JP5927607B2 - コンタクト部材 - Google Patents

Description

本発明は、自動実装機によって第１の部材に対して表面実装され、第１の部材と第２の部材との間に挟み込まれることで両部材を電気的に接続するコンタクト部材に関する。

従来、２つの導電性の部材と接触しそれらを電気的に接続するコンタクト部材として、例えば特許文献１〜４に記載されるように、導電性の金属板を略Ｕ字状に形成したものが利用されている。このようなコンタクト部材は、Ｕ字状の一方の端部に半田付けを行うための接合面を形成してプリント基板等に半田付けにより固定すると共に、他方の端部に弾性変形可能な接触部を形成して別のプリント基板や筐体等と接触させる。

特開２０００−９０９９６号公報 特開２００２−１７０６１５号公報 特開２００２−１７０６１６号公報 特開２００５−２９３９８９号公報

上述した特許文献１〜４に記載されたようなコンタクト部材を自動実装機により表面実装する場合には、半田付け接合面の上方に位置する接触部に形成された平坦面を吸着ノズルによって吸着してコンタクト部材をエンボスキャリアテープなどから取り出し、基板等に配置する。

吸着ノズルの先端が接触部に接触したとき、接触部は弾性力を有することから、吸着ノズルに弾かれて移動し、吸着ノズルに不適切な位置で吸着されたり吸着が不能になったりすることがあった。また接触部は吸着ノズルにより強く押圧されると変形してしまう虞があった。

本発明の目的は、吸着ノズルによる吸着を良好に行うことができるコンタクト部材を提供することである。

上述した問題を解決するためになされた発明は、ばね性および導電性を有する薄板部材からなり、自動実装機によって第１の部材に対して表面実装され、前記第１の部材と第２の部材との間に挟み込まれることで両部材を電気的に接続するコンタクト部材であって、第１の方向へ長さを有し、下面が半田付けのための接合面とされる基部と、前記基部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び出し、下面が半田付けのための接合面とされ、上面が自動実装機の吸着ノズルの吸着面とされる平面部と、前記基部から前記平面部と並んで前記第２の方向に延び出し、上方に傾斜しており、延び出した先端が自由端となる接触部と、を備えることを特徴とする。

このように構成されたコンタクト部材は、平面部に自動実装機の吸着ノズルを接触させて吸着を行うことができるため、吸着ノズルが接触したときに弾性力による反力を生じる部分、例えば上記コンタクト部材においては接触部を吸着ノズルにて吸着する場合と比較して、コンタクト部材が弾性力で弾かれる危険が低減され、コンタクト部材の吸着ノズルによる吸着位置がずれたり吸着が不能になってしまうことが抑制される結果、吸着ノズルによる吸着を良好に行うことができる。

また、弾性変形する部分を吸着ノズルで吸着する場合のように、その部分が吸着ノズルに押圧されて変形してしまうことも抑制できる。
また、基部から平面部と接触部とが並んで同じ方向に延び出しているため、接触部が平面部から離れる方向に延び出してコンタクト部材の重心の位置が基部や接触部の位置から大きくはずれにくくなり、その結果、例えばリフロー工程においてバランスを崩して倒れてしまうことを抑制できる。また、接触部は平面部と大きく交差しないので、接触部が平面部（吸着面）を覆ってしまうことがなく、接触部が吸着ノズルの平面部までの移動を妨害してしまうことも抑制できる。

なお、上記本発明の構成においては、各部の相対的な位置関係を簡潔に説明するため上下の方向を規定しているが、これらの方向はあくまでも各部の相対的な位置関係を示すための定義にすぎず、本発明のコンタクトを使用する際の取り付け方向などを規定するものではない。

上述した基部からは、必要に応じて平面部および接触部以外の部材が突出していてもよいが、基部から延び出す部材のうち、基部が最も第１の方向の端部側に位置するように構成してもよい。このように構成されたコンタクト部材は、接触部がコンタクト部材の端部に配置されるため、平面部、即ち吸着面をコンタクト部材の重心に近づけることができ、吸着ノズルによる吸着時にバランスを崩れにくくすることができる。

また、基部における第２の方向と反対方向の端部、および、平面部における第２の方向の端部は、第１の方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられていてもよい。
このように構成されたコンタクト部材であれば、折り曲げた部分の強度が上がり変形しにくくなるため、変形による接触不良や半田付け不良を抑制できる。またリフローにより半田付けを行う場合には、折り曲げた部分に沿って半田が広がり半田付けされる面積を大きくできる。

また、コンタクト部材をエンボスキャリアテープに収容する場合、折り曲げられた端部がエンボス加工部分に引っ掛かりにくくなるため、コンタクト部材のエンボスキャリアテープへの出し入れが容易となる。

また、平面部における接触部と反対側の端部が、第２の方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられていてもよい。
このように構成されたコンタクト部材では、平面部の強度がさらに高くなるため、変形による接触不良や半田付け不良をさらに抑制できる。

実施例のコンタクト部材を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は底面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図である。 実施例のコンタクト部材を示す図であり、（Ａ）〜（Ｄ）はいずれも斜視図である。 実施例のコンタクト部材の製造工程の一部を説明する平面図であり、（Ａ）はコイル材にめっき処理をした状態、（Ｂ）は一部をせん断加工した状態、（Ｃ）は一部を曲げ加工した状態である。 実施例のコンタクト部材の正面図であり、（Ａ）は半田付けによりプリント基板に固定された状態、（Ｂ）はエンボスキャリアテープから吸着ノズルで吸着されている状態である。 実施例のコンタクト部材であり、（Ａ）が平面部がＣ−Ｄ方向にカールするように変形した状態でプリント基板に固定された状態の側面図、（Ｂ）が（Ａ）の状態で導電体と接触させたときの右側面図、（Ｃ）が平面部がＡ−Ｂ方向にカールするように変形した状態で導電体と接触させたときの右側面図である。 （Ａ），（Ｂ）とも変形例のコンタクト部材を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
本実施例のコンタクト部材１は、自動実装機によってプリント基板などに表面実装され、そのプリント基板と、他のプリント基板または筐体と、の間に挟みこまれることで両部材を電気的に接続させるものである。

コンタクト部材１は、ばね性および導電性を有する薄板部材からなり、図１（Ａ）〜（Ｅ）、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、基部１１，平面部１３，接触部１５などを有する。矢印Ａ〜Ｄの方向は基部１１の主たる面と平行な方向であって、Ａ−Ｂ方向とＣ−Ｄ方向とは直交するものとする。また矢印Ａ方向が本発明における第１の方向の一例であり、矢印Ｃ方向が本発明における第２の方向の一例である。

基部１１は、Ａ−Ｂ方向に長さを有しており、主たる面の一方の面（下面１１ａ）が半田付けのための接合面とされる。この基部１１から平面部１３，接触部１５が延び出している。なおこの基部１１はＣ−Ｄ方向に関してＡ−Ｂ方向に比べて短くなるように形成されている。

平面部１３は、基部１１から矢印Ｃ方向に延び出しており、基部１１の下面１１ａと同じ側の面（下面１３ａ）が半田付けのための接合面とされ、反対側の面（上面１３ｂ）が自動実装機の吸着ノズルの吸着面とされる。この平面部１３と基部１１とは、同一の平面を構成している。

接触部１５は、基部１１から平面部１３と並んで矢印Ｃ方向に延び出しており、基部１１と連接する連接部１７において屈曲して上方（上面１３ｂが上、下面１３ａを下としたときの上方向）に傾斜している。この接触部１５は、図１（Ａ），（Ｃ）の視点では平面部１３の外周に沿うように延び出している。

接触部１５の延び出した先端１９は自由端となっており、基部１１および平面部１３が存在する平面に対して接近・遠離するように弾性変形可能となっている。また先端１９は上述した平面の側とは逆側に略Ｕ字状に折り返されている。

平面部１３は基部１１のＢ方向の端部から延び出し、接触部１５は基部１１のＡ方向の端部から延び出している。平面部１３における接触部１５側の先端付近には切り欠き２１が形成されている。

基部１１における矢印Ｄ方向の端部、および、平面部１３における矢印Ｃ方向の端部は、Ａ−Ｂ方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられており、それにより折り曲げ部２３，２５が形成されている。

また、基部１１の下面１１ａと、平面部１３の下面１３ａのＢ方向の端部と、接触部１５の下面の先端側（折り曲げられて上方を向く面も含む）と、には金めっき２７が表面処理されている。金めっき２７は連接部１７近傍には表面処理されない。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）および図４（Ａ）以外の図においては、金めっき２７の図示は省略する。

コンタクト部材１を製造する際には、図３（Ａ）に示すように、まずコイル材３１の一方の面における２箇所に直線状に金めっき２７を表面処理し、その後、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すようにプレス加工により平面部１３、接触部１５等を形成する。

コンタクト部材１をプリント基板４１に取り付けた状態を図４（Ａ）に示す。半田４３は、基部１１および平面部１３の金めっき２７が処理された領域に広がっており、折り曲げ部２３，２５では上方にまで半田４３が広がっている。

また、図４（Ｂ）に示すように、コンタクト部材１を自動実装機の吸着ノズル５１により吸着してエンボスキャリアテープ５３から取り出す際には、吸着ノズル５１は平面部１３の上面１３ｂに吸着する。半田付けはリフローを利用することができる。

（２）コンタクト部材の作用および効果
本実施例のコンタクト部材１は、平面部１３に吸着ノズルを接触させて吸着を行うことができる。そのため、弾性力を有する例えば接触部１５を吸着ノズルにて吸着する場合と比較してコンタクト部材１が弾性力で弾かれにくく、コンタクト部材１の吸着ノズルによる吸着位置がずれたり吸着が不能になってしまうことが抑制され、吸着ノズルによる吸着を良好に行うことができる。また吸着ノズルにより押圧されて接触部１５が変形してしまうことも抑制できる。

また、平面部１３と接触部１５が基部１１から並んで同じ方向に延び出しているため、接触部１５によってコンタクト部材１の重心の位置が基部１１や平面部１３の位置から大きく離れてしまうことが抑制され、その結果、例えばリフロー時などにバランスを崩して倒れてしまうことを抑制できる。また、接触部１５が吸着ノズルの平面部１３までの移動を妨害することも抑制できる。

また、基部１１はＣ−Ｄ方向がＡ−Ｂ方向に比べて短くなるように形成されているため、コンタクト部材１の形状をコンパクトにすることができる。また基部１１が小さくなり、コンタクト部材１の重心が平面部１３側（吸着面側）に寄ることとなるため、吸着ノズルによって重心付近を安定して吸着することができる。

さらに、本実施例のコンタクト部材１であれば、折り曲げ部２３，２５が形成されていることにより、エンボスキャリアテープにコンタクト部材１を収納したりエンボスキャリアテープからコンタクト部材１を取り出したりする際に端部が引っ掛かりにくくなる。

また、折り曲げ部２３，２５が形成された部分およびその近傍の強度が上がり変形しにくくなるため、半田付けを良好に行うことができるうえ、図４（Ａ）に示すように折り曲げ部２３の上方に折り曲げられた表面に沿って半田が広がり半田付けされた面積が大きくなる。その結果、接触部１５がプリント基板や筐体と接触して弾性変形したときに、コンタクト部材１に加えられる荷重が一箇所に集中せず広い範囲に分散するため、コンタクト部材１がプリント基板から剥れてしまうことが抑制される。

また折り曲げ部２３，２５が形成されて強度が上がることで、仮にコンタクト部材１が変形してしまうとしても、図５（Ａ）に示すように平面部１３がＣ−Ｄ方向に関してカールするように（矢印Ｅ方向に）変形することとなる。その場合、図５（Ｂ）に示すように、平面部１３がプリント基板４１から浮いていても、接触部１５は平面部１３が浮く前と同様に導電体４５と良好に接触する。

一方、例えば図５（Ｃ）に示すように、矢印Ｆ方向に変形し、コンタクト部材１の矢印Ａ方向の端部が浮いて半田付けされていると、接触部１５と導電体４３との接触状態が悪くなったり、接触部１５の一部に強い負荷が加わって接触部１５が破損したり、平面部１３の矢印Ｂ方向の端部に矢印Ｇ方向の負荷が加わって半田が剥れやすくなってしまう。本実施例のコンタクト部材１はそのような危険を低減できる。

また、金めっき２７は連結部１７近傍には表面処理されないので、連結部１７近傍は半田により固定されにくく、接触部１５の弾性力が低下することを抑制できる。
また、折り曲げ部２５は導電体４３が過剰にプリント基板４１に接近したときに間隔を維持するスペーサとして機能し、接触部１５が塑性変形してしまうことを抑制できる。

（３）その他の実施形態
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施例においては基部１１からＣ−Ｄ方向に平面部１３および接触部１５が延び出す構成を例示したが、平面部１３および接触部１５以外の部材が更にＣ−Ｄ方向に延び出す構成であってもよい。なおその場合には、接触部が最も矢印Ａ方向の端部側に位置するように構成するとよい。

また上記実施例においては、コンタクト部材１のＣ−Ｄ方向の端部に折り曲げ部２３，２５が形成される構成を例示したが、図６（Ａ）に示すように、平面部１３における接触部１５と反対側（矢印Ｂ方向）の端部が、Ｃ−Ｄ方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられて、折り曲げ部２７が形成される構成であってもよい。このように構成されたコンタクト部材では、平面部１３の強度がさらに高くなるため、変形による接触不良や半田付け不良をさらに抑制できる。

また、図６（Ｂ）に示すように、折り曲げ部を形成しなくともよい。この場合、折り曲げ部を形成したものと比較して強度は劣るが、製造コストを低減することができる。
また上記実施例においては、金めっき２７を表面処理する構成を例示したが、金以外の材質でめっき処理をしてもよい。例えば、スズ、亜鉛、銀やそれらの合金などを用いることができる。

１…コンタクト部材、１１…基部、１１ａ…下面、１３…平面部、１３ａ…下面、１３ｂ…上面、１５…接触部、１７…連接部、１９…先端、２１…切り欠き、２３，２５，２７…折り曲げ部、３１…コイル材、４１…プリント基板、４３…半田、４５…導電体、５１…吸着ノズル、５３…エンボスキャリアテープ

Claims (4)

1. ばね性および導電性を有する薄板部材からなり、自動実装機によって第１の部材に対して表面実装され、前記第１の部材と第２の部材との間に挟み込まれることで両部材を電気的に接続するコンタクト部材であって、
   第１の方向へ長さを有し、下面が半田付けのための接合面とされる基部と、
   前記基部から前記第１の方向と交差する第２の方向に延び出し、下面が半田付けのための接合面とされ、上面が自動実装機の吸着ノズルの吸着面とされる平面部と、
   前記基部から前記平面部と並んで前記第２の方向に延び出し、上方に傾斜しており、延び出した先端が自由端となる接触部と、を備え、
   前記基部の接合面と前記平面部の接合面とは同一の平面を構成しており、また該平面は当該コンタクト部材における最も下側に位置しており、
   前記基部における前記第２の方向と反対方向の端部、および、前記平面部における前記第２の方向の端部は、上方に折り曲げられている
   ことを特徴とするコンタクト部材。
2. 前記接触部は、前記基部から延び出す部材のうち、最も前記第１の方向の端部側に位置している
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンタクト部材。
3. 前記基部における前記第２の方向と反対方向の端部、および、前記平面部における前記第２の方向の端部は、前記第１の方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンタクト部材。
4. 前記平面部における前記接触部と反対側の端部は、前記第２の方向に沿う折り目を介して上方に折り曲げられている
   ことを特徴とする請求項３に記載のコンタクト部材。

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