JP4025885B2 - コネクタチップ及びテーピングコネクタチップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
パソコンや電話機などの電子機器は、内蔵する電子部品が非常に多く、一般にこれらの電子部品を複数のプリント基板に実装して機器筐体内に収容している。電子部品の実装された複数のプリント基板を筐体に収容するに当たって、省スペースや組み付けの容易化を図るために基板同士を互いに対向配置させた状態で収容することが多い。
【０００３】
２つのプリント基板を互いに対向させて配置するためには、プリント基板間にコネクタを介在させる方式が考えられる。具体的には、２つのプリント基板の対向面の所定位置に雄コネクタと雌コネクタを夫々固定する。そして、これらのコネクタを嵌合させることで、２つのプリント基板を対向配置させることができる。各コネクタを、プリント基板上の導体パターンに夫々電気的に接続しておくと、２つのプリント基板間の電気的導通も同時に図ることができる。
【０００４】
２つのプリント基板を対向させて配置する別の方式として、ピンを基板間に介在させる方式も考えられる。この方式は、対向させる２つのプリント基板の一方にピンの基部を植設し、他方にこのピンの先端部が挿通する挿通孔を穿設する。そして、この挿通孔に上記ピンを挿通してその先端部を挿通孔の周囲にはんだ付けし、ピンをスペーサとして基板間に介在させることで、２つのプリント基板を対向配置させる方式である。ピンが導体であれば、ピンを介して２つのプリント基板の夫々の導体パターン間の電気的導通も図ることができる。
【０００５】
一方、近年、電子部品の小型化、部品実装技術の進歩、プリント基板上への電子部品の高密度実装の要望等から、電子部品実装法は、従来の挿入実装方式の代わりに表面実装方式が採られるようになってきた。従来の挿入実装方式は、電子部品のリード線をプリント基板の孔に挿通して部品を固定する方式であるが、表面実装方式は、ＦＰ（Flat Package）やＳＯＰ（Small Outline Package）、チップ部品をプリント基板上の導体パターンの表面に搭載する方式である。
【０００６】
表面実装方式は、リフローソルダリング法により、上記の電子部品をプリント基板の導体パターン上に直接密着させたままはんだ付けしてしまうので、基板に実装するためのリード線を電子部品に備える必要がない。同様に、プリント基板にもリード線を挿通するための孔を穿設する必要がなく、基板への孔開け工程を省略することができる。更に、プリント基板の導体パターン上に電子部品をじかに実装できるので、基板面からの電子部品の高さを抑えることができ、対向するプリント基板間の間隔を狭くすることが可能となる。従って、プリント基板部の省スペースを図ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
雄コネクタと雌コネクタとをプリント基板間に介在させて２つの基板を対向配置させる従来方式では、基板間の間隔がこれらのコネクタの高さによって決められてしまい、対向するプリント基板間の間隔を狭くすることができず、上述のような表面実装法特有のメリットを生かせない。
【０００８】
一方、対向するプリント基板間にピンを介在させる従来方式では、基板の一方にリード線挿通用の孔を穿設しなければならず、余分な孔開け工程を必要とする。その為、プリント基板への余分な加工を必要としない表面実装法特有のメリットを生かせない。又、プリント基板の経時的な変形（例えば、基板の反り等）により、基板導体パターンとのはんだ接合部に応力が集中し、リード線のはんだ接合部が剥離し易い。
【０００９】
本発明の目的は、２つのプリント基板を狭い間隔で対向配置させることができるコネクタチップを提供することにある。
本発明の別の目的は、プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの厚みが不均一でも両基板に確実に接合することができ、且つ互いに対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくとも両基板に確実に接合することができるコネクタチップを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のコネクタチップは、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップであって、板材を折曲して形成され、端面視がほぼ矩形状となるべく互いに対向する上部及び下部、並びに、これら上部と下部との間を延び且つ互いに対向する一対の側部を有し、前記上部及び下部のそれぞれは各基板の導体パターンに接合される接合部になるともに、前記導体パターンに対する一方の接合部の接合面は平坦面に形成されており、前記側部の各々は、前記一方及び他方の接合部が互いに離間する方向に前記平坦面を導体パターンと密着させるべく、その脚部の伸縮を可能にする折曲部を備えていることを特徴としている。
【００１１】
プリント基板を対向配置させるに当たって、従来のように対向するプリント基板間に雄コネクタと雌コネクタを夫々取り付けてこれらのコネクタを嵌合させる必要がないので、プリント基板間の間隔を狭くでき、表面実装法のメリットを最大限生かして基板部の省スペースを図ることができる。
又、一方の基板に植設されたピンを他方の基板の挿通孔に挿通させてディップソルダリングによりはんだ付けしたりする必要がないため、基板への孔開けなどの余分な工程を必要とせず、電子部品実装工程の簡略化という表面実装法特有のメリットを生かすことができる。
【００１２】
また、本発明の請求項１のコネクタチップは、プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの量が不均一でも、そのコネクタチップを対向する２枚のプリント基板の導体パターンに対して確実に接合させることができる。
【００１３】
更に、対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくても、コネクタチップを各プリント基板の導体パターンに対して確実に接合させることができる。
本発明の請求項２のコネクタチップは、他方の接合部が前記板材の継ぎ合わせ目を有し、この継ぎ合わせ目にて分割された２つの半体からなることを特徴としている。
継ぎ合わせ目を有することで、変形し易い他方の接合部をプリント基板の導体パターンにはんだで固着させることができるので、基板へ実装した後のコネクタチップの不必要な変形を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項３のコネクタチップは、前記他方の接合部における各半体が前記継ぎ合わせ目側の先端を前記一方の接合部に近づけるべく傾斜していることを特徴としている。
この場合、前記他方の接合部とこの接合部が接合される導体パターンとの隙間にはんだが入り込み、そして、このはんだが凝固するので、コネクタチップをプリント基板により強固に接合することができる。
【００１５】
本発明の請求項４のコネクタチップは、前記平坦面に拡幅された幅広面部が形成されていることを特徴としている。
台紙テープの凹部から取り出したコネクタチップをプリント基板に搭載する際、吸着装置は前記平坦面の幅広面部をしっかりと吸着することができ、搭載作業中にコネクタチップが吸着装置から脱落することがない。
本発明の請求項５のテーピングコネクタチップは、台紙テープと、この台紙テープに所定間隔で設けられた凹部と、前記凹部にそれぞれ収容された請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタチップと、前記凹部の開口を覆い、前記コネクタチップの脱落を不能にする貼布テープとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１について説明する。
本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１は、図１に示すように、はんだ付けに適したメッキを表面に施した銅合金の板材からなり、この板材を折曲して端面視がほぼ矩形状に形成している。そして、コネクタチップ１の、対向する上部及び下部が上側プリント基板２２及び下側プリント基板２１の導体パターンに接合する上部接合部２及び下部接合部３，４をなし、対向する側部は、基板間を支持する基板支持部５，６をなしている。基板支持部５，６は、夫々接合されるプリント基板に対して垂直方向に伸縮可能な折曲部５ａ，６ａを備えている。
【００１７】
上部接合部２の外側面には、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａにコネクタチップ１を接合するためのはんだ接合面２ａが形成されている。接合面２ａは、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａにはんだ接合し易いようにほぼ面一である。そして、上部接合部２の略中央には、図２に示すように、その両側面から側方に突出した突出部２ｂ，２ｃが形成されている。突出部２ｂ，２ｃが形成された部分の接合面は他の部分の接合面より幅広になっており、コネクタチップ吸着のための幅広面２ｄを形成している。
【００１８】
下部接合部３，４は、図１及び図２に示すように、板材の端部が基板支持部５，６の夫々の下端（基端部）から互いに近づくように延在して構成されている。又、下部接合部３，４の先端はわずかに離間しており、板材の継ぎ合わせ目を形成している。そして、下部接合部３，４は夫々、基端部から夫々の先端（板材の継ぎ合わせ目）に向かって上方に傾斜している。この傾斜角度（接合部３，４と導体パターン２１ａとのなす角度）ａは、図１に示すように、コネクタチップ１の下部接合部３，４を下側プリント基板２１の導体パターン２１ａに搭載したとき、下部接合部３，４の外側に形成された接合面３ａ，４ａと導体パターン２１ａとの間のはんだが凝固してコネクタチップ１を導体パターン２１ａに強固に固定できる角度であり、好ましくは、約５度〜約１５度である。
【００１９】
尚、上述のはんだが凝固してコネクタチップ１を導体パターン２１ａにしっかりと接合できれば、下部接合部３，４の先端は、ある程度離間していても良い。
下部接合部３，４の基端部は、図２に示すように、継ぎ合わせ目側の先端よりも幅広となっており、図１に示すように、下側プリント基板２１の導体パターン２１ａとの当接部３ｂ，４ｂを形成している。そして、コネクタチップ１の下部接合部３，４を基板２１の導体パターン２１ａに搭載したとき、コネクタチップ１は、この当接部３ｂ，４ｂで導体パターン２１ａに安定して支持される。
【００２０】
基板支持部５，６は、コネクタチップ１に上側プリント基板２２を載置しても、容易に折れ曲らない程度の板厚を有する。又、基板支持部５，６のほぼ中央には夫々、図１及び図２に示すように、くびれ部５ｂ，６ｂが形成され、幅狭となっている。そして、基板支持部５，６は、このくびれ部５ｂ，６ｂにおいて、各基板支持部５，６が互いに近づくように内方に折曲されている。このくびれ部５ｂ，６ｂのくびれ度合い及び折曲度合いは、不均一な量のはんだペーストが塗布された導体パターン間に複数のコネクタチップ１を接合させる際、はんだペースト面間の間隔に応じて夫々のくびれ部を折り曲げ（変形させ）、全てのコネクタチップ１が上側プリント基板２２の導体パターン２２ａに確実に接合できる程度にくびれ且つ折曲している。更には、コネクタチップ接合後にプリント基板に熱影響等による反りが生じ、基板間の間隔が変化しても折曲部５ａ，６ａが変形してはんだ接合部に過大な応力集中が生じるのを防止できる程度にくびれ且つ折曲している。
【００２１】
このようなコネクタチップ１を実際に表面実装機を使って回路基板に実装する際には、ハンドリングが容易なように、多数のコネクタチップ１を、図３に示すように、エンボスキャリアテープ（台紙テープ）１０に等間隔で収容して用いる。より具体的には、このエンボスキャリアテープ１０には、十字型の凹部１０ａが所定間隔で形成されており、コネクタチップ１は、その長手方向がエンボスキャリアテープ１０の長手方向と直交する向きで、且つ、図４に示すように、コネクタチップ１の当接部３ｂ，４ｂが凹部１０ａの底面に当接するように凹部１０ａに収容されている。
【００２２】
又、エンボスキャリアテープ１０の上面には貼布テープ１１が接着被覆され、コネクタチップ１が脱落しないようになっている。尚、コネクタチップ１の上部接合部２の接合面２ａは、エンボスキャリアテープ１０の上面とほぼ面一であるので、貼布テープ１１は、コネクタチップ１の接合面２ａにも接着しており、コネクタチップ１を凹部１０ａに確実に収容保持している。
【００２３】
コネクタチップ１を、図５に示す下側プリント基板２１に実装するに当たって、エンボスキャリアテープ１０をチップマウンタの電子部品供給部（図示せず）に装着し、図３に示すエンボスキャリアテープ１０の送り丸穴１０ｂに電子部品供給部の送り機構を噛合させ、エンボスキャリアテープ１０を所定ピッチで送出する。そして、これと同時にエンボスキャリアテープ１０に被覆された貼布テープ１１を剥離しながら、エンボスキャリアテープ１０の凹部１０ａに収納されたコネクタチップ１を１つづつ取り出す。この取り出し作業は、コネクタチップ１の上部接合部２の接合面２ａを吸着装置（図示せず）で吸着することによって行う。
【００２４】
尚、接合面２ａには幅広面２ｄが形成されているのでコネクタチップ１の吸引面積を大きくとることができ、コネクタチップ１を吸引装置で確実に保持することができる。その為、下側プリント基板２１への実装中にコネクタチップ１が脱落するのを極力防止することができる。
次に、取り出したコネクタチップ１を下側プリント基板２１の導体パターン２１ａの所定位置に搭載する。この搭載位置は、図５に示す位置に限らず、下側プリント基板２１と上側プリント基板２２とを一定間隔で対向配置でき、且つ、図６に示すように、双方の基板２１，２２の導体パターン２１ａ，２２ａ間に介装できる位置であればいずれの位置でも良い。例えば、基板２１，２２の電源用導体パターン（図示せず）や信号伝達用導体パターン（図示せず）の、一定距離離間した複数の位置が考えられる。尚、この搭載位置にはフラックスの含有したはんだ、即ち、はんだペーストが予め塗布されている。
【００２５】
コネクタチップ１の当接部３ｂ，４ｂは幅広であるため、コネクタチップ１を下側基板２１の導体パターン２１ａに搭載する際、コネクタチップ１が誤って倒れたりすることなく、コネクタチップ１の導体パターン２１ａへの搭載を確実に行うことができる。
電子部品及びコネクタチップ１をチップマウンターを用いて全て搭載した後、下側プリント基板２１を加熱炉で加熱し、はんだを再溶融する。
【００２６】
この加熱工程により、はんだは、コネクタチップ１の下部接合部３，４の接合面３ａ，４ａと下側基板２１の導体パターン２１ａとの間に入り込み、その後、はんだが凝固して、コネクタチップ１を導体パターン２１ａ上にしっかりと接合する。
尚、コネクタチップ１の下部接合部３，４間に形成された継ぎ合わせ目の周囲は、はんだによって導体パターン上に固着されるので、コネクタチップ１の不必要な変形を防止することができる。
【００２７】
このように、表面実装法及びリフローソルダリング法によって下側基板２１への電子部品及びコネクタチップ１の実装を迅速且つ確実に行うことができる。又、基板２１への孔開けなどの特別な加工を必要としない。
次に、下側基板２１に実装されたコネクタチップ１に上側プリント基板２２を載置する。尚、この上側プリント基板２２の上面には、上述の表面実装法及びリフローソルダリング法によって必要な電子部品（図示せず）が予め実装されている。
【００２８】
この載置作業に当たっては、図６及び図７に示すように、下側プリント基板２１に実装されたコネクタチップ１の上側接合面２ａを、上側プリント基板２２の下面に形成された導体パターン２２ａの所定位置に当接させる。尚、この所定位置にもフラックスの含有したはんだ、即ち、はんだペーストが予め塗布されている。
【００２９】
尚、各コネクタチップ１と当接する部分の導体パターン２２ａに塗布されたはんだペースト量が不均一の場合がある。このような状態で上側プリント基板２２をコネクタチップ１に載置した際、コネクタチップ１が全て上側基板２２の導体パターンに当接せず、一部のコネクタチップ１と導体パターンとの間に隙間が生じることがある。その為、この状態で加熱炉で上側基板２２を加熱してもコネクタチップ１と上側基板２２の導体パターン２２ａとの間にはんだ付け不良個所が生じてしまう。しかし、このような場合であっても、コネクタチップ１の基板支持部５，６には折曲部５ａ，６ａが形成されているので、上側基板２２をコネクタチップ１に載置した後、この上側基板２２を一定の押圧力で下方に押圧すれば、各コネクタチップ１の折曲部５ａ，６ａを夫々適度に変形させることができ、全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａを、上側基板２２の導体パターン２２ａに密着させることが可能となる。
【００３０】
尚、上側プリント基板２２の自重で全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａが上側基板２２の導体パターン２２ａに密着するように折曲部５ａ，６ａ及びくびれ部５ｂ，６ｂを形成しても良い。これにより、上側プリント基板２２を下方に押し付ける工程を省略することができる。
次に、以上のように対向配置させたプリント基板２１，２２を加熱炉で再加熱して、上側基板２２のはんだを再溶融させ、コネクタチップ１の上側接合面２ａにはんだを接合させる。上述のように、全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａを上側基板２２の導体パターン２２ａに密着させているので、はんだの溶融・凝固により全てのコネクタチップ１を、図８に示すように、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａに確実に接合できる。
【００３１】
上述のようにして対向配置させた２枚のプリント基板２１，２２を任意の向きで電子機器筐体に収容する。
このように、上述の実施形態に係るコネクタチップ１を、対向配置された基板２１，２２の間に介装させることで、基板間の間隔を非常に狭くすることができ、プリント基板部の省スペースを図ることが可能になる。
【００３２】
又、上述の実施形態に係るコネクタチップ１を介在させた基板を電子機器の筐体に収容した後、プリント基板が熱影響などにより若干変形し、プリント基板間の間隔が変化しても、コネクタチップ１の折曲部５ａ，６ａが変形することで上部及び下部の接合部２，３，４に接合したはんだへの応力集中を回避することができ、はんだ剥離を防止することができる。
【００３３】
尚、上述の実施形態と異なり、板材は、折り曲げ易く且つ導電性に優れた材料であればいずれの材料でも良い。
又、コネクタチップ１の上部接合部２が板材の継ぎ合わせ目を有していても良い。
更に、折曲部を夫々、基板支持部の外方に折れ曲がるように形成しても良く、一方の折曲部を基板支持部の外方に折れ曲がるように形成し、他方の折曲部を基板支持部の内方に折れ曲がるように形成しても良い。
【００３４】
更に又、折曲部５ａ，６ａには必ずしも絞り部５ｂ，６ｂを形成する必要はないが、絞り部５ｂ，６ｂを形成することでより変形させ易くなるという効果を有する。
又、上述の実施形態のように本発明に係るコネクタチップを２枚のプリント基板間に介装させるだけでなく、複数枚のプリント基板間に介装させて多層構造のプリント基板を組み付けることも可能であることは言うまでもない。
【００３５】
尚、本発明に係るコネクタチップ１を接合させる導体パターンは、基板上のいずれの導体パターンでも良いが、スルーホール近傍のランドであることがより好ましい。ランドにコネクタチップ１を接合することで、基板をよりしっかりと積層させることができる。
又、コネクタチップ１を電気的接続を伴わない単なるスペーサとしてプリント基板間に介装させることも可能である。この場合には、コネクタチップ１の材質が導電性であることを必ずしも必要とせず、又、コネクタチップ１の接合されるパターンは導電パターンでなく、単なるダミーのパターンでも良いことは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１のコネクタチップは、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップであって、板材を折曲して端面視がほぼ矩形状をなすように形成され、互いに対向する上部及び下部が各基板の導体パターンに接合する接合部となり、導体パターンに対する一方の接合部の接合面は平坦面に形成されており、そして、側部の各々は、接合部が互いに離間する方向に平坦面を平行移動させるべく、その伸縮を可能にする折曲部を備えていることを特徴としている。
【００３７】
従来のように雄コネクタと雌コネクタとを夫々、対向配置したプリント基板間に介在させる必要がないので、プリント基板間の間隔を狭くすることができ、表面実装法のメリットを最大限生かして基板部の省スペースを図ることが可能になる。
又、従来のようにピンをプリント基板間に介在させる必要がないので、基板への孔開けやピン先端部のはんだ付けなどの余分な工程を必要としない。その為、部品実装工程の簡略化という表面実装法特有のメリットを生かすことができる。
【００３８】
更に、端面視がほぼ矩形状をなしているので、コネクタチップのプリント基板上での占有面積が小さくて済み、基板上への電子部品の高密度実装化に貢献する。
【００３９】
プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの量が不均一でも一方のプリント基板に実装した全てのコネクタチップを他方の基板の導体パターンに確実に接合させることができる。
又、対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくても複数のコネクタチップを基板の導体パターン間に確実に接合させることができる。
【００４０】
更に、２つのプリント基板間の間隔が経時的に変化した場合、コネクタチップのはんだ接合部が剥離するのを極力防止する。
本発明の請求項２のコネクタチップは、他方の接合部が板材の継ぎ合わせ目を有し、この継ぎ合わせ目にて分割された２つの半体からなることを特徴としている。
継ぎ合わせ目を有することで、変形し易い他方の接合部をプリント基板の導体パターンにはんだで固着させることができるので、基板へ実装した後のコネクタチップの不必要な変形を防止することができる。
【００４１】
本発明の請求項３のコネクタチップは、他方の接合部における各半体が前記継ぎ合わせ目側の先端を前記一方の接合部に近づけるべく傾斜していることを特徴としている。
この場合、前記他方の接合部とこの接合部が接合される導体パターンとの隙間にはんだが入り込み、そして、このはんだが凝固するので、コネクタチップをプリント基板により強固に接合することができる。
【００４２】
本発明の請求項４のコネクタチップは、前記平坦面に拡幅された幅広面部が形成されていることを特徴としている。
台紙テープの凹部から取り出したコネクタチップをプリント基板に搭載する際、吸着装置は前記平坦面の幅広面部をしっかりと吸着することができ、搭載作業中にコネクタチップが吸着装置から脱落することがない。
更に、本発明は、台紙テープと、この台紙テープに所定間隔で設けられた凹部と、前記凹部にそれぞれ収容された請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタチップと、前記凹部の開口を覆い、前記コネクタチップの脱落を不能にする貼布テープとを備えたテーピングコネクタチップを（請求項５）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るテーピングコネクタチップを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るテーピングコネクタチップの図３におけるIV-IV断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、下側プリント基板２１に搭載した状態を上方から見た図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間に介装した状態を側方から見た図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間に介装した状態を基板の長手方向から見た図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間にはんだ接合した状態を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ コネクタチップ
２ｄ 幅広面（拡幅面部）
２ 上部接合部（一方の接合部）
３，４ 下部接合部（他方の接合部の半体）
５ 基板支持部（脚部）
５ａ 折曲部
６ 基板支持部（脚部）
６ａ 折曲部
１０ エンボスキャリアテープ（台紙テープ）
１０ａ 凹部
１１ 貼布テープ
２１ 下側プリント基板
２２ 上側プリント基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップに関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
パソコンや電話機などの電子機器は、内蔵する電子部品が非常に多く、一般にこれらの電子部品を複数のプリント基板に実装して機器筐体内に収容している。電子部品の実装された複数のプリント基板を筐体に収容するに当たって、省スペースや組み付けの容易化を図るために基板同士を互いに対向配置させた状態で収容することが多い。
【０００３】
２つのプリント基板を互いに対向させて配置するためには、プリント基板間にコネクタを介在させる方式が考えられる。具体的には、２つのプリント基板の対向面の所定位置に雄コネクタと雌コネクタを夫々固定する。そして、これらのコネクタを嵌合させることで、２つのプリント基板を対向配置させることができる。各コネクタを、プリント基板上の導体パターンに夫々電気的に接続しておくと、２つのプリント基板間の電気的導通も同時に図ることができる。
【０００４】
２つのプリント基板を対向させて配置する別の方式として、ピンを基板間に介在させる方式も考えられる。この方式は、対向させる２つのプリント基板の一方にピンの基部を植設し、他方にこのピンの先端部が挿通する挿通孔を穿設する。そして、この挿通孔に上記ピンを挿通してその先端部を挿通孔の周囲にはんだ付けし、ピンをスペーサとして基板間に介在させることで、２つのプリント基板を対向配置させる方式である。ピンが導体であれば、ピンを介して２つのプリント基板の夫々の導体パターン間の電気的導通も図ることができる。
【０００５】
一方、近年、電子部品の小型化、部品実装技術の進歩、プリント基板上への電子部品の高密度実装の要望等から、電子部品実装法は、従来の挿入実装方式の代わりに表面実装方式が採られるようになってきた。従来の挿入実装方式は、電子部品のリード線をプリント基板の孔に挿通して部品を固定する方式であるが、表面実装方式は、ＦＰ（Flat Package）やＳＯＰ（Small Outline Package）、チップ部品をプリント基板上の導体パターンの表面に搭載する方式である。
【０００６】
表面実装方式は、リフローソルダリング法により、上記の電子部品をプリント基板の導体パターン上に直接密着させたままはんだ付けしてしまうので、基板に実装するためのリード線を電子部品に備える必要がない。同様に、プリント基板にもリード線を挿通するための孔を穿設する必要がなく、基板への孔開け工程を省略することができる。更に、プリント基板の導体パターン上に電子部品をじかに実装できるので、基板面からの電子部品の高さを抑えることができ、対向するプリント基板間の間隔を狭くすることが可能となる。従って、プリント基板部の省スペースを図ることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
雄コネクタと雌コネクタとをプリント基板間に介在させて２つの基板を対向配置させる従来方式では、基板間の間隔がこれらのコネクタの高さによって決められてしまい、対向するプリント基板間の間隔を狭くすることができず、上述のような表面実装法特有のメリットを生かせない。
【０００８】
一方、対向するプリント基板間にピンを介在させる従来方式では、基板の一方にリード線挿通用の孔を穿設しなければならず、余分な孔開け工程を必要とする。その為、プリント基板への余分な加工を必要としない表面実装法特有のメリットを生かせない。又、プリント基板の経時的な変形（例えば、基板の反り等）により、基板導体パターンとのはんだ接合部に応力が集中し、リード線のはんだ接合部が剥離し易い。
【０００９】
本発明の目的は、２つのプリント基板を狭い間隔で対向配置させることができるコネクタチップを提供することにある。
本発明の別の目的は、プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの厚みが不均一でも両基板に確実に接合することができ、且つ互いに対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくとも両基板に確実に接合することができるコネクタチップを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のコネクタチップは、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップであって、板材を折曲して形成され、端面視がほぼ矩形状となるべく互いに対向する上部及び下部、並びに、これら上部と下部との間を延び且つ互いに対向する一対の側部を有し、前記上部及び下部のそれぞれは各基板の導体パターンに接合される接合部になるともに、前記導体パターンに対する一方の接合部の接合面は平坦面に形成されており、前記側部の各々は、前記一方及び他方の接合部が互いに離間する方向に前記平坦面を導体パターンと密着させるべく、その脚部の伸縮を可能にする折曲部を備えていることを特徴としている。
【００１１】
プリント基板を対向配置させるに当たって、従来のように対向するプリント基板間に雄コネクタと雌コネクタを夫々取り付けてこれらのコネクタを嵌合させる必要がないので、プリント基板間の間隔を狭くでき、表面実装法のメリットを最大限生かして基板部の省スペースを図ることができる。
又、一方の基板に植設されたピンを他方の基板の挿通孔に挿通させてディップソルダリングによりはんだ付けしたりする必要がないため、基板への孔開けなどの余分な工程を必要とせず、電子部品実装工程の簡略化という表面実装法特有のメリットを生かすことができる。
【００１２】
また、本発明の請求項１のコネクタチップは、プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの量が不均一でも、そのコネクタチップを対向する２枚のプリント基板の導体パターンに対して確実に接合させることができる。
【００１３】
更に、対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくても、コネクタチップを各プリント基板の導体パターンに対して確実に接合させることができる。
本発明の請求項２のコネクタチップは、他方の接合部が前記板材の継ぎ合わせ目を有し、この継ぎ合わせ目にて分割された２つの半体からなることを特徴としている。
継ぎ合わせ目を有することで、変形し易い他方の接合部をプリント基板の導体パターンにはんだで固着させることができるので、基板へ実装した後のコネクタチップの不必要な変形を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項３のコネクタチップは、前記他方の接合部における各半体が前記継ぎ合わせ目側の先端を前記一方の接合部に近づけるべく傾斜していることを特徴としている。
この場合、前記他方の接合部とこの接合部が接合される導体パターンとの隙間にはんだが入り込み、そして、このはんだが凝固するので、コネクタチップをプリント基板により強固に接合することができる。
【００１５】
本発明の請求項４のコネクタチップは、前記平坦面に拡幅された幅広面部が形成されていることを特徴としている。
台紙テープの凹部から取り出したコネクタチップをプリント基板に搭載する際、吸着装置は前記平坦面の幅広面部をしっかりと吸着することができ、搭載作業中にコネクタチップが吸着装置から脱落することがない。
本発明の請求項５のテーピングコネクタチップは、台紙テープと、この台紙テープに所定間隔で設けられた凹部と、前記凹部にそれぞれ収容された請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタチップと、前記凹部の開口を覆い、前記コネクタチップの脱落を不能にする貼布テープとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１について説明する。
本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１は、図１に示すように、はんだ付けに適したメッキを表面に施した銅合金の板材からなり、この板材を折曲して端面視がほぼ矩形状に形成している。そして、コネクタチップ１の、対向する上部及び下部が上側プリント基板２２及び下側プリント基板２１の導体パターンに接合する上部接合部２及び下部接合部３，４をなし、対向する側部は、基板間を支持する基板支持部５，６をなしている。基板支持部５，６は、夫々接合されるプリント基板に対して垂直方向に伸縮可能な折曲部５ａ，６ａを備えている。
【００１７】
上部接合部２の外側面には、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａにコネクタチップ１を接合するためのはんだ接合面２ａが形成されている。接合面２ａは、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａにはんだ接合し易いようにほぼ面一である。そして、上部接合部２の略中央には、図２に示すように、その両側面から側方に突出した突出部２ｂ，２ｃが形成されている。突出部２ｂ，２ｃが形成された部分の接合面は他の部分の接合面より幅広になっており、コネクタチップ吸着のための幅広面２ｄを形成している。
【００１８】
下部接合部３，４は、図１及び図２に示すように、板材の端部が基板支持部５，６の夫々の下端（基端部）から互いに近づくように延在して構成されている。又、下部接合部３，４の先端はわずかに離間しており、板材の継ぎ合わせ目を形成している。そして、下部接合部３，４は夫々、基端部から夫々の先端（板材の継ぎ合わせ目）に向かって上方に傾斜している。この傾斜角度（接合部３，４と導体パターン２１ａとのなす角度）ａは、図１に示すように、コネクタチップ１の下部接合部３，４を下側プリント基板２１の導体パターン２１ａに搭載したとき、下部接合部３，４の外側に形成された接合面３ａ，４ａと導体パターン２１ａとの間のはんだが凝固してコネクタチップ１を導体パターン２１ａに強固に固定できる角度であり、好ましくは、約５度〜約１５度である。
【００１９】
尚、上述のはんだが凝固してコネクタチップ１を導体パターン２１ａにしっかりと接合できれば、下部接合部３，４の先端は、ある程度離間していても良い。
下部接合部３，４の基端部は、図２に示すように、継ぎ合わせ目側の先端よりも幅広となっており、図１に示すように、下側プリント基板２１の導体パターン２１ａとの当接部３ｂ，４ｂを形成している。そして、コネクタチップ１の下部接合部３，４を基板２１の導体パターン２１ａに搭載したとき、コネクタチップ１は、この当接部３ｂ，４ｂで導体パターン２１ａに安定して支持される。
【００２０】
基板支持部５，６は、コネクタチップ１に上側プリント基板２２を載置しても、容易に折れ曲らない程度の板厚を有する。又、基板支持部５，６のほぼ中央には夫々、図１及び図２に示すように、くびれ部５ｂ，６ｂが形成され、幅狭となっている。そして、基板支持部５，６は、このくびれ部５ｂ，６ｂにおいて、各基板支持部５，６が互いに近づくように内方に折曲されている。このくびれ部５ｂ，６ｂのくびれ度合い及び折曲度合いは、不均一な量のはんだペーストが塗布された導体パターン間に複数のコネクタチップ１を接合させる際、はんだペースト面間の間隔に応じて夫々のくびれ部を折り曲げ（変形させ）、全てのコネクタチップ１が上側プリント基板２２の導体パターン２２ａに確実に接合できる程度にくびれ且つ折曲している。更には、コネクタチップ接合後にプリント基板に熱影響等による反りが生じ、基板間の間隔が変化しても折曲部５ａ，６ａが変形してはんだ接合部に過大な応力集中が生じるのを防止できる程度にくびれ且つ折曲している。
【００２１】
このようなコネクタチップ１を実際に表面実装機を使って回路基板に実装する際には、ハンドリングが容易なように、多数のコネクタチップ１を、図３に示すように、エンボスキャリアテープ（台紙テープ）１０に等間隔で収容して用いる。より具体的には、このエンボスキャリアテープ１０には、十字型の凹部１０ａが所定間隔で形成されており、コネクタチップ１は、その長手方向がエンボスキャリアテープ１０の長手方向と直交する向きで、且つ、図４に示すように、コネクタチップ１の当接部３ｂ，４ｂが凹部１０ａの底面に当接するように凹部１０ａに収容されている。
【００２２】
又、エンボスキャリアテープ１０の上面には貼布テープ１１が接着被覆され、コネクタチップ１が脱落しないようになっている。尚、コネクタチップ１の上部接合部２の接合面２ａは、エンボスキャリアテープ１０の上面とほぼ面一であるので、貼布テープ１１は、コネクタチップ１の接合面２ａにも接着しており、コネクタチップ１を凹部１０ａに確実に収容保持している。
【００２３】
コネクタチップ１を、図５に示す下側プリント基板２１に実装するに当たって、エンボスキャリアテープ１０をチップマウンタの電子部品供給部（図示せず）に装着し、図３に示すエンボスキャリアテープ１０の送り丸穴１０ｂに電子部品供給部の送り機構を噛合させ、エンボスキャリアテープ１０を所定ピッチで送出する。そして、これと同時にエンボスキャリアテープ１０に被覆された貼布テープ１１を剥離しながら、エンボスキャリアテープ１０の凹部１０ａに収納されたコネクタチップ１を１つづつ取り出す。この取り出し作業は、コネクタチップ１の上部接合部２の接合面２ａを吸着装置（図示せず）で吸着することによって行う。
【００２４】
尚、接合面２ａには幅広面２ｄが形成されているのでコネクタチップ１の吸引面積を大きくとることができ、コネクタチップ１を吸引装置で確実に保持することができる。その為、下側プリント基板２１への実装中にコネクタチップ１が脱落するのを極力防止することができる。
次に、取り出したコネクタチップ１を下側プリント基板２１の導体パターン２１ａの所定位置に搭載する。この搭載位置は、図５に示す位置に限らず、下側プリント基板２１と上側プリント基板２２とを一定間隔で対向配置でき、且つ、図６に示すように、双方の基板２１，２２の導体パターン２１ａ，２２ａ間に介装できる位置であればいずれの位置でも良い。例えば、基板２１，２２の電源用導体パターン（図示せず）や信号伝達用導体パターン（図示せず）の、一定距離離間した複数の位置が考えられる。尚、この搭載位置にはフラックスの含有したはんだ、即ち、はんだペーストが予め塗布されている。
【００２５】
コネクタチップ１の当接部３ｂ，４ｂは幅広であるため、コネクタチップ１を下側基板２１の導体パターン２１ａに搭載する際、コネクタチップ１が誤って倒れたりすることなく、コネクタチップ１の導体パターン２１ａへの搭載を確実に行うことができる。
電子部品及びコネクタチップ１をチップマウンターを用いて全て搭載した後、下側プリント基板２１を加熱炉で加熱し、はんだを再溶融する。
【００２６】
この加熱工程により、はんだは、コネクタチップ１の下部接合部３，４の接合面３ａ，４ａと下側基板２１の導体パターン２１ａとの間に入り込み、その後、はんだが凝固して、コネクタチップ１を導体パターン２１ａ上にしっかりと接合する。
尚、コネクタチップ１の下部接合部３，４間に形成された継ぎ合わせ目の周囲は、はんだによって導体パターン上に固着されるので、コネクタチップ１の不必要な変形を防止することができる。
【００２７】
このように、表面実装法及びリフローソルダリング法によって下側基板２１への電子部品及びコネクタチップ１の実装を迅速且つ確実に行うことができる。又、基板２１への孔開けなどの特別な加工を必要としない。
次に、下側基板２１に実装されたコネクタチップ１に上側プリント基板２２を載置する。尚、この上側プリント基板２２の上面には、上述の表面実装法及びリフローソルダリング法によって必要な電子部品（図示せず）が予め実装されている。
【００２８】
この載置作業に当たっては、図６及び図７に示すように、下側プリント基板２１に実装されたコネクタチップ１の上側接合面２ａを、上側プリント基板２２の下面に形成された導体パターン２２ａの所定位置に当接させる。尚、この所定位置にもフラックスの含有したはんだ、即ち、はんだペーストが予め塗布されている。
【００２９】
尚、各コネクタチップ１と当接する部分の導体パターン２２ａに塗布されたはんだペースト量が不均一の場合がある。このような状態で上側プリント基板２２をコネクタチップ１に載置した際、コネクタチップ１が全て上側基板２２の導体パターンに当接せず、一部のコネクタチップ１と導体パターンとの間に隙間が生じることがある。その為、この状態で加熱炉で上側基板２２を加熱してもコネクタチップ１と上側基板２２の導体パターン２２ａとの間にはんだ付け不良個所が生じてしまう。しかし、このような場合であっても、コネクタチップ１の基板支持部５，６には折曲部５ａ，６ａが形成されているので、上側基板２２をコネクタチップ１に載置した後、この上側基板２２を一定の押圧力で下方に押圧すれば、各コネクタチップ１の折曲部５ａ，６ａを夫々適度に変形させることができ、全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａを、上側基板２２の導体パターン２２ａに密着させることが可能となる。
【００３０】
尚、上側プリント基板２２の自重で全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａが上側基板２２の導体パターン２２ａに密着するように折曲部５ａ，６ａ及びくびれ部５ｂ，６ｂを形成しても良い。これにより、上側プリント基板２２を下方に押し付ける工程を省略することができる。
次に、以上のように対向配置させたプリント基板２１，２２を加熱炉で再加熱して、上側基板２２のはんだを再溶融させ、コネクタチップ１の上側接合面２ａにはんだを接合させる。上述のように、全てのコネクタチップ１の上側接合面２ａを上側基板２２の導体パターン２２ａに密着させているので、はんだの溶融・凝固により全てのコネクタチップ１を、図８に示すように、上側プリント基板２２の導体パターン２２ａに確実に接合できる。
【００３１】
上述のようにして対向配置させた２枚のプリント基板２１，２２を任意の向きで電子機器筐体に収容する。
このように、上述の実施形態に係るコネクタチップ１を、対向配置された基板２１，２２の間に介装させることで、基板間の間隔を非常に狭くすることができ、プリント基板部の省スペースを図ることが可能になる。
【００３２】
又、上述の実施形態に係るコネクタチップ１を介在させた基板を電子機器の筐体に収容した後、プリント基板が熱影響などにより若干変形し、プリント基板間の間隔が変化しても、コネクタチップ１の折曲部５ａ，６ａが変形することで上部及び下部の接合部２，３，４に接合したはんだへの応力集中を回避することができ、はんだ剥離を防止することができる。
【００３３】
尚、上述の実施形態と異なり、板材は、折り曲げ易く且つ導電性に優れた材料であればいずれの材料でも良い。
又、コネクタチップ１の上部接合部２が板材の継ぎ合わせ目を有していても良い。
更に、折曲部を夫々、基板支持部の外方に折れ曲がるように形成しても良く、一方の折曲部を基板支持部の外方に折れ曲がるように形成し、他方の折曲部を基板支持部の内方に折れ曲がるように形成しても良い。
【００３４】
更に又、折曲部５ａ，６ａには必ずしも絞り部５ｂ，６ｂを形成する必要はないが、絞り部５ｂ，６ｂを形成することでより変形させ易くなるという効果を有する。
又、上述の実施形態のように本発明に係るコネクタチップを２枚のプリント基板間に介装させるだけでなく、複数枚のプリント基板間に介装させて多層構造のプリント基板を組み付けることも可能であることは言うまでもない。
【００３５】
尚、本発明に係るコネクタチップ１を接合させる導体パターンは、基板上のいずれの導体パターンでも良いが、スルーホール近傍のランドであることがより好ましい。ランドにコネクタチップ１を接合することで、基板をよりしっかりと積層させることができる。
又、コネクタチップ１を電気的接続を伴わない単なるスペーサとしてプリント基板間に介装させることも可能である。この場合には、コネクタチップ１の材質が導電性であることを必ずしも必要とせず、又、コネクタチップ１の接合されるパターンは導電パターンでなく、単なるダミーのパターンでも良いことは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１のコネクタチップは、対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップであって、板材を折曲して端面視がほぼ矩形状をなすように形成され、互いに対向する上部及び下部が各基板の導体パターンに接合する接合部となり、導体パターンに対する一方の接合部の接合面は平坦面に形成されており、そして、側部の各々は、接合部が互いに離間する方向に平坦面を平行移動させるべく、その伸縮を可能にする折曲部を備えていることを特徴としている。
【００３７】
従来のように雄コネクタと雌コネクタとを夫々、対向配置したプリント基板間に介在させる必要がないので、プリント基板間の間隔を狭くすることができ、表面実装法のメリットを最大限生かして基板部の省スペースを図ることが可能になる。
又、従来のようにピンをプリント基板間に介在させる必要がないので、基板への孔開けやピン先端部のはんだ付けなどの余分な工程を必要としない。その為、部品実装工程の簡略化という表面実装法特有のメリットを生かすことができる。
【００３８】
更に、端面視がほぼ矩形状をなしているので、コネクタチップのプリント基板上での占有面積が小さくて済み、基板上への電子部品の高密度実装化に貢献する。
【００３９】
プリント基板の導体パターン上に塗布されたはんだペーストの量が不均一でも一方のプリント基板に実装した全てのコネクタチップを他方の基板の導体パターンに確実に接合させることができる。
又、対向する２つのプリント基板の間隔が厳密に一定でなくても複数のコネクタチップを基板の導体パターン間に確実に接合させることができる。
【００４０】
更に、２つのプリント基板間の間隔が経時的に変化した場合、コネクタチップのはんだ接合部が剥離するのを極力防止する。
本発明の請求項２のコネクタチップは、他方の接合部が板材の継ぎ合わせ目を有し、この継ぎ合わせ目にて分割された２つの半体からなることを特徴としている。
継ぎ合わせ目を有することで、変形し易い他方の接合部をプリント基板の導体パターンにはんだで固着させることができるので、基板へ実装した後のコネクタチップの不必要な変形を防止することができる。
【００４１】
本発明の請求項３のコネクタチップは、他方の接合部における各半体が前記継ぎ合わせ目側の先端を前記一方の接合部に近づけるべく傾斜していることを特徴としている。
この場合、前記他方の接合部とこの接合部が接合される導体パターンとの隙間にはんだが入り込み、そして、このはんだが凝固するので、コネクタチップをプリント基板により強固に接合することができる。
【００４２】
本発明の請求項４のコネクタチップは、前記平坦面に拡幅された幅広面部が形成されていることを特徴としている。
台紙テープの凹部から取り出したコネクタチップをプリント基板に搭載する際、吸着装置は前記平坦面の幅広面部をしっかりと吸着することができ、搭載作業中にコネクタチップが吸着装置から脱落することがない。
更に、本発明は、台紙テープと、この台紙テープに所定間隔で設けられた凹部と、前記凹部にそれぞれ収容された請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタチップと、前記凹部の開口を覆い、前記コネクタチップの脱落を不能にする貼布テープとを備えたテーピングコネクタチップを（請求項５）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１の正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るテーピングコネクタチップを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るテーピングコネクタチップの図３におけるIV-IV断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、下側プリント基板２１に搭載した状態を上方から見た図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間に介装した状態を側方から見た図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間に介装した状態を基板の長手方向から見た図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るコネクタチップ１を、プリント基板２１，２２の間にはんだ接合した状態を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１ コネクタチップ
２ｄ 幅広面（拡幅面部）
２ 上部接合部（一方の接合部）
３，４ 下部接合部（他方の接合部の半体）
５ 基板支持部（脚部）
５ａ 折曲部
６ 基板支持部（脚部）
６ａ 折曲部
１０ エンボスキャリアテープ（台紙テープ）
１０ａ 凹部
１１ 貼布テープ
２１ 下側プリント基板
２２ 上側プリント基板
Claims (5)
- 対向する２枚のプリント基板間に介在させ、プリント基板を積層させるコネクタチップであって、
板材を折曲して形成され、端面視がほぼ矩形状となるべく互いに対向する上部及び下部、並びに、これら上部と下部との間を延び且つ互いに対向する一対の側部を有し、
前記上部及び前記下部のそれぞれは各基板の導体パターンに接合される接合部になるとともに、前記導体パターンに対する一方の接合部の接合面は平坦面に形成されており、
前記側部の各々は、前記一方及び他方の接合部が互いに離間する方向に前記平坦面を導体パターンと密着させるべく、その伸縮を可能にする折曲部を備えていることを特徴とするコネクタチップ。 - 他方の接合部は、前記板材の継ぎ合わせ目を有し、この継ぎ合わせ目にて分割された２つの半体からなることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタチップ。
- 前記各半体は、前記継ぎ合わせ目側の先端を前記一方の接合部に近づけるべく傾斜していることを特徴とする、請求項２に記載のコネクタチップ。
- 前記平坦面には、拡幅された幅広面部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコネクタチップ。
- 台紙テープと、この台紙テープに所定間隔で設けられた凹部と、前記凹部にそれぞれ収容された請求項１乃至４のいずれかに記載のコネクタチップと、前記凹部の開口を覆い、前記コネクタチップの脱落を不能にする貼布テープとを備えたことを特徴とするテーピングコネクタチップ。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP02563798A JP4025885B2 (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | コネクタチップ及びテーピングコネクタチップ |
| US09/121,048 US5984692A (en) | 1998-02-06 | 1998-07-23 | Board stacking connector chip and tape cartridge containing the chip |
Applications Claiming Priority (1)
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