JP4424519B2

JP4424519B2 - 基板実装型コネクタ

Info

Publication number: JP4424519B2
Application number: JP2007208136A
Authority: JP
Inventors: 毅史中川
Original assignee: Hirose Electric Co Ltd
Current assignee: Hirose Electric Co Ltd
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: US7632123B2; US20090042427A1; JP2009043607A; KR101059409B1; KR20090015787A; TW200908486A; TWI376074B

Description

本発明は、基板実装型コネクタ、特に、基板への半田付けの際に生じたフラックス等を適切に処理することができるコネクタに関する。

携帯電話等の従来機器の中には、スイッチ付き同軸コネクタを設けているものがある。スイッチ付き同軸コネクタは、スイッチを用いて機器内の信号経路を切り換えることにより、機器の回路特性を検査できる、特開２００１−１７６６１２号公報に、この種の同軸コネクタの従来例が開示されている。ここに開示された同軸コネクタは、リフロー処理を通じて機器の内部基板に半田実装されるが、この半田付けの際、クリームはんだ等に含まれるフラックス等が毛細管現象によって同軸コネクタ内に侵入してしまうことがある。上の従来コネクタでは、このようなフラックス侵入を防止するため、同軸コネクタに侵入方向と直交する方向に溝を設け、この溝によってフラックスの侵入を阻止し、ひいては同軸コネクタ内での端子接触不良等を防止している。

特開２００１−１７６６１２号公報

しかしながら、上の従来コネクタで設けている溝は、ハウジングにフラックスの侵入方向に対して直交する方向に配置されているため、フラックスを溝に確実に誘導することはできず、この結果、接触部等の不適切な場所へのフラックスの侵入を完全に防止することはできなかった。また、この溝は毛細管現象が発生しない程度の大きさのものとされていたため、フラックス等がある場合に、それらの侵入を確実に滞留させることはできなかった。

本願発明はこのような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、フラックス等を誘導することにより、不適当な場所へのフラックス等の侵入をより確実に阻止するとともに、フラックス等が発生した場合であっても、それらを滞留させることにより、フラックス等の侵入を確実に阻止することができる基板実装型コネクタを提供することを目的とする。尚、本明細書でいう「フラックス等」とは、フラックスに限らず、半田、フラックスと半田の混合物等、半田付けの際に侵入し得る、接触不良の原因となるもの全てが含まれる。

本発明は、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられる可動端子を備え、前記可動端子は、前記ハウジングに対して上下方向に可動とされた可動部と、前記可動部と連続し、前記ハウジングとの間に水平方向に密着面を形成する密着部と、連結部を介して前記密着部と連続し、半田によって接続される接続部とをこの順に有し、前記ハウジングは、前記可動端子との密着面に前記可動部に向かって延びる溝部を有し、前記溝部は、前記密着部と前記可動部を結ぶ方向と交差する方向において、前記連結部の外側に及んでおり、前記可動端子は、更に、前記溝部よりも前記交差する方向において更に大きな幅を有した開放部を、前記溝部の上部において前記溝部と前記上下方向に連結された状態で有しているコネクタを特徴としている。

上記コネクタにおいて、前記開放部は、前記可動部に向かって前記結ぶ方向に延長されていてもよい。

また、上記コネクタにおいて、前記交差する方向における前記連結部側の前記溝部の幅は、前記溝部付近における前記連結部の幅より大きいのが好ましい。

更に、上記コネクタにおいて、前記開放部は前記溝部の終端位置に設けられていてもよいし、前記溝部の途中位置に設けられていてもよい。

上記コネクタにおいて、前記溝部は複数設けられていてもよく、前記複数の溝部は前記開放部によって連結されていてもよい。更に、前記溝部の溝の深さを浅くして前記溝部の本数を減らすこともできる。

上記コネクタはスイッチ付き同軸コネクタであって、前記ハウジング２に固定される固定端子３と、該固定端子３と組みにして設けられる可動端子４と、備えていてもよい。

本発明によれば、リフロー等による半田付けの際に生じたフラックス等を溝部によって確実に誘導し、所定位置以上の不所望な侵入を阻止することができる。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一つの好適な実施形態によるスイッチ付き同軸コネクタを説明する。

図１に、本発明によるスイッチ付き同軸コネクタの斜視図、図２に、その背面図、図３に、図１のＡ−Ａ線（中心線）断面図、図４に、図３のＢ−Ｂ線（上）断面図、更に、図５に、図４のＣ−Ｃ線における断面図を、それぞれ示す。

本発明によるスイッチ付き同軸コネクタ１は、主に、樹脂製の絶縁ハウジング２と、絶縁ハウジング２に取り付けられる一組の固定端子３及び可動端子４と、絶縁ハウジング２を外部から覆う金属製の外部導体７から成る。この同軸コネクタ１は、固定端子３と可動端子４とで形成される端子スイッチを用いて、携帯電話等の電子機器内の信号経路を切り換えることにより、機器の回路特性を検査するために使用される。実際の使用時には、半田付けによって機器内の基板（図示されていない）に実装され、検査時には、上部から挿入した検査針（図示されていない）によって、固定端子３と可動端子４を接触・非接触で切換可能な状態で使用される。

絶縁ハウジング２は、略円柱状の本体部８と、この本体部８の下側で外側にそれぞれ張出した比較的薄肉の張出部９、及び、比較的厚肉の張出部１０と、底板１５とから構成される。検査針の挿入を容易にするため、本体部８の上面中央部に、すり鉢状の凹部１１を形成しておいてもよい。張出部９、１０と底板１５との間には中空部１４が形成されており、更に、凹部１１と中空部１４との間には軸方向に沿って穿設された連通孔１６が設けられている。中空部１４は、張出部９に設けた端子（３）挿入用の横穴１８や、張出部１０に設けた端子（４）挿入用の横穴２０を通じて、外部連絡可能な状態で設けられている。また、張出部９側の底板側面には、横穴１８と平行であるがこれより幅狭の下溝１９が形成されており、また、張出部１０側の底板側面には、横穴２０と平行であるがこれより幅狭の下溝２１が形成されている。

図３によく示されるように、固定端子３は、固定部２３、連結部２４、及び、接続部２５を、互いに連続した状態でこの順に有する。固定部２３は、水平方向に延出された幅広板状の部分であって、先端２２は多少狭幅とされている。固定部２３は、その下方に比較的大きな空間７０を有した状態で、圧入突起３１（図４参照）を利用して横穴１８に圧入され、張出部９の底面３５と密着される。連結部２４は、固定部２３と接続部２５を連結する、固定部２３よりも幅狭の湾曲部分であって、底板１５の側面７３との間に隙間４１を有した状態で設置される。接続部２５は、固定部２３と同方向に水平方向に延出された、連結部２４と同幅の板状部分であって、下溝１９に収容された状態で底板１５に設置される。使用時には、接続部２５は、基板の所定回路（図示せず）に半田付けによって固定される。

可動端子４は、可動部２６、固定部（密着部）２７、連結部２８、及び、接続部２９を、互いに連続した状態でこの順に有する。可動部２６は、上方に僅かに付勢された幅狭板状の部分であって、先端３９は多少尖った状態とされている。可動部２６は、絶縁ハウジング２や固定端子３に対して可動である。横穴２０への挿入の際、可動部２６は、ジグ（図示されていない）を用いて下方に変位させた状態でそこへ挿入される。可動部２６は、横穴２０のうち、特に、幅狭の上穴２０'に挿入される。上穴２０'へ挿入された際、可動部２６の先端３９は、固定端子３の固定部２３に設けた下方接点３０と弾性接触させられる。この先端３９は、検査針との接触を通じて可動部２６が下方（図３の矢印「ａ」方向）に変位させられたときに、固定端子３との接触が切り離されて、非接触とされる、つまり、切り換えられる。一方、固定部２７は、水平方向に延出された幅広板状の部分であって、横穴２０のうち、特に、幅広の下穴２０''に、圧入突起３２（図６参照）や、横穴２０の奥に進むにつれて下方への張出しが大きくなるように形成された傾斜面７２（図５参照）を利用して圧入され、張出部１０側の底板上面３６とフラット面で密着されるように圧入固定される。連結部２８は、固定部２７と接続部２９を連結する、可動部２６よりも幅狭の湾曲部分であって、底板１５の側面８３との間に比較的大きな隙間４２を有した状態で設置される。接続部２９は、固定部２７と同方向に水平方向に延出された、連結部２８と同幅の板状部分であって、下溝２１に収容された状態で底板１５に設置される。使用時には、接続部２９は、基板の所定回路（図示せず）に半田によって接続される。

外部導体７は、一枚の金属板から形成される。主に、周壁部４９と、同形状の脚部５７と脚部５８を備える。周壁部４９は、絶縁ハウジング２の本体部８を外部から覆う円筒状部分である。検査針との接触を保持可能にするため、周壁部４９の周囲に環状溝５９を形成してもよい。脚部５７は、絶縁ハウジング２の張出部９、１０の上部３３、３４や側面３７を部分的に覆い、且つ、端部４７において段部４５に折り曲げ固定される。脚部５７の中央付近にて切り欠かれて分断されている。脚部５８も脚部５７と同様に分断されており、また、ハウジング２の張出部９、１０の上部３３、３４や側面３８を部分的に覆い、且つ、端部４８において段部４６に折り曲げ固定される。外部導体７は、これらの端部４７、４８の底面において、基板（図示せず）のグランド回路に半田によって接続される。

次いで、主に、図３、図４を参照して、毛細管現象について説明する。可動端子４の接続部２９を基板に半田付けしたとき、液状化したフラックス等が毛細管現象によって可動部２６に向かって進入するおそれがある。毛細管現象は、接続部２９と下溝２１の面との間に形成される密着面や、連結部２８と底板１５の側面８３との隙間４２、及び、固定部２７と底板１５の上面３６との間に形成される密着面によって構成される、断面コの字部分６５（図３参照）を通じて、可動部２６に向かって這い上がる。フラックス等が可動部２６に達すると、可動部２６のバネ特性に支障が生じ、また、可動部２６と固定端子３との電気的接触が妨げられてしまうといった不都合が生じる。したがって、このような毛細管現象を阻止する必要がある。尚、毛細管現象による問題は、主に、可動端子４との関係で生じ、固定端子３との関係では、そのような問題はほとんど生じない。なぜなら、固定端子３では、たとえ隙間４１を通じてフラックス等が這い上がったとしても、固定部２３の下方に空間７０が存在するため、そのようなフラックス等は固定部２３までは達することがないからである。

毛細管現象によるフラックス等の這い上がりによる問題を解消するため、可動部２６に向かって毛細管現象を発揮し誘導する溝部６０を設ける。溝部６０は、固定部２７と底板１５の上面３６との密着面に沿って、固定部２７と可動部２６を結ぶ方向（図示矢印「ｂ」方向）に沿って延びており、ここでは、同じ形状寸法の溝部６０Ａ、６０Ｂを２本設けることとしている。溝部６０は、図６にもよく示されている。この図６は、同軸コネクタ１に可動端子４を挿入する前の状態を図１と同様の方法で示したものである。溝部６０を設けることにより、フラックス等を溝部６０に沿って可動部２６側に誘導（コントロール）することができ、この結果、溝部６０以外の固定部２７と底板１５の上面３６との密着面においては、毛細管現象を阻止することができる。尚、溝部６０は、絶縁ハウジング２に横穴２０を形成する際に使用される金型（図示されていない）に溝部６０の断面形状に対応した半円形状の断面を有する棒状部分を設けることによって簡単に形成できる。この棒状部分は、金型の強度を高めるためにも役に立つ。

可動端子４には、溝部６０が延びる図示矢印「ｂ」方向と交差する方向（図示矢印「ｃ」方向）に沿って、溝部６０と連結した状態で孔６１が設けられている。孔６１は、図示矢印「ｃ」方向において、溝部６０Ａや溝部６０Ｂのそれぞれの幅「ｆ」、「ｆ'」や、可動端子４の連結部２８側の溝部６０Ａと溝部６０Ｂの合計幅「ｇ」よりも大きな幅「ｈ」を有し、また、可動端子４の連結部２８側の溝部６０Ａと溝部６０Ｂの合計幅「ｇ」は、溝部６０Ａ、６０Ｂ付近における可動端子４の連結部２８の幅「ｉ」よりも若干大きく設定されている。このような大きさとすることにより、溝部６０による毛細管現象を確実に誘導させることができる。尚、図示の例では、孔６１は、溝部６０Ａ、６０Ｂのそれぞれの終端位置６７に、それら溝部６０Ａ、６０Ｂを連結した状態で設けられているが、必ずしも終端位置６７に設ける必要はない。例えば、点線で示した溝部６０'のように、図示矢印「ｂ」方向における長さを長くして、孔６１をそれら溝部６０'の途中位置に設けてもよい。また、孔６１は、溝部６０Ａと溝部６０Ｂを互いに連結するような状態で設けられている必要はなく、孔を、溝部６０Ａ、６０Ｂのそれぞれに独立の状態で設けられていてもよい。孔６１を設けることにより、溝部６０を開放し、誘導したフラックス等の毛細管現象を終了させ、フラックスや半田が大量なときには孔６１に溜めるようにして、毛細管現象を確実に阻止することができる。孔６１には、溝部６０との関係でＴ字状になるような、可動部２６に向かって延長された延長部６２を設けてもよい。延長部６２を設けることにより、フラックスの開放部の容積を大きくするとともに、可動端子４のバネ特性を改善することもできる。更に言えば、延長部６２を設けたことにより、板幅が変更されるため、可動部２６と固定部２７の境目付近で可動端子４に加わる応力が分散され、応力集中を緩和することもできる。尚、図４及び図５によく示されているように、延長部６２の両側、別言すれば、固定部２７と可動部２６を繋ぐ領域付近６８は、両側に円弧状とされている。これにより、可動端子４の強度を増大させることができる。更に、孔６１の上方には、可動部２６を変位させるのに必要な空間６６（図３、図５参照）が確保されているため、溝６０を孔６１で空間６６と連通させて大きく開放できるし、たとえ孔６１がフラックス等で一杯になったとしても、この上方空間６６にフラックス等を逃すことによって、接触不良をより確実に阻止することができる。

本発明を、スイッチ付き同軸コネクタを例に挙げて説明したが、本発明は、スイッチ付き同軸コネクタに限らず、可動端子を備えた様々なタイプのコネクタに広く適用できる。故に、本発明は、スイッチ付き同軸コネクタの適用に限定されるものではない。また、上の実施形態では、溝部６０を可動端子４に設けることとしたが、可動端子４に設ける代わりに、或いは、可動端子４とともに、ハウジング２に同様の溝部を設けてもよい。尚、上の実施形態では、溝部６０を２本設けることとしたが、溝部６０は、フラックス等を誘導するのに十分な容量を有していれば足り、例えば、溝部６０の溝の深さ（図５に示す幅「ｊ」）を浅くし、代わりに、図示矢印「ｃ」方向における溝部の幅を広くすることにより毛細管現象に必要な溝の容積を確保して、溝部の本数を減らすこともできる。

本発明によるスイッチ付き同軸コネクタの斜視図である。図１に示したスイッチ付き同軸コネクタの背面図である。図１のＡ−Ａ線（中心線）断面図である。図３のＢ−Ｂ線（上）断面図である。図４のＣ−Ｃ線における断面図である。同軸コネクタに可動端子を挿入する前の状態を図１と同様の方法で示した図である。

符号の説明

１スイッチ付き同軸コネクタ
２絶縁ハウジング
３固定端子
４可動端子
７外部導体
８本体部
９張出部
１０張出部
１１凹部
１４中空部
１５底板
１６連通孔
１８横穴
１９下溝
２０横穴
２１下溝
２２先端
２３固定部
２４連結部
２５接続部
２６可動部
２７固定部
２８連結部
２９接続部
３１圧入突起
３２圧入突起
３５底面
３６上面
３７、３８側面
４１、４２隙間
４５、４６段部
４７、４８端部
５９環状溝
６０溝部
６１孔（開放部）
６２延長部
６５コの字部分
６６空間
６７終端位置
７０空間

Claims

ハウジングと、該ハウジングに取り付けられる可動端子を備え、
前記可動端子は、
前記ハウジングに対して上下方向に可動とされた可動部と、
前記可動部と連続し、前記ハウジングとの間に水平方向に密着面を形成する密着部と、
連結部を介して前記密着部と連続し、半田によって接続される接続部とをこの順に有し、
前記ハウジングは、
前記可動端子との密着面に前記可動部に向かって延びる溝部を有し、
前記溝部は、前記密着部と前記可動部を結ぶ方向と交差する方向において、前記連結部の外側に及んでおり、
前記可動端子は、更に、前記溝部よりも前記交差する方向において更に大きな幅を有した開放部を、前記溝部の上部において前記溝部と前記上下方向に連結された状態で有していることを特徴とするコネクタ。
前記開放部は、前記可動部に向かって前記結ぶ方向に延長されている請求項１に記載のコネクタ。
前記交差する方向における前記連結部側の前記溝部の幅は、前記溝部付近における前記連結部の幅より大きい請求項１又は２に記載のコネクタ。
前記開放部は前記溝部の終端位置に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のコネクタ。
前記開放部は前記溝部の途中位置に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のコネクタ。
前記溝部は複数設けられている請求項１乃至５のいずれかに記載のコネクタ。
前記複数の溝部は前記開放部によって連結されている請求項６に記載のコネクタ。
前記溝部の溝の深さを浅くして前記溝部の本数を減らしている請求項６又は７に記載のコネクタ。
前記コネクタはスイッチ付き同軸コネクタであって、前記ハウジングに固定される固定端子と、該固定端子と組みにして設けられる可動端子と、備える請求項１乃至８のいずれかに記載のコネクタ。