JP4151498B2

JP4151498B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP4151498B2
Application number: JP2003274555A
Authority: JP
Inventors: 修治加藤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: JP2005038704A

Description

本発明は、２枚の回路基板間を電気的に接続するコネクタに関するものである。

従来から、厚み方向を一致させた形で配置する２枚の回路基板（プリント基板）間を電気的に接続するコネクタとして図６に示す構成のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。図６に示した構成のコネクタは、合成樹脂成形品である細長の直方体状のボディ１０’を備え、導電性の金属板からなる複数のコンタクト２０’がボディ１０’の長手方向に並設されている。

上述のコネクタは、ボディ１０’の長手方向の両端部にガイドピン１５’が貫設されており、ガイドピン１５’においてボディ１０’の上下両面それぞれから突出した部分を各回路基板（図示せず）に設けたガイド孔に挿入することにより、各回路基板に対する位置決めがなされるようになっている。

また、上述のコンタクト２０’は、各回路基板それぞれに形成された導電パターンに半田付けされる一対の端子片２１’の一端部同士を連結片２２’により連続一体に連結したコ字状に形成されており、ボディ１０’にはコンタクト２０’の一対の端子片２１’および連結片２２’を保持する保持溝１６’がコンタクト２０’の本数分設けられている。

しかして、上述のコネクタを用いて２枚の回路基板を接続するには、例えば、一方の回路基板の導電パターンにクリーム半田を塗布した後、各ガイドピン１５’のうちボディ１０’の下面から突出した部分を一方の回路基板のガイド孔に挿入し、続いて、他方の回路基板の導電パターンにクリーム半田を塗布した後、各ガイドピン１５’のうちボディ１０’の上面から突出した部分を他方の回路基板のガイド孔に挿入し、その後、半田リフロー炉内を通過させてクリーム半田を固化させることによって、２枚の回路基板を電気的に接続することができる。
特開２００２−３１３４５７号公報（段落番号〔００１１〕−〔００１３〕、図１−図６）

ところで、上述の図６に示した構成のコネクタにより２枚の回路基板を接続する工程を自動化する場合には、コネクタにおける上記他方の回路基板との対向面を吸着冶具によって吸着してガイドピン１５’が上記一方の回路基板のガイド孔に挿入されるように配置する必要があるが、コネクタの上記対向面には端子片２１’がボディ１０’の長手方向に並設されているので、平坦面を確保することが難しく吸着しにくくなる可能性がある。一方、吸着冶具による吸着面を確保するためにコネクタの上下両面を平坦にすると半田からなるフィレットが形成されるスペースがなくなり、端子片２１’と導電パターンとの接合強度が不十分となったり、端子片２１’が導電パターンから浮き上がったりする可能性がある。また、吸着面を確保するためにボディ１０’を大型化すると、各回路基板におけるコネクタの占有面積が大きくなってしまう。

また、上述のコネクタでは、コンタクト２０’が略全長に亘ってボディ１０’に密着しておりコンタクト２０’の剛性が高いので、回路基板に曲げ応力や衝撃などのストレスがかかった時に端子片２１’と導電パターンとを電気的に接続している半田からなる接合部にストレスがかかりやすく、接合部にクラックが発生したり接合部が剥離してしまう可能性があった。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、ボディを大型化することなく平坦な吸着面を比較的広い面積で確保することができるコネクタを提供することにある。

請求項１の発明は、２枚の回路基板を電気的に接続するコネクタであって、合成樹脂成形品からなる細長のボディと、ボディに貫通保持された連結片と連結片の両端縁から連結片に交差し且つボディの長手方向に直交する方向に延設されて各回路基板それぞれの導電パターンに半田付けされる一対の端子片を有しボディの長手方向に並設された複数本のコンタクトとを備え、ボディは、各回路基板との対向面のうち連結片に対する端子片の延設方向と反対側が平坦面であって、各コンタクトは、連結片の中間部がボディに貫通保持されて両端部がボディにおける回路基板それぞれとの各対向面から突出し各対向面と各端子片とが離間しているとともに、各端子片は、連結片の両端縁から連結片に交差し且つボディの長手方向に直交する方向に延設された部分が一方の脚片を構成し、一方の脚片の延設方向とは反対側が開放されたコ字状に形成され、他方の脚片が各回路基板それぞれの導電パターンと対向することを特徴とする。

この発明によれば、ボディにおける各回路基板との対向面のうち連結片に対する端子片の延設方向と反対側の平坦面を吸着面とすることができるので、ボディを大型化することなく平坦な吸着面を比較的広い面積で確保することができる。更に、前記各端子片が前記ボディにおける前記回路基板それぞれとの前記各対向面と離間していることにより、前記各端子片の周辺に半田からなるフィレットが形成されるスペースを確保することができ、また、従来のように端子片がボディに当接している場合に比べて前記コンタクトが撓みやすくなり、前記各端子片が前記各回路基板から浮き上がるのを防止することができるとともに、前記各回路基板に曲げ応力や衝撃などのストレスがかかった時に前記各端子片と前記導電パターンとを電気的に接続している半田からなる接合部にかかるストレスを軽減することができて接合部にクラックが発生したり接合部が剥離してしまうのを防止することができる。

本発明では、ボディにおける各回路基板との対向面のうち連結片に対する端子片の延設方向と反対側が平坦面であるので、当該平坦面を吸着面とすることができ、ボディを大型化することなく平坦な吸着面を比較的広い面積で確保することができるという効果がある。

（参考例１）
本参考例のコネクタは、厚み方向を一致させた形で配置する２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂ（図２（ａ），（ｂ）参照）を電気的に接続するコネクタであって、図１に示すように、合成樹脂成形品からなる細長の直方体状のボディ１０を有し、導電性の金属板からなる複数本のコンタクト２０をボディ１０の長手方向に並設した構成を有する。

ボディ１０は長手方向の両端部にそれぞれ取付台１２を備え、両取付台１２の間に複数本のコンタクト２０が所定間隔で並設されている。また、本参考例のコネクタは、ボディ１０における取付台１２の上下両面（図１（ａ）における上下両面）に円柱状の位置決め突起１３が突設されており、位置決め突起１３を回路基板５０Ａ，５０Ｂに設けた円形状の位置決め孔５３に挿入することで回路基板５０Ａ，５０Ｂに位置決めすることができるようになっている。なお、位置決め突起５３は、先端部が先端に近づくほど断面積が徐々に小さくなる形状に形成されており、位置決め孔５３に挿入しやすくなっている。

コンタクト２０は、ボディ１０に貫通保持された短冊状の連結片２２と連結片２２の両端縁から連結片２２に交差（直交）し且つボディ１０の長手方向に直交する方向に延設されて各回路基板５０Ａ，５０Ｂそれぞれの導電パターン５２に半田付けされる一対の端子片２１とから構成されており、ボディ１０の長手方向に直交する断面形状がコ字状になっている。要するに、本参考例におけるコンタクト２０は、一対の端子片２１の一端部同士を連結片２２により連続一体に連結したコ字状に形成されている。ここにおいて、各コンタクト２０は、連結片２２の中間部がボディ１０に貫通保持されて両端部がボディ１０における回路基板５０Ａ，５０Ｂそれぞれとの対向面から突出し各対向面と各端子片２１とが離間している。なお、本参考例のコネクタでは、両端子片２１における導電パターン５２と対向する接続面間の距離Ｌ１（図３（ｂ）参照）を取付台１２における回路基板５０Ａ，５０Ｂと対向する対向面間の距離Ｌ２（図３（ｂ）参照）よりもやや小さく設定してあり、端子片２１と導電パターン５２との間にクリーム半田のようなろう材が介在できるようになっている。一例として、本参考例では、コンタクト２０となる金属板の厚み寸法Ｌ０（図３（ｂ）参照）を０．１２ｍｍとし、上記接続面間の距離Ｌ１を２．４ｍｍ、上記対向面間の距離Ｌ２を２．５ｍｍに設定してある。また、端子片４１はＳｎメッキあるいはＡｕメッキを施してある。

したがって、本参考例のコネクタを用いて２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂを接続するには、例えば、一方の回路基板５０Ｂ（図２（ｂ）参照）の導電パターン５２にクリーム半田を塗布した後、図１（ａ）における下側の２つの位置決め突起５３を一方の回路基板５０Ｂの各位置決め孔５３に挿入し、続いて、他方の回路基板５０Ａ（図２（ａ）参照）の導電パターン５２にクリーム半田を塗布した後、図１（ａ）における上側の２つの位置決め突起５３を他方の回路基板５０Ａの各位置決め孔５３に挿入し、その後、半田リフロー炉内を通過させてクリーム半田を固化させることによって、２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂを電気的に接続することができる。すなわち、各コンタクト２０の一方の端子片２１を一方の回路基板５０Ｂに形成された導電パターン５２に半田付けするとともに、各コンタクト２０の他方の端子片２１を他方の回路基板５０Ａに形成された導電パターン５２に半田付けすることにより、２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂを電気的に接続することができる。なお、図２（ａ），（ｂ）には回路基板５０Ａ，５０Ｂにおいてボディ１０が配置される位置を一点鎖線で示してある。

ところで、本参考例におけるボディ１０は、幅方向（図１（ｂ）の上下方向）の一方側において各コンタクト２０の連結片２２が貫通保持されており、各回路基板５０Ａ，５０Ｂとの対向面のうち連結片２２に対する端子片２１の延設方向と反対側が平坦面となっており、この平坦面の一部（例えば、図１（ｂ）において一点鎖線で囲んだ領域Ｃ）を、２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂを接続する工程を自動化する場合に用いる吸着冶具（図示せず）による吸着面とすることができるようになっている。さらに説明すれば、本参考例では、コネクタ２０の端子片２１が、ボディ１０における回路基板５０Ａ，５０Ｂとの各対向面のうちボディ１０の長手方向に沿った中心線Ｍ（図１（ｂ），（ｃ）参照）により２分される２つの領域の一方の領域に重ならないように配置されている。

しかして、本参考例のコネクタでは、ボディ１０における各回路基板５０Ａ，５０Ｂとの対向面のうち、連結片２２に対する端子片２１の延設方向と反対側の平坦面を吸着面とすることができるので、ボディ１０を大型化する（回路基板５０Ａ，５０Ｂにおけるコネクタの占有面積を大きくする）ことなく平坦な吸着面を比較的広い面積で確保することができ、コネクタを吸着冶具によって確実に吸着することができるから、２枚の回路基板５０Ａ，５０Ｂを接続する工程の自動化が容易になる。

また、本参考例における各コンタクト２０は、連結片２２の中間部がボディ１０に貫通保持されて両端部がボディ１０における回路基板５０Ａ，５０Ｂそれぞれとの対向面から突出し各対向面と各端子片２１とが離間しているので、各端子片２１がボディ１０における回路基板５０Ａ，５０Ｂそれぞれとの対向面と離間していることにより、各端子片２１の周辺に半田フィレットが形成されるスペースを確保することができ、また、図６に示した従来例のように端子片２１’がボディ１０’に当接している場合に比べてコンタクト２０が撓みやすくなり、各端子片２１が回路基板５０Ａ，５０Ｂから浮き上がるのを防止することができるとともに、回路基板５０Ａ，５０Ｂに曲げ応力や衝撃などのストレスがかかった時に端子片２１と導電パターン５２とを電気的に接続している半田からなる接合部にかかるストレスを軽減することができて接合部にクラックが発生したり接合部が剥離してしまうのを防止することができる。

ところで、本参考例のコネクタは、図３（ａ），（ｂ）に示すように、金属フープ材６０を用いて複数本のコンタクト２０を形成し且つ隣り合うコンタクト２０の連結片２２同士がＴ字状の繋ぎ部６４でキャリア部６１に連結された状態において、順送の金型を用いてボディ１０を、金属フープ材６０における連結片２２の中間部をインサートする形で同時成形し、その後、繋ぎ部６４を連結片２２から切断することにより各コンタクト２０を分離している。したがって、本参考例では、製造時に各コンタクト２０の端子片２１ではなくて連結片２２が繋ぎ片６４を介してキャリア部６１に繋がれているので、端子片２１の外周縁に繋ぎ部６４との切断部が形成されることがなく、端子片２１の外周縁の全周に亘って半田からなるフィレットを形成することが可能となり、接続信頼性の向上を図れる。

（実施形態１）
本実施形態のコネクタの基本構成は参考例１と略同じであって、図４に示すように、ボディ１０および端子片２１の形状などが相違している。また、本実施形態では、各取付台１２に位置決め突起１３を突設する代わりに、各取付台１２に帯板状の金属板からなる接続片１４を貫設してある。なお、参考例１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態のコネクタは、回路基板５０Ａ，５０Ｂの厚み方向におけるボディ１０の寸法を参考例１に比べて小さく設定してあり、各端子片２１をコ字状に形成してある。ここにおいて、各端子片２１は、連結片２２の両端縁から連結片２２に交差（直交）し且つボディ１０の長手方向に直交する方向に延設された部分が一方の脚片を構成し、一方の脚片の延設方向とは反対側が開放されたコ字状に形成され、他方の脚片が回路基板５０Ａ，５０Ｂの導電パターン５２と対向するようになっている。

しかして、本実施形態では、参考例１に比べて端子片２１が撓みやすくなり、端子片２１が回路基板５０Ａ，５０Ｂから浮き上がるのをより確実に防止することができるとともに、回路基板５０Ａ，５０Ｂに曲げ応力や衝撃などのストレスがかかった時に端子片２１と導電パターン５２とを電気的に接続している半田からなる接合部にかかるストレスをより軽減することができて接合部にクラックが発生したり接合部が剥離してしまうのをより確実に防止することができる。

また、参考例１では取付台１２に位置決め突起１３を突設しているが、本実施形態では、上述のように取付台１２に接続片１４を貫設してあり、接続片１４のうち取付台１２における回路基板５０Ａ，５０Ｂとの対向面から突出した部分を回路基板５０Ａ，５０Ｂの円形状の位置決め孔５３に挿入し、回路基板５０Ａ，５０Ｂの両面において位置決め孔５３の周部に形成されたランド５４にクリーム半田などのろう材を用いて固定するようになっているので、回路基板５０Ａ，５０Ｂとコネクタとの結合強度を高めることができる。

参考例１を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は断面図である。同上の接続対象となる回路基板の説明図である。同上の製造方法の説明図である。実施形態１を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は下面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）は断面図である。同上の接続対象となる回路基板の説明図である。従来例を示す概略斜視図である。

符号の説明

１０ボディ
１２取付台
１３位置決め突起
１４接続片
２０コンタクト
２１端子片
２２連結片
５０Ａ，５０Ｂ回路基板
５２導電パターン
５３位置決め孔
５４ランド
６０金属フープ材
６１キャリア部
６４繋ぎ部

Claims

２枚の回路基板を電気的に接続するコネクタであって、合成樹脂成形品からなる細長のボディと、ボディに貫通保持された連結片と連結片の両端縁から連結片に交差し且つボディの長手方向に直交する方向に延設されて各回路基板それぞれの導電パターンに半田付けされる一対の端子片を有しボディの長手方向に並設された複数本のコンタクトとを備え、ボディは、各回路基板との対向面のうち連結片に対する端子片の延設方向と反対側が平坦面であって、各コンタクトは、連結片の中間部がボディに貫通保持されて両端部がボディにおける回路基板それぞれとの各対向面から突出し各対向面と各端子片とが離間しているとともに、各端子片は、連結片の両端縁から連結片に交差し且つボディの長手方向に直交する方向に延設された部分が一方の脚片を構成し、一方の脚片の延設方向とは反対側が開放されたコ字状に形成され、他方の脚片が各回路基板それぞれの導電パターンと対向することを特徴とするコネクタ。