JP4813648B2 - 連続的な薄片接触子を有する電気コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気コネクタに関し、特に、電気コネクタを形成するハウジングに取着された接触子の連続的薄片に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第３、５００、２９５号は、取り囲んだ構造部によって埋め込まれた射出成形本体部によって接続された端子を有する電気コネクタを開示している。ここで参照して取り込むＰＣＴ公表第ＷＯ９８／１５９８９は、はんだ球を有する接触子を持った高密度電気コネクタを開示している。ハウジングの開口部の変形可能な部材は、接触子を摩擦的に保持する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコネクタが持っている問題点は、はんだが溶融されている場合、接触領域で接続部と干渉できる接触子の接触領域内へ滲出することによってはんだが移動できることである。従来のコネクタが持っている他の問題点は、異なった列長さと配列寸法を有するコネクタの異なった寸法が、異なった製造用の工具を必要とすることである。従来のコネクタが持っている他の問題点は、走行方向に交差する方向における熱膨張係数の差の影響が、はんだ付けされた接続部を損傷することである。従来のコネクタが持っている他の問題点は、引っ張りの故障がはんだ球と接触子との接続部で生ずることである。本発明はこれらの問題点を克服し、他の利点を提供することを助勢できる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施例によれば、電気コネクタの接触子薄片は、離間した電気的接触子と、本体部と、溶融可能な部材とを備えている。離間した電気的接触子は、それぞれが主領域と主領域の端部から延びたタブ領域とを有している。本体部は、絶縁性材料からなり、接触子上にモールドされて接触子を互いに接続している。溶融可能な部材は、タブ領域に設けられている。
本発明の他の実施例によれば、電気コネクタは、ハウジングと、ハウジングに接続された少なくとも２列の電気コネクタの接触子薄片とを有して提供される。各接触子薄片は、絶縁性材料を有する本体部によって互いに接続された電気的接触子を有する。接触子薄片は、それらの本体部によってハウジングに移動可能に捕捉されている。
【０００５】
本発明の他の実施例によれば、電子的構成部品装置は、印刷回路基板を有する第１の電子的構成部品と、印刷回路基板に接続された電気コネクタとを有して提供される。電気コネクタは、ハウジングと、ハウジングに接続された複数の接触子薄片とを有する。接触子薄片は、本体部によって互いに接続された電気的接触子をそれぞれ有する。本体部は、本体部が互いに相対的に移動できるようにハウジングに移動可能に捕捉されている。
本発明の１つの方法によれば、電気的接触子薄片を形成するステップを有し、各薄片は絶縁性本体部によって互いに接続された電気的接触子を有していて、その本体部によって薄片をハウジングに設けるステップを有し、本体部はハウジングによって移動可能に捕捉されているような電気コネクタを組み立てる方法が提供される。
本発明の形態および他の態様は、添付した図面と関連して以下に詳述される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の態様を結合した装置１０の分解立面図が示されている。本発明は、図面に示された実施例を参照して説明されるが、本発明は、いくつもの他の実施形態で実施できることを理解しなければならない。さらに、部材または材料のあらゆる適切な寸法、形状、あるいはタイプも使用できる。
【０００７】
装置１０は、全体的に、第１の電子的構成部品装置１２と、対になる第２の電子的構成部品装置１４とを備えている。この実施例において、第１の装置１２は一般的に、印刷回路基板１６のような第１の回路基板と、第１の電気コネクタ１８とを有している。第２の装置１４は一般的に、印刷回路基板２０のような第２の回路基板と、第２の電気コネクタ２２とを有している。しかしながら、これに替わる実施例において、コネクタ１８、２２は、印刷回路基板とは別の異なったタイプの電子的構成部品に取着できる。図２〜図４もまた参照すると、第１のコネクタ１８は一般的に、ハウジング２３と接触子の薄片２６とを有している。各薄片は接触子の列を規定している。ハウジング２３は、好ましくは、液晶ポリマーのようなモールドされたプラスチックまたはポリマーの絶縁性材料を有している。この実施例において、ハウジング２３は２つのハウジング部品２４、２５を有している。しかしながら、これに替わる実施例において、ハウジング２３はただ１つ、または３つ以上の部品を有することもできる。さらにこれに替わる実施例において、ハウジング部品２４はハウジングを第１の印刷回路基板に設けるのを助勢するように、はんだパッドまたは隔離絶縁器（ｓｔａｎｄｏｆｆ）（図示せず）のような態様を有していてもよい。
【０００８】
しかしながら、ハウジングを第１の印刷回路基板に取着するのためにどのような適切な手段でも適用できる。この実施例において、ハウジング部品２４は、接触子薄片２６を収容する収容領域３０を有している。図４には、単に明瞭にする目的で２つの接触子薄片２６が収容領域３０内に示されている。実際の場合は、全ての収容領域３０が好ましくはその中に配置された接触子薄片２６を有している。図示された実施例において、ハウジング部品２４は、２つの側部３２、３４の間でハウジング部品２４を通って一般的に延びた真っ直ぐなスロットのように互いに整列された５つの収容領域３０を有している。しかしながら、これに替わる実施例において、収容領域３０の適切な数はどのようにでも設けることができる。この実施例において、各収容領域３０は、４つの接触子２７の接触子薄片２６をそれぞれ保持できる。しかしながら、これに替わる実施例において、各収容領域３０は、接触子２７の適切な数のいくつでも保持できる。図５に最良のものが示されているように、各収容領域３０は、側部３２に近接した内方へ向き合った突出棚３６を有している。第２のハウジング部品２５は、第１のハウジング部品２４に取着されていて、第２の電気コネクタ２２の接触子を収容する部分用の領域３８を有していて、その中に接触子２７を持っている。しかしながら、これに替わる実施例において、あらゆる適切なタイプのハウジングを設けることができる。
【０００９】
接触子薄片２６は、モジュラー装置方法でハウジング２３内に挿入するのに適している。薄片２６は、本体部４０、接触子２７、およびはんだ球４２のような成形された塊（ｆｏｒｍｅｄ ｂｏｄｙ）を各有している。本体部４０は、好ましくは、接触子２７に被せモールド（ｏｖｅｒ ｍｏｌｄ）され、一体的にモールドされたプラスチックまたはポリマー部材である。しかしながら、これに替わる実施例において、本体部４０は複数の部材を有することができ、および／または、本体部４０は接触子２７とは別個に形成され、接触子２７を後で本体部４０内に挿入されるように形成できる。本体部４０を接触子に被せモールドすることは、接触子２７の２つの向き合った部分４６と４８との間における本体部４０に封止のような機能をもたらす。これは、コネクタ１８を印刷回路基板１６に取着するための再浸漬（ｒｅｆｌｏｗ）中に、はんだ球からのはんだが、接触子２７を滲み上がる（ｗｉｃｋｉｎｇ ｕｐ）のを阻止する。このように、はんだの適切な量が、表面実装（ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｕｎｔ）コネクタ１８に適用可能であり、雄型接触子領域４６は、はんだによって汚染されることから防止される。あるいは、接触子２７は２つの端部領域４６、４８でいかなる適切な接続のタイプを有していてもよい。例えば、接触子２７は、表面実装テール（ｔａｉｌ）を有することもできる。
【００１０】
接触子薄片２６製造の好ましい方法において、接触子２７は、一体的な接触子ブランク（ｂｌａｎｋ）のように互いに接続されている。本体部４０は、接触子ブランク上に被せモールドされている。ついで、接触子ブランクは、接続領域を除去するために切断され、それによって、個別の電気接触子２７は互いに電気的に絶縁される。しかしながら、本体部４０は、薄片２６の接触子２７間の構造的接続を維持している。好ましくは、薄片２６は、実質的に連続したローラーに巻き取られる薄片として製造され、ついで、ハウジング内に組み立てるために接触子２７の予め定められた長さに切断される。接触子を製造する他の方法において、本体部は予め形成され、接触子は、予め形成された本体部内に挿入される。
【００１１】
各接触子２７は、好ましくは、銅合金のような導電性の材料の板体から打ち抜かれ成形される。各接触子は中央領域４４と２つの端部領域４６、４８を有している。端部領域４６の第１の１つは、本体部４０から延びていて、図２に示されたブレードタイプの接触子領域、または、図６に示された二重棹（ｄｕａｌ ｂｅａｍ）接触子、あるいは、その他の適切な配置のような接触子領域を形成する。第２の端部領域４８は、本体部４０の向き合った端部から延びていて、はんだ球４２を接触子２７に設けるためのはんだ球据え付けタブ（ｔａｂ）を有している。はんだ球を使用する場合、タブ４８は、タブ４８と中央領域４４との間に２つのポケット５０を有するあり継ぎ（ｄｏｖｅｔａｉｌ）形状を有する。はんだ球４２の材料は、コネクタ１８を第１の印刷回路基板１６に設けるのに先立って、はんだ球４２を保持するためにポケット５０内へ延在されている。しかしながら、接触子２７の他の形状、あるいは、他の態様もまた有することができる。
【００１２】
本体部４０は一般的に、主領域５２と相互結合領域５４とを有している。主領域５２は、接触子２７の中央領域４４の個々の１つを取り囲んでいる。接触子２７は、中央領域４４に切欠部４７を有している。本体部４０が中央領域４４上にモールドされた場合、本体部４０の材料は、切欠部４７内へ延在する。これは、接触子２７を本体部４０と保持するための、接触子２７の本体部４０内への内部結合を形成する。しかしながら、接触子を本体部と結合するいかなる適切なシステムでも提供できる。相互結合領域５４は、各薄片２６の主領域５２を互いにシリーズに結合する。１つの実施例において、主領域５２はテーパーが付けられた頂端部６を有している。あるいは、薄片２６は、収容領域３０内に締まり嵌め（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）することもできる。頂端部５６は、第１のコネクタ１８を第１の印刷回路基板１６内に設けるのに先立って、本体部４０をハウジング部品２４と保持するために突出棚３６と交差している。相互結合領域５４は、主領域５２よりも小さく、また、主領域５２とそれらの各接触子２７との両方を、固定された位置で各薄片２６において互いに離間するのに適している。そして、比較的長い単一の接触子薄片のリールから複数の薄片２６を形成するために、相互結合領域５４を比較的容易に切断またはせん断することを可能にする。これに替わる実施例において、主領域５２と相互結合領域５４とは、いかなる適切な形状を有することもできる。これに替わる、および／または、付加的な手段が、ハウジング部品２４とともに接触子薄片２６を組み立てるために使用できる。
【００１３】
図１から図６を参照すると、第２の電気コネクタ２２は一般的に第２のハウジング６０と電気コネクタの接触子薄片６２とを備えている。第２のハウジング６０は、そこを通ったスロット６４を有していて、第１のハウジング部品２４の収容領域３０に類似した接触子薄片６２用の収容領域のように機能する。第２のハウジング６０は、印刷回路基板２０のような第２の回路基板に固定的に結合されるのに適している。第２のハウジング６０は、第１のコネクタ１８の一部分をその中に整列し収容するための収容領域６６を規定する周壁を有している。接触子薄片６２は、それぞれ一般的に、フレーム６８、電気的接触子７０、およびはんだ球７２のような形成された塊を備えている。フレーム６８は、フレーム５２と実質的に同一である。はんだ球７２は、はんだ球４２と実質的に同一である。電気的接触子７０は、一般的に、第１の接触子２７の第１の端部領域４６を収容するための係合領域を形成する２つの反れるように偏倚可能なアーム７４を有している。アーム７４は、使用に際し、第１のコネクタのハウジングの内部領域３８と係合する寸法と形状である。接触子薄片６２とハウジング６０とは接触子薄片６２とハウジング部品２４とに類似して互いに結合されている。
【００１４】
この構成概念は、アタッチメントを一端部に、係合構造部を多端部にはんだ付けするはんだ球を有する接触子の連続的な薄片を被せモールドする。薄片は、調和するピッチＢで製造される。薄片は、配列を形成する列の連続を構築するために、どのような所望の長さでも切断でき、この構造部を形成するために適切な位置に保持する他の部材によって位置付けられる。この構成は、２つの領域を分離する被せモールド領域によって、接触子領域内にはんだが滲み入ることを阻止する。この構成は、列の長さおよび配列の寸法を種々に構成するためのフレキシビリティーを提供する。例えば、同様のタイプの接触子薄片は、各８、１０、２０、３０または４０の接触子の薄片を保持するためのハウジング用に、接触子を異なった長さに切断するだけで異なった寸法のハウジングに使用することができる。この構成は、多くの異なった寸法で製造するための１つの構成部品を使用することによって、複数の寸法を製造する加工コストを減少する。この構成は、多くのコスト節約のための連続的薄片の高度な自動化を可能にする。この構成は、大きな配列を実行する構成を作り出す配列配置を構成するために、端子の列を使用することによって、薄片の方向Ｃに交差する方向の熱膨張係数（ＣＴＥ）差の効果を切り離す（ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ）。接触子がそれらのフレームに関して部分的移動が可能、または浮動が可能であって、接触子２７、７０をＡの方向へ切り離すことによって、多くの構成部品間のＣＴＥ差は、印刷回路基板へはんだ付けされた接続への損傷を阻止するために調整できる。この構成は、はんだ球の張力不足に抗する球状タブ態様を組み合わすことができる。
【００１５】
図７を参照すると、コネクタの他の実施例の部分的断面図が示されている。この実施例において、コネクタ１００は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２によって捕捉された接触子薄片１０４（その１つのみが示されている）とを有する。ハウジング１０２は、一般的に２つのハウジング部品１０６、１０８を有している。接触子薄片１０４は、一般的に接触子１１０、本体部１１２、およびはんだ球１１４のような形成された塊を有している。接触子１１０およびはんだ球１１４は、接触子２７およびはんだ球４２と実質的に同一である。本体部１１２の主領域１１６は、主領域５２と実質的に同一であるが、しかし、テーパーが付けられた頂端部１１８と底端部１１９とを有している。ハウジング部品１０６、１０８は、本体部１１２をスロットに捕捉するための収容スロット１２２の横側に内方へ突出した突出棚１２０、１２１を有している。スロット１２２での本体部１１２の横側とハウジング部品との間の間隙は、本体部１１２とそれらの接触子１１０とが、矢印Ａで示されたようにわずかに横方向へ移動できるようになっている。
【００１６】
図８と図９とを参照すると、されに他の実施例が示されている。この実施例において、コネクタ２００は、２つ以上の接触子薄片を収容するための寸法と形状の拡大された収容領域２０８を有する２つの部品２０４、２０６を持ったハウジング２０２を備えている。この実施例において、コネクタ２００は、２つの異なったタイプの接触子薄片２１０、２１２を有している。接触子薄片２１０、２１２は、接触子２１４およびはんだ球２１６と同様のタイプを有しているが、しかし、それらのフレームまたは本体部２１８、２２０は異なった形状を有している。より特には、本体部２１８、２２０の主領域が、図示したように、互いに対になるように寸法が定められ形成されている。本体部２１８は、本体部１１２と実質的に同一であるが、しかし、本体部２１８、２２０が互いに収容領域２０８内に捕捉するために協働するように、本体部２２０は外方向へ突出した突出棚２２２をその頂部側と底部側に有している。他の実施例において、各接触子薄片は本体部２１８、２２０のタイプと替わるものを有することができる。
【００１７】
図１０の（Ａ）、図１０の（Ｂ）および図１０の（Ｃ）を参照すると、接触子を製造する１つの方法が示されている。この方法は、図１０の（Ａ）から解るように、接触子２７が導電性のシート３００から形成される。シート３００は、接触子２７を互いに結合する保持薄片３０２を有するように打ち抜かれ形成される。相互結合領域５４を有する本体部は、次に図１０の（Ｂ）に示されたように、被せモールドされる。次に、図１０の（Ｃ）から解るように、保持薄片３０２は接触子２７から除去される。このようにして、接触子２７は互いに離間され、互いに電気的に絶縁される。本体部４０は、保持薄片３０２が除去された後、相互に相対的な接触子２７の構造的関係を維持する。
【００１８】
図１１を参照すると、接触子薄片２６の他の実施例が示されている。この実施例において、接触子薄片３１０は、一般的に接触子２７、本体部３１４、およびはんだ球のような溶融可能な部材４２を有している。本体部３１４は、一般的に、主領域３１２と相互結合領域３１４とを有している。主領域３１２は、一側部１８に横方向の突出部３１６を有し、向き合った他側部３２２に横方向のリセス（ｒｅｃｅｓｓ）３２０を有している。図１２の（Ａ）と図１２の（Ｂ）もまた参照すると、複数の接触子薄片３１０が、コネクタ３２６を形成するために、互いにおよびハウジング３２４と結合して示されている。横方向の突出部３１６とリセス３２０とは、薄片３１０を互いに接続するために、互いに対になるような寸法と形状を有している。他の実施例において、薄片間の対になる接続のいかなる適切な形状も有することができる。この実施例において、ハウジング３２４は、薄片３１０を収容するための収容領域３２８を有している。ハウジング３２４は、収容領域３２８の一側部に突出部３３０を有し、収容領域の向き合った他側部にリセス３３２を有している。突出部３３０は、薄片３１０の１つのリセス３２０内に延びている。リセス３３２は、薄片３１０の他方の１つの突出部３１６を収容している。このように、突出部３１６、３３０とリセス３２０、３３２との内部結合は、薄片を互いにまたハウジング３２４と接続する。このタイプの実施例で、薄片３１０は、図１２の（Ｂ）に示された平面に実質的に束縛されない。
この実施例においては、薄片方向は、矢印Ｃ´によって表示される。横方向Ａ´は、薄片方向Ｃ´と交差する。
【００１９】
上述した記述は、本発明を例示的にのみ示したものであることを理解しなければならない。多くの代替および変更が、本発明から逸脱しないで当業者によって装備できる。したがって、本発明は、添付した請求の範囲内に入るそのような代替、変更および変化をすべて包含することを意図される。
【００２０】
【発明の効果】
本発明のコネクタは、はんだが溶融されている場合、接触領域で接続部と干渉できる接触子の接触領域内へ滲出することによってはんだが移動するのを防止できる。また、走行方向に交差する方向における熱膨張係数の差の影響がないことである。さらに、引っ張りの故障が、はんだ球と接触子との接続部で生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の態様を結合した電子的装置を示す部分的断面の立面分解図。
【図２】図１に示された電気コネクタの一方に使用された一方の接触子薄片を示す部分的斜視図。
【図３】図２の３−３線に沿った接触子薄片の断面図。
【図４】本発明のコネクタの１つの斜視図。
【図５】図４の５−５線に沿った部分的断面図。
【図６】図１の第２のコネクタに示された他方の接触子薄片を示す部分的斜視図。
【図７】第１の電気コネクタの他の実施例を示す部分的断面図。
【図８】電気コネクタのさらに他の実施例のハウジングを示す斜視図。
【図９】図８に示されたハウジングを使用した電気コネクタの他の実施例を示す部分的断面図。
【図１０】図１０の（Ａ）は、保持薄片に取着された接触子の部分的前面立面図。
図１０の（Ｂ）は、接触子上に形成された接触子薄片の本体部を有する図１０の（Ａ）に示された接触子の部分的前面立面図。
図１０の（Ｃ）は、保持薄片が取り除かれた図１０の（Ｂ）の部分的前面立面図。
【図１１】接触子薄片の他の実施例の部分的前面立面図。
【図１２】図１２の（Ａ）は、図１１に示された接触子薄片を有する電気コネクタの他の実施例における断面図。
図１２の（Ｂ）は、図１２の（Ａ）の１２Ｂ−１２Ｂの線に沿ったコネクタの断面図。
【符号の説明】
１０……装置
１２、１４……電子的構成部品装置
１６、２０……印刷回路基板
１８、２２……電気コネクタ
２３、６０１０２、２０２、３０４……ハウジング
２４、２５、１０６、１０８、２０４、２０６……ハウジング部品
２６、６２、１０４、３１０……接触子薄片
３０、６６、２０８、３２８……収容領域
３６、１２０、１２１、２２２、３１４……突出棚
４０、１１２、２１８、２２０……本体部
４２、７２、１１４……はんだ球
４４……中央領域
４６……端部領域
４７……切欠部
４８……タブ
５２、１１６、３１２……主領域
５４、３１４……相互結合領域
６８……フレーム
７４……アーム
１００、２００、３２６……コネクタ
３１０……薄片
３１６、３３０……突出部
３３２、３２０……リセス

Claims (5)

1. 電気コネクタであって：
   収容領域の列を有するハウジングと；
   このハウジングにおける収容領域の列に接続された少なくとも２列の電気コネクタの接触子薄片と；
   を有し、各電気コネクタ接触子薄片は、絶縁性材料を有する本体部によって互いに接続された電気的接触子を有し、この電気接触子は、それぞれ中央区分および２つの端部区分を有するとともに、この２つの端部区分の第１のものに位置する接触領域およびその２つの端部区分の第２のものに位置するはんだボール設置タブを有してなり、前記接触子薄片は、前記電気コネクタ接触子薄片の薄片方向と交差する方向に熱膨張係数（ＣＴＥ）の組合せ不良を調節するように浮動することを特徴とする電気コネクタ。
2. 収容領域は、ハウジングの頂部側に内方へ突出した突出部を有することを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
3. ハウジングは、少なくとも２つの部材を有し、接触子薄片の少なくとも２列 は、２つの部材間に浮動していることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
4. 電気コネクタであって：
   印刷回路基板を有する第１の電子的構成部品を有し、；
   この電気コネクタは、印刷回路基板に接続されていることを特徴とする請求項１記載の電気コネクタ。
5. ２つの端部区分の第２のものは、電気的接触子を第１の電子的構成部品に設けるのに先立って、はんだボールを保持するためのポケットを有していることを特徴とする請求項４記載の電子的構成部品装置。

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