JP6176283B2 - 電気コネクタおよび電気コネクタの基板実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に実装される電気コネクタ、および当該電気コネクタを基板に実装する方法に関する。

リフロー方式によるはんだ付け処理を行うことによって基板に実装される電気コネクタが、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。

このような電気コネクタ実装基板を、振動を頻繁に受ける様な場所（例えば自動車の電気系統など）に搭載する場合、電気コネクタ内の異物などが振動で動いて、接続端子間に挟まり接触不良を引き起こすことなどが考えられる。そこで、電気コネクタ内部への異物混入を抑制するため、接続端子をハウジング部と蓋部（キャップ）とで覆う構造を採用した電気コネクタが、例えば特許文献３に記載されている。

この特許文献３に記載されたハウジング部と蓋部とを用いた電気コネクタの構造によれば、基板への実装後に電気コネクタ内部への異物混入を抑制する効果を奏することができる。また、特許文献３に記載の電気コネクタは、ハウジング部に蓋部を嵌め込んだ状態でリフロー方式によるはんだ付け処理を行うことができる。これにより、特許文献３に記載の電気コネクタでは、リフローはんだ処理時における電気コネクタ内部への異物混入や接続端子への異物付着を防止するといった効果も奏している。

また、特許文献３に記載された電気コネクタの構造によれば、リフロー方式によるはんだ付け処理を行う前にハウジング部に蓋部を嵌め込む。これにより、はんだ付け後の電気コネクタ実装基板に外部部品を接続する工程において、蓋部を嵌め込む作業が必要ない分だけ、生産性が向上するという効果もある。

特開２０００−０６７９６３号公報 特開２０１２−１４６９１８号公報 特開２０１４−０１０９４９号公報

しかしながら、上記特許文献３に記載された電気コネクタの構造では、一方端が基板に接続されるオス型端子の他方端側と、このオス型端子に接続されるメス型端子とを、ハウジング部と蓋部とで完全に覆っている。このため、この特許文献３に記載された電気コネクタをリフロー方式で基板にはんだ付けする場合、リフロー時の熱風がオス型端子の他方端側およびメス型端子に上手く回らず、これらの温度が十分に上昇しないことが考えられる。これらの温度が十分に上昇しないと、オス型端子の一方端の熱が、オス型端子の他方端側およびメス型端子に奪われて、オス型端子の一方端の温度が低下する。

オス型端子の一方端の温度が低いと、このオス型端子の一方端に接触する基板上のはんだの温度上昇に影響が及び、はんだが熱不足となってしまうおそれも生じる。はんだが熱不足になると、例えばはんだが十分に溶融しないなどの現象が生じ、オス型端子の一方端の基板へのはんだ付け性能が低下してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ハウジング部に蓋部を嵌め込んだ状態でリフロー方式によるはんだ付け処理を行う場合において、接続端子の基板へのはんだ付け性能を向上させることができる電気コネクタ、および電気コネクタの基板実装方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示における第１の発明は、基板に実装される電気コネクタであって、一方端が基板と電気的に接続される第１の接続端子と、第１の接続端子の他方端を側壁で囲んでハウジング内部に位置させた状態で第１の接続端子を支持し、基板に接触する底部側とは反対の上部側に開口部を有するハウジング部と、一方端が第１の接続端子の他方端と電気的に接続され、他方端が電気コネクタに挿入される外部接続端子と電気的に接続される、第２の接続端子と、ハウジング部の開口部に嵌合して、第１の接続端子の他方端および第２の接続端子を覆う蓋部とを備え、蓋部は、ハウジング部の通気を行う貫通孔を有していることを特徴とする。

この第１の発明による電気コネクタでは、蓋部にハウジング部の通気を行う貫通孔を設けている。よって、ハウジング部の開口部に蓋部を嵌合させた状態の電気コネクタを基板に実装する際に、リフロー方式によるはんだ付け処理を用いた場合でも、貫通孔を通じてリフロー時の熱風を第１の接続端子および／または第２の接続端子に当てることができる。これにより、リフロー時における第１の接続端子の温度低下の抑制、または温度上昇の補助を、間接的または直接的に実現させることができる。従って、はんだが熱不足になることを抑制して、電気コネクタの第１の接続端子が基板にはんだ付けされる性能を向上させることができる。

また、本開示における第２の発明は、第１の発明における電気コネクタであって、貫通孔は、蓋部の上部に対して垂直な方向に平行投影した場合に、貫通孔の射影形状が第２の接続端子と重なる位置に設けられることを特徴とする。

この第２の発明による電気コネクタでは、貫通孔の射影形状が第２の接続端子と重なる位置に貫通孔を設けている。従って、リフロー方式によるはんだ付け処理において、貫通孔を通して進入するリフロー時の熱風が第２の接続端子に直接当たる。これにより、第２の接続端子の温度を素早く上昇させることができ、間接的に第１の接続端子の温度低下を抑制したり、または温度上昇を補助したりすることができる。

また、本開示における第３の発明は、第１の発明における電気コネクタであって、貫通孔は、蓋部の上部に対して垂直な方向に平行投影した場合に、貫通孔の射影形状が第１の接続端子と重なる位置に設けられることを特徴とする。

この第３の発明による電気コネクタでは、貫通孔の射影形状が第１の接続端子と重なる位置に貫通孔を設けている。従って、リフロー方式によるはんだ付け処理において、貫通孔を通して進入するリフロー時の熱風が第１の接続端子に直接当たる。これにより、直接的に第１の接続端子の温度低下を抑制したり、または温度上昇を補助したりすることができる。

また、本開示における第４の発明は、第１の発明における電気コネクタであって、第１の接続端子を複数備えており、蓋部は、複数の第１の接続端子に対応させて、ハウジング部の通気を行う貫通孔を複数有することを特徴とする。

この第４の発明による電気コネクタでは、複数ある第１の接続端子のそれぞれに貫通孔を設けている。これにより、複数の第１の接続端子の各々が、各々の貫通孔から進入するリフロー時の熱風によって効果的に温められる。よって、電気コネクタの各第１の接続端子が基板にはんだ付けされる性能を、それぞれ向上させることができる。

また、本開示における第５の発明は、第２または第３の発明における電気コネクタであって、貫通孔は、ハウジング部の外部から内部に向けて開口面積が小さくなる順テーパーが付けられていることを特徴とする。

この第５の発明による電気コネクタでは、貫通孔の形状を、リフロー時の熱風の入り口を広くかつ熱風の出口を細くした順テーパー状としている。これにより、リフロー時の熱風をより確実に第１または第２の接続端子に当てることができる。

また、本開示における第６の発明は、第２または第３の発明における電気コネクタであって、貫通孔は、複数の孔で構成され、複数の孔は、それぞれハウジング部の外部から内部に向けて開口面積が小さくなる順テーパーが付けられていることを特徴とする。

この第６の発明による電気コネクタでは、貫通孔を複数の孔で構成し、各孔の形状を、リフロー時の熱風の入り口を広くかつ熱風の出口を細くした順テーパー状としている。これにより、貫通孔によって整流機能が発揮され、リフロー時の熱風をより確実に第１または第２の接続端子に当てることができる。

また、本開示における第７の発明は、一方端が基板と電気的に接続される第１の接続端子、第１の接続端子の他方端を側壁で囲んでハウジング内部に位置させた状態で第１の接続端子を支持し、基板に接触する底部側とは反対の上部側に開口部を、少なくとも１つの側壁に第１の貫通孔を有するハウジング部、一方端が第１の接続端子の他方端と電気的に接続され、他方端が電気コネクタに挿入される外部部品の外部接続端子と電気的に接続される、第２の接続端子、および第２の貫通孔を有し、ハウジング部の開口部に嵌合して、第１の接続端子の他方端および第２の接続端子を覆う蓋部を備えた電気コネクタを、基板に実装して外部部品と接続する方法であって、第１の貫通孔を塞がない途中の位置まで、ハウジング部の開口部に蓋部を嵌合させるステップと、途中の位置まで蓋部が嵌合されたハウジング部の底部を基板側にして、電気コネクタを基板に載置させるステップと、第２の貫通孔から第１の貫通孔への通風経路が形成された状態で、基板に載置された電気コネクタにはんだリフロー処理を施して、第１の接続端子の一方端を基板と電気的に接続するステップと、第２の接続端子の他方端と電気コネクタに挿入される外部部品の外部接続端子とを接続するステップと、第２の接続端子の他方端と外部部品の外部接続端子とが接続された後、途中の位置まで嵌合された蓋部をさらに嵌合させて、第１の貫通孔を塞ぐステップとを含むことを特徴とする。

この第７の発明による電気コネクタを基板に実装して外部部品と接続する方法では、蓋部に設けられた第２の貫通孔と、ハウジング部に設けられた第１の貫通孔とで、熱風の進入−排出経路が形成された状態（半組み立て状態）の電気コネクタに対して、リフロー方式によるはんだ付け処理を行う。これにより、リフロー時の熱風の多くを、第２の貫通孔から進入させ、第１の接続端子および／または第２の接続端子に当てて、第１の貫通孔から排出させることができる。よって、これにより、リフロー時における第１の接続端子の温度低下の抑制、または温度上昇の補助を、間接的または直接的に実現させることができる。従って、はんだが熱不足になることを抑制して、電気コネクタの第１の接続端子が基板にはんだ付けされる性能を向上させることができる。第１の接続端子が基板にはんだ付けされた後は、第１の貫通孔を塞ぐため、第１の貫通孔からの異物混入を防ぐことができる。

以上述べたように、本発明の電気コネクタおよび電気コネクタの基板実装方法によれば、ハウジング部に蓋部を嵌め込んだ状態でリフロー方式によるはんだ付け処理を行う場合において、接続端子の基板へのはんだ付け性能を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタの構成を概略的に示した外観斜視図 本第１の実施形態に係る電気コネクタの正面図、上面図、側面図、および線断面図 本第１の実施形態に係る電気コネクタを構成する各部品の斜視図および組み立て図 蓋部に設けられる貫通孔の大きさおよび位置の一例を説明する図 蓋部に設けられる貫通孔の変形例を説明する図 本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタの構成を概略的に示した外観斜視図 本第２の実施形態に係る電気コネクタの正面図、上面図、側面図、および線断面図 本第２の実施形態に係る電気コネクタを構成する各部品の斜視図および組み立て図 本第２の実施形態に係る電気コネクタの基板実装方法および外部部品取り付け方法を説明する図 本第２の実施形態に係る電気コネクタの基板実装方法および外部部品取り付け方法を説明する図 本第２の実施形態に係る電気コネクタの基板実装方法および外部部品取り付け方法を説明する図 蓋部に設けられる貫通孔の変形例を説明する図 本実施形態に係る電気コネクタの応用例を説明する図

［概要］
本発明の電気コネクタは、接続端子を囲むハウジング部に嵌め込まれる蓋部に、ハウジング部の通気を行う貫通孔を設ける。これにより、リフロー方式によるはんだ付け処理を用いて蓋をした状態の電気コネクタを基板に実装する場合、貫通孔を通してリフロー時の熱風を接続端子に当てることができる。よって、リフロー時における接続端子の温度低下の抑制または温度上昇の補助を、間接的または直接的に実現できる。従って、接続端子に接するはんだの熱不足を抑制して、接続端子が基板にはんだ付けされる性能を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタの構成を説明する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタ１の構成を概略的に示した外観斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示した電気コネクタ１の、Ａ方向矢視による正面図（ａ）、Ｂ方向矢視による上面図（ｂ）、Ｃ方向矢視による側面図（ｃ）、およびＤ−Ｄ線断面図（ｄ）である。図２は、本第１の実施形態に係る電気コネクタ１を構成する各部品の斜視図および組み立て図である。なお、各図において、構成部品を区別し易くするため、基本的に同じ構成部品には同じ網掛け模様を付している。

［電気コネクタの構成］
図１Ａ、図１Ｂ、および図２に示すように、本第１の実施形態に係る電気コネクタ１は、第１の接続端子１０と、ハウジング部２０と、第２の接続端子３０と、端子収容部４０と、蓋部５０とを含んで構成される。本電気コネクタ１は、基板（後述する）に実装されて、例えば、基板表面上の所定の端子（箇所）と、基板のスルーホールを通じて基板裏面側に配置される部品の所定の端子とを、電気的に接続する部品である。

第１の接続端子１０は、ハウジング部２０に支持される。第２の接続端子３０は、端子収容部４０に収容される。第２の接続端子３０が収容された端子収容部４０は、第１の接続端子１０を支持したハウジング部２０に嵌め込まれる。端子収容部４０が嵌め込まれたハウジング部２０の上部が、蓋部５０によって覆われる。これにより、電気コネクタ１が形成される。以下、まず電気コネクタ１の各構成について説明する。

・第１の接続端子１０
第１の接続端子１０は、導電性を有する金属部材などで形成される電気接続用の端子である。第１の接続端子１０の一方端１０ａは、電気コネクタ１が実装される基板の所定の端子（箇所）と、はんだ付けによって電気的に接続される。第１の接続端子１０の他方端１０ｂは、第２の接続端子３０の第１の接続部３１（後述する）と接続される。本第１の実施形態で例示する第１の接続端子１０は、棒状の部材を、一方端１０ａ側よりも他方端１０ｂ側の直線部分が長くなる位置で屈曲させた、略Ｌ字形状をしたオス型端子である（例えば、図２を参照）。

なお、第１の接続端子１０の数は、図示した４つに限られず、３つ以下でも５つ以上でもよい。また、第１の接続端子１０の形状も、図示した略Ｌ字以外の形状や、メス型端子形状であってもよい。ハウジング部２０、第２の接続端子３０、端子収容部４０、および蓋部５０は、第１の接続端子１０の数および形状に応じて適宜変形すればよい。

・ハウジング部２０
ハウジング部２０は、絶縁性を有する樹脂材料などで形成される。図２で理解されるように、ハウジング部２０は、基板に接触する（基板と対向する）側となる底部（床板）２１と、この底部２１の周縁に接する４つの側壁２２とから構成される略箱形状の部品である。底部２１には、外部接続端子（後述する）が挿通される挿通孔２１ａが設けられている。挿通孔２１ａは、外部接続端子の外周径よりも大きな孔径を有し、外部接続端子の挿入口には挿入方向に向かって開口面積が小さくなる順テーパーが付けられている。底部２１と反対側の上部には開口部２３が形成されている。このハウジング部２０は、第１の接続端子１０の一方端１０ａが底部２１の外側に、第１の接続端子１０の他方端１０ｂが４つの側壁２２で囲まれたハウジング内部に位置するように、第１の接続端子１０を固定的に支持する。

・第２の接続端子３０
第２の接続端子３０は、導電性を有する金属部材などで形成される電気接続用の端子であり、第１の接続部３１と、第２の接続部３２と、連結部３３とで構成される。この第２の接続端子３０は、電気コネクタ１が有する第１の接続端子１０の数に応じて設けられる。図２に例示した端子収容部４０を構成に含む電気コネクタ１においては、第２の接続端子３０が４つ設けられることとなる。

第１の接続部３１は、例えば一方に開口部３１ａを有した中空の筒形状をしている。図２の例では、断面が方形である第１の接続部３１を示している。第１の接続部３１は、開口部３１ａから筒の中に第１の接続端子１０が挿入されることで、第１の接続端子１０と電気的に接続される。また、第１の接続部３１の筒内には、挿入される第１の接続端子１０に対して圧力負荷を与えて電気的接続状態を保持するための、圧接機構３１ｂ（例えば板バネ）が設けられている。

第２の接続部３２は、例えば一方に開口部３２ａを有した中空の筒形状をしている。図２の例では、断面が方形である第２の接続部３２を示している。第２の接続部３２は、開口部３２ａから筒の中に外部接続端子が挿入されることで、外部接続端子と電気的に接続される。また、第２の接続部３２の筒内には、挿入される外部接続端子に対して圧力負荷を与えて電気的接続状態を保持するための、圧接機構３２ｂ（例えば板バネ）が設けられている。

なお、本第１の実施形態における第２の接続端子３０では、第１の接続部３１と第２の接続部３２とを同一形状としており、フールプルーフ対応がなされている。しかし、第１の接続端子１０が接続される接続部と、外部接続端子が接続される接続部とを、明確に区別するように形成しても構わない。

連結部３３は、第１の接続部３１と第２の接続部３２とを繋ぐ弾性変形可能な部材である。この連結部３３は、第１の接続部３１および第２の接続部３２と同じ金属材料で形成され、好ましくは第１の接続部３１および第２の接続部３２と一体で成形される。図２の例では、一定幅の直線形状の連結部３３を示したが、連結部３３の形状はこれに限られない。例えば、連結部３３の形状は、幅が異なる直線形状でもよいし、Ｓ字形状でもよいし、蛇腹形状などでもよい。

・端子収容部４０
端子収容部４０は、絶縁性を有する樹脂材料などで形成される。端子収容部４０は、ハウジング部２０のハウジング内部に挿入される側となる底部（床板）４１と、この底部４１の周縁に接する４つの側壁４２と、底部４１および４つの側壁４２で形成される内部を複数に区切る内壁４３とから構成される略箱形状の部品である。底部４１と反対側の上面には開口部４４が形成されている。内壁４３は、端子収容部４０の内部を、第２の接続端子３０の第１の接続部３１を収容する第１の収容部４０ａと、第２の接続端子３０の第２の接続部３２を収容する第２の収容部４０ｂとに、それぞれ区分する。この第１の収容部４０ａおよび第２の収容部４０ｂは、それぞれ第２の接続端子３０の数だけ形成される。よって、図２の例では、４つの第１の収容部４０ａと４つの第２の収容部４０ｂとの８つに区分されている。

第１の収容部４０ａが位置する底部４１には、第１の接続端子１０が挿通される挿通孔４１ａが設けられている。また、第２の収容部４０ｂが位置する底部４１には、外部接続端子が挿通される挿通孔４１ｂが設けられている。挿通孔４１ａは、第１の接続端子１０の外周径よりも大きな孔径を有し、第１の接続端子１０の他方端１０ｂの挿入口には挿入方向に向かって開口面積が小さくなる順テーパーが付けられている。また、挿通孔４１ｂは、外部接続端子の外周径よりも大きな孔径を有し、外部接続端子の挿入口には挿入方向に向かって開口面積が小さくなる順テーパーが付けられている。

なお、本第１の実施形態における端子収容部４０では、第１の収容部４０ａと第２の収容部４０ｂとを同一形状としており、フールプルーフ対応がなされている。しかし、第２の接続端子３０の第１の接続部３１が収容される収容部と、第２の接続端子３０の第２の接続部３２が収容される収容部とを、明確に区別するように形成しても構わない。

・蓋部５０
蓋部５０は、絶縁性を有する樹脂材料などで形成される。蓋部５０は、上部５１と、この上部５１の周縁に接する４つの側壁５２とから構成される略箱形状の部品である。上部５１と反対側の底面には開口部５３が形成されている。また、上部５１には、複数の貫通孔５１ａが設けられている。この貫通孔５１ａは、蓋部５０をハウジング部２０に嵌合させた状態において、ハウジング部２０の内部と外部との間で空気を通わせる、すなわちハウジング部２０の通気を行う役割を果たす。この貫通孔５１ａは、好ましくは、第１の接続端子１０の数に対応して設けられる。

本第１の実施形態における電気コネクタ１は、蓋部５０の上部５１にハウジング部２０の通気を行う貫通孔５１ａを設けることで、本発明の課題を効果的に解決することができる。そしてさらには、蓋部５０をハウジング部２０に嵌合させた状態において、貫通孔５１ａと第２の接続端子３０と間に所定の関係を持たせることで、高い効果を発揮する。この所定の関係に基づいた貫通孔５１ａの大きさおよび位置については、後述する。

・電気コネクタの全体構造
次に、上述した第１の接続端子１０、ハウジング部２０、第２の接続端子３０、端子収容部４０、および蓋部５０から構成される電気コネクタ１の全体構造について、詳細に説明する。

第２の接続端子３０は、端子収容部４０に収容される。この際、端子収容部４０における隣接する第１の収容部４０ａと第２の収容部４０ｂとを一対として、第２の接続端子３０が、開口部３１ａおよび３２ａ側から端子収容部４０の開口部４４へ挿入される。これにより、端子収容部４０の第１の収容部４０ａに第２の接続端子３０の第１の接続部３１が、端子収容部４０の第２の収容部４０ｂに第２の接続端子３０の第２の接続部３２が、それぞれ収容される。本第１の実施形態では、内部が８つに区分された端子収容部４０に対して、４つの第２の接続端子３０が収容される。

第２の接続端子３０が収容された端子収容部４０は、第１の接続端子１０を有したハウジング部２０の内部に嵌め込まれる。この際、端子収容部４０の挿通孔４１ａから第１の接続端子１０の他方端１０ｂがそれぞれ挿入された状態で、ハウジング部２０の内部に端子収容部４０が嵌め込まれる。これにより、端子収容部４０の第１の収容部４０ａに収容された第２の接続端子３０の第１の接続部３１と、第１の接続端子１０とが、それぞれ電気的に接続される。もちろん、上述したように、第２の接続端子３０および端子収容部４０がフールプルーフ対応されている場合には、端子収容部４０の挿通孔４１ｂから第１の接続端子１０の他方端１０ｂがそれぞれ挿入された状態で、ハウジング部２０の内部に端子収容部４０が嵌め込まれてもよい。

第２の接続端子３０を収容した端子収容部４０が嵌め込まれたハウジング部２０の上部に、蓋部５０が嵌め込まれる。この蓋部５０が嵌め込まれた状態で、蓋部５０の上部５１に設けられた貫通孔５１ａは、第２の接続端子３０と間に、具体的には次の関係を有している。

貫通孔５１ａと第２の接続端子３０と間の大きさおよび位置は、貫通孔５１ａを上部５１に対して垂直な方向に平行投影した場合に、貫通孔５１ａの射影形状が第２の接続端子３０の連結部３３と重なる関係にある（例えば、図３（ａ））。このとき、貫通孔５１ａの射影形状が、第２の接続端子３０の連結部３３の全てと重なっていてもよいし、一部だけと重なっていてもよい。投影形状が重なる対象を、連結部３３に代えて第１の接続部３１としてもよい。また、貫通孔５１ａを上面５１に対して垂直な方向に平行投影した場合に、貫通孔５１ａの投影形状が第１の接続端子１０の他方端１０ｂと重なる関係であってもよい。

ここで、「貫通孔５１ａの射影形状が、第２の接続端子３０の連結部３３と重なる」とは、後述する電気コネクタ１の基板実装工程におけるリフロー方式によるはんだ付け処理において、リフロー時の熱風が貫通孔５１ａを通って第２の接続端子３０の連結部３３に直接当たることを意味する。つまり、貫通孔５１ａから第２の接続端子３０の連結部３３までの間に、遮るものが何もないことを意味する。

なお、実用的には、収容された第２の接続端子３０が端子収容部４０から簡単に抜けないように保持するロック機構や、端子収容部４０がハウジング部２０から簡単に抜けないように保持するロック機構や、蓋部５０がハウジング部２０から簡単に外れないように保持するロック機構など、を備えている。しかし、これらのロック機構は、本発明の本質ではないため、実施形態における図示および説明は省略する。

［電気コネクタの基板実装方法］
本第１の実施形態に係る電気コネクタ１の基板への実装は、例えば次のようにして行われる。第１の接続端子１０、ハウジング部２０、第２の接続端子３０、端子収容部４０、および蓋部５０を所定の手順で収容および嵌合させて、電気コネクタ１を組み立てる。リフロー用はんだが載った基板を用意する。組み立てられた電気コネクタ１を、第１の接続端子１０が基板上の所定の端子（箇所）と接触する位置に載置する。電気コネクタ１が載置された基板に対してリフロー方式によるはんだ付け処理を実施し、第１の接続端子１０と基板とを電気的に接続する。

このリフロー方式によるはんだ付け処理においては、基板６０の上方向から蓋部５０の上部５１に当たる熱風の一部が、蓋部５０の貫通孔５１ａを通って第２の接続端子３０の連結部３３に当たる（図３（ｂ）を参照）。よって、第２の接続端子３０の連結部３３が直接当たる熱風によって素早く温度上昇し、これに伴い連結部３３に繋がった第１の接続部３１の温度も上昇する。第２の接続端子３０の第１の接続部３１の熱は、第１の接続部３１と接触する第１の接続端子１０へ伝達される。なお、貫通孔５１ａからハウジング部２０の内部に進入した熱風は、第２の接続端子３０の連結部３３に当たった後、例えばハウジング部２０の底面２１に設けられた挿通孔２１ａなどからハウジング部２０の外部へ排出される。

従って、第２の接続端子３０にリフロー時の熱風が当たらない場合と比べて、第１の接続端子１０の一方端１０ａの熱が第２の接続端子３０に奪われて、第１の接続端子１０の温度が低下してしまう現象が抑制される。また、第２の接続端子３０の温度が第１の接続端子１０の温度よりも高ければ、第２の接続端子３０の温度が第１の接続端子１０に伝達されるので、第１の接続端子１０の温度がさらに上昇する。よって、第１の接続端子１０の基板６０へのはんだ付け性能が向上する。

もちろん、基板６０の上方向から蓋部５０の上部５１に当たる熱風の一部が、蓋部５０の貫通孔５１ａを通って第１の接続端子１０の他方端１０ｂに直接当たれば、第１の接続端子１０の温度も上昇することとなる。よって、第１の接続端子１０の基板６０へのはんだ付け性能が向上する。

［実施形態の作用・効果］
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタ１によれば、蓋部５０の上部５１に、射影形状が第２の接続端子３０の連結部３３と重なる貫通孔５１ａを設けている。これにより、ハウジング部２０に蓋部５０を嵌め込んだ状態で行うリフロー方式によるはんだ付け処理において、第２の接続端子３０の連結部３３にリフロー時の熱風を当てることができる。よって、リフロー時における第１の接続端子１０の温度低下の抑制、または温度上昇の補助を、間接的または直接的に実現させることができる。従って、はんだが熱不足になることを抑制して、電気コネクタ１の第１の接続端子１０（一方端１０ａ）が基板６０にはんだ付けされる性能を向上させることができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタ１によれば、第２の接続端子３０の連結部３３にリフロー時の熱風を当てるための手段として、単純にコネクタの上部を開放するのではなく、蓋部５０の上部５１に設けた貫通孔５１ａを使用している。このため、本電気コネクタ１では、蓋部５０を使用しない上部開放型の電気コネクタと比べて、コネクタ内部へ異物が混入するおそれを軽減できる。また、本電気コネクタ１の構造では、例えば貫通孔５１ａから挿通孔２１ａにかけてリフロー時の熱風を通す経路を有している。このため、本電気コネクタ１は、蓋部５０を使用しない上部開放型の電気コネクタと比べて、リフローはんだ処理中における電気コネクタ内部への異物混入や接続端子への異物付着を抑制することができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る電気コネクタ１によれば、ハウジング部２０に蓋部５０を嵌め込んだ状態でリフロー方式によるはんだ付け処理を行うので、従来と同様の生産性を維持することができる。

［変形例］
上記例では、蓋部５０の上部５１に設ける貫通孔５１ａの形状が円形である場合を説明したが、円形以外の方形や楕円形であってもよい。また、貫通孔５１ａにテーパーを付けてもよいし、複数の孔で１つの貫通孔５１ａを構成してもよい。例えば、図４に示すような貫通孔５１ｂを設けてもよい。この貫通孔５１ｂは、複数の孔から構成され、各孔は蓋部５０の上部５１から開口部５３へ向かう方向に開口面積が小さくなる順テーパーが付けられている。この形状により、貫通孔５１ｂは、整流機能を発揮する。この整流機能を有した貫通孔５１ｂを設ければ、貫通孔５１ｂを通るリフロー時の熱風を第２の接続端子３０の連結部３３に効率よく当てることができる。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタの構成を説明する。図５Ａは、本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタ２の構成を概略的に示した外観斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示した電気コネクタ２の、Ｅ方向矢視による正面図（ａ）、Ｆ方向矢視による上面図（ｂ）、Ｇ方向矢視による側面図（ｃ）、およびＨ−Ｈ線断面図（ｄ）である。図６は、本第２の実施形態に係る電気コネクタ２を構成する各部品の斜視図および組み立て図である。なお、各図において、構成部品を区別し易くするため、基本的に同じ構成部品には同じ網掛け模様を付している。

［電気コネクタの構成］
図５Ａ、図５Ｂ、および図６に示すように、本第２の実施形態に係る電気コネクタ２は、第１の接続端子１０と、ハウジング部７０と、第２の接続端子３０と、端子収容部４０と、蓋部５０とを含んで構成される。本第２の実施形態に係る電気コネクタ２は、上記第１の実施形態に係る電気コネクタ１と、ハウジング部７０の構成のみが異なる。本第２の実施形態に係る電気コネクタ２を組み立てる手順は、ハウジング部７０の参照符号が異なるだけで上記第１の実施形態に係る電気コネクタ１と同様である。

以下、本第２の実施形態に係る電気コネクタ２についてハウジング部７０を中心に説明し、電気コネクタ２における他の構成については、第１の実施形態に係る電気コネクタ１と同一の参照符号を付して説明を省略する。

・ハウジング部７０
ハウジング部７０は、絶縁性を有する樹脂材料などで形成される。図６で理解されるように、ハウジング部７０は、基板に接触する（基板と対向する）側となる底部（床板）２１と、この底部２１の周縁に接する４つの側壁２２とから構成される略箱形状の部品である。底部２１には、外部接続端子（後述する）が挿通される挿通孔２１ａが設けられている。挿通孔２１ａは、外部接続端子の外周径よりも大きな孔径を有し、外部接続端子の挿入口には挿入方向に向かって開口面積が小さくなる順テーパーが付けられている。底部２１と反対側の上部上面には開口部２３が形成されている。このハウジング部７０は、第１の接続端子１０の一方端１０ａが底部２１の外側に、第１の接続端子１０の他方端１０ｂが４つの側壁２２で囲まれたハウジング内部に位置するように、第１の接続端子１０を固定的に支持する。

さらに、ハウジング部７０の４つの側壁２２のうち少なくとも１つには、貫通孔７２ａが設けられている。この貫通孔７２ａは、端子収容部４０がハウジング部７０の内部の途中まで嵌め込まれた状態でハウジング部７０の通気を行え、端子収容部４０がハウジング部７０の内部に全て（または突き当たるまで）嵌め込まれた状態ではハウジング部７０の内部と遮断される、位置に設けられる。第２の実施形態では、電気コネクタ２の正面となる側壁２２に、貫通孔７２ａを設けた例を示している。

［電気コネクタの基板実装方法および外部部品取り付け方法］
図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃをさらに参照して、本第２の実施形態に係る電気コネクタ２の基板への実装方法および電気コネクタ２が実装された基板に外部部品を取り付ける方法を説明する。これらの方法は、例えば次のようにして行われる。

第２の接続端子３０を収容した端子収容部４０を、第１の接続端子１０を有したハウジング部７０の内部に途中の位置まで嵌め込ませる。この途中の位置まで嵌め込んだ端子収容部４０の上部に蓋部５０を被せる。これによって、電気コネクタ２が半組み立て状態となる。図７Ａ（ａ）を参照。

リフロー用はんだが載った基板６０を用意する。この半組み立て状態の電気コネクタ２を、第１の接続端子１０が基板６０上の所定の端子（箇所）と接触する位置に載置する。電気コネクタ２が載置された基板６０に対してリフロー方式によるはんだ付け処理を実施し、第１の接続端子１０と基板６０とを電気的に接続する。これにより、半組み立て状態における電気コネクタ２の基板６０への実装が完了する。図７Ａ（ｂ）を参照。

このリフロー方式によるはんだ付け処理においては、基板６０の上方向から蓋部５０の上部５１に当たる熱風の一部が、蓋部５０の貫通孔５１ａを通ってハウジング部７０の内部に進入する。内部に進入した熱風は、第２の接続端子３０の連結部３３に当たった後、ハウジング部７０の側壁２２に設けられた貫通孔７２ａからハウジング部７０の外部へ排出される（図７Ａ（ｂ））。このハウジング部７０の側壁２２に設けられた貫通孔７２ａによって、熱風の進入−排出経路が形成されるため、多くの熱風を第２の接続端子３０の連結部３３に当てることができる。よって、第２の接続端子３０の連結部３３が直接当たる熱風によって素早く温度上昇し、これに伴い連結部３３に繋がった第１の接続部３１の温度も上昇する。第２の接続端子３０の第１の接続部３１の熱は、第１の接続部３１と接触する第１の接続端子１０へ伝達される。

半組み立て状態における電気コネクタ２が実装された基板６０は、所定の外部部品８０と電気的に接続される。具体的には、外部部品８０の外部接続端子８１が、基板６０に設けられたスルーホール６１を介して、基板６０の裏側から電気コネクタ２に向けて挿入される。図７Ｂ（ｃ）を参照。外部部品８０の外部接続端子８１は、電気コネクタ２のハウジング部２０の挿通孔２１ａに挿入され、端子収容部４０の挿通孔２１ａに挿入される。図７Ｂ（ｄ）を参照。

外部部品８０の外部接続端子８１が電気コネクタ２に挿入されると、半組み立て状態の電気コネクタ２の途中の位置まで嵌め込まれた蓋部５０の上部５１をさらに押し込んで、端子収容部４０および蓋部５０をハウジング部７０の内部の所定の位置（突き当て位置）まで嵌め込む。図７Ｃ（ｅ）を参照。これにより、外部部品８０の外部接続端子８１が第２の接続端子３０の第２の接続部３２と強固に接続され、電気コネクタ２が実装された基板６０への外部部品８０の取り付けが完了する。

［実施形態の作用・効果］
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタ２によれば、上記第１の実施形態と同様に、ハウジング部７０に蓋部５０を嵌め込んだ状態で行うリフロー方式によるはんだ付け処理における第１の接続端子１０の温度低下の抑制、または温度上昇の補助を、間接的または直接的に実現させることができる。従って、はんだが熱不足になることを抑制して、電気コネクタ２の第１の接続端子１０（一方端１０ａ）が基板６０にはんだ付けされる性能を向上させることができる。

さらに、本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタ２によれば、ハウジング部７０の側壁２２に設けられた貫通孔７２ａによって、蓋部５０の上部５１に設けられた貫通孔５１ａとの間で熱風の進入−排出経路が形成される。これにより、リフロー方式によるはんだ付け処理において、第２の接続端子３０の連結部３３にリフロー時の熱風をより多く当てることができる。従って、はんだが熱不足になることを抑制して、電気コネクタ２の第１の接続端子１０（一方端１０ａ）が基板６０にはんだ付けされる性能をさらに向上させることができる。

また、本発明の第２の実施形態に係る電気コネクタ２によれば、ハウジング部７０に蓋部５０を途中の位置まで嵌め込んだ状態でリフロー方式によるはんだ付け処理を行うので、従来と同様の生産性を維持することができる。

［変形例］
上述したように、電気コネクタ２を半組み立て状態にしてリフロー方式によるはんだ付け処理を実施する場合には、蓋部５０に設ける貫通孔５１ａを上部５１以外に設けてもよい。例えば、図８に示すように、半組み立て状態の電気コネクタ２において、ハウジング部７０の側壁２２と重ならない蓋部５０の側壁５２に、貫通孔５２ａを設けてもよい。この位置に貫通孔５２ａを設けても、リフロー方式によるはんだ付け処理において吹く熱風の一部を、蓋部５０の貫通孔５２ａからハウジング部７０の内部に進入させることができる。

＜応用例＞
上述したように、本発明の第１および第２の実施形態に係る電気コネクタ１および２によれば、ハウジング部２０または７０に蓋部５０を嵌め込んだ状態で行うリフロー方式によるはんだ付け処理において、第１の接続端子１０の基板６０へのはんだ付け性能を向上させることができる。よって、本実施形態に係る電気コネクタ１または２を、基板６０上に密集させて実装することができる。

電気コネクタ１または２を密集させて実装した基板６０は、例えば図９に示すような、パワー半導体素子をモールドパッケージ化した平板状のパワーカード１００が、両面冷却器１０２を挟んで狭い間隔で並んだ半導体モジュール１１０（例えばＩＰＭなど）を駆動させるための駆動回路基板１０３に利用することができる。この場合、パワーカード１００の端子１０１（外部接続端子８１）が、駆動回路基板１０３の裏面から、駆動回路基板１０３に設けられたスルーホールを通って、駆動回路基板１０３の表面に実装された電気コネクタ１または２に挿入される。電気コネクタ１または２に挿入されたパワーカード１００の端子１０１（外部接続端子８１）は、ハウジング部２０または７０の挿通孔２１ａおよび端子収容部４０の挿通孔４１ｂを通って、第２の接続端子３０の第２の接続部３２と電気的に接続される。これにより、第１の接続端子１０とパワーカード１００の端子１０１（外部接続端子８１）とが電気的に接続される。

このように、パワーカード１００が狭い間隔で並んだ半導体モジュール１１０の駆動回路基板１０３では、実装する電気コネクタの間隔も狭くなるため、リフロー時の熱風が電気コネクタ間に流れ難くなる。電気コネクタ間に熱風が流れ難くなると、通常は電気コネクタの接続端子が基板にはんだ付けされる性能が低下する。しかしながら、本実施形態の電気コネクタ１および２では、貫通孔５１ａからリフロー時の熱風をハウジング部２０または７０の内部に進入させるため、電気コネクタ１または２の第１の接続端子１０が基板６０にはんだ付けされる性能が低下しないという効果がある。

本発明は、リフロー方式によるはんだ付け処理を行うことによって基板に実装される電気コネクタなどに適用可能である。

１、２ 電気コネクタ
１０ 第１の接続端子
２０、７０ ハウジング部
２１、４１ 底部
２１ａ、４１ａ、４１ｂ 挿通孔
２２、４２、５２ 側壁
２３、３１ａ、３２ａ、４４、５３ 開口部
３０ 第２の接続端子
３１ 第１の接続部
３１ｂ、３２ｂ 圧接機構
３２ 第２の接続部
３３ 連結部
４０ 端子収容部
４０ａ 第１の収容部
４０ｂ 第２の収容部
４３ 内壁
５０ 蓋部
５１ 上部
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、７２ａ 貫通孔
６０ 基板
６１ スルーホール
８０ 外部部品
８１ 外部接続端子
１００ パワーカード
１０１ 端子
１０２ 両面冷却器
１０３ 駆動回路基板
１１０ 半導体モジュール

Claims (7)

1. 基板に実装される電気コネクタであって、
   一方端が前記基板と電気的に接続される第１の接続端子と、
   前記第１の接続端子の他方端を側壁で囲んでハウジング内部に位置させた状態で前記第１の接続端子を支持し、前記基板に接触する底部側とは反対の上部側に開口部を有するハウジング部と、
   一方端が前記第１の接続端子の他方端と電気的に接続され、他方端が電気コネクタに挿入される外部接続端子と電気的に接続される、第２の接続端子と、
   前記ハウジング部の前記開口部に嵌合して、前記第１の接続端子の他方端および前記第２の接続端子を覆う蓋部とを備え、
   前記蓋部は、前記ハウジング部の通気を行う貫通孔を有していることを特徴とする、電気コネクタ。
2. 前記貫通孔は、前記蓋部の上部に対して垂直な方向に平行投影した場合に、前記貫通孔の射影形状が前記第２の接続端子と重なる位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の電気コネクタ。
3. 前記貫通孔は、前記蓋部の上部に対して垂直な方向に平行投影した場合に、前記貫通孔の射影形状が前記第１の接続端子と重なる位置に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の電気コネクタ。
4. 前記第１の接続端子を複数備えており、
   前記蓋部は、前記複数の第１の接続端子に対応させて、前記ハウジング部の通気を行う貫通孔を複数有することを特徴とする、請求項１に記載の電気コネクタ。
5. 前記貫通孔は、前記ハウジング部の外部から内部に向けて開口面積が小さくなる順テーパーが付けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載の電気コネクタ。
6. 前記貫通孔は、複数の孔で構成され、
   前記複数の孔は、それぞれ、前記ハウジング部の外部から内部に向けて開口面積が小さくなる順テーパーが付けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載の電気コネクタ。
7. 一方端が基板と電気的に接続される第１の接続端子、
   前記第１の接続端子の他方端を側壁で囲んでハウジング内部に位置させた状態で前記第１の接続端子を支持し、前記基板に接触する底部側とは反対の上部側に開口部を、少なくとも１つの側壁に第１の貫通孔を有するハウジング部、
   一方端が前記第１の接続端子の他方端と電気的に接続され、他方端が電気コネクタに挿入される外部部品の外部接続端子と電気的に接続される、第２の接続端子、および
   第２の貫通孔を有し、前記ハウジング部の前記開口部に嵌合して、前記第１の接続端子の他方端および前記第２の接続端子を覆う蓋部を備えた電気コネクタを、
   前記基板に実装して外部部品と接続する方法であって、
   前記第１の貫通孔を塞がない途中の位置まで、前記ハウジング部の前記開口部に前記蓋部を嵌合させるステップと、
   前記途中の位置まで前記蓋部が嵌合された前記ハウジング部の底部を前記基板側にして、前記電気コネクタを前記基板に載置させるステップと、
   前記第２の貫通孔から前記第１の貫通孔への通風経路が形成された状態で、前記基板に載置された前記電気コネクタにはんだリフロー処理を施して、前記第１の接続端子の一方端を前記基板と電気的に接続するステップと、
   前記第２の接続端子の他方端と前記電気コネクタに挿入される前記外部部品の外部接続端子とを接続するステップと、
   前記第２の接続端子の他方端と前記外部部品の外部接続端子とが接続された後、前記途中の位置まで嵌合された前記蓋部をさらに嵌合させて、前記第１の貫通孔を塞ぐステップとを含む、
   電気コネクタを基板に実装して外部部品と接続する方法。