JP4551227B2

JP4551227B2 - 表面実装型電気コネクタ

Info

Publication number: JP4551227B2
Application number: JP2005009838A
Authority: JP
Inventors: 淳也辻
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2025-01-18
Also published as: TWM299381U; US20090035961A1; JP2006202504A; WO2006077707A1; CN100539311C; CN101103494A; EP1841012A4; EP1841012B1; KR20070108377A; EP1841012A1; US7727033B2

Description

本発明は電気コネクタに関し、特に電気コネクタに保持された電気コンタクトのタインが回路基板に表面実装される表面実装型電気コネクタに関するものである。

従来、表面実装型電気コネクタとして、種々の形式のものが知られているが、一例として、コネクタ本体の後部に設けられた、コンタクトを保持するコンタクトブロックと、カードの挿抜動作に伴ってコネクタ本体内を前後方向に移動するスライダーとを備えたメモリカード用コネクタ装置が知られている(特許文献１)。このコネクタ装置に用いられるコンタクトブロックにはハートカム溝部が設けられ、このハートカム溝部内を移動するロック金具とハートカム溝部との協働により、いわゆるプッシュ/プッシュ型式のコネクタを構成している。このコネクタのコンタクトは、タインがコネクタ本体から外部に突出して、回路基板に表面実装されるように構成されている。
特開２００４−２０７１６８号公報（図５、図６）

近年、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等の電子機器は小型化され、それに伴って、電子機器に内蔵される電気/電子部品を回路基板上に高密度に表面実装することが行われている。その手法の１つとして、電気/電子部品を小型化して回路基板上での占有面積を小さくすることが要望されている。それにより回路基板自体も小型化が可能となる。

このような表面実装型電気コネクタとしては、前述の特許文献１に開示されたコネクタ装置のように、コンタクトのタインがコネクタの外部に突出して回路基板にはんだ付けされるのが一般的である。各タインは、回路基板との間隙が同じになるように配置される。この間隙は、通常、０．１ｍｍ以下とされている。しかし、コンタクトが取り付けられるハウジングの反り等により、タインと回路基板との間隔が広くなることがある。例えば、間隔が広すぎると、はんだ付けが適切になされず不良品を発生することになる。そのため、タインと回路基板との共平面性（コプラナリティ）を得るために、タインと回路基板との間隔を検出して、間隔が所定の範囲より大きければ、タインを治具により回路基板側に押圧して所定の範囲内に収まるように修正することが行われている。従って、タインは、その共平面性の検知およびはんだ付けが適切に行われたかどうかの確認のため、コンタクトを保持するコネクタの外部に突出している方が好都合である。また、タインが突出していれば共平面性の修正も容易である。しかし、タインが突出していることによって、コネクタの回路基板上での占有面積が増大するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、タインの共平面性を調整することができ、且つ回路基板上に占める面積を小さくすることができる小型の表面実装型電気コネクタを提供することを目的とする。

本発明の表面実装型電気コネクタは、回路基板に載置される絶縁性のハウジングと、ハウジングに保持される被保持部を有する複数の整列された電気コンタクトとを備え、電気コンタクトのタインが回路基板に表面実装されるよう構成された表面実装型電気コネクタにおいて、タインは被保持部から延びるとともに回路基板に投影されるハウジングの外形輪郭線の内側に位置し、ハウジングは、ハウジングの外部からタインにアクセス可能な開口または切欠を有し、開口または切欠から挿入される治具によりタインの偏移を修正してタインと回路基板との共平面性を得ることを可能としたものであって、電気コンタクトの被保持部は回路基板と略平行に延び、タインは被保持部の方に且つ回路基板側にＵ字状に折り返されているとともに、ハウジングの開口または切欠に対応する電気コンタクトの部分に治具をタインに向けて挿通可能な孔が形成されていることを特徴とするものである。

ここで、「整列された電気コンタクト」とは、直線状に正確に整列している場合の他、例えば、多少千鳥足状に配列されていても概ね方向性を持って整列している場合も含む。

本発明の表面実装型電気コネクタによれば、タインは回路基板に投影されるハウジングの外形輪郭線の内側に位置し、ハウジングは、ハウジングの外部からタインにアクセス可能な開口または切欠を有し、開口または切欠から挿入される治具によりタインの偏移を修正してタインと前記回路基板との共平面性を得ることを可能とした構成であるので、タインの部分がハウジングの外形輪郭線から外側に出ることがなく、回路基板上に占める面積を小さくすることができる。また、タインにアクセス可能な開口や切欠を通して治具を挿入できるので、タインの共平面性の修正を容易に行うことができる。

また、電気コンタクトの被保持部が回路基板と略平行に延び、タインが被保持部の方に且つ回路基板側にＵ字状に折り返されているとともに、ハウジングの開口または切欠に対応する電気コンタクトの部分に治具をタインに向けて挿通可能な孔が形成されている場合は、タインの上方に電気コンタクトの他の部分が重なっていても、タインをハウジングの外形から突出させることなく表面実装型電気コネクタの回路基板上の占有面積を小さくすることができる。

以下、本発明の一例を示す表面実装型電気コネクタ(以下、単にコネクタという)の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、コネクタ１の概要について図１および図２を参照して説明する。図１および図２は、コネクタ１の全体形状を示し、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は背面図である。また、図２（ａ）は底面図、図２（ｂ）は左側面図、図２（ｃ）は右側面図である。なお、説明にあたり、図１（ｂ）における平面図においてカード(図示せず)を挿入する側を前、反対側を後という。このコネクタ１は、カードコネクタであり、ハウジング２、ハウジング２に保持されるコンタクト４、イジェクト機構部８、およびこれらの部品を略覆うようにハウジング２に取り付けられる金属製のシェル１０を有する。イジェクト機構部８は、カードの挿抜に応じて、カードの挿抜方向６(図１（ｂ）、図２（ａ）)に沿って移動する機構である。

ハウジング２は、ハウジング２の後部に位置するハウジング本体２ａと、このハウジング本体２ａの両端から前方に延出するカード案内部２ｂ、２ｃを有する。ハウジング本体２ａは上方に開放しており、後端に後壁２ｄを有している。また、各カード案内部２ｂ、２ｃの内側には、カードをガイドするためのカード案内路１２、１４(図１（ａ)）が形成されている。これらのカード案内路１２、１４は、ハウジング本体２ａ内に延びている。また、カード案内部２ｂにはカードの挿入検知や、カードへの書き込みの可否を検知する接点部１６、１８(図２（ｂ）)が形成されているが、この構成は、本発明の要旨ではないので、詳細な説明は省略する。ハウジング２の底面２ｅは、概ね平坦な形状であるが、前述のカード案内部２ｂ、２ｃの前端部に、位置決め用のボス２０ａ、２０ｂがそれぞれ突設されている。

カード案内部２ｃには、カードをコネクタ１の前方からコネクタ１に挿入して押圧し内部に押し込むと、その位置でカードが保持され、また、再度カードを押圧するとカードが排出されるよう構成されたイジェクト機構部８が組み込まれている。イジェクト機構部８は、カードの挿抜により操作される図示しないスライダを有している。このスライダは、常にハウジング２の前方にばね付勢されている。このイジェクト機構部８は、前述の特許文献１に開示されたようなハート形のカム溝(図示せず)と、このカム溝内を移動するカム従動子(図示せず)を有する。この構成は、一般的に知られた構成であり、また、本発明の要旨でもないので、詳細な説明は省略する。

次に、シェル１０について説明する、シェル１０は、１枚の金属板から打抜き、折曲げにより形成されたものであり、ハウジング２の上側を覆う主面１０ａ(図１（ｂ）)と、カード案内部２ｂ、２ｃの外側にそれぞれ折り曲げられる側壁１０ｂ、１０ｃとを有する。各側壁１０ｂ、１０ｃの前端近傍には、矩形の取付片２２(図２（ａ））が各々突設されており、カード案内部２ｂ、２ｃの下面にそれぞれ折り曲げられる。これによりシェル１０がハウジング２から上方へ移動することが阻止される。これらの取付片２２は、中央に矩形の開口２２ａを各々有し、回路基板(以下、単に基板という)１００(図３)にはんだ付けされる。ハウジング２に取り付けられたシェル１０の主面とハウジング２によりカード受容部５が構成される。

シェル１０の側壁１０ｂ、１０ｃには、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、側壁１０ｂ、１０ｃの後端に開放する切欠２４ａ、２４ｂがそれぞれ形成されている。他方、カード案内部２ｂ、２ｃの側面には、これらの切欠２４ａ、２４ｂに対応して突起２６ａ、２６ｂがそれぞれ形成されている。これら切欠２４ａ、２４ｂと突起２６ａ、２６ｂとの係合により、シェル１０がハウジングの上方および後方へ移動するのが阻止される。また、シェル１０の主面１０ａの後端部には、後端が自由端部となる係止舌片２８ａ、２８ｂ２８ｃ(図１（ｂ）)が形成されている。これらの係止舌片２８ａ、２８ｂ２８ｃには、それぞれ、矩形の係止孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃが形成されている。また、これらの係止孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃに対応して、ハウジング２の後壁２ｄに突条３２ａ、３２ｂ、３２ｃが形成されている。これら係止孔３０ａ、３０ｂ、３０ｃと突条３２ａ、３２ｂ、３２ｃとの係合により、シェル１０がハウジング２の前方に移動するのが阻止される。

次に、コンタクト４およびコンタクト４のハウジング２への取り付けの態様について、図３から図５を合わせて参照して説明する。図３は図１（ｂ）の３−３線に沿う部分拡大断面図である。図４はキャリヤストリップに接続されたコンタクト４の拡大平面図、図５はキャリヤストリップから切り離されたコンタクト４を示し、図５（ａ）は側面図、図５（ｂ）は底面図をそれぞれ示す。最初にコンタクト４について図４および図５を参照して説明する。コンタクト４は、狭幅の接触片４ａ、幅広の被保持部４ｂ、および被保持部４ｂからＵ字状に折り返されたタイン４ｃを有する。コンタクト４の後端には、コンタクト４の長手方向に沿う軸線と直交する方向に延びるノッチ即ち断面Ｖ字形の溝３４が形成されている。コンタクト４はこの溝３４を介してキャリヤストリップ３６に連結されており、使用時にはコンタクト４は、この溝３４の部分で切り離される。

コンタクト４の被保持部４ｂの両側縁には、互いに離隔する係止突起３８ａ、３８ｂが各々形成されている。これらの係止突起３８ａ、３８ｂは、コンタクト４が後述するハウジング２のコンタクト挿入溝４６に挿入されたときに、コンタクト挿入溝４６と係合してハウジング２に固定される。接触片４ａは被保持部４ｂより狭幅であり、被保持部４ｂから偏倚し、先端部は弧状に形成されている。コンタクト４の後端には、後端に開放する２つのスロット３９、３９が形成されている。このスロット３９、３９の間には、タイン４ｃの狭幅の連結部４１がＵ字状に延出して、被保持部４ｂと平行な幅広のはんだ付部４０へと連続している。はんだ付部４０の中央には矩形の開口４２が形成されている。また、はんだ付部４０の上方に位置する被保持部４ｂには、孔４４が穿設されている。この孔４４は、タイン４ｃのはんだ付部４０に治具６０(図３)がアクセスするための治具６０の通路となる。

次に、再び図１から図３を参照して、コンタクト４がハウジング２に取り付けられた状態について説明する。図３に示すように、ハウジング２には、ハウジング２の後壁２ｄから底面２ｅに沿って前方に延びるコンタクト挿入溝４６が形成されている。コンタクト挿入溝４６の幅は、コンタクト４の被保持部４ｂと係合可能な寸法となっている。また、後壁２ｄには、後壁２ｄ側からコンタクト４を挿入できるようにコンタクト挿入開口４８が形成されている。ハウジング２には、タイン４ｃのはんだ付部４０を収容するための矩形の凹部５０が形成され、さらにはんだ付部４０に対応して上下に貫通する矩形の開口５２が凹部５０内に形成されている。このハウジング２の開口５２は、コンタクト４の孔４４とも連通している。

ハウジング２の底面２ｅには、凹部５０からカードの挿抜方向に沿って前方に延びる断面Ｖ字状の溝５４が形成されている。この溝５４は、コネクタ実装時の熱応力緩和用のものであり、コンタクト４の接触片４ａの先端４ｄと逃げ穴５６に至るまで形成されている。逃げ穴５６は、ハウジング２の底面２ｅから上方にハウジング２を貫通している。この逃げ穴５６は、カードが挿入されたときに、接触片４ａの先端４ｄがハウジング２側に撓んで、ハウジング２と干渉しないように設けられている。また、シェル１０の主面１０ａには、タイン４ｃ、開口５２、孔４４と整列して矩形の開口５８が形成されている。コンタクト４は、ハウジング２に取り付けられると、図３に示すようにタイン４ｃは、ハウジング２の後壁３ｄの内側に位置する。換言すると、タイン４ｃは、ハウジング２の外形輪郭線の内側となる。このことは、図１（ｂ）、図２（ａ）にも明瞭に示されている。

このように構成されたコンタクト４のタイン４ｃの共平面性の修正方法について説明する。図３に示すように、タイン４ｃの位置即ち基板１００からの高さを修正する必要がある場合は、ハウジング２が成形後に変形して基板１００の上面１００ａとの間に所定寸法以上の間隙Ｇが生じた場合である。この間隙Ｇは、例えば、コネクタ１を後部からカメラでモニタして、間隙Ｇのばらつきを画像上で判定して検知することができる。修正する場合は、棒状の治具６０をシェル１０の開口５８から挿入し、コンタクト４の孔４４およびハウジング２の開口５２を経てタイン４ｃまで挿入し、はんだ付部４０を下方即ち基板１００側に押圧する。これにより、はんだ付部４０は下方に変位し、間隙Ｇが所定範囲内となる。治具６０は、通常、所定の工程(距離)移動するように下死点が設定されて機械に取り付けられており、治具６０の１回の押圧操作によりタイン４ｃの修正が完了する。その後、適正位置となったはんだ付部４０が基板１００にはんだ付けされる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形、変更が可能である子とはいうまでもない。例えば、本実施形態では、治具６０を挿通するためのハウジング２の開口５２、コンタクト４の孔４４は、それぞれ矩形、円形であるが、多角形、楕円形等の形状であってもよい。また、ハウジング２の周囲が閉じた開口５２の他に、切欠の形状であってもよい。

本発明の一例となる表面実装型電気コネクタの全体形状を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は背面図である。図１の表面実装型電気コネクタを示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。図１（ｂ）の３−３線に沿う部分拡大断面図である。キャリヤストリップに接続された電気コンタクトの拡大平面図である。キャリヤストリップから切り離された電気コンタクトを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図をそれぞれ示す。

符号の説明

１基板実装型電気コネクタ
２ハウジング
４電気コンタクト
４ｂ被保持部
４ｃタイン
４４孔
５２開口
６０治具
１００回路基板

Claims

回路基板に載置される絶縁性のハウジングと、該ハウジングに保持される被保持部を有する複数の整列された電気コンタクトとを備え、該電気コンタクトのタインが前記回路基板に表面実装されるよう構成された表面実装型電気コネクタにおいて、
前記タインは前記被保持部から延びるとともに前記回路基板に投影される前記ハウジングの外形輪郭線の内側に位置し、前記ハウジングは、該ハウジングの外部から前記タインにアクセス可能な開口または切欠を有し、該開口または切欠から挿入される治具により前記タインの偏移を修正して前記タインと前記回路基板との共平面性を得ることを可能としたものであって、
前記電気コンタクトの前記被保持部は前記回路基板と略平行に延び、前記タインは前記被保持部の方に且つ前記回路基板側にＵ字状に折り返されているとともに、前記ハウジングの前記開口または切欠に対応する前記電気コンタクトの部分に前記治具を前記タインに向けて挿通可能な孔が形成されていることを特徴とする表面実装型電気コネクタ。