JP4230489B2

JP4230489B2 - 導電性端子及び導電性端子を使用した電気コネクタ

Info

Publication number: JP4230489B2
Application number: JP2005518858A
Authority: JP
Inventors: インハオ
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: CN2598184Y; US20060094268A1; WO2004068640B1; WO2004068640A1; JP2006526250A

Description

本発明は、一般に導電性端子に関し、より詳細には回路基板に接続されたはんだボールを介して電子部品と回路基板との間の信号伝達が可能な電気コネクタに使用される導電性端子に関する。

図１〜３を参照すると、台湾特許出願０８７２１６１４７号（公開番号３９２９７５号）に開示されているように、電気コネクタ１は、コンピュータ装置に使用される中央処理装置（「ＣＰＵ」）とメインボードとを電気的に相互接続するゼロ挿入力（「ＺＩＦ」）電気コネクタである。電気コネクタ１は、絶縁性ハウジング１０と複数の導電性端子２とを有する。各導電性端子２は、その端にはんだボール２３をあらかじめセットすることによって、表面実装技術（「ＳＭＴ」）により回路基板３０と電気的に接続する。

電気コネクタ１の絶縁性ハウジング１０の下面は、回路基板３０側に向けられ位置決めされた取付面１２であり、上面は、電子部品を支承する支持面１１である。また、絶縁性ハウジング１０の取付面１２と支持面１１との間には複数のスルーホール１３が貫通している。

対応するスルーホール１３に収容された各導電性端子２は、支持面１１に向かって延在する接触部２０と、取付面１２まで反対方向に延在する端部２１とから成る。端部２１の下面２２は、対応するはんだボール２３にはんだ付される。

導電性端子２の端部２１にはんだボール２３をあらかじめセットする成功率を高めるために、端部２１は接触部２０に対して約９０度の角度をなす円盤形平面であり、端部２１と絶縁性ハウジング１０の取付面１２がほぼ同一の平面に配置される。端部２１が平らな円盤形であることによってはんだボール２３をあらかじめセットすることができる領域が広くなるため、はんだボール２３は確実にあらかじめセットされる。更に、端部２１の縁から複数の突起２５が一体的に延在しており、これにより、はんだボール２３が端部２１の下面２２からずれるのを防いでいる。

はんだボール２３をあらかじめセットするＳＭＴを利用するために、導電性端子２の一端の構造は、はんだボール２３を容易に配置し接続することができるものでなければならない。導電性端子２の端部は、種々の解決策によってはんだボール２３を配置し接続することができる様々な構造をとることができ、前述の方法はそのような解決策の１つに過ぎない。本発明は、はんだボール２３の配置及び接続が改善された導電性端子を提供する。

本発明の目的は、はんだボールの配置を容易に行うことができ、はんだボールとの接続を確実に行うことができる導電性端子を提供することである。

本発明の他の目的は、その導電性端子を使用する電気コネクタを提供することである。

本発明の導電性端子は、電子部品と回路基板との間の信号伝達が可能な電気コネクタの絶縁性ハウジングの複数の端子チャネル内に収容される。導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と所定の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と所定の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有する。導電性端子は、電子部品に電気接続される接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続される取付部とを有する。取付部は、はんだボールを収容するために絶縁性ハウジングから延出する錐（すい）状スペースを画定する。

回路基板にはんだ付される複数のはんだボールを介して電子部品と回路基板とを接続するための本発明の電気コネクタは、回路基板側に位置決めされた取付面と、電子部品を支承するための支持面とを有する絶縁性ハウジングを有する。絶縁性ハウジングの取付面と支持面との間には複数の端子チャネルが貫通している。電気コネクタは、更に、対応する端子チャネルにそれぞれ収容される複数の導電性端子を含む。導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と所定の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と所定の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有する。導電性端子は、電子部品に電気接続される接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続される取付部とを有する。取付部は、はんだボールを収容するために絶縁性ハウジングの取付面から延在する錐状スペースを画定する。

取付部は、第１の壁の端と接続し仮想中心線を中心軸として取囲む側壁によって錐状スペースを画定する。

取付部は、更に、第１の壁の端に接続された第１のサイドアームと、第３の壁の端に接続された第２のサイドアームとを有することができる。第１のサイドアームと第２のサイドアームとは別々に、絶縁性ハウジングから延出して、錐状スペースを画定する。

導電性端子の錐状構造は、はんだボールを容易に収容し配置することができる。はんだボールが溶融したとき、錫（すず）と導電性端子が十分に接合することができるため、より大きな接合面積が得られ安定した接合が確保される。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連して行われる以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

新規であると考えられる本発明の特徴は、添付の特許請求の範囲に詳細に説明される。本発明は、その目的及び利点とともに、添付図面と関連して行われる以下の説明を参照することによって最もよく理解することができる。図面において類似の参照符号は類似の要素を示す。

特定の実施形態を図面に示し本明細書に詳細に説明するが、本発明は様々な形態の実施形態をとることができ、本明細書の記載は発明の原理の例示であり、本発明は本明細書に記載し図示したものに限定されるものではないと理解されたい。

ここで、図４〜６を参照すると、電気コネクタに使用される本発明の導電性端子４は、従来技術と類似しており、電子部品（図示せず）と回路基板（図示せず）とを接続する。導電性端子４の端部には、はんだボール６があらかじめセットされる。

電気コネクタは、複数の導電性端子４と、絶縁性ハウジング５とを含む。

絶縁性ハウジング５は、回路基板（コンピュータのマザーボード等）側に位置決めされる取付面５１と、電子部品（中央処理装置（ＣＰＵ）等）を支持する支持面５２とを有する。絶縁性ハウジング５の取付面５１と支持面５２との間には複数の端子チャネル５３が延在している。説明を分かりやすくするために、各図において示す絶縁性ハウジング５は１個の端子チャネル５３を有するものとする。

導電性端子４は、第１の壁４１と、該第１の壁４１の一方の側部と約９０度の角度をなして接続する第２の壁４２と、該第２の壁４２の他方の側部と約９０度の角度をなして接続し第１の壁４１と一定の距離で対向する第３の壁４３とを有する。第１の壁４１と第２の壁４２との接続角部には複数の中空部４４があり、これにより、第１の壁４１と第２の壁４２との接続角部の強度が弱まり、第１の壁４１が中空部４４に沿って容易に曲がるようになっている。同様に、第３の壁４３と第２の壁４２との接続角部には複数の中空部４４があり、第３の壁４３が中空部４４に沿って第２の壁４２の方に容易に曲がるようになっている。導電性端子４は取付部４０１を有し、その反対側の端部に接触部４０２を有する。

取付部４０１は、第１の壁４１と接続している側壁４５によって画定された錐状又は円錐台形のスペース４０を有する。製造においては、側壁４５は、第１の壁４１とつながっている細長い板であり、第１の壁４１と同時に打抜くことによって形成される。この細長い板は、導電性端子４の長手方向に延在する軸と類似の軸である仮想中心線４５１に沿った面を取囲む。また、側壁４５を円形にすると、その側面は、仮想中心線４５１に対して同じ角度で円錐状に広がり、接触部４０２から延在してはんだボール６を収容する錐状スペース４０を画定する。図５に示すように、錐状スペース４０は頂部が閉じておらず、むしろ錐状スペース４０の頂部が開いていることが好ましい。

接触部４０２は、第１の壁４１の一方の側に支持面５２に隣接して形成された第１のばねアーム４７と、第２の壁４２の一方の側に支持面５２に隣接して形成された第２のばねアーム４８とを有する。第１のばねアーム４７の自由端と第２のばねアーム４８の自由端とは隣接して、電気要素（図示せず）の挿入部の挿入アームとなるばね収容構造を形成する。接触部４０２は本発明の新規性の要点ではなく、その電気接続の原理は、ＺＩＦ電気コネクタ（図示せず）の導電性端子の対応構造と類似しているので、ここでは詳しく説明しない。

図４〜６を参照すると、組立においては、導電性端子４は、絶縁性ハウジング５の取付面５１から絶縁性ハウジング５の対応する端子チャネル５３に差込まれ、接触部４０２は端子チャネル５３に収容されて支持面５２に隣接し、取付部４０１は取付面５１から延出する。側壁４５によって画定された錐状スペース４０は、端子チャネル５３の近くの一端から絶縁性ハウジング５の取付面５１から遠ざかる方向に延出し、錐状の開口４０は、取付面５１から遠ざかるほど大きくなる。はんだボール６が取付部４０１と接触すると、錐状スペース４０は、その円錐形構造にはんだボール６を収容することができる。側壁４５の内側面はすべての方向において内側に傾斜しており、錐状スペース４０内においてはんだボール６を位置決めする。また、はんだボール６が溶融したとき、錫が側壁４５の内側面に付着し、はんだボール６の全体と錐状スペース４０との間において容易に位置決めを行うことができるとともに安定した接続が得られる。

図７〜９を参照すると、他の実施形態の導電性端子４は、前述のような第１の実施形態の導電性端子４と異なる。導電性端子４の取付部４０１は、第１の壁４１と接続し、かつ、取付面５１の一端と隣接する第１のサイドアーム４６１と、第３の壁４３と接続し、かつ、取付面５１の一端と隣接する第２のサイドアーム４６２とを有する。第１のサイドアーム４６１と第２のサイドアーム４６２は、取付面５１から斜めに互いに離れるように延出して円錐形の錐状スペース４０を画定する。したがって、錐状スペース４０ははんだボール６を収容し、第１のサイドアーム４６１と第２のサイドアーム４６２は、斜め方向からはんだボール６を位置決めする。更に、第１のサイドアーム４６１の一端には第１の凹部４６３が画定されており、第２のサイドアーム４６２の一端には第２の凹部４６４が画定されている。はんだボール６が溶融すると、錫が第１の中空部４６３と第２の中空部４６４に流れ込み、それにより、固まってできたはんだボール６は、第１のサイドアーム４６１と第２のサイドアーム４６２の表面に付着するだけでなく、第１の凹部４６３と第２の凹部４６４に嵌（はま）り、はんだボール６と取付部４０１との接続の確実性が高まる。

図１０及び１１を参照すると、導電性端子４の取付部４０１は、更に、第２の壁４２に接続された水平部４６５を含む。該水平部４６５は、取付面５１の一端に隣接し、第２の壁４２から約９０度の角度で曲がっている。水平部４６５は、第１のサイドアーム４６１と第２のサイドアーム４６２とが離間した中央部に形成される。水平部４６５は、はんだボール６を止めはんだボール６との接触を強化することができ、これにより、はんだボール６と取付部４０１の位置決めと接続の確実性が高めることができる。

結論として、本発明の導電性端子４は、第１の壁４１、第２の壁４２及び第３の壁４３の打抜成形及び曲げ成形によって形成される。導電性端子４の取付部４０１は、はんだボール６を配置する錐状スペース４０を画定しており、その中に、はんだボール６が付着する。

本発明をその例示的な実施形態に関して示し説明したが、当業者は、添付の特許請求の範囲に示したような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な変更、省略及び追加を行えると理解すべきである。

従来の電気コネクタを示す部分断面図である。図１の側面部分断面図である。図１の従来の電気コネクタの導電性端子の斜視図である。本発明の第１の実施形態の導電性端子と絶縁性ハウジングの斜視図である。図４の他の平面図である。本発明の第１の実施形態の導電性端子の取付部に配置されたはんだボールの側面図である。本発明の第２の実施形態の導電性端子と絶縁性ハウジングの斜視図である。図７の他の平面図である。本発明の第２の実施形態の導電性端子の取付部に配置されたはんだボールの側面図である。本発明の水平部を有する導電性端子の斜視図である。図１０の導電性端子の取付部に配置されたはんだボールの側面図である。

Claims

絶縁性ハウジング内でかつ電子部品と回路基板の間に画定された端子チャネルに収容することができ、電子部品に電気接続する接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続する取付部とを備える導電性端子であって、
第１の壁と、第１の壁と約９０度の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と約９０度の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有し、取付部は、はんだボールを収容するために絶縁性ハウジングから延出する錐状スペースを画定し、該錐状スペースは前記第１の壁又は第２の壁の一端から延出する１つの側壁によって形成される導電性端子。
接触部は、第１の壁に形成された第１のばねアームと、第１のばねアームに対応しかつ第２の壁に形成された第２のばねアームとを有し、第１のばねアームと第２のばねアームとが隣接してばね収容構造を形成している、請求項１に記載の導電性端子。
錐状スペースの上部が開いている、請求項１に記載の導電性端子。
絶縁性ハウジング内でかつ電子部品と回路基板の間に画定された端子チャネルに収容することができ、電子部品に電気接続する接触部と、はんだボールを介して回路基板に電気接続する取付部とを備える導電性端子であって、
第１の壁と、第１の壁と約９０度の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と約９０度の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有し、取付部は、第１の壁の端に接続された第１のサイドアームと、第３の壁の端に接続された第２のサイドアームとを有し、第１のサイドアームと第２のサイドアームとが別々に、絶縁性ハウジングから延在して錐状スペースを画定する導電性端子。
回路基板にはんだ付される複数のはんだボールを介して電子部品を回路基板と接続するための電気コネクタであって、回路基板に隣接する取付面と電子部品を支承するための支持面とを備え取付面と支持面とを貫通する複数の端子チャネルを画定する絶縁性ハウジングと、対応する端子チャネル内にそれぞれ収容された複数の導電性端子とを有する電気コネクタであって、
導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と約９０度の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と約９０度の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有し、導電性端子は、電子部品に電気接続する接触部と、はんだボールを介して回路基板と電気的に接続する取付部とを備え、取付部は、はんだボールを収容するために絶縁性ハウジングから延出する錐状スペースを画定し、該錐状スペースは前記第１の壁又は第２の壁の一端から延出する１つの側壁によって形成される電気コネクタ。
接触部は、第１の壁に形成された第１のばねアームと、第１のばねアームと対応し第２の壁に形成された第２のばねアームとを有し、第１のばねアームと第２のばねアームとが隣接して、電子部品と接触するためのばね収容構造を形成している、請求項５に記載の電気コネクタ。
回路基板にはんだ付される複数のはんだボールを介して電子部品を回路基板と接続するための電気コネクタであって、回路基板に隣接する取付面と電子部品を支承するための支持面とを備え取付面と支持面とを貫通する複数の端子チャネルを画定する絶縁性ハウジングと、対応する端子チャネル内にそれぞれ収容された複数の導電性端子とを有する電気コネクタであって、
導電性端子は、第１の壁と、第１の壁と約９０度の角度で接続する第２の壁と、第２の壁と約９０度の角度で接続しかつ第１の壁と対向する第３の壁とを有し、導電性端子は、電子部品に電気接続する接触部と、はんだボールを介して回路基板と電気的に接続する取付部とを備え、取付部は、第１の壁の端に接続された第１のサイドアームと、第３の壁の端に接続された第２のサイドアームとを有し、第１のサイドアームと第２のサイドアームとが別々に、絶縁性ハウジングから延在して錐状スペースを画定する電気コネクタ。
サイドアームの少なくとも１つが凹部を含む、請求項７に記載の電気コネクタ。