JP4133533B2

JP4133533B2 - Connection structure for connectors and electrical components to boards

Info

Publication number: JP4133533B2
Application number: JP2003110783A
Authority: JP
Inventors: 義一高木; 和志宮原
Original assignee: JST Mfg Co Ltd
Current assignee: JST Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2023-04-15
Also published as: KR20040090422A; JP2004319230A; CN1538566A; KR101076955B1; CN100370654C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板などの回路基板の表面に形成された配線パッドに対して、ピンコンタクトを表面実装により接続して用いられる表面実装型のコネクタ及び基板上に形成された配線パッドと電気的接続が可能なＤＩＰスイッチやコネクタなどを含む電気部品の基板への接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、表面実装技術により基板上に表面実装されるＳＭＴ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｍｏｕｎｔ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）コネクタとして、次のような構造を有するものが知られている。すなわち、ＳＭＴコネクタは、複数の配線端子を束ねたハーネス端子などの相手方コネクタを装着して電気的に接続させる第１接続部を上面側に有し、基板上に形成された配線パッドと電気的に接続させる第２接続部としての複数のピンコンタクトを下面側に有し、これら複数のピンコンタクトを長手方向に沿って所定のピッチで並設した状態で保持させる。尚、ハウジングは各種エンジニアリングプラスチックなどの樹脂からなり、基板はガラス粒子入りエポキシ樹脂などからなる。すなわち、これらハウジングと基板とは異なる材質からなる。
【０００３】
上記ハウジングは、第１接続部において、相手方コネクタを容易に装着させるために、相手方コネクタを所定の位置へと案内する位置決め部として、当該相手方コネクタを４方から囲む側壁面を有する間口部を備えている。尚、相手方コネクタの各配線端子は、コネクタの第１接続部の接続端子とほぼ同じピッチに予め配列されている。また、ハウジングの両端部には、基板への実装時の接合強度をより強くするための補強タブが設けられている。この補強タブは、黄銅など銅系の材質からなり、ハウジングの樹脂成形時に一体的に形成されたり、ハウジングに嵌合するなどして一体的に形成されている。また、補強タブは側面視略Ｌ字状の形態をなし、その屈曲部を境にして一方側（上側外面）がハウジングの端面に一体的に形成され、他方側（下側裏面）が基板上の金属製パッドとハンダを介して接続固定されている。コネクタのピンコンタクトは、各々基板上の配線パッドとハンダを介して接続されている。
【０００４】
一般に、コネクタの基板上への実装については、リフロー方式が採用され、予め各パッドにハンダが塗布された基板上に、当該パッドのハンダにコネクタの各ピンコンタクトが接触するように位置決めされた状態で搭載され、この状態で基板を高温下のリフロー槽に通してハンダを溶融した後に当該リフロー槽から取り出してハンダを固化することにより、コネクタの各ピンコンタクトをハンダに接続固定し、各パッドと電気的に接続させている。
【０００５】
上述したような構造を有するコネクタとしては、例えば、特許文献１に示されるように、下向きコ字状のアーチ形の頭頂部に吊設されたバルジ部と、両端部から水平方向に背向して突出した基板への接合部とを有する補強金具を具備しており、ハウジングの長手方向の両端上面に穿設されたバルジ穴に上記バルジ部を上方から圧入し、上記接合部をピンコンタクトと表面実装可能に併設されるように構成したものが提案されている。
【０００６】
このようなコネクタなどの電子部品が実装された基板は、様々な電子製品に用いられており、その中には例えば自動車の車体内などに用いられて使用時に非常に高い温度にさらされる環境下に置かれることも多い。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１３９２４２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような高温の環境下に置かれたときには、コネクタは熱膨張によりハウジングの全長寸法が伸長変形することになるが、コネクタのハウジングの材質が基板と異なることが多いため、これらの熱膨張係数の違いにより、コネクタの各ピンコンタクトと基板上の各配線パッドとの間で位置ずれが生じる。特に、補強タブはハウジングの両端部に設けられているので、ハウジングの熱膨張による変形に伴う位置ずれの影響を最も受けやすい。例えば、上述したような側面視Ｌ字状の補強タブを用いたときは、ハウジングの熱膨張に伴う伸長変形によって、ハウジングに一体的に形成された上側外面が長手方向へ押圧されて屈曲部における内角が鋭角になるように変形し、基板との接合部分においてハンダに接合された下側裏面に対して屈曲部近辺から剥がれる方向へ変形力が付加される。このような変形力によって、基板との接合部分におけるハンダにクラックが生じたり基板からの剥離が生じやすくなり、コネクタのピンコンタクトと基板上の配線パッドとの電気的接続が不安定になるとともに、基板上におけるコネクタの接合強度（ピール強度）が弱まって脱落してしまうといった不具合が生じやすい。
【０００９】
上述したような側面視Ｌ字状の形態をなす構造以外の補強タブとして、例えば、上記特許文献１に示すようなコネクタに用いる補強金具を用いた場合でも、補強金具は基板との接合部以外の部分がコネクタのハウジングに圧入され一体化されているため、ハウジングの熱膨張による長手方向への伸長変形時に上記接合部と熱膨張係数の異なる基板の配線パッドとの位置ずれが生じてこれら接合部分に大きな応力が集中的に付加され、同様な不具合が生じやすい。
【００１０】
このような不具合を防止するために、補強タブにおける基板との接合面積を大きくして接合に用いるハンダ量を増やすことにより接合強度を向上させることが考えられるが、この場合には基板上の電子部品の実装有効面積が減少してしまうとともに、多量のハンダにより基板の細かな配線パターンに対して複数の配線パターンに跨って塗布され接続不良が生じやすくなるのであまり好ましくない。
【００１１】
また、基板に貫通穴を設けて補強タブをこの貫通穴に挿入して取り付け固定することも考えられるが、基板の裏面側での電子部品の実装有効面積が減少してしまうのでこれも好ましくない。
【００１２】
さらに、相手方コネクタとして、例えば、頻繁にコネクタに対して抜き差しするようなゲームカセットを用いた場合では、使用者がゲームカセットをコネクタから引き抜く際にコネクタに対して平面的あるいは立体的に回転方向へねじるように応力を付加させることもあり、当該ねじり応力がコネクタと基板との接合部分に集中することによりこれらの接合状態が悪化して、上述したような課題を引き起こすことも考えられる。
【００１３】
また、上記のような課題については、コネクタに限られるものでなく、人の手動による操作によって様々な方向から外力が付加される電気部品に生じやすく、例えば、複数のスイッチが備えられ且つ回路変更を可能とするＤＩＰスイッチをはじめとする多くの種類の面実装型の電気部品に生じやすい。
【００１４】
本発明は、上述したような課題を解決し、外部からの大きな応力に対して、あるいは高温の環境下においてもコネクタの基板との接合状態を良好に維持して、これらの接合不良を低減し得るコネクタ及び電気部品の基板への接続構造を提供することを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述したような課題を解決するために本発明は、次のような構成のコネクタを手段として用いる。
（１）の発明は、複数のピンコンタクトを長手方向に沿って並設した状態で保持するハウジングと、当該ハウジングの長手方向における両端部の各々に設けられ且つ基板との接合状態を補強するための弾性変形が可能な板状部材からなる補強部とを備えた表面実装型のコネクタであって、前記補強部は、前記ハウジングの端部に一体的に取り付けられる取付部、前記基板への接合面を配した接合部、及び前記取付部から前記接合部へ延設される延設部を有し、当該延設部と前記ハウジングの端部との間に前記補強部の弾性変形領域としての隙間部分が形成されたことを特徴とする。
（１）の発明によれば、補強部はその延設部においてハウジングに対する隙間部分が形成された状態で取付部がハウジングの端部に取り付けられているので、外部から付加される様々な方向からの応力や、ハウジングの熱膨張などによる長手方向への伸長変形に対して、延設部が上記隙間部分で柔軟に弾性変形することが可能となり、これにより接合部と基板との接合部分への応力を緩和させることが可能となる。
（２）の発明は、（１）に記載のコネクタであって、前記接合部は異なる位置に２箇所設けられ、前記延設部は前記取付部の両側部から各々枝分かれして各前記接合部に向かい延設されていることを特徴とする。
（２）の発明によれば、延設部が取付部から枝分かれして接合部が異なる位置に２箇所設けられているので、延設部が隙間部分で弾性変形したとしても、接合部と基板との接合部分への応力を分散させることにより、更に上記付加応力を緩和させることが可能となる。
（３）の発明は、（１）又は（２）に記載のコネクタであって、前記接合部における接合面は、その全長寸法が前記延設部の全長寸法より大きい形態をなしていることを特徴とする。
（３）の発明によれば、接合部における基板に対する接合面積が大きくなるので、上記付加応力に対して基板との接合をより強固に維持させることを可能としている。
（４）の発明は、（１）の発明乃至（３）の発明のいずれかに記載のコネクタであって、前記ピンコンタクトは、前記ハウジングに保持される被保持部と、前記基板上の配線パッドに接続される接続部と、当該接続部と前記被保持部との間に形成された撓み変形可能な変形許容部とを備えたことを特徴とする。
（４）の発明によれば、ハウジングに付加される様々な方向からの外力や熱膨張などに対して、ハウジングに保持されている被保持部と基板に接続されている接続部との位置関係にずれが生じたときに、ピンコンタクトの変形許容部が撓み変形などを含む弾性変形することによって、例えばハンダを介して接続されるピンコンタクトの接続部と基板の配線パッドとの接続部分に集中的に付加される応力を緩和させることが可能となるので、上記接続部分での剥がれやハンダクラックなどによる電気的接続不良を生じにくくすることが可能となる。
【００１６】
本発明では、（１）から（４）のいずれかに記載のコネクタであって、前記接合部は、前記基板との接合面において、前記ハウジングの短手方向に沿って延びる第一の接合部と、当該第一の接合部にほぼ直交するように前記ハウジングの長手方向に沿って延びる第二の接合部と、前記第一の接合部と前記第二の接合部との間に形成された屈曲部とを有するコネクタを提供することが可能である。すなわち、このコネクタは、前記接合部における接合面が少なくとも一つの平面視Ｌ字状部を有する構成となっている。このような構成とすることにより、接合面における基板との接合面積が第二の接合面により増大するので、基板との接合強度をより向上させることが可能であるとともに、例えば、ハウジングが熱膨張などによって長手方向へ伸長変形し、更に熱膨張係数の小さな基板が伸長変形した際に、補強部は、その取付部が上記ハウジングの伸長変形にともなって長手方向へずれるように移動し、基板との接合面付近を支点として延設部が上記長手方向へ撓むように弾性変形するが、当該撓む方向に沿って延びる第二の接合部及び屈曲部によってこれを支えるため、基板との接合強度をより向上させることが可能となるのである。
【００１７】
また、本発明では、（１）から（４）のいずれかに記載のコネクタであって、前記接合部は、前記基板との接合面において、前記ハウジングの短手方向に沿って延びる第一の接合部と、この第一の接合部の両端部からハウジングの長手方向に沿って延びる２つの第二の接合部と、各第二の接合部と第一の接合部との間にそれぞれ形成された２つの屈曲部とを有するコネクタを提供することが可能である。すなわち、このコネクタは、前記接合部における接合面が平面視コ字状部を有する構成となっている。このような構成とすることにより、接合面における基板との接合面積が２つの第二の接合面により増大するので、基板との接合強度をより向上させることが可能であるとともに、例えば、ハウジングが熱膨張などによって長手方向へ伸長変形した際に、補強部は、その取付部が上記ハウジングの伸長変形にともなって長手方向へずれるように移動し、基板との接合面付近を支点として延設部が上記長手方向へ撓むように弾性変形するが、当該撓む方向に沿って延びる第二の接合部及び屈曲部によってこれを支えるため、基板との接合強度をより向上させることが可能となるとともに、弾性変形に伴うねじれ変形を防止させ、基板との接合強度をより向上させることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明では、（１）から（４）のいずれかに記載のコネクタであって、接合部には、接合面から所定の寸法上方に位置する部位に貫通穴が設けられているコネクタを提供することにより、仮にハンダを介して基板と接合する際に、当該ハンダが接合部から延設部に向かって面伝いに上昇するいわゆるハンダ上りに対して、貫通穴にハンダを潜らせて当該ハンダの面伝いの上昇を抑えることにより、基板との接合部におけるハンダの量を適度に維持させ、当該基板との接合強度の低下を防止することが可能となる。上記貫通穴は、接合する基板に対してほぼ平行となるように接合面に沿うように形成されていることが好ましく、ハンダの面伝いの上昇を幅広く的確に抑えることが可能となる。
【００１９】
加えて、本発明における変形許容部を有するピンコンタクトを備えた具体的な電気部品としては、例えば、複数のピンコンタクトを長手方向に沿って並設した状態で保持するハウジングを備えた表面実装型の電気部品であって、前記ピンコンタクトは、前記ハウジングに保持される被保持部と、前記基板上の配線パッドに接続される接続部と、当該接続部と前記被保持部との間に形成された撓み変形可能な変形許容部とを備えたことを特徴とする電気部品を挙げることができる。このような構成とすることにより、先述した（４）の発明と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００２０】
また、本発明における変形許容部を有するピンコンタクトを備えた具体的な電気部品の別の例としては、複数のピンコンタクトを長手方向に沿って並設した状態で保持するハウジングを備えた表面実装型の電気部品であって、前記ピンコンタクトは、前記ハウジングに保持される被保持部と、前記基板上の配線パッドに接続される接続部と、当該接続部と前記被保持部との間に形成された撓み変形可能な変形許容部とを備え、当該変形許容部は屈曲部分を挟んでほぼ直線状に延びるように形成された第一の変形許容部及び第二変形許容部を有することを特徴とする電気部品を挙げることができる。このように、屈曲部分を挟んでほぼ直線状に延びるように形成された第一の変形許容部及び第二の変形許容部を有することにより、上記屈曲部を中心として各第一の変形許容部及び第二の変形許容部がそれぞれ弾性変形を行うことが可能となり、変形許容部全体としての弾性変形する方向の自由度及びその大きさを大きくすることが可能となるので、基板の配線パッドとの接続部分に集中する付加応力によって生じる剥がれやハンダクラックによる電気的接続不良などの不具合を抑えることが可能となる。
【００２１】
また、本発明では、次のような構成を有する電気部品の基板への接続構造を手段として用いる。
（５）の発明は、複数のピンコンタクトを長手方向に沿って並設した状態で保持するハウジングと、当該ハウジングの端部に一体的に取り付けられる取付部、前記基板への接合面を配した接合部、及び前記取付部から前記接合部へ延設される延設部を有する弾性変形が可能な板状部材からなる補強部とを備えた表面実装型のコネクタを用い、各前記複数のピンコンタクトが前記基板に形成された配線パッド上にハンダを介して接合される電気部品の基板への接続構造であって、
前記電気部品は、その前記補強部における前記延設部と前記ハウジングの端部との間に前記補強部の弾性変形領域としての隙間部分が形成された状態で、前記接合部を前記基板上にハンダを介して接合させていることを特徴とする。
（５）の発明によれば、電気部品は、その補強部が延設部においてハウジングに対する隙間部分が形成された状態で基板上に接合された構造となっているので、仮に電気部品が接続された基板を高温の環境下に置かれた際に、基板と電気部品のハウジングとの熱膨張係数の差などにより、電気部品の補強部における基板への接合部に対する取付部の位置関係がずれた状態となり、補強部がその接合部を支点としてハウジングの長手方向に弾性変形しやすいが、上記ハウジングとの隙間部分で延設部の弾性変形を柔軟に弾性変形領域において許容することが可能となる。これにより、接合部と基板との接合部分への応力を緩和させることが可能となるので、補強部の接合部と基板とを接合させるハンダのクラックや剥離といった不具合を低減させ、補強部と基板との接合状態を良好に維持させやすくなる。
【００２２】
（５）の発明における電気部品としては、ピンコンタクト等の基板との電気的接点部分を有する電気部品であって、特に様々な方向から外力が付加されやすい面実装型の電気部品に適用可能であり、例えば、相手方コネクタに対して着脱自在に装着させて電気的接続を行うことが可能なコネクタのほか、複数のスイッチが備えられ且つ回路変更を可能とするＤＩＰスイッチをはじめとする多くの種類の電気部品に適用可能であり、特に、ハウジングが大型化した電気部品やピンコンタクトのピッチ間距離が非常に小さく、隣接するピンコンタクト同士の接触などによる電気的接続不良が生じやすい電気部品などに効果的である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のコネクタの一実施形態について図面等を参照しつつ説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。なお、以下の実施の形態において用いる、前後左右上下などの方向に関する用語は、説明の便宜上のためにのみ用いられるものである。
【００２４】
図１は本実施形態のコネクタを示す斜視図である。図２は本実施形態のコネクタを示す上面図である。図３は本実施形態のコネクタを示す底面図である。図４は本実施形態のコネクタを示す正面図である。図５は本実施形態のコネクタを示す端面図である。
【００２５】
コネクタ１は、金属製の複数のピンコンタクト２と、絶縁性樹脂で一体成型してなるハウジング３と、当該ハウジング３の長手方向における両端部の各々に設けられ後述する基板との接合強度を補強するための板状部材からなる弾性変形が可能な補強部４とを備えている。
【００２６】
ハウジング３の上面側には、相手側であるソケット側コネクタ（図示せず）が装着できるコネクタの間口部５が形成されている。間口部５の内壁面には、２つの突起部６がソケット側コネクタを所定の位置で装着させるための案内用として縦方向に沿って立設されている。また、間口部５の底面には、突起部６による案内によって装着されたソケット側コネクタの複数の端子と各々当接する端子部７（図２参照）が長手方向に沿って列状に並設されている。ハウジング３は、長さ寸法が４９．４ｍｍ、幅寸法が１３ｍｍ及び高さ寸法が２５ｍｍの外形寸法を有する。ハウジング３の底面には、基板へ表面実装した際に当該基板上での姿勢を安定化させるためのほぼ円柱形状の突出部８が隅角部の各々に合計４つ設けられている。また、各突出部８のうち２つの突出部８には、基板に対するコネクタ１の位置決め用ピン９（図３参照）が下方に向かって突設しており、基板に穿設された位置決め用穴に嵌合される。
【００２７】
複数のピンコンタクト２は、図５に本実施形態のコネクタに用いられるピンコンタクトの斜視図を示すように、ハウジング３の底面部の左右両端部において、当該ハウジング３の長手方向に沿って列状に等間隔で並設されている。ピンコンタクト２は、図５に示すように、その長手方向における中間部分にハウジング３の所定位置に圧入して挟持するようにして保持させるための複数の凹部２ａ及び凸部２ｂを有する被保持部２ｃが形成されており、また、基板上に形成された配線パッド（図示せず）にハンダを介して接続される接続部２ｄと、当該接続部２ｄと被保持部２ｃとの間に形成された撓み変形可能な変形許容部２ｅとを備えている。コンタクトピン２の変形許容部２ｅは、ほぼ直線状に形成された被保持部２ｃの最下端より鈍角的にわずかに屈曲されて直線状に延びるように形成された第１の変形許容部２ｆと、当該第１の変形許容部２ｆの最下端よりさらに屈曲されて直線状に延びるように形成された第２の変形許容部２ｇとを備えている。上記接続部２ｄは、第２の変形許容部２ｇの最下端よりさらに屈曲して直線状に延びるように形成されており、基板の配線パッドとの接合面積を増大させるために基板に対して平行となるようにほぼ水平方向へ曲げ加工が施されている。ピンコンタクト２をこのような構成とすることにより、コネクタに対して様々な方向から付加される外力によって、ハンダを介して接続されているピンコンタクト２の接続部２ｄと基板上の配線パッドとの接続部分に付加応力が集中したときに、ピンコンタクト２は二つの変形許容部２ｆ、２ｇが自在に撓み変形することによって、上記接続部分の付加応力の集中を緩和させ、ピンコンタクト２の接続部２ｄと基板上の配線パッドとの剥離やハンダのクラックが生じにくくしている。本発明における変形許容部２ｆは、撓み変形が可能となるように弾性変形自在となるように、被保持部２ｃ及び接続部２ｄに対して直線状では無くある角度だけ屈曲された状態となっており、この屈曲部分を支点として様々な方向への弾性変形がしやすい形状となっている。本実施形態では、変形許容部２ｅとして第１の変形許容部２ｆ及び第２の変形許容部２ｇの２つを設けることにより、上記屈曲部分が合計３箇所となるようにしているので、各変形許容部２ｆ、２ｇが各屈曲部分を支点としてそれぞれの方向に撓み変形や曲げ変形を行うので、変形許容部２ｅ全体としての弾性変形の大きさや方向の自由度が増大するとともに、隣接する変形許容部の弾性変形により付加される応力を自身の弾性変形によって緩和させることになるので、上記ピンコンタクトの接続部２ｄと基板上の配線パッドとの接続部分へ集中する付加応力を当該自由度の増大変形許容部２ｅによってより大きく緩和させることが可能となるのである。また、本発明における変形許容部は、本実施形態に示すように被保持部２ｃや接続部２ｄに対して必ずしも屈曲部分を有するように形成しなくてもよく、例えば、撓み変形などを含む弾性変形が自在となるようにＲ状に形成することも可能である。尚、ハウジング３の材質としては、例えば、シンメトリックポリスチレン系樹脂、ポリフェニンサルファイド、６Ｔナイロン、４６ナイロンなどの熱可塑性樹脂を好ましく用いることができる。
【００２８】
次に、本発明の特徴部分である補強部４について説明する。図７は本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す斜視図である。図８は本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す正面図である。図９は本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す上面図である。図１０は本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す側面図である。補強部４は、ハウジング３の両端面に嵌め込むように取り付けられている。ハウジング３の両端面には、平面視ハ字状の嵌挿部１０（図６参照）が一体的に形成されており、補強部４はこの嵌挿部１０に嵌め込まれるようにハウジング３に取り付けられている。補強部４は、黄銅など銅系の材質からなる板状部材を所定の形状に加工してなるものである（図７参照）。補強部４として銅系の材質を用いることにより、ステンレスなどに必要な表面めっき処理を不要として、低コスト化を図るとともに基板への接合時のハンダとの接合強度を良好なものとしている。補強部４は、ハウジング３の嵌挿部１０に一体的に取り付けられる取付部１１、基板との接合面を下端に配した接合部１２、及び取付部１１から接合部１２へ延設される延設部１３を有する。
【００２９】
取付部１１はハウジング３の嵌挿部１０にその上方から挿入され、その両側面に形成された複数の突設部１１ａによって嵌挿部１０との嵌め合い強度がある程度確保された状態でハウジング３に取り付けられている。
【００３０】
延設部１３は取付部１１における上部両側面から水平方向に沿って外方へ各々枝分かれするように延設され、更にこの延設方向とはほぼ垂直方向に下方へ向かって延設されている。補強部４は取付部１１と２つの延設部１３との各々の隙間部分に嵌挿部１０が位置するようにハウジングに取り付けられる構造となっているため、取付部１１が嵌挿部１０によって固定され取り付けられて支持されている一方、延設部１３は嵌挿部１０を含む他の部位によってハウジングに支持されていない。
【００３１】
接合部１２は各延設部１３の下方端に位置し、接合するべく基板に対して異なる２箇所の位置に設けられている。接合部１２は平面視コ字状の形態をなしており、ハウジング３の短手方向に沿って延びる第一の接合部１２ａと、この第一の接合部１２ａの両端部からハウジング３の長手方向に沿って延びる２つの第二の接合部１２ｂと、各第二の接合部１２ｂと第一の接合部１２ａとの間にそれぞれ形成された２つの屈曲部１２ｃとを有する。接合部１２における基板との接合面は、その水平断面における全長寸法が延設部１３の上記全長寸法より大きい形態をなしており、接合部１２の下端面（基板との接合面）における基板との接合面積がこれら２つの第二の接合部１２ｂにより増大するので、基板との接合強度をより向上させることが可能となっている。
【００３２】
また、接合部１２には、基板との接合面から所定の寸法上方に位置する部位に２つの貫通穴１２ｄが設けられている。貫通穴１２ｄは、長穴形状の形態をなし、接合する基板に対してほぼ平行となるように接合面に沿って形成されている。ハンダを用いた基板との接合に際して、ハンダが接合部１２から延設部１３に向かって面伝いに上昇するいわゆるハンダ上りに対して、２つの貫通穴１２ｄにハンダを潜らせて当該ハンダの面伝いの上昇を抑えることにより、基板との接合部分におけるハンダ量を適度に維持させ、当該基板との接合強度の低下を防止することを可能としている。
【００３３】
次にコネクタ１の基板への接合状態について説明する。図１１は本実施形態のコネクタを基板上に表面実装した状態を説明するための説明図である。このような形態の補強部４を有するコネクタ１は、所定の配線パターンが形成された基板２０に面実装される（図１１参照）。基板２０には、コネクタ１の複数のピンコンタクト２に当接する所定位置に配線パッド２１が形成されているとともに、補強部４と当接する位置に金属性のパッド２２が形成されている。コネクタ１は、基板２０上の各パッド２１、２２に対してリフロー方式などによりハンダを介して接合される一方、基板２０上の図示しない部位において他の多くの電子部品などが接合されることにより基板ユニットが形成される。このような基板ユニットは、自動車メーター用などに用いられ、この使用時において非常に高い温度の環境下にさらされる場合がある。このような状況下においては、コネクタ１のハウジング３及び基板２０は熱膨張により伸長変形するが、両者の材質が異なり熱膨張係数の違いから基板２０上の各配線パッド２１に対するコネクタ１の各ピンコンタクト２の位置ずれ、及び基板２０上のパッド２２に対するコネクタ１の補強部４における接合部１２の位置ずれが生じてしまいやすい。特に、ハウジング３の中心位置から最も遠くに位置する両端面に取り付けられた補強部４ではこの位置ずれの度合いが大きい。これに対して、本実施形態のコネクタでは、図４に示すように補強部４における延設部１３及び接合部１２とハウジング３の端面との間に補強部４の弾性変形領域としての隙間部分Ｓが形成されている。すなわち、ハウジング３の両端面には、上記隙間部分Ｓを形成するための切欠部１４が延設部１３及び接合部１２と対向する位置に設けられている。このような構成とすることにより、上述したハウジング３及び基板２０の熱膨張係数の違いによる補強部４の長手方向への撓み変形に対して、延設部１３が隙間部分Ｓで柔軟に変形することが可能となり、これにより接合部１２と基板２０との接合部分への応力を緩和させることが可能となる。図１２は本実施形態において、コネクタが熱膨張により長手方向に沿って伸長変形した際の状態を説明するための説明図である。この図１２に示すように、基板２０の伸長変形よりもハウジング３の伸長変形の方が大きくなると、基板２０上のパッド２２と接合された接合部１２の位置に対してハウジング３に取り付けられた取付部１１（図１２中では省略、図７参照）が当該ハウジング３の熱膨張による伸長変形時の押圧によって図中の右側に位置ずれを起こし、これに伴い延設部１３が隙間部分Ｓにおいて撓むように弾性変形する。この弾性変形によって、接合部１２と基板２０のパッド２２との接合部分に付加される応力を緩和させることが可能となるのである。特に、本実施形態では延設部１３が上述したように撓む方向に沿って延びる２つの第二の接合部１２ｂ及び屈曲部１２ｃ（図１２中では省略、図７参照）によって上記付加応力に対して接合状態をより強く維持し得るとともに、延設部１３における弾性変形に伴うねじれ変形を防止させ、基板２０との接合強度をより向上させることが可能となっている。尚、図１２ではハウジング３及び基板２０の熱膨張による位置ずれを分かりやすく図示するために、接合部１２とパッド２２との接合位置を基準として熱膨張時の伸長変形による位置ずれを示している。
【００３４】
次に、本発明に用いられる補強部４の接合部１２の変形例について説明する。本実施形態では、接合部１２は図７乃至図１０に示すように平面視コ字状の形態をなしているが、これに限定されるものでなく、図１３及び図１４に示すような形態の接合部を用いることも可能である。図１３は本発明のコネクタに用いられる補強部の変形を示す斜視図である。この接合部３０は、ハウジング（図示せず）の短手方向に沿って延びる第一の接合部３１と、当該第一の接合部３１の外側部からほぼ直交するようにハウジングの長手方向に沿って延びる第二の接合部３２と、第一の接合部３１と第二の接合部３２との間に形成された屈曲部３３とを有する。すなわち、このコネクタは、接合部３０が少なくとも一つの平面視Ｌ字状部を有する構成となっている。このような構成とすることにより、接合部３０は基板との接合面積が第二の接合部３２の形成により増大するとともに、ハウジングの長手方向への撓み変形に伴う付加応力に対して、当該撓み変形する方向に沿って延びる第二の接合部３２と基板との接合面によって剥離を防止させるべく接合強度をより向上させている。
【００３５】
図１４は本発明のコネクタに用いられる補強部の別の変形例を示す斜視図である。図１４に示される接合部４０は、基板との接合面において、ハウジングの短手方向に沿って延びる第一の接合部４１と、当該第一の接合部４１の内側部からほぼ直交するようにハウジングの長手方向に沿って延びる第二の接合部４２と、第一の接合部４１と第二の接合部４２との間に形成された屈曲部４３とを有する。このような構成とすることにより、上述した接合部３０と同じような効果を奏することが可能となる。尚、図１３及び図１４について接合部の構造を説明する際に、図示されない基板及びハウジングを用いたが、これらについては本実施形態と同様の形態を有するものとして説明している。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、補強部はその延設部においてハウジングとの隙間部分が形成されるようにハウジングに取り付けられているので、延設部がハウジングに接触しない上記隙間部分における弾性変形領域で柔軟に変形することにより、接合部と基板との接合部分への応力を緩和させることが可能となり、仮に基板へハンダを介して接合させた場合に、ハンダの剥離やクラックなどの不具合を低減し得る。
【００３７】
また、本発明によれば、取付部から枝分かれして延設部の端部に形成された２箇所の接合部により、基板との接合部分への応力を２箇所に分散させた分、更に緩和させることが可能となる。
【００３８】
さらに、本発明によれば、ピンコンタクトに変形許容部を備えることによって、基板との接続部分に集中する応力を弾性変形することで緩和させることが可能となる。
【００３９】
加えて、本発明によれば、基板に対する接合部における接合面積を大きくすることで、接合部と基板との接合部分への付加応力に対して、基板との接合をより強固に維持させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のコネクタを示す斜視図である。
【図２】本実施形態のコネクタを示す上面図である。
【図３】本実施形態のコネクタを示す底面図である。
【図４】本実施形態のコネクタを示す正面図である。
【図５】本実施形態のコネクタに用いられるピンコンタクトピンを示す斜視図である。
【図６】本実施形態のコネクタを示す端面図である。
【図７】本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す斜視図である。
【図８】本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す正面図である。
【図９】本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す上面図である。
【図１０】本実施形態のコネクタに用いられる補強部を示す側面図である。
【図１１】本実施形態のコネクタを基板上に表面実装した状態を説明するための説明図である。
【図１２】本実施形態において、コネクタが熱膨張により長手方向に沿って伸長変形した際の状態を説明するための説明図である。
【図１３】本発明のコネクタに用いられる補強部の変形を示す斜視図である。
【図１４】本発明のコネクタに用いられる補強部の別の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｓ隙間部分
１コネクタ
２ピンコンタクト
３ハウジング
４補強部
５間口部
６突起部
７端子部
８突出部
９位置決め用ピン
１０嵌挿部
１１取付部
１２接合部
１２ａ第一の接合部
１２ｂ第二の接合部
１２ｃ屈曲部
１２ｄ貫通穴
１３延設部
２０基板
２１配線パッド
２２パッド
３０接合部
３１第一の接合部
３２第二の接合部
３３屈曲部
４０接合部
４１第一の接合部
４２第二の接合部
４３屈曲部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mount type connector used by connecting pin contacts by surface mounting to a wiring pad formed on the surface of a circuit board such as a printed wiring board, and a wiring pad formed on the board and an electric circuit. The present invention relates to a structure for connecting electrical components including a DIP switch, a connector, and the like that can be connected electrically to a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an SMT (Surface-Mount-Technology) connector that is surface-mounted on a substrate by surface-mounting technology has been known having the following structure. That is, the SMT connector has a first connection portion on the upper surface side for mounting and electrically connecting a mating connector such as a harness terminal in which a plurality of wiring terminals are bundled, and is electrically connected to the wiring pads formed on the substrate. A plurality of pin contacts serving as second connection parts to be connected to the lower surface are provided on the lower surface side, and the plurality of pin contacts are held in parallel at a predetermined pitch along the longitudinal direction. The housing is made of a resin such as various engineering plastics, and the substrate is made of an epoxy resin containing glass particles. That is, the housing and the substrate are made of different materials.
[0003]
The housing includes a front opening having a side wall surface that surrounds the counterpart connector from four directions as a positioning portion for guiding the counterpart connector to a predetermined position in order to easily attach the counterpart connector in the first connection portion. ing. Note that the wiring terminals of the mating connector are arranged in advance at substantially the same pitch as the connection terminals of the first connection portion of the connector. In addition, reinforcing tabs are provided at both ends of the housing to further increase the bonding strength when mounted on the substrate. The reinforcing tab is made of a copper-based material such as brass, and is formed integrally when the housing is molded with resin, or is integrally formed by fitting into the housing. The reinforcing tab has a substantially L-shape when viewed from the side. One side (upper outer surface) is integrally formed on the end surface of the housing with the bent portion as a boundary, and the other side (lower rear surface) is on the substrate. The connection is fixed via metal pads and solder. Each pin contact of the connector is connected to a wiring pad on the substrate via solder.
[0004]
In general, the reflow method is used for mounting the connector on the board, and the position where the pin contacts of the connector are in contact with the solder of the pad on the board that has been previously coated with solder. In this state, the board is passed through a reflow bath at a high temperature to melt the solder, and then removed from the reflow bath and solidified by soldering, so that each pin contact of the connector is connected and fixed to the solder. Electrically connected.
[0005]
As a connector having the structure as described above, for example, as shown in Patent Document 1, a bulge portion suspended from a arch-shaped top portion of a downward U-shaped arch, and a back-facing horizontally from both ends. And a reinforcing metal fitting having a joint portion projecting to the board, the bulge portion is press-fitted from above into bulge holes drilled in the upper surface of both ends in the longitudinal direction of the housing, and the joint portion is a pin contact. There has been proposed one that is configured to be mounted side by side.
[0006]
Substrates on which electronic components such as connectors are mounted are used in various electronic products, and are used in, for example, the interior of automobile bodies and are exposed to extremely high temperatures during use. Often placed in.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-139242
[Problems to be solved by the invention]
When the connector is placed in such a high temperature environment, the overall length of the connector is extended and deformed due to thermal expansion. However, since the housing material of the connector is often different from the board, these thermal expansion coefficients Due to the difference in position, misalignment occurs between each pin contact of the connector and each wiring pad on the substrate. In particular, since the reinforcing tabs are provided at both end portions of the housing, the reinforcing tabs are most susceptible to displacement due to deformation due to thermal expansion of the housing. For example, when the L-shaped reinforcing tab as described above is used, the upper outer surface integrally formed with the housing is pressed in the longitudinal direction due to the extension deformation accompanying the thermal expansion of the housing, and in the bent portion. The inner angle is deformed so as to be an acute angle, and a deforming force is applied to the lower back surface bonded to the solder at the bonding portion with the substrate in the direction of peeling from the vicinity of the bent portion. Due to such a deformation force, the solder at the joint with the substrate is likely to crack or peel off from the substrate, and the electrical connection between the connector pin contact and the wiring pad on the substrate becomes unstable. There is a tendency that the bonding strength (peel strength) of the connector on the board is weakened and falls off.
[0009]
As a reinforcing tab other than the L-shaped structure as described above, for example, even when a reinforcing metal fitting used for a connector as shown in Patent Document 1 is used, the reinforcing metal fitting is other than the joint with the substrate. Since this part is press-fitted into the housing of the connector and integrated with each other, when the housing is expanded in the longitudinal direction due to thermal expansion, a position shift occurs between the joint and the wiring pad of the board having a different thermal expansion coefficient. A large stress is intensively applied to the portion, and the same problem is likely to occur.
[0010]
In order to prevent such problems, it is conceivable to increase the bonding strength by increasing the amount of solder used for bonding by increasing the bonding area of the reinforcing tab with the substrate. This is not preferable because the effective mounting area of the components is reduced, and a fine wiring pattern on the substrate is applied over a plurality of wiring patterns by a large amount of solder, and connection failure easily occurs.
[0011]
In addition, it is conceivable to provide a through hole in the substrate and insert and fix the reinforcing tab into the through hole, but this is not preferable because the effective mounting area of the electronic component on the back side of the substrate is reduced. .
[0012]
Furthermore, for example, when a game cassette that is frequently inserted into and removed from the connector is used as the counterpart connector, when the user pulls out the game cassette from the connector, the connector rotates in a planar or three-dimensional direction with respect to the connector. In some cases, stress is applied so as to be twisted, and when the torsional stress is concentrated on the joint portion between the connector and the board, these joint states are deteriorated to cause the above-described problems.
[0013]
In addition, the above-described problems are not limited to connectors, and are likely to occur in electrical components to which external force is applied from various directions by manual operation by a person. For example, a plurality of switches are provided and a circuit is changed. This is likely to occur in many types of surface-mounting electrical components, including DIP switches that enable this.
[0014]
The present invention solves the above-described problems, and maintains a good bonding state between the connector and the board against a large external stress or even in a high temperature environment, thereby reducing these bonding failures. It is an object of the present invention to provide a connector and a structure for connecting electrical components to a substrate.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention uses a connector having the following configuration as a means.
The invention of (1) reinforces the bonding state between a housing that holds a plurality of pin contacts arranged side by side in the longitudinal direction, and both ends of the housing in the longitudinal direction, and the substrate. A surface mount type connector including a reinforcing portion made of a plate-like member capable of elastic deformation, wherein the reinforcing portion is an attachment portion integrally attached to an end portion of the housing, and is joined to the substrate A connecting portion provided with a surface, and an extending portion extending from the mounting portion to the connecting portion, and serving as an elastic deformation region of the reinforcing portion between the extending portion and the end of the housing. A gap portion is formed.
According to the invention of (1), the reinforcing portion is attached to the end portion of the housing in a state where a gap portion with respect to the housing is formed in the extending portion, so that the reinforcing portion can be applied from various directions added from the outside. The extension portion can be elastically deformed flexibly in the gap portion with respect to the elongation deformation in the longitudinal direction due to the stress of the housing and the thermal expansion of the housing. Stress can be relaxed.
The invention according to (2) is the connector according to (1), wherein the joint portions are provided at two different positions, and the extending portions are branched from both side portions of the attachment portion, respectively. It is characterized by extending toward the front.
According to the invention of (2), since the extended portion is branched from the mounting portion and the joint portion is provided at two positions, even if the extended portion is elastically deformed at the gap portion, the joint portion and the substrate It is possible to further relax the additional stress by dispersing the stress to the joint portion.
The invention of (3) is the connector according to (1) or (2), wherein the joint surface of the joint portion has a form in which the overall length dimension is larger than the overall length dimension of the extension portion. Features.
According to the invention of (3), since the bonding area with respect to the substrate at the bonding portion is increased, it is possible to more firmly maintain the bonding with the substrate against the applied stress.
The invention of (4) is the connector according to any of the inventions of (1) to (3), wherein the pin contact includes a held portion held by the housing and a wiring on the substrate A connecting portion connected to the pad, and a deformation allowing portion that is formed between the connecting portion and the held portion and can be deformed flexibly are provided.
According to the invention of (4), the positional relationship between the held portion held by the housing and the connecting portion connected to the substrate with respect to external force or thermal expansion from various directions applied to the housing. When the displacement occurs, the pin contact deformation permitting portion is elastically deformed including bending deformation, for example, concentrated on the connection portion between the pin contact connecting portion and the wiring pad of the substrate connected via solder, for example. Therefore, it is possible to alleviate the stress applied to the connection portion, and it is possible to make it difficult to cause poor electrical connection due to peeling at the connection portion or solder crack.
[0016]
In this invention, it is a connector in any one of (1) to (4), Comprising: The said junction part is a 1st junction part extended along the transversal direction of the said housing in a junction surface with the said board | substrate. And a second joint extending along the longitudinal direction of the housing so as to be substantially orthogonal to the first joint, and the first joint and the second joint. It is possible to provide a connector having a bent portion. That is, this connector has a configuration in which the joining surface of the joining portion has at least one L-shaped portion in plan view. With such a configuration, the bonding area between the bonding surface and the substrate is increased by the second bonding surface, so that the bonding strength with the substrate can be further improved and, for example, the housing is thermally expanded. When the substrate having a small thermal expansion coefficient is elongated and deformed due to, for example, the longitudinal direction of the substrate, the reinforcing portion moves so that the mounting portion is displaced in the longitudinal direction along with the elongation deformation of the housing. The extension portion is elastically deformed with the vicinity of the joint surface as a fulcrum so that it bends in the longitudinal direction, but since this is supported by the second joint portion and the bent portion extending along the bending direction, the joint strength with the substrate is increased. This can be further improved.
[0017]
Moreover, in this invention, it is a connector in any one of (1) to (4), Comprising: The said junction part extends along the transversal direction of the said housing in the joining surface with the said board | substrate. Formed between the joint, the two second joints extending from both ends of the first joint along the longitudinal direction of the housing, and the second joint and the first joint. It is possible to provide a connector having only two bends. That is, this connector has a configuration in which the joint surface at the joint has a U-shaped portion in plan view. By adopting such a configuration, the bonding area between the bonding surface and the substrate is increased by the two second bonding surfaces, so that the bonding strength with the substrate can be further improved. When the expansion portion is deformed in the longitudinal direction due to thermal expansion or the like, the reinforcing portion moves so that the mounting portion is displaced in the longitudinal direction in accordance with the expansion deformation of the housing, and the extending portion with the vicinity of the joint surface with the substrate as a fulcrum Although it is elastically deformed so as to bend in the longitudinal direction, since it is supported by the second bonding portion and the bending portion extending along the bending direction, it becomes possible to further improve the bonding strength with the substrate, It is possible to prevent torsional deformation accompanying elastic deformation and further improve the bonding strength with the substrate.
[0018]
Furthermore, in the present invention, the connector according to any one of (1) to (4), wherein the connector includes a connector provided with a through hole at a position located above the bonding surface by a predetermined dimension. By providing, when joining to the substrate via solder, the solder is hidden in the through hole against the so-called solder rising where the solder rises over the surface from the joint to the extended part. By suppressing the increase in the solder surface, it is possible to appropriately maintain the amount of solder at the bonding portion with the substrate and to prevent a decrease in bonding strength with the substrate. The through hole is preferably formed so as to be along the bonding surface so as to be substantially parallel to the substrates to be bonded, and it is possible to suppress a rise in the solder along the surface widely and accurately.
[0019]
In addition, as a specific electric component including a pin contact having a deformation allowing portion in the present invention, for example, a surface mount type including a housing that holds a plurality of pin contacts arranged in parallel along the longitudinal direction. The pin contact is formed between the held portion held by the housing, the connection portion connected to the wiring pad on the substrate, and the connection portion and the held portion. An electrical component characterized by comprising a deformable portion that can be bent and deformed can be given. With such a configuration, it is possible to achieve the same operational effects as the above-described invention (4).
[0020]
In addition, as another example of a specific electric component having a pin contact having a deformation allowing portion in the present invention, a surface mounting including a housing for holding a plurality of pin contacts arranged in parallel along the longitudinal direction The pin contact includes a held portion held by the housing, a connection portion connected to a wiring pad on the substrate, and the connection portion and the held portion. A deformation allowing portion that can be bent and deformed, and the deformation allowing portion includes a first deformation allowing portion and a second deformation allowing portion that are formed to extend substantially linearly across the bent portion. Mention may be made of characteristic electrical components. As described above, each of the first deformation permissible portions centering on the bent portion has the first deformation permissible portion and the second deformation permissible portion formed so as to extend substantially linearly with the bent portion interposed therebetween. And the second deformation allowing portion can be elastically deformed, and the degree of freedom in the elastic deformation direction and the size of the entire deformation allowing portion can be increased. It is possible to suppress problems such as peeling caused by an applied stress concentrated on the connecting portion of the wire and poor electrical connection due to solder cracks.
[0021]
In the present invention, the connection structure of the electrical component having the following configuration to the substrate is used as means.
In the invention of (5), a housing that holds a plurality of pin contacts arranged in parallel along the longitudinal direction, a mounting portion that is integrally attached to an end portion of the housing, and a joint surface to the substrate are arranged. Each of the plurality of pins using a surface mount type connector including a joint portion and a reinforcing portion made of a plate-like member capable of elastic deformation having an extension portion extending from the attachment portion to the joint portion A structure for connecting an electrical component to a substrate, in which a contact is joined via a solder on a wiring pad formed on the substrate,
In the electrical component, a gap portion as an elastic deformation region of the reinforcing portion is formed between the extending portion of the reinforcing portion and an end portion of the housing, and the joint portion is placed on the substrate. It is characterized by being joined via solder.
According to the invention of (5), the electrical part has a structure in which the reinforcing part is joined to the substrate in a state where the extension part has a gap with respect to the housing, so that the electrical part is temporarily connected. When the printed circuit board is placed in a high-temperature environment, the positional relationship of the mounting part with respect to the joint part to the printed circuit board in the reinforcing part of the electrical component is shifted due to the difference in thermal expansion coefficient between the printed circuit board and the housing of the electrical component. The reinforcing portion is easily elastically deformed in the longitudinal direction of the housing with the joint portion as a fulcrum, but the elastic deformation of the extending portion can be flexibly allowed in the elastic deformation region at the gap portion with the housing. . This makes it possible to relieve stress on the joint between the joint and the substrate, thereby reducing problems such as cracking and peeling of the solder that joins the joint between the reinforcement and the substrate. It becomes easy to maintain the joining state with.
[0022]
The electrical component in the invention of (5) is an electrical component having an electrical contact portion with a substrate such as a pin contact, and can be applied particularly to a surface mount type electrical component to which an external force is easily applied from various directions. There are many types including, for example, DIP switches that are equipped with a plurality of switches and can change circuits in addition to connectors that can be detachably attached to the mating connector. In particular, it can be applied to electrical parts with large housings and the distance between pin contacts is very small, and electrical connections are likely to fail due to contact between adjacent pin contacts. It is effective.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the connector of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to this. In addition, the term regarding directions, such as front and rear, right and left, up and down, used in the following embodiments is used only for convenience of explanation.
[0024]
FIG. 1 is a perspective view showing the connector of this embodiment. FIG. 2 is a top view showing the connector of this embodiment. FIG. 3 is a bottom view showing the connector of this embodiment. FIG. 4 is a front view showing the connector of this embodiment. FIG. 5 is an end view showing the connector of this embodiment.
[0025]
The connector 1 reinforces the bonding strength between a plurality of pin contacts 2 made of metal, a housing 3 integrally formed of an insulating resin, and a board, which will be described later, provided at both ends in the longitudinal direction of the housing 3. And a reinforcing portion 4 that is made of a plate-like member that can be elastically deformed.
[0026]
On the upper surface side of the housing 3, a connector opening 5 to which a mating socket-side connector (not shown) can be attached is formed. On the inner wall surface of the frontage 5, two protrusions 6 are erected along the vertical direction for guiding for mounting the socket side connector at a predetermined position. Further, terminal portions 7 (see FIG. 2) that abut each of a plurality of terminals of the socket-side connector mounted by guidance by the protrusions 6 are arranged in a row along the longitudinal direction on the bottom surface of the frontage 5. ing. The housing 3 has outer dimensions of a length dimension of 49.4 mm, a width dimension of 13 mm, and a height dimension of 25 mm. The bottom surface of the housing 3 is provided with a total of four projecting portions 8 each having a substantially cylindrical shape for stabilizing the posture on the substrate when the surface is mounted on the substrate. Further, positioning pins 9 (see FIG. 3) of the connector 1 with respect to the board protrude downward from two of the protruding parts 8, and positioning holes formed in the board are provided. Fitted.
[0027]
The plurality of pin contacts 2 are arranged in rows along the longitudinal direction of the housing 3 at the left and right ends of the bottom surface of the housing 3 as shown in a perspective view of the pin contacts used in the connector of the present embodiment in FIG. Are arranged in parallel at equal intervals. As shown in FIG. 5, the pin contact 2 has a plurality of concave portions 2a and convex portions 2b for holding the pin contacts 2 so as to be press-fitted into a predetermined position of the housing 3 in an intermediate portion in the longitudinal direction. 2c is formed, and is formed between a connection portion 2d connected to a wiring pad (not shown) formed on the substrate via solder, and between the connection portion 2d and the held portion 2c. And a deformable portion 2e that can be bent and deformed. The deformation allowable portion 2e of the contact pin 2 is formed of a first deformation allowable portion 2f formed so as to be slightly bent at an obtuse angle and extend linearly from the lowermost end of the held portion 2c formed substantially linearly. And a second deformation-permitting part 2g that is further bent from the lowermost end of the first deformation-permitting part 2f and is formed to extend linearly. The connecting portion 2d is formed so as to further bend and extend linearly from the lowermost end of the second deformation allowing portion 2g, and is parallel to the substrate in order to increase the bonding area with the wiring pads of the substrate. The material is bent in a substantially horizontal direction. By configuring the pin contact 2 in this way, the external force applied to the connector from various directions causes the connection portion 2d of the pin contact 2 connected via the solder to the wiring pad on the substrate. When the applied stress is concentrated on the connection portion, the pin contact 2 is flexibly deformed by the two deformation allowing portions 2f and 2g, so that the concentration of the applied stress in the connection portion is reduced and the connection portion of the pin contact 2 is relaxed. 2d and the wiring pads on the substrate are not easily peeled off and solder cracks are less likely to occur. In the present invention, the deformation-permitting portion 2f is bent by a certain angle rather than a straight line with respect to the held portion 2c and the connecting portion 2d so as to be elastically deformable so that bending deformation is possible. In this shape, the bent portion serves as a fulcrum and is easily deformed elastically in various directions. In the present embodiment, by providing two of the first deformation permissible part 2f and the second deformation permissible part 2g as the deformation permissible part 2e, there are a total of three bent parts, so that each deformation Since the permissible portions 2f and 2g bend and deform in the respective directions with the respective bent portions serving as fulcrums, the degree of freedom and flexibility of the elastic deformation as a whole of the permissible deformation portion 2e is increased, and the adjacent permissible deformation is allowed. Since the stress applied by the elastic deformation of the portion is relieved by its own elastic deformation, the additional stress concentrated on the connection portion between the pin contact connecting portion 2d and the wiring pad on the substrate increases the degree of freedom. The deformation permitting portion 2e can relieve more greatly. Moreover, the deformation | transformation permission part in this invention does not necessarily need to form so that it may have a bending part with respect to the to-be-held part 2c and the connection part 2d, as shown in this embodiment, For example, it is elastic including bending deformation etc. It is also possible to form it in an R shape so that it can be freely deformed. As the material of the housing 3, for example, a thermoplastic resin such as symmetric polystyrene resin, polyphenine sulfide, 6T nylon and 46 nylon can be preferably used.
[0028]
Next, the reinforcement part 4 which is the characteristic part of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a perspective view showing a reinforcing portion used in the connector of this embodiment. FIG. 8 is a front view showing a reinforcing portion used in the connector of the present embodiment. FIG. 9 is a top view showing a reinforcing portion used in the connector of this embodiment. FIG. 10 is a side view showing a reinforcing portion used in the connector of this embodiment. The reinforcing portion 4 is attached so as to be fitted into both end faces of the housing 3. An insertion portion 10 (see FIG. 6) having a C-shape in plan view is integrally formed on both end surfaces of the housing 3, and the reinforcing portion 4 is attached to the housing 3 so as to be fitted into the insertion portion 10. It has been. The reinforcing portion 4 is formed by processing a plate-like member made of a copper-based material such as brass into a predetermined shape (see FIG. 7). By using a copper-based material as the reinforcing portion 4, the surface plating treatment required for stainless steel or the like is not required, cost reduction is achieved, and the bonding strength with the solder at the time of bonding to the substrate is improved. The reinforcing portion 4 includes an attachment portion 11 that is integrally attached to the fitting insertion portion 10 of the housing 3, a joint portion 12 that has a joint surface with the substrate disposed at the lower end, and an extension that extends from the attachment portion 11 to the joint portion 12. It has an installation part 13.
[0029]
The mounting portion 11 is inserted into the fitting insertion portion 10 of the housing 3 from above, and the housing 3 is in a state in which the fitting strength with the fitting insertion portion 10 is secured to some extent by the plurality of protruding portions 11a formed on both side surfaces thereof. Is attached.
[0030]
The extending portion 13 extends so as to branch outward from both side surfaces of the upper portion of the mounting portion 11 along the horizontal direction, and further extends downward in a direction substantially perpendicular to the extending direction. . Since the reinforcing portion 4 is structured to be attached to the housing such that the insertion portion 10 is positioned in each gap portion between the attachment portion 11 and the two extending portions 13, the attachment portion 11 is attached by the insertion portion 10. While being fixed and attached and supported, the extending portion 13 is not supported by the housing by other portions including the fitting insertion portion 10.
[0031]
The joining portion 12 is located at the lower end of each extending portion 13 and is provided at two different positions with respect to the substrate to be joined. The joint portion 12 has a U-shape in plan view, and includes a first joint portion 12a extending along the short direction of the housing 3 and the longitudinal direction of the housing 3 from both ends of the first joint portion 12a. And two bent portions 12c formed between each of the second bonded portions 12b and the first bonded portions 12a. The joint surface of the joint portion 12 with the substrate has a form in which the overall length dimension in the horizontal section is larger than the overall length dimension of the extension portion 13, and the substrate on the lower end surface (joint surface with the substrate) of the joint portion 12 Since the bonding area is increased by the two second bonding portions 12b, the bonding strength with the substrate can be further improved.
[0032]
In addition, the joint portion 12 is provided with two through holes 12d in a portion located a predetermined dimension above the joint surface with the substrate. The through hole 12d has a long hole shape, and is formed along the bonding surface so as to be substantially parallel to the substrates to be bonded. When the solder is joined to the substrate, the solder is hidden in the two through-holes 12d against the so-called solder rising in which the solder rises along the surface from the joint 12 toward the extending portion 13. By suppressing the increase in propagation, it is possible to maintain an appropriate amount of solder at the bonding portion with the substrate, and to prevent a decrease in bonding strength with the substrate.
[0033]
Next, the bonding state of the connector 1 to the board will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a state where the connector of the present embodiment is surface-mounted on a substrate. The connector 1 having the reinforcing portion 4 having such a configuration is surface-mounted on a substrate 20 on which a predetermined wiring pattern is formed (see FIG. 11). On the substrate 20, wiring pads 21 are formed at predetermined positions that contact the plurality of pin contacts 2 of the connector 1, and metal pads 22 are formed at positions that contact the reinforcing portion 4. The connector 1 is joined to the pads 21 and 22 on the substrate 20 via solder by a reflow method or the like, while many other electronic components and the like are joined on a portion not shown on the substrate 20. A substrate unit is formed. Such a substrate unit is used for an automobile meter or the like, and may be exposed to a very high temperature environment during use. Under such circumstances, the housing 3 and the board 20 of the connector 1 are extended and deformed by thermal expansion, but the pins of the connector 1 with respect to the wiring pads 21 on the board 20 differ from each other due to the difference in thermal expansion coefficient. The displacement of the contact 2 and the displacement of the joint 12 in the reinforcing portion 4 of the connector 1 with respect to the pad 22 on the substrate 20 are likely to occur. In particular, the degree of the positional deviation is large in the reinforcing portions 4 attached to both end faces located farthest from the center position of the housing 3. On the other hand, in the connector of the present embodiment, as shown in FIG. 4, a gap portion as an elastic deformation region of the reinforcing portion 4 between the extended portion 13 and the joint portion 12 in the reinforcing portion 4 and the end surface of the housing 3. S is formed. That is, on both end surfaces of the housing 3, notches 14 for forming the gap portion S are provided at positions facing the extended portion 13 and the joint portion 12. With such a configuration, the extending portion 13 is flexibly deformed in the gap portion S against the bending deformation in the longitudinal direction of the reinforcing portion 4 due to the difference in the thermal expansion coefficients of the housing 3 and the substrate 20 described above. This makes it possible to relieve stress on the joint portion between the joint portion 12 and the substrate 20. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a state when the connector is stretched and deformed along the longitudinal direction due to thermal expansion in the present embodiment. As shown in FIG. 12, when the extension deformation of the housing 3 becomes larger than the extension deformation of the substrate 20, it is attached to the housing 3 with respect to the position of the joint portion 12 joined to the pad 22 on the substrate 20. The attachment portion 11 (omitted in FIG. 12, refer to FIG. 7) is displaced to the right in the drawing by the pressing during the expansion deformation due to the thermal expansion of the housing 3, and accordingly, the extension portion 13 is in the gap portion S. Elastically deforms to bend. This elastic deformation can relieve the stress applied to the joint portion between the joint portion 12 and the pad 22 of the substrate 20. In particular, in the present embodiment, the additional stress is caused by the two second joint portions 12b and the bent portion 12c (omitted in FIG. 12, refer to FIG. 7) extending along the direction in which the extending portion 13 bends as described above. On the other hand, the bonding state can be maintained more strongly, and the torsional deformation accompanying the elastic deformation in the extending portion 13 can be prevented, and the bonding strength with the substrate 20 can be further improved. In FIG. 12, in order to easily illustrate the displacement due to the thermal expansion of the housing 3 and the substrate 20, the displacement due to the expansion deformation at the time of thermal expansion is shown with reference to the bonding position between the bonding portion 12 and the pad 22. .
[0034]
Next, the modification of the junction part 12 of the reinforcement part 4 used for this invention is demonstrated. In the present embodiment, the joint portion 12 has a U-shaped form in plan view as shown in FIGS. 7 to 10, but is not limited thereto, and the form as shown in FIGS. 13 and 14. It is also possible to use a joint portion. FIG. 13 is a perspective view showing a deformation of the reinforcing portion used in the connector of the present invention. The joint 30 extends along the longitudinal direction of the housing so that the first joint 31 extends along the short direction of the housing (not shown) and is substantially orthogonal to the outer side of the first joint 31. A second joint 32 extending in the direction and a bent portion 33 formed between the first joint 31 and the second joint 32. That is, this connector has a configuration in which the joint portion 30 has at least one L-shaped portion in plan view. By adopting such a configuration, the bonding area of the bonding portion 30 increases with the formation of the second bonding portion 32 and the bending of the bonding portion 30 against the additional stress accompanying the bending deformation in the longitudinal direction of the housing. The bonding strength is further improved to prevent peeling by the bonding surface between the second bonding portion 32 extending along the direction of deformation and the substrate.
[0035]
FIG. 14 is a perspective view showing another modification of the reinforcing portion used in the connector of the present invention. The joining portion 40 shown in FIG. 14 has a first joining portion 41 extending along the short side direction of the housing and a substantially orthogonal surface from the inner side of the first joining portion 41 on the joining surface with the substrate. It has the 2nd junction part 42 extended along the longitudinal direction of a housing, and the bending part 43 formed between the 1st junction part 41 and the 2nd junction part 42. FIG. By setting it as such a structure, it becomes possible to show an effect similar to the junction part 30 mentioned above. 13 and 14, the substrate and the housing (not shown) are used. However, these are described as having the same form as the present embodiment.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the reinforcing portion is attached to the housing so that a gap portion with the housing is formed in the extending portion, the extending portion is flexible in the elastic deformation region in the gap portion where the extending portion does not contact the housing. It is possible to relieve stress on the bonded portion between the bonded portion and the substrate by deforming into the substrate, and if it is bonded to the substrate via the solder, defects such as solder peeling and cracks can be reduced. .
[0037]
Further, according to the present invention, the stress applied to the joint portion with the substrate is further relaxed by the two joint portions branched from the attachment portion and formed at the end portion of the extending portion. It becomes possible to make it.
[0038]
Furthermore, according to the present invention, by providing the pin contact with the deformation allowing portion, it is possible to relieve the stress concentrated on the connection portion with the substrate by elastically deforming.
[0039]
In addition, according to the present invention, it is possible to maintain the bonding with the substrate more firmly against the applied stress to the bonding portion between the bonding portion and the substrate by increasing the bonding area at the bonding portion with respect to the substrate. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a connector of an embodiment.
FIG. 2 is a top view showing the connector of the present embodiment.
FIG. 3 is a bottom view showing the connector of the present embodiment.
FIG. 4 is a front view showing the connector of the present embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a pin contact pin used in the connector of the present embodiment.
FIG. 6 is an end view showing the connector of the present embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing a reinforcing portion used in the connector of the present embodiment.
FIG. 8 is a front view showing a reinforcing portion used in the connector of the present embodiment.
FIG. 9 is a top view showing a reinforcing portion used in the connector of the present embodiment.
FIG. 10 is a side view showing a reinforcing portion used in the connector of the present embodiment.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a state in which the connector of the present embodiment is surface-mounted on a substrate.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a state when the connector is stretched and deformed along the longitudinal direction due to thermal expansion in the present embodiment.
FIG. 13 is a perspective view showing a deformation of a reinforcing portion used in the connector of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing another modification of the reinforcing portion used in the connector of the present invention.
[Explanation of symbols]
S Slit 1 Connector 2 Pin contact 3 Housing 4 Reinforcement part 5 Frontage part 6 Projection part 7 Terminal part 8 Projection part 9 Positioning pin 10 Insertion part 11 Attachment part 12 Joint part 12a First joint part 12b Second joint Part 12c Bent part 12d Through hole 13 Extension part 20 Substrate 21 Wiring pad 22 Pad 30 Joint part 31 First joint part 32 Second joint part 33 Bend part 40 Joint part 41 First joint part 42 Second joint Part 43 bent part

Claims

A housing that holds a plurality of pin contacts arranged side by side in the longitudinal direction, and a plate that is provided at each of both ends in the longitudinal direction of the housing and that can be elastically deformed to reinforce the joining state with the substrate A surface mount type connector provided with a reinforcing portion made of a member,
The reinforcing portion includes an attachment portion that is integrally attached to an end portion of the housing, a joint portion that has a joint surface to the substrate, and an extending portion that extends from the attachment portion to the joint portion. A gap portion as an elastic deformation region of the reinforcing portion is formed between the extended portion and the end portion of the housing .
Two of the joint portions are provided at different positions, and the extension portions are branched from both side portions of the attachment portion and extend toward the two joint portions, respectively.
The thickness direction of the extending portion coincides with the longitudinal direction of the housing,
The joint portion includes a first joint portion that extends along the extending direction of the extension portion, and two second joints that extend from both ends of the first joint portion along the thickness direction of the extension portion. A connector comprising: a joint portion .

The pin contact includes a held portion held by the housing, a connection portion connected to a wiring pad on the substrate, and a deformable deformation formed between the connection portion and the held portion. The connector according to claim 1, further comprising an allowance portion.

A housing for holding in a state of being arranged a plurality of pin contacts in the longitudinal direction, the mounting portion integrally attached to the end of the housing, junction section provided with joining surfaces to the base plate, and the mounting portion Each of the plurality of pin contacts is formed on the substrate using a surface mount type connector including a reinforcing portion made of an elastically deformable plate-like member having an extending portion extending from the connecting portion to the joining portion. A connection structure to a substrate of electrical components to be bonded onto the wiring pads via solder,
Two of the joint portions are provided at different positions, and the extension portions are branched from both side portions of the attachment portion and extend toward the two joint portions, respectively.
The thickness direction of the extending portion coincides with the longitudinal direction of the housing,
The joint portion includes a first joint portion that extends along the extending direction of the extension portion, and two second joints that extend from both ends of the first joint portion along the thickness direction of the extension portion. With a joint,
The electrical component includes the first joint portion and the electrical connection portion in a state where a gap portion as an elastic deformation region of the reinforcement portion is formed between the extension portion of the reinforcement portion and an end portion of the housing. A structure for connecting an electric component to a substrate, wherein the second bonding portion is bonded to the substrate via solder.