JP4585418B2 - 雄型コネクタと配線部品との接続構造およびこの雄型コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、雄型接続端子の一端部分が雌型コネクタの雌型接続端子に接触し、雄型接続端子の他端部分が配線部品の電極端子に、はんだを介して導電接続されている雄型コネクタと配線部品との接続構造およびこの雄型コネクタに関する。

従来より、例えばプリント基板等の配線部品とフレキシブル配線基板等の配線部品とを電気的に接続する手段として、雄型コネクタを一方の配線部品に実装するとともに、雌型コネクタを他方の配線部品に実装し、雄型コネクタと雌型コネクタとの接続端子同士を接触させて導電接続する手段が知られている。

図５は、従来の雄型コネクタおよび雌型コネクタの一例を示す模式的断面図であり、図５に示すように、雄型コネクタ３１には、平板状の基体３２の一面に、基体３２から突出する基台３３が設けられている。基体３２側から基台３３の側面を介して基台３３の頂面に至るように、基台３３の外面に沿って複数の雄型接続端子３５が設けられている。

この雄型コネクタ３１には、配線部品としての例えばフレキシブル配線基板３６に実装された雌型コネクタ３８が着脱自在に嵌合するようになっており、雄型コネクタ３１と雌型コネクタ３８とを嵌合させることにより、雄型コネクタ３１の各雄型接続端子３５における基台３３の頂面側の一端部分３５ａが雌型コネクタ３８の雌型接続端子３９に接触されるようになっている。

また、雄型コネクタ３１の雄型接続端子３５における基体３２側の他端部分３５ｂは、基台３３から離間する方向に曲折して延設され、配線部品として例えばプリント基板４１の電極端子４２にはんだ４３を用いて導電接続されており、これにより、雄型コネクタ３１は、プリント基板４１に実装されている。

そして、雄型コネクタ３１と雌型コネクタ３８とを嵌合させて、雄型接続端子３５と雌型接続端子３９とを接触させることにより、プリント基板４１の電極端子４２とフレキシブル配線基板３６の電極端子３７とは、導電接続されるようになっている。

ここで、鉛を含んだ廃棄物による環境汚染等の問題より、雄型コネクタ３１の雄型接続端子３５とプリント基板４１の電極端子４２とを導電接続するはんだとして、近年、鉛が含有されていない鉛フリーはんだ４３が用いられるようになっている。

しかし、このような鉛フリーはんだ４３は、例えば、鉛フリーはんだ４３の表層部や末端部において酸化して酸化物が発生し、その体積増加によって鉛フリーはんだ４３の内部応力が増大すると、鉛フリーはんだ４３を構成する金属の結晶に歪みが生じた状態となる。そして、この状態において、前記金属の再結晶温度に達すると、鉛フリーはんだ４３にウィスカが発生してしまうおそれがあった。特に、鉛フリーはんだ４３は、錫を主材料とすることが多く、錫の再結晶温度は常温程度と低いので、常温においてウィスカが発生してしまうことがあった。そして、このウィスカにより各雄型接続端子３５間が接続されてしまうと、各雄型接続端子３５間が短絡してしまうおそれがあった。

そこで、鉛フリーはんだ４３を用いて雄型コネクタ３１の雄型接続端子３５とプリント基板４１の電極端子４２とを導電接続する場合には、鉛フリーはんだ４３を被覆材４５によって被覆することが行われている。そして、この被覆材４５によって防湿し、鉛フリーはんだ４３の酸化や腐蝕を防止することにより、ウィスカの発生を防止するようになっている。

しかし、前述のような雄型コネクタ３１とプリント基板４１との接続構造においては、被覆材４５を配置する工程において、鉛フリーはんだ４３を被覆するように被覆材４５を配置すると、図５に示すように、被覆材４５は各雄型接続端子３５の一端部分ａの方向に這い上がってしまうことがあった。

そして、被覆材４５が各雄型接続端子３５における雌型コネクタ３８の雌型接続端子３９が接触する部分にまで這い上がってしまうと、雄型コネクタ３１と雌型コネクタ３８とを確実に嵌合させることができなくなってしまう。この結果、雄型コネクタ３１の各雄型接続端子３５と雌型コネクタ３８の各雌型接続端子３９との接触不良が生じ、安定した導通を図ることができなくなってしまうおそれがあるという問題を有していた。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、各雄型接続端子間の短絡を防止することができるとともに、雌型コネクタを確実に嵌合させることにより、雄型コネクタの雄型接続端子を雌型コネクタの雌型接続端子に確実に接触させて、前記各接続端子同士の安定した導通を図ることができる雄型コネクタと配線部品との接続構造およびこの雄型コネクタを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の特徴は、雌型コネクタに接続される雄型コネクタ、および配線部品により構成され、前記雄型コネクタは、基台と、前記基台に沿って設けられた雄型接続端子とを有し、前記雄型接続端子の一端部分には、前記雌型コネクタの雌型接続端子が接触されるようになっており、前記雄型接続端子の他端部分は、配線部品の電極端子にはんだを介して導電接続され、前記はんだは、被覆材によって被覆されている雄型コネクタと配線部品との接続構造において、前記雄型接続端子における前記雌型接続端子が接触しない部分であって前記配線部品の電極端子に対向しない位置に、被覆材這上防止手段が配設されている点にある。

この請求項１に記載の発明によれば、被覆材這上防止手段は、雄型接続端子における雌型接続端子に接触しない部分に形成されているので、雄型接続端子と配線部品の電極端子とを導電接続するはんだに被覆材を被覆する工程において、はんだの表面から雄型接続端子の外面に濡れひろがった被覆材を、被覆材這上防止手段において停止させることができる。

また、はんだは被覆材により被覆されているので、鉛フリーはんだを用いた場合にウィスカが発生してしまうのを抑制することができる。これにより、各雄型接続端子が短絡してしまうのを防止することができる。

請求項２に記載の発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の特徴は、前記被覆材這上防止手段が、前記雄型接続端子の外面に形成される溝部とされ、前記溝部は、前記雄型接続端子の延設方向と交差する方向に形成されている点にある。

この請求項２に記載の発明によれば、被覆材這上防止手段は、雄型接続端子の延設方向に直交する方向に形成されているので、より確実に被覆材の這い上がりを防止することができる。

請求項３に記載の発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の特徴は、前記雄型接続端子における前記被覆材這上防止手段の形成位置よりも前記他端部分側に、はんだ這上防止手段が設けられている点にある。

この請求項３に記載の発明によれば、はんだ這上防止手段は、雄型接続端子における各雌型接続端子に接触しない部分であって、被覆材這上防止手段よりも他端部側に形成されている。このため、雄型接続端子の他端部分に、はんだを介して配線部品の電極端子を固着させる工程において、雄型接続端子の他端部分にはんだを配置した際、各雄型接続端子の外面に濡れ広がって基台の頂面側に這い上がったはんだを、はんだ這上防止手段において停止させることができる。これにより、はんだが雄型接続端子における雌型接続端子が接触する部分にまで這い上がってしまうのを防止することができるので、雄型コネクタと雌型コネクタとを確実に嵌合させることができ、雄型接続端子と雌型接続端子との接触不良を防止することができる。

請求項４に記載の発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の特徴は、前記被覆材這上防止手段を、第１被覆材這上防止手段とし、前記基台のうち、前記雄型コネクタと前記雌型コネクタとを嵌合した際に前記雌型コネクタに対向しない位置に、第２被覆材這上防止手段が配設されている点にある。

この請求項４に記載の発明によれば、第２被覆材這上防止手段は、基台のうち雄型接続端子と雌型接続端子とが接触しない部分に形成されているので、被覆材を配置する工程において、基台の外面に濡れひろがった被覆材を、第２被覆材這上防止手段において停止させることができる。これにより、被覆材が基台のうち雄型接続端子における雌型接続端子が接触する高さ位置にまで這い上がってしまうのを防止することができるので、雄型コネクタと雌型コネクタとを確実に嵌合させることができ、雄型接続端子と雌型接続端子との接触不良を防止することができる。

請求項５に記載の発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の特徴は、前記はんだが、鉛フリーはんだである点にある。

この請求項５に記載の発明によれば、雄型コネクタと配線部品との導電接続に鉛フリーはんだを用いた場合、鉛フリーはんだを露出させた状態であるとウィスカが発生しやすいが、鉛フリーはんだは被覆材により被覆されているので、鉛フリーはんだにウィスカが発生してしまうのを抑制することができる。これにより、雄型接続端子が短絡してしまうのを防止することができる。

さらに、請求項６に記載の発明に係る雄型コネクタの特徴は、基台と、前記基台に沿って設けられた雄型接続端子とを有し、前記雄型接続端子の一端部分には、雌型コネクタの雌型接続端子が接触されるようになっており、前記雄型接続端子の他端部分は、配線部品の電極端子にはんだを介して導電接続され、前記はんだは被覆材によって被覆されるようになっている雄型コネクタにおいて、前記雄型接続端子における前記雌型接続端子が接触しない部分であって前記配線部品の電極端子に対向しない位置に、被覆材這上防止手段が配設されている点にある。

この請求項６に記載の発明によれば、被覆材這上防止手段は、雄型接続端子における雌型接続端子に接触しない部分に形成されているので、雄型接続端子と配線部品の電極端子とを導電接続するはんだに被覆材を被覆する工程において、はんだの表面から雄型接続端子の外面に濡れひろがった被覆材を、被覆材這上防止手段において停止させることができる。

さらに、はんだは被覆材により被覆されているので、鉛フリーはんだを用いた場合にウィスカが発生してしまうのを抑制することができる。これにより、各雄型接続端子が短絡してしまうのを防止することができる。

以上述べたように、本発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造によれば、被覆材這上防止手段は、各雄型接続端子における雌型コネクタの電極端子に接触しない部分に形成されているので、被覆材が各雄型接続端子における雌型コネクタの雌型接続端子が接触する部分にまで這い上がってしまうことを防止することができる。これにより、雄型コネクタと雌型コネクタとを確実に嵌合させることができ、雄型コネクタの各雄型接続端子と雌型コネクタの各雌型端子との接触不良を防止し、安定した導通を図ることができる。

以下、本発明に係る雄型コネクタと配線部品との接続構造の一実施形態を図１から図４を参照して説明する。

ここで、本実施形態においては、雄型コネクタが実装される配線部品としてプリント基板を用い、雌型コネクタが実装される配線部品としてフレキシブル配線基板を用いて説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る雄型コネクタとプリント基板の接続構造、およびこの雄型コネクタに装着される雌型コネクタを示す模式的断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る雄型コネクタ１には、平板状の基体２の一面に、基体２から突出するように直方体状の基台３が設けられている。

雄型コネクタ１には、基体２の一面から基台３の側面を介して基台３の頂面に至るように、複数の雄型接続端子５が基台３の外面に沿って、基台３の長さ方向に並列配置して設けられている。

この雄型コネクタ１には、フレキシブル配線基板６に実装された雌型コネクタ８が着脱自在に嵌合するようになっており、雌型コネクタ８に配設された複数の雌型接続端子９の一端部分９ａは、フレキシブル配線基板６の電極端子７に導電接続されている。また、各雌型接続端子９の他端部分９ｂは、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを嵌合させることにより、対応する各雄型接続端子５の一端部分５ａに接触し、導電接続されるようになっている。

各雄型接続端子５の他端部分５ｂは、基台３から離間する方向に曲折して延設されており、プリント基板１１に形成された複数の電極端子１２に、鉛フリーはんだ１３を介して固着されている。これにより、プリント基板１１とフレキシブル配線基板６とは、雄型コネクタ１および雌型コネクタ８を介して電気的に接続されるようになっている。

また、鉛フリーはんだ１３は、被覆材１５により全体が被覆されており、この被覆材１５は、鉛フリーはんだ１３を防湿し、鉛フリーはんだ１３の酸化や腐食を防止するようになっている。

各雄型接続端子５は、図２に示すように、銅等の導電材料からなるベース導電部材１７を有し、ベース導電部材１７の外面には、ベース導電部材１７を被覆するように、ニッケル等の導電材料からなる第１めっき層１８が形成されているとともに、第１めっき層１８に積層して、金等の導電材料からなる最外層の第２めっき層１９が形成されている。

各雄型接続端子５における各雌型接続端子９が接触しない部分であってプリント基板１１の各電極端子１２が対向しない部分には、被覆材１５が各雄型接続端子５における基台３の頂面側に這い上がってしまうのを防止するための第１被覆材這上防止手段として、第１溝部２１が設けられている。

第１溝部２１は、各雄型接続端子５における複数のめっき層のうち第２めっき層１９を除去し、第１めっき層１８を露出させて形成されており、各雄型接続端子５における側面の全周に、雄型接続端子５の延設方向と交差、好ましくは直交する方向に形成されている。

さらに、各雄型接続端子５における第１溝部２１の形成位置よりも他端部分５ｂ側には、鉛フリーはんだ１３が各雄型接続端子５における基台３の頂面側に這い上がってしまうのを防止するためのはんだ這上防止手段として、第２溝部２２が設けられている。

第２溝部２２は、第１溝部２１と同様に、各雄型接続端子５における複数のめっき層のうち第２めっき層１９を除去し、第１めっき層１８を露出させて形成されており、各雄型接続端子５における側面の全周に、雄型接続端子５の延設方向と交差、好ましくは直交する方向に形成されている。

そして、第１溝部２１および第２溝部２２は、所定の部分をマスキングしながら各雄型接続端子５の第１めっき層１８上に第２めっき層１９を積層形成することにより、設けられるようになっている。

また、図３および図４に示すように、基台３のうち、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを嵌合した際に雌型コネクタ８に対向しない位置には、被覆材１５が基台３の頂面側に這い上がってしまうのを防止するための第２被覆材這上防止手段として、第３溝部２３が設けられている。第３溝部２３は、第１溝部２１と同じ高さ位置に形成されていることが好ましい。

なお、本実施形態においては、第１溝部２１および第２溝部２２は雄型接続端子５の全周に形成されているが、これに限定されるものではなく、少なくとも、各雄型接続端子５における基台３に接触していない部分に形成されていればよい。

また、本実施形態においては、第１被覆材這上防止手段、はんだ這上防止手段、および第２被覆材這上防止手段は、それぞれ第１溝部２１、第２溝部２２、第２溝部２３とされているが、これに限定されず、例えば、雄型接続端子５の外面や基台３の外面から突出する凸部等、被覆材１５や鉛フリーはんだ１３の這い上がりを防止する手段であればよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態によれば、第１溝部２１は、各雄型接続端子５における各雌型接続端子９に接触しない部分に形成されているので、各雄型接続端子５とプリント基板１１の各電極端子１２とを導電接続する鉛フリーはんだ１３に被覆材１５を被覆する工程において、鉛フリーはんだ１３の表面から各雄型接続端子５の外面に濡れひろがった被覆材１５を、第１溝部２１において停止させることができる。

したがって、被覆材１５が各雄型接続端子５における雌型接続端子９が接触する部分にまで這い上がってしまうのを防止することができるので、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを確実に嵌合させることができ、各雄型接続端子５と各雌型接続端子９との接触不良を防止することができる。これにより、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８の安定した導通を図ることができ、この結果、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを介してプリント基板１１とフレキシブル配線基板６とを確実に導通させることができる。

また、雄型コネクタ１とプリント基板１１との導電接続に鉛フリーはんだ１３を用いた場合、鉛フリーはんだ１３は露出させた状態であるとウィスカが発生しやすいが、本実施形態によれば、鉛フリーはんだ１３は被覆材１５により被覆されているので、鉛フリーはんだ１３にウィスカが発生してしまうのを抑制ことができる。これにより、各雄型接続端子５が短絡してしまうのを防止することができる。

さらに、第１溝部２１は、雄型接続端子５の延設方向に直交する方向に形成されており、これにより、より確実に被覆材１５の這い上がりを抑制することができる。

さらにまた、第２溝部２２は、各雄型接続端子５における各雌型接続端子９に接触しない部分であって、第１溝部２１よりも他端部側に形成されている。このため、各雄型接続端子５の他端部分５ｂに、鉛フリーはんだ１３を介してプリント基板１１の各電極端子１２に固着させる工程において、各雄型接続端子５の他端部分５ｂに鉛フリーはんだ１３を配置した際、各雄型接続端子５の外面に濡れ広がって基台３の頂面側に這い上がった鉛フリーはんだ１３を、第２溝部２２において停止させることができる。これにより、鉛フリーはんだ１３が雄型接続端子５における雌型接続端子９が接触する部分にまで這い上がってしまうのを防止することができるので、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを確実に嵌合させることができ、雄型接続端子５と雌型接続端子９との接触不良を防止することができる。また、鉛フリーはんだ１３を確実に被覆材１５で被覆することができるので、鉛フリーはんだ１３にウィスカが発生するのを抑制することができ、各雄型接続端子５が短絡してしまうのを防止することができる。

また、第３溝部２３は、基台３のうち各雄型接続端子５と各雌型接続端子９とが接触しない部分に形成されているので、被覆材１５を配置する工程において、基台３の外面に濡れひろがった被覆材１５を、第３溝部２３において停止させることができる。これにより、被覆材１５が各雄型接続端子５における雌型接続端子９が接触する部分にまで這い上がってしまうのを防止することができるので、雄型コネクタ１と雌型コネクタ８とを確実に嵌合させることができ、各雄型接続端子５と各雌型接続端子９との接触不良を防止することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、本実施形態における雄型接続端子５は、銅等からなるベース導電部材１７の外面に、ニッケル等からなる第１めっき層１８と金等からなる第２めっき層１９とが積層形成されているが、これに限定されるものではなく、たとえば、ベース導電部材１７やめっき層の構成材料として種々の材料を用いることができる。

また、本実施形態においては、雄型コネクタ１の各雄型接続端子５とプリント基板１１の各電極端子１２とを導電接続するために鉛フリーはんだ１３を用いているが、これに限定されるものではなく、鉛を含有しているはんだを用いてもよい。

本発明に係る雄型コネクタと配線部品の接続構造、およびこの雄型コネクタに嵌合される雌型コネクタの一実施形態を示す模式的断面図 図１の雄型コネクタの接続端子の一部を示す模式的断面図 図１の矢印Ａから視認した雄型コネクタおよび配線部品を示す模式的側面図 図３のＢ−Ｂ線における模式的断面図 従来の雄型コネクタと配線部品の接続構造、およびこの雄型コネクタに嵌合される雌型コネクタの一例を示す模式的断面図

符号の説明

１ 雄型コネクタ
２ 基体
３ 基台
５ 雄型接続端子
５ａ 一端部分
５ｂ 他端部分
６ フレキシブル配線基板
７ 電極端子
８ 雌型コネクタ
９ 雌型接続端子
９ａ 一端部分
９ｂ 他端部分
１１ プリント基板
１２ 電極端子
１３ 鉛フリーはんだ
１５ 被覆材
２１ 第１溝部
２２ 第２溝部
２３ 第３溝部

Claims (6)

1. 雌型コネクタに接続される雄型コネクタ、および配線部品により構成され、
   前記雄型コネクタは、基台と、前記基台に沿って設けられた雄型接続端子とを有し、
   前記雄型接続端子の一端部分には、前記雌型コネクタの雌型接続端子が接触されるようになっており、
   前記雄型接続端子の他端部分は、配線部品の電極端子にはんだを介して導電接続され、前記はんだは、被覆材によって被覆されている雄型コネクタと配線部品との接続構造において、
   前記雄型接続端子における前記雌型接続端子が接触しない部分であって前記配線部品の電極端子に対向しない位置に、被覆材這上防止手段が配設されていることを特徴とする雄型コネクタと配線部品との接続構造。
2. 前記被覆材這上防止手段は、前記雄型接続端子の外面に形成される溝部とされ、前記溝部は、前記雄型接続端子の延設方向と交差する方向に形成されている請求項１に記載の雄型コネクタと配線部品との接続構造。
3. 前記雄型接続端子における前記被覆材這上防止手段の形成位置よりも前記他端部分側に、はんだ這上防止手段が設けられている請求項１または２に記載の雄型コネクタと配線部品との接続構造。
4. 前記被覆材這上防止手段を、第１被覆材這上防止手段とし、
   前記基台のうち、前記雄型コネクタと前記雌型コネクタとを嵌合した際に前記雌型コネクタに対向しない位置に、第２被覆材這上防止手段が配設されている請求項１から３のいずれか１項に記載の雄型コネクタと配線部品との接続構造。
5. 前記はんだが、鉛フリーはんだである請求項１から４のいずれか１項に記載の雄型コネクタと配線部品との接続構造。
6. 基台と、前記基台に沿って設けられた雄型接続端子とを有し、
   前記雄型接続端子の一端部分には、雌型コネクタの雌型接続端子が接触されるようになっており、
   前記雄型接続端子の他端部分は、配線部品の電極端子にはんだを介して導電接続され、前記はんだは被覆材によって被覆されるようになっている雄型コネクタにおいて、
   前記雄型接続端子における前記雌型接続端子が接触しない部分であって前記配線部品の電極端子に対向しない位置に、被覆材這上防止手段が配設されていることを特徴とする雄型コネクタ。
   
   

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