JP4422725B2 - ランドグリッドアレイコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、導電性コンタクトと、該導電性コンタクトの先端部を保護するための凹部が形成されたハウジングとを有するランドグリッドアレイコネクタに関する。

ランドグリッドアレイコネクタは、一般的に集積回路と併用される。従来のランドグリッドアレイコネクタは、複数の通路を貫通して形成した絶縁性ハウジングと、前記通路に収容される複数の導電性コンタクトとを有する。ランドグリッドアレイコネクタが集積回路と接続されると、該集積回路の下面に形成された平坦（たん）な複数の接触パッドと導電性コンタクトとが電気的に結合される。

相手側部品（プリント回路基板、接触パッドを備えたプレート又は集積回路パッケージ等）をランドグリッドアレイコネクタと結合するには、導電性コンタクトがハウジング内に圧縮されるように、相手側部品をランドグリッドアレイコネクタ上に押下げるのが一般的である。

しかしながら、相手側部品がランドグリッドアレイコネクタと結合するときに問題が発生する場合がある。例えば、相手側部品が導電性コンタクトに接触する場合にランドグリッドアレイコネクタ全体にかかる力が均一でないと、導電性コンタクトの一部又は全体に横方向の力が加わり、導電性コンタクトが塑性変形する可能性がある。このような状況が発生すると、ランドグリッドアレイコネクタが損傷し、コネクタの交換が必要となる。さらに、このような状況は、所望の信号の伝送にも影響を与える可能性がある。

したがって、従来のランドグリッドアレイコネクタの欠点を克服するランドグリッドアレイコネクタに対するニーズがある。本発明では、そのようなランドグリッドアレイコネクタを提供する。本発明の特徴及び利点は、図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。

本発明の主な目的は、内部に取付けられた導電性コンタクトが、横力が加わることによって塑性変形するのを防止するランドグリッドアレイコネクタを提供することである。

本発明の目的は、コンタクトに力が加えられた場合の並進運動を最小限に抑える形状のコンタクトを備えたグリッドアレイコネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、ガイドとしての役割を果たし、従来技術のコンタクトよりも頑丈なコンタクトを実現する拡大部を先端部に有するランドグリッドアレイコネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、高密度のコネクタを提供することである。

本発明の更に他の目的は、低コストで製造することが可能なランドグリッドアレイコネクタを提供することである。

簡単に言えば、本発明は前述したことに基づいて、ランドグリッドアレイコネクタを提供する。該ランドグリッドアレイコネクタは、複数の通路を備えたハウジングと、各通路に取付けられた導電性コンタクトとを有する。各通路には、凹部が形成されている。各々のコンタクトは、一端に先端部を形成した変形可能な部分を有する。該変形可能な部分は、無変形位置及び変形位置を取ることが可能である。各コンタクトの変形可能な部分に横力がかかった場合、少なくとも先端部の一部が凹部内に保持される。変形可能な部分の横方向への変形による先端部の横方向の偏倚（い）を制限するように凹部が構成され、寸法が決められている。

本発明の構成及び動作方法は、本発明の他の目的及び利点とともに、添付の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、図面において類似の参照符号は類似の要素を示す。

本発明は、様々な形態で実施することが可能であるが、特定の実施形態に関して図面に示し、以下詳細に説明する。ただし、本開示は本発明の原理を例示するものであって、本発明を例示されたものに限定することを意図したものではない。

本発明は、ランドグリッドアレイコネクタ２０を提供する。該ランドグリッドアレイコネクタ２０は、複数の通路２４を貫通させて形成した絶縁性ハウジング２２と、通路２４の各々に取付けられた導電性コンタクト２６とから形成される。該コンタクト２６は、高密度の構成を実現することができるようにハウジング２２に取付けられる。コンタクト２６は、横力を受けても損傷しないようにハウジング２２によって保護されている。

本明細書中では、コンタクト２６の１つについて構造を説明するが、その他のコンタクト２６もすべて同様に形成される。該コンタクト２６は、金属等の導電性材料で形成され、打抜き加工及び成形処理によって形成することが可能である。このため、コンタクト２６は低コストで製造することが可能である。コンタクト２６は、図４に示すように、略「Ｓ字」形に形成される。コンタクト２６は、第１の構成部分（又は上部）２８と、第２の構成部分（又は中央部）３０と、第３の構成部分（又は下部）３２とを有する。上部２８は、中央部３０及び下部３２に対して鉛直方向又は横方向の動きが可能なように、中央部３０及び下部３２に対して変形することが可能になっている。コンタクト２６は「Ｓ字」形に形成されているため、コンタクト２６に鉛直力又は横力がかかった時のコンタクト２６の並進運動を最小限にすることができる。

下部３２は、平坦であるとともにはんだボール等の相手側部品３５と接触するための拡大された領域を有する接触パッド３４から形成される。図では、接触パッド３４は円形状になっているが、接触パッド３４は所望の形状を取ることができ、平坦である必要はない。下部３２は、中央部３０の幅方向のほぼ中央に設けられている。

中央部３０は、下部３２に対して略直角であり、湾曲部３６によって下部３２に接続されている。中央部３０は、平坦で略矩（く）形を呈しており、下縁３８と、上縁４０と、第１の側縁４２と、第２の側縁４４とを備えている。中央部３０は、所定の高さと幅を有している。中央部３０の上縁４０には、中央部３０の上端を中央部３０の幅に沿って第１のセクション４８と第２のセクション５０とに分離する切欠き４６が形成されている。中央部３０の第２のセクション５０は、上部２８に接続されている。

コンタクトの上部２８は、第１のセクション５０から延在している第１の部分５２と、該第１の部分５２から延在している第２の部分５４と、該第２の部分５４から延在している第３の部分５６と、該第３の部分５６から延在している第４の部分５８と、該第４の部分５８から延在している第５の部分６０と、該第５の部分６０から延在している第６の部分６２とから形成されている。第１の部分５２は、第１のセクション５０から上方に曲がり、コンタクト２６の下部３２と同じ方向に延在している。第２の部分５４は、図４に示すように、第１の部分５２から上方に延在し、水平軸に対して角度が付いている。さらに、第２の部分５４は、図５に最も明瞭に示すように、垂直軸に対して中央部の第１の側縁４２の方向に角度が付いている。第３の部分５６は、略Ｕ字形である。第４の部分５８は、図４に示すように、第３の部分５６から上方に延在し、水平軸に対して角度が付けられている。さらに、第４の部分５８は、図５に最も明瞭に示すように、垂直軸に対して中央部３０の第２の側縁４４の方向に角度が付いている。第５の部分６０は、略Ｌ字形である。第６の部分６２は、第５の部分６０から中央部３０の上縁４０に向けて下方に延在している。図２〜５及び８に示すように、コンタクト２６が変形していない場合、第６の部分６２は中央部３０と略平行であるが、コンタクト２６の中央部（つまり、固定部分）３０を含む平面とは同一平面上にない（オフセットされている）。図２に最もよく示したように、第１の部分５２、第２の部分５４及び第３の部分５６の幅は、長さ方向に沿って一定である。第４の部分５８の幅は、第３の部分５６から第５の部分６０への長さ方向に沿って下から徐々に細くなっている。第５の部分６０の幅は、長さ方向に沿って一定である。第６の部分６２は、第５の部分６０より幅が広く、第５の部分６０に対して拡大された先端が形成されている。第５の部分６０は、コンタクト２６の中でも、相手側部品（プリント回路基板上の接触パッド等）６３と接触する部分である。上部２８の第５の部分６０に下向きの力を加えることによって、コンタクト２６の上部２８が中央部３０及び下部３２に対して変形することができる。

ハウジング２２は、プラスチック等の絶縁性材料で形成され、モールディングによって形成することが可能である。このため、ハウジング２２は低コストで製造することが可能である。ハウジング２２は、上面（又は第１の面）６４と、下面（又は第２の面）６６とを有する。通路２４は、ハウジング２２の上面６４から下面６６に延在している。本明細書中では、通路２４の１つについて構造を説明するが、その他の通路２４もすべて同様に形成される。該通路２４は、ハウジング２２の上面６４から下方に延在している第１の構成部分（又は上部）６８と、該上部６８からハウジング２２の下面６６へと延在している第２の構成部分（又は下部）７０とから形成される。

図２に示すように、コンタクト２６の下部３２及び中央部３０が通路２４の下部７０に収まり、コンタクト２６の上部２８が通路２４の上部６８に収まるように、コンタクト２６が通路２４に取付けられる。接触パッド３４は、ハウジング２２の下面６６と面一であることが望ましい。図２〜８に示すように、無変形位置では、コンタクト２６の第４の部分５８と、第５の部分６０と、先端部（又は第６の部分）６２の一部分とがハウジング２２の上面６４から上方に延在している。先端部６２の残りの部分は、通路２４に入込んでいる。

通路２４の上部６８の高さ、幅及び奥行はあらかじめ決められている。図９に示すように、コンタクト２６の上部２８が変形してその第５の部分６０がハウジング２２の上面６４と面一となった場合に、通路２４の上部６８がコンタクト２６の上部２８を収容することができるように、前記上部６８の高さ、幅及び奥行が設定されている。上部６８の幅及び奥行は、第１の部分５２、第２の部分５４、第３の部分５６、第４の部分５８、第５の部分６０、第６の部分６２を収容することができるように寸法が決められている。通路２４の上部６８には、第６の部分（又は先端部）６２が保持される凹部７２が形成されている。該凹部７２は、コンタクト２６が無変形位置にある場合に先端部６２と略平行である第１の壁７４と、該第１の壁７４に対して垂直になっており、該第１の壁７４の両端に接続されている第２の壁（又は側壁）７６及び第３の壁（又は側壁）７８とを有する。凹部７２は、上部６８の残りの部分と通じている。図１に最もよく示したように、凹部７２は、その幅が先端部６２の幅より若干広くなるように寸法決めされている。拡大された先端部６２を設けたことによって、凹部７２の領域も拡大され、通路２４のモールディングが容易になるので、ハウジング２２をより低コストで製造することが可能である。

通路２４の下部７０は、第１のセクション８０と第２のセクション８２とを有する。第１のセクション８０の高さ及び奥行は、第２のセクション５０を通路２４の第１のセクション８０に収容及び保持するために、コンタクト２６の中央部３０の第２のセクション５０の高さ及び幅と略一致するように寸法が決められている。第２のセクション８２の寸法は、高さが、湾曲部３６の垂直脚部と中央部３０との高さと略一致するように決められ、奥行が、コンタクト２６の下部３２の長さと略一致するように決められている。コンタクト２６とハウジング２２とを固定するための適切な手段が設けられている。

前述した通り、図２〜５及び８に示すように、コンタクト２６が無変形位置にある場合、コンタクト２６の第４の部分５８と、第５の部分６０と、先端部６２の一部分とがハウジング２２の上面６４から上方に延在しており、先端部６２の残りの部分は凹部７２に入込んでいる。コンタクト２６の第５の部分６０に相手側部品６３が接触することによってコンタクト２６に下方の力が加えられた場合、図９に示すように、上部２８が中央部３０及び下部３２に対して変形する。上部２８は、その第５の部分６０がハウジング２２の上面６４と面一になるまで変形する。第５の部分６０に加わる力の方向が直下の方向である場合、コンタクト２６の上部２８は垂直方向に動くだけで、横方向には動かない。しかし、第５の部分６０に加わる力の方向が直下ではなく、垂直方向に対して傾いている場合、コンタクト２６の上部２８は横方向に動く。このような状況では、凹部７２によってコンタクト２６の弾性変形は許容されるが、該コンタクト２６の塑性変形は防止される。垂直方向に対して傾いた方向の力がコンタクト２６にかかると、先端部６２は、凹部７２の側壁７６及び側壁７８のいずれかと接触するまで凹部７２内を横方向に動く。したがって、先端部６２はガイドとしての役割を果たす。先端部６２は、側壁７６及び側壁７８と接触すると、それ以上横方向へは動かない。この構造により、上部２８は所定の距離だけ横方向に移動することが可能であるが、コンタクト２６の塑性変形を引起こすような横方向への動きは防止される。さらに、先端部６２は、相手側部品６３との接触部分である第５の部分６０に対して拡大されているため、先端部６２は、凹部７２の壁７６及び壁７８との衝撃をより容易に吸収することができ、結果として、より頑丈なコンタクトを提供することができる。

本明細書中で説明したコンタクト２６の構造は、提供することが可能な様々な種類のコンタクトのうちの１つを実例として示したものである。

本発明の好ましい実施形態を示し説明したが、当業者であれば、前述の説明及び添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲から逸脱することなく本発明の様々な変形例を考え得る。

本発明の特徴が組込まれたランドグリッドアレイコネクタの上面図であり、導電性コンタクトが１つだけ組込まれた状態のランドグリッドアレイを示している。 ハウジングの一部とハウジング内に取付けられたコンタクトの斜視図であり、コンタクトの構造を示すためにハウジングが切欠かれている。 コンタクトの斜視図である。 コンタクトの側面図である。 コンタクトの上面図である。 ハウジングの一部分の上面図である。 ハウジングの断面図である。 ハウジングの断面図であり、無変形状態のコンタクトが側面図で示され、コンタクトと接触している相手側部品も示す。 ハウジングの断面図であり、変形状態のコンタクトが側面図で示され、コンタクトと接触している相手側部品も示す。

Claims (5)

1. ランドグリッドアレイコネクタであって、
   第１の面と第２の面とを備えるハウジングであって、前記第１の面から前記第２の面まで延在する通路を備え、該通路が、前記ハウジングの第１の面と隣接した凹部を備えるハウジングと、
   前記通路内に収容される導電性コンタクトであって、該コンタクトは、一端に先端部が形成された変形可能な部分を備え、該変形可能な部分が無変形位置及び変形位置を取ることができ、前記コンタクトが無変形位置にあるとき、少なくとも前記先端部の一部が前記凹部内に入込み、前記コンタクトに横力が加わり前記変形可能な部分を変形させるとき、少なくとも前記先端部の一部が凹部内に入込み、前記変形可能な部分の横方向への変形による前記先端部の横方向の偏倚を制限するように前記凹部が構成され寸法が決められ、前記コンタクトの第１の端部に前記先端部が形成され、前記コンタクトの第２の端部に平坦な接触パッドが形成されているコンタクトとを有し、
   各々のコンタクトが変形可能な部分と固定部分とを備え、該固定部分は前記凹部と平行に延在し、前記変形可能な部分の中心は、前記固定部分の延在する方向から観て、前記固定部分の中心から左右いずれかの側に横方向にオフセットされている、
   ランドグリッドアレイコネクタ。
2. 前記変形可能な部分の先端部が所定の幅の拡大部を備え、前記凹部の幅が前記拡大部の幅より若干広い、請求項１に記載のランドグリッドアレイコネクタ。
3. 前記コンタクトが略Ｓ字形に形成されている、請求項１に記載のランドグリッドアレイコネクタ。
4. 前記変形可能な部分の前記先端部が拡大部を備える、請求項３に記載のランドグリッドアレイコネクタ。
5. 前記ハウジング内の複数の通路と、複数のコンタクトとを有し、該コンタクトの各々が前記通路の各々に取付けられている、請求項１に記載のランドグリッドアレイコネクタ。

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