JP4340636B2 - Card connector - Google Patents
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本発明は、電子機器に使用されるカードコネクタに関し、特に携帯電話等の携帯用小型電子機器に使用される低背薄型及び小型のカードコネクタに関する。 The present invention relates to a card connector used in an electronic device, and more particularly to a low profile and thin card connector used in a portable small electronic device such as a mobile phone.
電子機器に使用される電気・電子素子、IC、操作スイッチ、コネクタ等々の各種電子部品は一般的に金属部品と樹脂部品を含み、これらが一体に組み立てられて構成されている。このような電子部品において、金属部品と樹脂部品等の構成部品同士を接合させるに際し、コストや生産性の面から凹凸嵌合させたり、インサート成形する方法が従来より採用されている。例えば凹凸嵌合による接合方法の従来例としては特許文献1に記載されているカードコネクタのカバー係止構造がある。
しかしながら、携帯用小型電子機器に使用される電子部品については低背薄型化及び小型化の要求に伴い、接合スペースが益々削られ、従来の接合方法も困難になってきている。それに代わり省スペースでの接合方法として熱硬化性接着剤やUV接着剤等の接着剤を使用する方法もあるが、この方法では接合に手間と時間がかかると共に、接合後の寸法や接合強度にばらつきを生じ易く、コストアップ、生産性の低下、組み立て精度の低下を招く問題がある。 However, with respect to electronic components used in portable small electronic devices, with the demand for low profile and thinness and miniaturization, the bonding space is increasingly reduced, and the conventional bonding method is becoming difficult. Alternatively, there is a method of using an adhesive such as a thermosetting adhesive or UV adhesive as a space-saving joining method, but this method takes time and labor for joining, and also increases the size and joining strength after joining. There is a problem in that variations are likely to occur, resulting in an increase in cost, a decrease in productivity, and a decrease in assembly accuracy.
本発明は、以上のような事情に鑑み、精度の良い低コストで高い生産性を奏しながら、低背薄型化及び小型化を実現するカードコネクタを提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a card connector that achieves a low profile and a low profile while achieving high productivity with high accuracy and low cost.
上記目的を達成するため請求項1に係る発明のカードコネクタは、薄板金属からなる金属フレームと、樹脂からなり複数のコンタクトを保持するインシュレータとを含み、前記金属フレームは、前記インシュレータの左右側部に配置しメモリーカードの左右側部を挿抜自在に嵌合させる左右ガイドフレーム部と、前記インシュレータの下面側を横切り前記左右ガイドフレーム部を連結する連結部とを有しており、前記メモリーカードを前記左右ガイドフレーム部の一端側から前記インシュレータの上面側に挿入可能に構成し、この挿入により前記コンタクトが前記メモリーカードの電極と電気的に接続されるカードコネクタであって、前記連結部が前記インシュレータの下面に耐熱性を有する両面テープにより接合され、該インシュレータの下面に前記金属フレームの板厚と前記両面テープの厚みを加算した寸法と略同一の深さを有して前記両面テープを挟んで前記連結部と互いに嵌め合う凹部を形成するものである。In order to achieve the above object, a card connector according to a first aspect of the present invention includes a metal frame made of a sheet metal and an insulator made of resin and holding a plurality of contacts, wherein the metal frame is a left and right side portion of the insulator. And a left and right guide frame part that is detachably fitted to the left and right side parts of the memory card, and a connecting part that crosses the lower surface side of the insulator and connects the left and right guide frame parts. The card connector is configured to be insertable from one end side of the left and right guide frame portions to the upper surface side of the insulator, and by this insertion, the contact is electrically connected to an electrode of the memory card, and the connecting portion is the card connector. Bonded to the bottom surface of the insulator with a heat-resistant double-sided tape, And it forms a recess having the plate thickness and the double-sided tape thickness plus dimensions substantially the same depth of the metal frame on the surface mate with each other and the connecting portion across the double-sided tape.
請求項2に係る発明のカードコネクタは、請求項1に係る発明のカードコネクタにおいて、前記インシュレータの最大厚みをA、前記両面テープの厚みをB、前記金属フレームの板厚をCとし、これら3者の厚み関係をA>B+Cに設定するものである。A card connector according to a second aspect of the present invention is the card connector according to the first aspect, wherein the maximum thickness of the insulator is A, the thickness of the double-sided tape is B, and the thickness of the metal frame is C. The thickness relationship of the person is set to A> B + C.
請求項1に係る発明のカードコネクタによれば、カードコネクタの金属フレームとインシュレータの接合に、省スペースでの接合が可能であり、しかも、回路基板へのリフロー半田付けも可能とする、耐熱性を有する両面テープを使用することで、接着剤を使用する接合方法に比べ、接合に要する手間と時間を大幅に削減することができると共に、両面テープの安定(一定)した厚みで接合後の寸法や接合強度のばらつきを殆どなくすことができ、精度の良い低コストで高い生産性を奏しながら、カードコネクタの更なる低背薄型化及び小型化を実現することができる。According to the card connector of the invention according to claim 1, it is possible to join the metal frame of the card connector and the insulator in a space-saving manner, and to enable reflow soldering to the circuit board. Compared to the bonding method using an adhesive, the time and labor required for bonding can be greatly reduced by using double-sided tape with adhesive, and the dimensions after bonding with the stable (constant) thickness of double-sided tape In addition, it is possible to eliminate variations in bonding strength, and to achieve further reduction in thickness and size of the card connector while achieving high productivity at low cost with high accuracy.
また、両面テープにより接合する金属フレームとインシュレータの間の位置決めを互いの嵌め合い構造により行うことで、両面テープにより接合する金属フレームとインシュレータの間の位置決めを確実に精度良く行うことができる。Moreover, the positioning between the metal frame and the insulator to be joined by the double-sided tape is performed by the mutual fitting structure, so that the positioning between the metal frame and the insulator to be joined by the double-sided tape can be reliably performed with high accuracy.
請求項2に係る発明のカードコネクタによれば、インシュレータの最大厚みA内でそのインシュレータと金属フレームとを耐熱性を有する両面テープを使用して接合することができ、カードコネクタの厚みを非常に薄くすることができる。According to the card connector of the invention according to claim 2, the insulator and the metal frame can be joined to each other using the heat-resistant double-sided tape within the maximum thickness A of the insulator, and the thickness of the card connector can be greatly reduced. Can be thinned.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。この実施の形態は本発明を適用したカードコネクタの実施例で説明する。図1は本実施例のカードコネクタの外観斜視図、図2は図1のカードコネクタの分解斜視図、図3は図1のカードコネクタを裏返した状態の外観斜視図、図4は図3のカードコネクタの分解斜視図、図5は図1のカードコネクタの断面側面図である。なお、以下の説明では特に断りがない場合、図1における矢印a−b方向を上下方向(厚み方向)、矢印c−d方向を左右方向(幅方向)、矢印e−f方向を前後方向(長さ方向=カード挿抜方向)として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment will be described as an example of a card connector to which the present invention is applied . 1 is an external perspective view of the card connector of the present embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view of the card connector of FIG. 1, FIG. 3 is an external perspective view of the card connector of FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view of the card connector, and FIG. 5 is a sectional side view of the card connector of FIG. In the following description, the arrow ab direction in FIG. 1 is the vertical direction (thickness direction), the arrow cd direction is the left-right direction (width direction), and the arrow ef direction is the front-rear direction (unless otherwise noted). The description will be made assuming that the length direction = card insertion / extraction direction.
図1,図3において、100は本実施例のカードコネクタ1を使用対象とするメモリーカードであり、この一表面にはカードコネクタ1への挿入側(後側)の端部と反対側(前側)の端部間に前後2列に複数の前後電極110,120が配置され、一側の端部一側には角落とし部130が設けられている。本実施例のカードコネクタ1に対するメモリーカード100の正規挿入姿勢では角落とし部130が前側の端部一側に位置し、電極配置表面が下になる。
1 and 3,
そして、図1〜図5に示すように、本実施例のカードコネクタ1は構成部品として、板厚Cの薄板金属をプレス加工(打ち抜き加工及び曲げ加工)して形成された金属フレーム20と、インサート成形により形成されてメモリーカード100の前後電極110,120と電気的に接続させる複数の前後コンタクト30,40を保持する厚みAの矩形板状のインシュレータ50を備え、これら金属フレーム20とインシュレータ50を厚みBの両面テープ(両面粘着剤付きテープ)60により接合一体化して構成している。ここで、両面テープ60は、図示しない回路基板にカードコネクタ1を表面実装する際のリフロー半田付け工程を考慮し、このリフロー半田付け工程(約260℃の雰囲気)にも耐える高い耐熱性を有するものを使用している。
And as shown in FIGS. 1-5, the card connector 1 of a present Example is a
次に、本実施例のカードコネクタ1の各構成部品について説明する。金属部品としての金属フレーム20は、メモリーカード100の下面(電極配置表面)と対向するH形の底板部21と、底板部21の左右側部21a,21bの外側縁から上向きに立ち上げられてメモリーカード100の左右側面と対向する左右側板部22a,22bと、左右側板部22a,22bの上側縁から内向きに延設されてメモリーカード100の上面(電極配置表面と反対側の表面)左右側部と対向する左右天板部23a,23bを形成し、底板部21の左側部21aと左側板部22aと左天板部23aでメモリーカード100の左側部を挿抜自在に嵌合させる断面コ形で前後方向(カード挿抜方向)に延びる左ガイドフレーム部24aを構成し、底板部21の右側部21bと右側板部22bと右天板部23bでメモリーカード100の右側部を挿抜自在に嵌合させる断面コ形で前後方向(カード挿抜方向)に延びる右ガイドフレーム部24bを構成し、底板部21の中央部で左右方向に延びる帯状部分が左右ガイドフレーム部24a,24bを一体連結する連結部21cになり、全体として平面視H型に形成されている。また、左右ガイドフレーム部24a,24bの後側の端部にはカード受け止め部25a,25bが設けられ、左右ガイドフレーム部24a,24bの前側の端部間がカード挿入口26になっている。さらに、金属フレーム20には回路基板に対する半田付け用の左右脚部27a,27bが、その下面が底板部21の下面と面一になるように左右側板部22a,22bから左右外向きに突設されている。
Next, each component of the card connector 1 of the present embodiment will be described. The
樹脂部品(モールド部品)としてのインシュレータ50は、金属フレーム20の底板部21の上面側で左右ガイドフレーム部24a,24b間に配置され、インシュレータ50の下面中央部を横切る金属フレーム20の連結部21cに両面テープ60の貼り付けにより固着されている。ここで、金属フレーム20の連結部21cに対応するインシュレータ50の下面中央部には連結部21cと互いに嵌め合う帯状の中央凹部51が形成されると共に、金属フレーム20における底板部21の左右側部21a,21bの内側縁部に対応するインシュレータ50の下面左右側縁部には左右側部21a,21bの内側縁部と互いに嵌め合う左右凹部52a,52bが形成されている。このような金属フレーム20側とインシュレータ50側の互いの嵌め合い構造により金属フレーム20とインシュレータ50間の位置決めを行うと共に、この嵌め合い時に金属フレーム20における底板部21の下面とインシュレータ50の下面とが面一になるように、中央凹部51の深さが金属フレーム20の板厚Cと両面テープ60の厚みBを加算した寸法と略同一に設定され、左右凹部52a,52bの深さは金属フレーム20の板厚Cと略同一寸法に設定されている。そして、金属フレーム20とインシュレータ50の両面テープ60による接合と金属フレーム20とインシュレータ50の嵌め合いをインシュレータ50の最大厚みA内で行えるように、インシュレータ50の最大厚みA(例えば、0.5mm)と両面テープ60の厚みB(例えば、0.05mm)と金属フレーム20の板厚C(例えば、0.25mm)の3者の厚み関係は、A>B+Cに設定されている。さらに、金属フレーム20とインシュレータ50の嵌め合い部分の中央部を両面テープ60による接合部として確保し、且つ、軽量化で嵌め合い面積の少ない中で比較的大きな接合面積を確保するように、金属フレーム20とインシュレータ50の嵌め合い形状はH型に構成されている。
The
また、インシュレータ50における中央凹部51及び左右凹部52a,52bの薄肉部以外の最大厚みAの前後厚肉部53a,53bには、前後厚肉部53a,53bを上下方向に貫通する貫通孔でなる前後方向に長い幅狭の前後コンタクト収納孔54a,54bが複数本(本実施例では3本)左右方向に並設されている。この前後コンタクト収納孔54a,54bに前後コンタクト30,40が配置されている。このようにインシュレータ50には、メモリーカード100の前後電極110,120に対応してカード挿入方向に沿って前側(手前側)と後側(奥側)の前後2列に複数本(本実施例では前列3本,後列3本の合計6本)の前後コンタクト30,40が配置されている。
In addition, the front and rear
前後コンタクト30,40は幅狭の金属薄板からなり、水平方向に延びる支点部30a,40aと、支点部30a,40aの一端側から斜め上方に延ばされる上下方向に弾性変位可能なバネアーム部30b,40bと、バネアーム部30b,40bの先端に設けられてメモリーカード100の前後電極110,120に対する接点となる山形の可動接点部30c,40cと、支点部30a,40aの他端側から下向きの段差部30d,40dを介して水平に延ばされて回路基板の配線パターンに対する接点となる固定接点部30e,40eが連続一体に連設形成されている。そして、前コンタクト30は、支点部30aがインシュレータ50の前側の側面と前コンタクト収納孔54aの前側の孔壁面間の前厚肉部53aの樹脂内に埋設されてインシュレータ50の前側の端部に固着され、支点部30aより一側のバネアーム部30b及び可動接点部30cが平面視で前コンタクト収納孔54aの中でカード挿入方向(後方)に向かって延出されると共に、自由状態において側面視でバネアーム部30bの先端側部と可動接点部30aがインシュレータ50の上面より上方に突出され、また、支点部30aより他側の段差部30d及び固定接点部30eは、固定接点部30eの下面がインシュレータ50の前後厚肉部53a,53bの下面と面一になるようにインシュレータ50の前側の側面より前向きに突出されている。一方、後コンタクト40は、支点部40aがインシュレータ50の後側の側面と後コンタクト収納孔54bの後側の孔壁面間の後厚肉部53bの樹脂内に埋設されてインシュレータ50の後側の端部に固着され、支点部40aより一側のバネアーム部40b及び可動接点部40cが平面視で後コンタクト収納孔54bの中でカード挿入方向と逆方向(カード抜去方向、前方)に向かって延出されると共に、自由状態において側面視でバネアーム部40bの先端側部と可動接点部40cがインシュレータ50の上面より上方に突出され、また、支点部40aより他側の段差部40d及び固定接点部40eは、固定接点部40eの下面がインシュレータ50の前後厚肉部53a,53bの下面と面一になるように、インシュレータ50の後側の側面より後向きに突出されている。このようにインシュレータ50には、カード挿入方向に対して非対向の前コンタクト30と対向する後コンタクト40が、カード挿入方向に沿って前側(手前側)と後側(奥側)の前後2列に対向配置されている。
The front and
次に、本実施例のカードコネクタ1の組み立てについて説明する。この組み立ては上記のように構成された金属フレーム20とインシュレータ50を耐熱性を有する両面テープ60を使用して接合一体化することで行われるもので、金属フレーム20の連結部21cの上面或いはインシュレータ50の下面中央凹部51の表面に、その外形及び大きさ(面積)より一回り小さい外形及び大きさ(面積)にカットされた両面テープ60を貼り付けた後、図2,図4に示すように、金属フレーム20とインシュレータ50を対向させ、図3,図5に示すように、金属フレーム20の連結部21cとインシュレータ50の中央凹部51を両面テープ60を挟んで嵌め合わせ、同時に金属フレーム20における底板部21の左右側部21a,21bの内側縁部とインシュレータ50における左右凹部52a,52bも嵌め合わせ、金属フレーム20の連結部21cにインシュレータ50の下面中央部を両面テープ60の貼り付けにより固着することで、組み立てが完了する。この組み立て完了状態においては、図1に示すように、金属フレーム20の底板部21の上面側で左右ガイドフレーム部24a,24b間にインシュレータ50が配置されて、このインシュレータ50によって金属フレーム20の底板部21の上面側で左右ガイドフレーム部24a,24b間にカード挿入方向に対して非対向の前コンタクト30と対向する後コンタクト40が、カード挿入方向に沿って前側(手前側)と後側(奥側)の前後2列に対向配置される。また、図3に示すように、金属フレーム20における底板部21の下面及び左右脚部27a,27bの下面、インシュレータ50における前後厚肉部53a,53bの下面、前後コンタクト30,40における固定接点部30e,40eの下面が全て面一になり、回路基板に表面実装可能なフラット下面が構成されている。
Next, the assembly of the card connector 1 of the present embodiment will be described. This assembly is performed by joining and integrating the
上記のように本実施例のカードコネクタ1を組み立てるに際し、金属フレーム20とインシュレータ50との接合に省スペースでの接合が可能であり、しかも、回路基板へのリフロー半田付けも可能とする、耐熱性を有する両面テープ60を使用することで、接着剤を使用する接合方法に比べ、接合に要する手間と時間を大幅に削減することができると共に、両面テープ60の安定(一定)した厚みBで、接合後の寸法や接合強度のばらつきを殆どなくすことができ、精度の良い低コストで高い生産性を奏しながら、カードコネクタ1の更なる低背薄型化及び小型化を実現することができる。
When assembling the card connector 1 of the present embodiment as described above, the
また、両面テープ60により接合する金属フレーム20とインシュレータ50間の位置決めを互いの嵌め合い構造により行うことで、両面テープ60により接合する金属フレーム20とインシュレータ50間の位置決めを確実に精度良く行うことができる。しかも、インシュレータ50の最大厚みAと両面テープ60の厚みBと金属フレーム20の板厚Cの3者の厚み関係をA>B+Cに設定することで、金属フレーム20とインシュレータ50の両面テープ60による接合と金属フレーム20とインシュレータ50の嵌め合いがインシュレータ50の最大厚みA内で行えるので、カードコネクタ1の厚みを非常に薄くすることができる。さらに、金属フレーム20とインシュレータ50との嵌め合い形状をH型に構成することで、その嵌め合い部分の中央部を金属フレーム20とインシュレータ50の両面テープ60による接合部として確保し、且つ、軽量化で嵌め合い面積の少ない中で比較的大きな接合面積を確保できるので、両面テープ60により接合する金属フレーム20とインシュレータ50間の位置精度をより高く、且つ、接合強度と共に安定維持することができる。
Further, positioning between the
上記のように組み立てられた製品としての本実施例のカードコネクタ1は、図示しない回路基板に表面実装され、金属フレーム20の左右脚部27a,27bが回路基板にリフロー半田付け固着されると共に、前後コンタクト30,40の固定接点部30e,40eが回路基板の配線パターンに同じくリフロー半田付けで電気的に接続される。ここで、金属フレーム20とインシュレータ50との接合に使用されている両面テープ60は、リフロー半田付け工程(約260℃の雰囲気)にも耐える高い耐熱性を有し、熱変形や接着力の低下等、熱損を殆ど生じないため、加えて、金属フレーム20とインシュレータ50の嵌め合い構造も手伝って、製品形状及び剛性、強度を適正に維持することができる。しかも、両面テープ60により接合する金属フレーム20とインシュレータ50の少なくとも一方を回路基板に半田付けすることで、回路基板に実装後にさらに製品としての剛性と強度を向上することができる。
The card connector 1 of this embodiment as a product assembled as described above is surface-mounted on a circuit board (not shown), and the left and
次に、本実施例のカードコネクタ1の機能を説明する。図1に示すように、メモリーカード100を正規挿入姿勢でカード挿入口26を通して左右ガイドフレーム部24a,24b間に挿入すると、メモリーカード100は左右ガイドフレーム部24a,24bに沿ってインシュレータ50の上面側に挿入され、図5の(a)(b)に示すように、インシュレータ50の上面に突出しているカード挿入方向に対して非対向の前コンタクト30と対向する後コンタクト40を順次前後コンタクト収納孔54a,54b内に押し下げながらインシュレータ50の上面側を通過し、図1に示すように、メモリーカード100の後側の側面が左右カード受け止め部25a,25bで受け止められて、それ以上の挿入が規制されるカードセット位置に装着され、このカードセット位置において、前後コンタクト30,40の可動接点部30c,40cがメモリーカード100の前後電極110,120と接触して電気的に接続され、これにより、メモリーカード100と電子機器が前後コンタクト30,40を介して電気的に接続され、メモリーカード100と電子機器間での各種データの入出力を可能にするものである。
Next, the function of the card connector 1 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, when the
1 カードコネクタ
20 金属フレーム
21 底板部
21a,21b 左右側部
21c 連結部
24a,24b 左右ガイドフレーム部
27a,27b 左右脚部
30,40 コンタクト
30c,40c 可動接点部
30e,40e 固定接点部
50 インシュレータ
51 中央凹部
52a,52b 左右凹部
100 メモリーカード
110,120 電極
A インシュレータの最大厚み
B 両面テープの厚み
C 金属フレームの板厚
1
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