合ピン４０は完全に
その搭載孔３０から抜ける。この時点において、搭載さ
れたコネクタ１１を含む回路基板１０は、装置４６から
取り外される。この回路基板１０が取り外されると、ス
プリング４１は、ピン４０をその最初の垂直位置に元に
戻り、この搭載プロセスは、次の回路基板に対し繰り返
して行われる。
最終位置に十分に挿入されると、整合ピン４０は完全に
その搭載孔３０から抜ける。この時点において、搭載さ
れたコネクタ１１を含む回路基板１０は、装置４６から
取り外される。この回路基板１０が取り外されると、ス
プリング４１は、ピン４０をその最初の垂直位置に元に
戻り、この搭載プロセスは、次の回路基板に対し繰り返
して行われる。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法および
装置は、様々な形状あるいは大きさのプリント回路基板
にコネクタを搭載することができる。
装置は、様々な形状あるいは大きさのプリント回路基板
にコネクタを搭載することができる。
【図１】本発明により形成された回路基板とコネクタの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】本発明の一実施例の装置の側面図である。
【図３】図１の線３−３に沿って切断した回路基板の断
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第１
段階を示す図である。
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第１
段階を示す図である。
【図４】図１の線３−３に沿って切断した回路基板の断
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第２
段階を示す図である。
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第２
段階を示す図である。
【図５】図１の線３−３に沿って切断した回路基板の断
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第３
段階を示す図である。
面図で、プリント回路基板上にコネクタを搭載する第３
段階を示す図である。
【図６】図２の装置の整合メカニズムを示す部分前面図
である。
である。
１０ プリント回路基板 １１、１２ 電気コネクタ １３、１４ 半導体素子 １５、１６ 導電体 １７、１８、１９、２０ 貫通孔 ２１ ハウジング ２２ 導電性リード ３０ 孔 ３３ ペグ ４０ 整合ピン ４１ スプリング ４２ スライド ４３ プレスベッド ４４ ブロック ４５ 稼働支持台 ４７ 保持アーム ４８ 流体駆動シリンダ ４９ リンク部材 ５０ レバー部材 ５１ ローラー部材 ５２ リンク部材 ５４ 整合ツール ５５ プレスフレーム ６０、６１、６２、６３ ネジ ６４ 整合ツールホルダ ６５、６６ 保持ネジ ７０ ペグ ７１ ピン ７２ コネクタ ７３ 整合ツール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムス ステファン チャップマン アメリカ合衆国 64063、ミズーリ、リ ーズ サミット、イースト ミルトン トンプソン ロード、26209 (56)参考文献 特開 昭50−32491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−74376（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−101864（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−59090（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−49200（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】 突起したペグ（３３）を具備するハウジ
ング（２１）と、前記ペグ（３３）から離間し前記ハウ
ジング（２１）から突起した複数の導電性リード（２
２）とを有する電気コネクタ（１１）を、前記リード
（２２）が挿入されるべき貫通孔（１７−２０）列と前
記ペグ（３３）が挿入されるべき少なくとも一つの孔
（３０）とを有するプリント回路基板（１０）に搭載す
る方法において、 （Ａ） 前記ペグ（３３）のみをスプリングで付勢され
た整合ピン（４０）と整合させるステップと、 前記プリント回路基板（１０）の孔（３０）と貫通孔
（１７−２０）列との位置関係は前記電気コネクタ（１
１）のペグ（３３）と導電性リード（２２）列との位置
関係に対応し、 （Ｂ） 前記整合ピン（４０）と前記電気コネクタ（１
１）のペグ（３３）との間にプリント回路基板（１０）
を配置し、前記整合ピン（４０）を前記プリント回路基
板（１０）に形成された孔（３０）に挿入するステップ
と、 （Ｃ） 前記ペグ（３３）を、前記孔（３０）内の整合
ピン（４０）を前記孔（３０）から押し出しながら孔
（３０）内に挿入し、同時に前記電気コネクタ（１１）
のリード（２２）を前記プリント回路基板（１０）の貫
通孔（１７−２０）列の上に配置するステップと、 （Ｄ） 前記電気コネクタ（１１）のリード（２２）を
前記プリント回路基板（１０）の貫通孔（１７−２０）
列に挿入するステップと、 からなることを特徴とする電気コネクタ（１１）をプリ
ント回路基板（１０）に搭載する方法。 - 【請求項２】 前記整合ピン（４０）は、導電性リード
（２２）が貫通孔（１７−２０）内に挿入されるまで、
前記孔（３０）の一部内に留まることを特徴とする請求
項１の方法。 - 【請求項３】 前記プリント回路基板（１０）は、半導
体素子（１３）を有することを特徴とする請求項１の方
法。 - 【請求項４】 前記（Ａ）ステップと（Ｃ）ステップの
間、前記電気コネクタ（１１）は、ペグ（３３）と整合
した位置に保持されることを特徴とする請求項１の方
法。
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