JPH07170044A - 回路基板及び基板用電気コネクタ - Google Patents

回路基板及び基板用電気コネクタ

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JPH07170044A JP6264145A JP26414594A JPH07170044A JP H07170044 A JPH07170044 A JP H07170044A JP 6264145 A JP6264145 A JP 6264145A JP 26414594 A JP26414594 A JP 26414594A JP H07170044 A JPH07170044 A JP H07170044A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】カードエッジ型コネクタの接続に好適な回路基
板及びこの回路基板に使用する基板用電気コネクタを提
供する。 【構成】回路基板１２は主面１４、１６に複数の接触パ
ッド２２を有すると共に側面１８に沿って複数のスルー
ホール２４を有する。このスルーホール２４と連通して
側面にスロット２６，２７が形成されている。また、こ
の回路基板１２の側面１８には電気コネクタ１０が装着
されて基板用電気コネクタを形成する。電気コネクタ１
０は、接触パッド２２に接続されるコンタクト３４，３
６とスロット２６，２７を介してスルーホール２４に接
続される接地用ポスト３２とを保持するハウジング２８
を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板とこの回路基
板の周縁部に取り付け可能な基板用電気コネクタとに関
し、さらに詳しくは、回路基板の接地回路に相互接続さ
れる接地ポストを備えた基板用電気コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば基板と基板が相互接続した高密度
回路基板では、一つの嵌合コネクタが一方の基板の周縁
部に取り付けられ、他のコネクタが他方の基板の周縁部
または表面に取り付けられる。このようなコネクタは、
基板の周縁部に取り付けられるとき、この基板の表面に
取り付けられた部品の大きさよりも狭い基板空間しか占
有しないので、基板と基板を相互接続させるような用途
に好適である。このようなタイプのコネクタは、例え
ば、１９９３年４月６日及び１９９２年７月７日にコー
サンスキー等に発行された米国特許第５、１９９、８８
５号及び第５、１２７、８３９号それぞれの明細書に開
示されている。この周縁部に取り付けられるコネクタに
おいては、信号コンタクトは一般的に、外側に延出する
平行な２列の半田尾部を有する。この尾部の１つの列
は、回路基板の片側の面でパッドと接触し、他の列は回
路基板の反対側の面でパッドと接触する。接地コンタク
トは、それらの接地ポストの列が信号コンタクトの平行
な２列の半田尾部の間でそれらと平行関係を保って外側
に延出するように、位置決めされている。接地ポスト
は、回路基板の周縁部に横方向に配列され、めっきされ
たスルーホール内に延出してそれらと係合（接触）する
ことにより、回路基板の接地回路と相互接続する。スル
ーホール内および接触パッド上の半田ペーストがリフロ
ーされ、ポストとスルーホールとの間、及び半田尾部と
パッドとの間の半田付け接続が行なわれる。
【０００３】これらの回路基板の回路密度が高くなる
と、周縁部に取付けられるコネクタはそれに応じて小さ
くなり、その結果、非常に精密なコンタクトが必要にな
る。この非常に精密なコンタクトは、コネクタを回路基
板に装着するまでの間、位置決めのわずかの変化によっ
て損傷する。従って、精密な位置決めが必要である。す
なわち、回路基板の周縁部に形成されるコンタクト用の
孔を、回路基板の２つの主面の間に非常に正確に位置決
めする必要がある。これらの孔を形成する方法として
は、基板の周縁部から内側に向かってスルーホールの壁
を貫通して、ドリル又はパンチによって形成する方法が
知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法によ
ると、絶縁性回路基板の一部が破片となってスルーホー
ル内に混入し、後続の半田付け工程に悪影響を及ぼす。
従って、このような破片は半田付け工程の前に除去され
ねばならない。さらに、このような孔は、約０．４６ｍ
ｍ（約０．０１８インチ）平方の大きさしかなく、この
ような孔用の孔あけ工具は壊れやすく、容易に損傷す
る。その結果、これらの孔あけ作業は困難であり、適切
な位置に正確な寸法の孔をあけるためにはコストがかか
る。このような観点からは、回路基板の周縁部に取り付
けられるコネクタのポストを、その回路基板の周縁部に
外側から孔を形成せずに、回路基板のめっきされたスル
ーホールに相互接続できる回路基板及び基板用電気コネ
クタが必要とされる。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、側面に開口を
形成するに当たって破片がスルーホール内に混入せず
に、この開口の位置決めを容易にできる回路基板を提供
することを目的とする。また、基板に装着するに当たっ
てコンタクトの損傷を防止できる基板用電気コネクタを
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の回路基板は、周縁部の表面及び裏面に貫通し
て形成された少なくとも１個のスルーホールと、該各ス
ルーホールの表面側の開口及び裏面側の開口の少なくと
も一方に連通する、側面に形成されたスロットとを備え
たことを特徴とするものである。
【０００７】また、上記目的を達成するための本発明の
基板用電気コネクタは、少なくともいずれか一方の面に
接触パッドを有する表面及び裏面に貫通する、周縁部に
形成されたスルーホールと、このスルーホールの表面側
の開口及び裏面側の開口の少なくとも一方に連通する、
側面に形成されたスロットとを備えた回路基板の上記周
縁部に装着される基板用電気コネクタであって、上記接
触パッドに接続されるコンタクトと、上記スロットを通
って上記スルーホールに接続されるコンタクトとを備え
たことを特徴とするものである。
【０００８】回路基板は、基板用電気コネクタがその回
路基板の周縁部に取り付けられるように配置される。本
発明の回路基板は、回路基板の周縁に沿って、その側面
から被めっきスルーホールと交差するように内側に延出
する開口を備えている。この開口は、１つの主面（表面
または裏面）から他の主面（裏面または表面）に延出す
る。又は、この開口は、１つの主面と他の主面に貫通す
るスロットからなる。コネクタのポストは、この開口に
挿入可能であり、側面から内側に離間されたスルーホー
ルと電気的に接続される。コネクタのポストは、コネク
タのバスバーの接地ポスト、信号コンタクトのポスト、
あるいはパワーコンタクト、又はコネクタを包囲するシ
ールド部材のポストで構成されることが好ましい。コネ
クタは、従来のコンタクトに加え、基板の周縁部のスロ
ットに挿入可能な、シールド用又はパワー用のこのよう
なポストを少なくとも１つ備えていることが好ましい。
【０００９】１つの具体的な実施形態では、コネクタ
は、回路基板の回路に相互接続する半田尾部を有する信
号コンタクトと、回路基板の接地回路に相互接続するポ
ストを有する接地コンタクトを備えている。回路基板
は、周縁と、その周縁から延出して互いに対向する２つ
の主面（表面及び裏面）と、少なくとも主面の一方に設
けられ、回路基板の回路に電気的に接続する導電性接触
パッドと、周縁に隣接して実質的に主面に直交するよう
に設けられ、回路基板の接地回路に電気的に接続する複
数のめっきされたスルーホールを備えている。複数のス
ロットが、２つは主面の一方から他方に延出するように
回路基板の側面に形成され、各スロットは各スルーホー
ルと交差している。又、各スロットは各ポストを受容す
る。このとき、ポストの軸線は２つの主面間でそれらに
略平行に配置され、例えば半田付けなどで各スルーホー
ルに電気的に接続される。又は、ポストは、半田尾部の
列に沿って、交互に上下方向にわずかに曲げられてスロ
ット内に延出するようにしてもよい。このようにすれ
ば、半田付けを行うときに、基板の周縁に対するポスト
の機械的な保持力を改善することができる。さらに、ポ
ストは、その周縁部がすべて同じ方向にわずかに曲げら
れてもよい。
【００１０】他の具体的な実施形態では、導電性の挿入
物が各スルーホール内に固定され、この挿入物は、スロ
ットを通ってスルーホールに挿入されたポストを掴む部
分を備え、一対のばねアームによって、ポストに電気的
に接続される。その後、ポストをその挿入物に半田付け
することにより、電気的及び機械的な接続を完全に行う
ことができる。
【００１１】
【作用】本発明の回路基板では、側面に形成されたスロ
ットがスルーホールの表面側の開口及び裏面側の開口の
少なくとも一方に連通するので、側面にスルーホールの
内側からスロットを形成することができる。このため、
スロットを形成した際の破片がスルーホール内に混入す
ることがない。また、側面にスルーホールの内側からス
ロットを形成するので、この開口の位置決めは容易であ
る。
【００１２】また、本発明の基板用電気コネクタによれ
ば、スルーホールの表面側の開口及び裏面側の開口の少
なくとも一方に連通した状態に側面に形成されたスロッ
トを通ってスルーホールに接続されるコンタクトを備え
ているので、この基板用電気コネクタを基板に装着する
に当たって、コンタクトが損傷することが防止される。
【００１３】
【実施例】本発明による回路基板及び基板用電気コネク
タの実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、周縁部に取り付けられた電気コネクタ１０（本
発明にいう基板用電気コネクタの一例）の一部と、その
電気コネクタ１０が取り付けられた回路基板１２を示し
ている。回路基板１２は、周縁から延出して互いに対向
する実質的に平行な２つの主面１４，１６（本発明にい
う表面と裏面）を有する。配線２０は、各主面に配置さ
れ、２つの主面上の接触パッド２２のいずれか又はめっ
きされたスールホール２４のいずれかで終端する。本実
施例では、めっきされたスールホール２４は、回路基板
の接地回路と接続される。複数の開口部、例えばスロッ
ト２６が、各スルーホール２４と交差するように位置決
めされて、側面１８に形成されている。コネクタ１０
は、ハウジング２８を備えている。ハウジング２８は、
その中心線に沿って延出する接地バス３０とポスト３２
を有している。このポスト３２は、ハウジングから各ス
ロット２６を通ってスルーホール２４内に突出してい
る。図２及び図３でさらに詳細に示されるように、各ポ
スト３２は、スルーホール２４内に、少なくともその先
端５０がスルホールの遠端壁にほぼ接触するまで十分に
挿入される。上部コンタクト列３４と下部コンタクト列
３６が、接地バス３０の両側において、ハウジング２８
から外側に突出している。また、図１に示すように、こ
れらの上下コンタクト列３４，３６はそれぞれ、各接触
パッド２２と接触する半田尾部３８，４０を有する。
【００１４】図４に示される本発明の他の実施例では、
スロット２７がカードエッジ（側面）１８に沿って設け
られている。このスロット２７は、主面１４から中心面
４４をわずかに越える程度までスルーホール２４の側面
と交差するように、基板１２内に部分的に切り込まれて
いる。なお、スロット２７の各側面は、好ましくは面取
りされるとよい。
【００１５】図５に示すように、ポスト３２ａ，３２ｂ
は、スロット２６およびスルーホール２４内に延出し
て、そこで半田付けされるときに、上下方向にわずか
に、例えば約１５°曲げられとよい。このようにポスト
を交互に曲げておくと、半田付けを行うときに、より効
果的な機械的接合が得られる。また、ポストをすべて同
じ方向にわずかに曲げてもよい。
【００１６】スロット２６は、図６に示されるように、
剪断ブレード６２を備えた剪断工具６０によって形成さ
れる。剪断ブレード６２は、スルーホール２４の軸線と
実質的に平行な直線状後方エッジ６４と、この後方エッ
ジ６４に対して傾斜する前方エッジ６６を有する。これ
らの後方エッジ６４と前方エッジ６６は、先端６８から
分岐している。先端６８は、スルーホール２４の内径よ
りも小さく、前方エッジ６６がスルーホールの壁と係合
する前にスルーホール内に挿入される。これにより、ス
ロットを形成するための剪断はスルーホールの内部から
外方に向かって行われる。剪断ブレード６２の下向き面
７０は、被剪断物（図示せず）を回路基板から離れて押
圧するための押圧面を形成する。剪断ブロック７６は、
ねじ（図示せず）によって基盤７４に取り付けられる。
剪断ブロック７６は、スルーホール２４に対して位置決
めされた複数のダイ開口７８を有する。各ダイ開口７８
は、各剪断ブレード６２が図６に示す位置から下方に移
動したときに、その剪断ブレード６２をスルーホールと
共に緊密に受容するような寸法で形成される。剪断ブレ
ードが下方に移動すると、回路基板とスルーホールのめ
っき部とが一体になって、ダイ開口７８に押し込まれ
る。剪断ブレード６２がさらに下方に移動されると、被
剪断物が、ダイ開口７８の下側にある基盤７４の隙間部
（図示せず）に押し込まれて廃棄される。これにより、
スルーホール内に破片やごみを残さずに非常に清浄なス
ロットを形成することができる。図２、図３、及び図５
に示すように、スルホール２４の開口部は、適切な半田
ペースト８４で充填される。なお、これらの図には示し
ていないが、半田ペーストは、半田尾部３８，４０（図
１参照）に半田付けされる接触パッド２２にも塗布され
る。
【００１７】互いに対向するコンタクト３４，３６は、
図１に示されるように、それぞれ基板の厚みよりもわず
かに狭く離間された案内部４２を有している。コネクタ
が基板に向かって移動して係合するとき、コンタクトの
案内部４２は基板の周縁部と係合して外側に開き、それ
らが各接触パッド２２と係合するまで基板の表面を摺動
する。なお、コネクタが基板の周縁部に向かって移動す
ると、ポスト３２は各スロット２６に入り、半田ペース
ト８４をわずかに押し退けるようにしてスルーホール２
４と係合する（図２、図３及び図５を参照）。スロット
２６は、半田付けが完了するまでスロットと各ポストと
の間の摩擦によりコネクタ１０が適切な位置で確実に保
持されるように、ポスト３２とわずかに締まりばめの状
態で嵌合する幅を有する。組立ての後、このユニットは
半田ペーストをリフローするための熱処理を施こされ、
各ポスト３２及び半田尾部３８，４０が、それぞれ、各
スルーホール２４及び各半田パッド２２に半田付けされ
る。
【００１８】好ましくは、スルーホール２４に射出され
る半田ペーストは、その半田ペーストが主面１４，１６
から凹んだ状態になるように調整されるとよい。このよ
うに調整することにより、コネクタ１０が回路基板に装
着されるときに、上述のようにスルーホール２４上を通
過する半田尾部３８，４０が、スルーホール内に含まれ
る半田ペーストをわずかでも拾い上げることがない。も
し、わずかでも半田ペーストを拾い上げると、２つの隣
接パッド２２の間の半田ペーストの通路又はブリッジで
短絡が発生するおそれがある。
【００１９】図７及び図８に示される本発明の他の実施
例では、各スルーホール２４には、半田ペーストに代え
て挿入物（インサート）９０が挿入されている。挿入物
（インサート）９０は、スルホール２４の内径に対して
わずかに締まりばめするような外径を有する円筒部９２
を備えている。締まりばめの量は、コネクタ１０が回路
基板１２に装着されるまで挿入物をスルーホール内に十
分に保持できる量とする。円筒部９２は、その円筒部の
軸心に対して平行な細長い開口９４を有する。この細長
い開口９４は、内側に曲げられてポスト３２の厚み未満
の距離だけ離間されている２つの比較的直線状の側部９
６、９８によって形成されている。互いに対向する１対
のばね部材１００，１０２が、細長い開口９４の長手方
向で互いに対向する対向端１０４，１０６からそれぞれ
延出している。図８に示すように、ばね部材の指状部
は、細長い開口９４に向かって曲げられ、開口９４内か
ら外側、すなわち、スロット２６内に向かって湾曲して
いる。これにより、挿入物９０がスルーホール２４に挿
入されたとき、細長い開口９４はスロット２６に対して
確実に位置決めされる。２つのばね部材１００，１０２
の指状部は、互いに対向する凸面１０８，１１０をそれ
ぞれ形成する。この凸面１０８，１１０は、１つのくび
れ部を有し、そのくびれ部から細長い開口９４に向かっ
て分岐して、ポスト３２の挿入を導く自由端１１２，１
１４に達する。凸面１０８，１１０はポスト３２の厚み
未満の距離だけ離間されている。半田の隆起部１１６
は、図８に示されるように、凸面１０８，１１０に隣接
する指状部の内面に堆積される。
【００２０】ポスト３２はスロット２６内に移動される
と、２つの凸面１０８，１１０の間を、その隙間をわず
かに広げて割り込まれる。さらに、移動されると、ポス
トの傾斜端が周縁部９６，９８の間に押し込まれ、これ
らの周縁部９６，９８を広げてスルーホール２４の内部
に対して円筒部９２を固定する。２つの周縁部９６，９
８はポストの表面にわずかに突き立てられ、これによっ
てポストを掴み、従って、スロット２６内でポストを確
実に保持する。こうして、半田付けが完了するまで、コ
ネクタ１０は全体的に回路基板１２に対して効果的に保
持される。ポスト３２がスロット２６内に十分に挿入さ
れるとき、好ましくは、図９に示されるように、その先
端５０は少なくとも円筒部９２の内側の表面に接近した
位置に配置されるとよい。
【００２１】図１０には、挿入物９０が平坦な形状で示
されている。半田の隆起部１１６は、公知のいずれかの
厚膜プリント技術を用いて堆積されるとよい。フラック
スは、半田リフロー工程の前に半田の隆起部に添加され
るとよい。円筒部９２は、適当な工具（図示せず）を用
いて、矩形部９２’から円筒形に巻かれ、内側に周縁部
が形成され、細長い開口９４が形成される。なお、ばね
部材１００，１０２が円弧状に形成されて、完全に成形
された挿入物９０がスルーホール２４に挿入される前の
段階まで、挿入物９０は２つの支持帯板１１８に取り付
けられている。
【００２２】なお、ここに開示された実施例の多くの変
形例および修正例も、本発明の請求の範囲内に含まれる
ことは当然である。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、回路基板の側面から離
間された位置にあるスルーホールに延出して回路基板の
周縁部に正確に位置決めされたスロットを、その側面に
ドリルやパンチを用いずに、また、破片をスルーホール
内に残さずに、経済的に形成することができ、従って、
製造コストを減らし、信頼性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明するための、基板とコネクタの組
立体の一部を示す斜視図である。
【図２】図１に示された、めっきされたスルーホールの
１つを示す平面図である。
【図３】図２の３ー３線に沿っ断面図である。
【図４】めっきされたスルーホールと、周縁からスルー
ホールに向かって１つの主面から他の主面に部分的に延
出するスロットとを拡大して示す斜視図である。
【図５】ポストがスロットとスルーホール内で上下に曲
げられている状態を示す断面図である。
【図６】本発明によるスロットを剪断する工具が配置さ
れた、図１に示される回路基板の一部の斜視図である。
【図７】図１に示されるスルーホールにポストが挿入さ
れる前の状態を示す平面図である。
【図８】図７の８ー８線に沿った断面図である。
【図９】図１に示されるスルーホールにポストが十分に
挿入された状態を示す断面図である。
【図１０】打ち抜き加工後に支持帯板が取り付けられた
ままの、図７に示す挿入物の平面図である。
【符号の説明】
１０ 電気コネクタ １２ 回路基板 １８ 側面 ２２ 接触パッド ２４ スルーホール ２６，２７ スロット ３４ 上部コンタクト列 ３６ 下部コンタクト列
フロントページの続き (72)発明者 ディミトリ ジー グラッベ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17057 ミドルタウン ローズデールアベ ニュ 2160 (72)発明者 ロバート カール クロッツ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17112 ハリスバーグ コロニアル ロー ド 1706

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周縁部の表面及び裏面に貫通して形成さ
    れた少なくとも１個のスルーホールと、 該各スルーホールの表面側の開口及び裏面側の開口の少
    なくとも一方に連通する、側面に形成されたスロットと
    を備えたことを特徴とする回路基板。
  2. 【請求項２】 少なくともいずれか一方の面に接触パッ
    ドを有する表面及び裏面に貫通する、周縁部に形成され
    たスルーホールと、該スルーホールの表面側の開口及び
    裏面側の開口の少なくとも一方に連通する、側面に形成
    されたスロットとを備えた回路基板の前記周縁部に装着
    される基板用電気コネクタであって、 前記接触パッドに接続されるコンタクトと、前記スロッ
    トを通って前記スルーホールに接続されるコンタクトと
    を備えたことを特徴とする基板用電気コネクタ。
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