JP5024233B2 - 電子部品内蔵型コネクタ - Google Patents
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Description
しかし、ICなどの半導体素子やコンデンサやコネクタなどの受動部品といった電子部品を回路基板に実装して構成される一般的な構成の電子機器では小型化を進める上での制約が大きいため、大幅な小型化を実現することができる電子機器として、前記半導体素子や受動部品など電子部品をコネクタのハウジングに内蔵して構成される電子部品内蔵型コネクタが考案されている。
また、特許文献2の図18および段落番号(0047)には、ハウジングに収納する電子部品として表面実装型の集積回路を用いた電子部品内蔵型コネクタが開示されており、前記表面実装型の集積回路の一側面に配置される各接合端子には、コネクタの他の機器との接続端子となるターミナル(接点エレメント)がそれぞれ接続されている。
しかし、前記集積回路には多数の接続端子が設けられるとともに、前記接続端子の配置ピッチは狭ピッチ化が進んでいることから、前記集積回路をコネクタに実装する際に、前記接続端子とターミナルとを正確に位置合わせすることが困難であり、前記接続端子とターミナルとの位置ずれや、隣接端子間でのはんだブリッジによる短絡が生じる恐れがある。
また、接続端子として多数のリードピンを備えた電子部品を、特許文献2に記載のコネクタに備えられるような平板状に形成されるターミナルに接続する際も同様に、前記接続端子とターミナルとを正確に位置合わせすることが困難である。
即ち、請求項1記載の如く、他の機器の端子に接続されるターミナルと、前記ターミナルを支持するハウジングと、前記ハウジングに実装される電子部品とを備えた電子部品内蔵型コネクタであって、前記ハウジングにおける前記電子部品の実装面には、該電子部品との接合端子を構成する突出部または凹陥部が設けられ、前記電子部品における前記ハウジングに対する実装面には、該ハウジングとの接合端子を構成する凹陥部または突出部が設けられ、前記電子部品を前記ハウジングに実装するときには、前記ハウジングの突出部または凹陥部と、前記電子部品の凹陥部または突出部とが互いに嵌合して接続される、前記凹陥部と突出部との接続は、前記凹陥部に充填した導電性部材により行い、前記突出部の途中部には凹溝が形成され、前記突出部と凹陥部とを前記導電性部材により接合したときに前記凹溝に前記導電性部材が充填される。
これにより、前記電子部品の前記ハウジングの実装面に対する位置合わせを容易かつ正確に行うことができ、電子部品の実装位置がずれることがないので、電子部品における隣接する接続端子間でのはんだブリッジ発生を抑えて、電子部品とハウジングとの間の接続の信頼性を向上することが可能となる。
これにより、前記突出部と凹陥部との接合を、電子部品をハウジングに押し付けた状態で行ったとしても、電子部品とハウジングとの間に所定の隙間を保持した状態で接合することができ、凹陥部内から溢れ出てきたはんだなどの接合材が電子部品とハウジングとの間で押し潰されることがなく、適正なフィレット形状を形成して良好な接合状態を得ることができ、電子部品とハウジングとの接続の信頼性を向上することができる。
これにより、ペースト状のはんだなどの接合材が充填された前記凹陥部内に前記突出部を嵌入したときに、突出部の先端側に気泡が発生することを防止することができ、前記凹陥部と前記突出部との接合を確実に行って、両者の接続の信頼性を向上することができる。
これにより、電子部品のハウジングに対する実装方向の誤りの発生を防止することができ、電子部品のハウジングに対する実装の信頼性を向上することができる。
前記受動部品52は、例えば前記外部ターミナル31の途中部や、前記外部ターミナル31と実装用接続端子32とを接続する配線33の途中部に介装されている。
前記実装用凹部21の底面21aから突出する突出部として構成される前記実装用接続端子32・32・・・は、前記ハウジング2の前記半導体パッケージ51に対する接続端子として用いられる。
そして、ペースト状のはんだ6を充填した前記各凹陥部51b・51b・・・に対して前記各実装用接続端子32・32・・・を嵌合し、前記はんだ6を加熱溶融させることで、前記凹陥部51b・51b・・・と実装用接続端子32・32・・・とが接合されている。
なお、本例では凹陥部51b・51b・・・と実装用接続端子32・32・・・との接続部材としてはんだ6を用いているが、これに限るものではなく、導電フィラーとバインダーにて構成される導電性接着剤などの他の導電性部材を用いることも可能である。
図4に示すように、前記凹陥部51bの内周面は半楕円球形状の凹陥面に形成されており、この凹陥部51bと該凹陥部51bの底部に露出するリード51dの先端部とで、半導体パッケージ51の接合端子が構成されている。
前記凹陥部51b内には導電性部材であるはんだ6が充填されている。
なお、前記実装用接続端子32の先端部は、本例の場合円錐状に形成されているが、これに限るものではなく、三角錘や四角錘など他の形状でもよい。
つまり、実装用接続端子32の先端部は、先端部側から基端部側へいくに従って拡径していくなど、その外周面が先端部側から基端部側へいくに従って外周側へ傾斜するテーパー形状に形成されたり、その断面形状が先端部側から基端部側へいくに従って漸次拡大していく形状に形成されたりしていればよい。
また、実装用接続端子32の先端側に気泡が発生することを防止できるので、実装用接続端子32と凹陥部51b内のリード51dとのはんだ6による接合を確実に行うことができ、半導体パッケージ51の接続端子とハウジング2の外部ターミナル31・31・・・との接続の信頼性を向上することができる。
従って、前記実装用接続端子32の先端が凹陥部51bの底面(図4における上面)に当接した状態となるように、該実装用接続端子32と凹陥部51bとを嵌合させた場合でも、ハウジング2における実装用凹部21の底面21aと半導体パッケージ51との間には所定寸法の隙間gが形成されることとなる。
さらに、前記凹陥部51bは図6に示すように、底部へ向かうにつれて縮径する円錐形状に形成することもできる。
例えば、図7に示すように、凹陥部51bの断面形状を三角形状に形成し、該凹陥部51bに嵌合する実装用接続端子32の断面形状を同様の三角形状に形成することができる。
これにより、実装用接続端子32と凹陥部51bとは、互いの断面形状が合う位相に位置している場合にのみ、摺動自在に嵌合することが可能となっている。
このように形成することで、半導体パッケージ51の実装用凹部21に対する実装方向の誤りの発生を防止して、半導体パッケージ51の実装信頼性を向上することができる。
また、前記ハウジング2における前記実装用凹部21の底面21aには、多数の凹陥部36・36・・・が形成されている。前記凹陥部36・36・・・は、前記ハウジング2の半導体パッケージ51に対する接続端子となるものである。
また、前記各凹陥部36・36・・・は、ハウジング2の各外部ターミナル31・31・・・と電気的に接続されている。
そして、前記リードピン51p・51p・・・と凹陥部36・36・・・を接続することで、半導体パッケージ51とハウジング2の各外部ターミナル31・31・・・とが接続されるように構成している。
図9に示すように、前記リードピン51pは略円柱形状に形成され、前記凹陥部36は前記リードピン51pの外径よりも若干大径の略円筒形状に形成されており、前記リードピン51pが前記凹陥部36に摺動自在に嵌合可能となっている。
前記拡径部36bの空間内における内周面近傍にははんだ6が埋設されており、前記拡径部36bにおけるリードピン51pが挿入される側の端部には、リードピン51pと凹陥部36・36・・・との接続時に溶融したはんだ6が外部へ溢れ出すことを防止するための爪36cが形成されている。
つまり、前記拡径部36b内の本体部36aに対して拡径された部分にはんだ6が埋設されており、埋設したはんだ6により凹陥部36内へのリードピン51pの嵌合が邪魔されないようにしつつ、前記はんだ6により凹陥部36内へ嵌合したリードピン51pと該凹陥部36とのはんだ6による接合を行うようにしている。
このように、底面21aにおける凹陥部36形成部分を前述のような爪形状に形成することで、前記拡径部36b内に埋設したはんだ6が凹陥部36の外部にはみ出すことを防止でき、該はんだ6によるリードピン51pと凹陥部36とのはんだ接合を適切に行うことが可能となる。
このように前記凹溝51qに充填されるはんだ6により、凹陥部36内においてリードピン51pを挿脱する方向への力に抗するアンカー効果を発揮することができ、リードピン51pが凹陥部36から抜け出すことに対する耐久性を向上することができる。
本例では、例えば半導体パッケージ51の四隅および中央の位置するリードピン51p・51p・・・を圧力測定ポイントSa・Sb・・・の対象として設定している。
これは、半導体パッケージ51の実装用凹部21に対する嵌装姿勢が傾いており、圧力測定ポイントSaにおけるリードピン51pの凹陥部36への嵌装量が圧力測定ポイントSbにおけるリードピン51pの凹陥部36への嵌装量より大きくなっていることを示す。
つまり、図12に示す場合では、前記嵌装量がLbの時点で、圧力測定ポイントSbにおける半導体パッケージ51の押圧力を、圧力測定ポイントSaにおける半導体パッケージ51の押圧力に対して増加させ、圧力測定ポイントSaにおけるリードピン51pの凹陥部36への嵌装量と圧力測定ポイントSbにおけるリードピン51pの凹陥部36への嵌装量とを揃えるようにしている。
その後、前記嵌装量がLdとなった時点で各圧力測定ポイントSa・Sbでのリードピン51pの凹陥部36に対する挿入が完了し、両圧力測定ポイントSa・Sbでの測定圧力が一気に上昇している。
2 ハウジング
3 ターミナル
5 電子部品
6 はんだ
21 実装用凹部
21a 底面
31 外部ターミナル
32 実装用接続端子
36 凹陥部
51 半導体パッケージ
51b 凹陥部
51d リード
51p リードピン
Claims (4)
- 他の機器の端子に接続されるターミナルと、
前記ターミナルを支持するハウジングと、
前記ハウジングに実装される電子部品とを備えた電子部品内蔵型コネクタであって、
前記ハウジングにおける前記電子部品の実装面には、該電子部品との接合端子を構成する突出部または凹陥部が設けられ、
前記電子部品における前記ハウジングに対する実装面には、該ハウジングとの接合端子を構成する凹陥部または突出部が設けられ、
前記電子部品を前記ハウジングに実装するときには、前記ハウジングの突出部または凹陥部と、前記電子部品の凹陥部または突出部とが互いに嵌合して接続される、
前記凹陥部と突出部との接続は、前記凹陥部に充填した導電性部材により行い、
前記突出部の途中部には凹溝が形成され、前記突出部と凹陥部とを前記導電性部材により接合したときに前記凹溝に前記導電性部材が充填される、
ことを特徴とする電子部品内蔵型コネクタ。 - 前記ハウジングまたは電子部品の突出部の長さ寸法は、
前記電子部品またはハウジングの凹陥部の深さ寸法よりも大きく構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子部品内蔵型コネクタ。 - 前記凹陥部の底部には前記電子部品またはハウジングの電極が配置され、
突出部は先が尖ったピン形状に形成される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2の何れかに記載の電子部品内蔵型コネクタ。 - 前記凹陥部と突出部とは、所定の位相に位置したときに互いの断面形状が合致して、前記突出部と凹陥部とが嵌合可能となる、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電子部品内蔵型コネクタ。
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