JPH0746623B2 - コネクタ装置及び電子実装組み立て装置 - Google Patents

コネクタ装置及び電子実装組み立て装置

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JPH0746623B2
JPH0746623B2 JP2052891A JP5289190A JPH0746623B2 JP H0746623 B2 JPH0746623 B2 JP H0746623B2 JP 2052891 A JP2052891 A JP 2052891A JP 5289190 A JP5289190 A JP 5289190A JP H0746623 B2 JPH0746623 B2 JP H0746623B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ピン配列回路モジユールと印刷回路基板等を
電気的に接続するコネクタ及びそのような要素の電気的
な回路実装に関するものである。
〔従来の技術〕
ピン配列回路モジユールと印刷回路基板を接続するコネ
クタ及びそのような相互接続された要素の回路実装組み
立ては、技術分野では、よく知られている。たとえば、
米国特許第4059323号では、領域配列ピン型式の集積回
路モジユールの入力/出力(I/O)ピンは、印刷回路基
板に一致する配列で取り付けられるはめあい雌要素に差
し込まれるという回路実装について明記している。雌要
素は分岐弾性型の金属コネクタである。
分岐雌コネクタのこのような型の1つについての記述
は、米国特許第3915537号にある。それは、U字型配置
で共通の主体部から上の方へ広がる腕を有する。接触表
面は、弾力のある腕の内側面にある。雌コネクタは、上
端が主共通体部に依存するようなステム(軸)を有す
る。ステム下端部は、基板にとり付けられる。ステムに
よつて基板の配列にコネクタが取り付けられる際、主体
部、弾力のある腕及びそれぞれのコネクタの接触表面を
直立状態にし、印刷回路基板表面上に均一の高さで広げ
られる。このような配列のコネクタは、基板に同一の向
きでとりつけられる。この分野の当業者には周知の方法
に従つて、コネクタのステム部の下端を、印刷回路基板
のめつきされたスルーホールのうちの1つに配置し、結
合することで、雌コネクタは基板に取り付けられる。こ
のめつきされたスルーホールは、モジユールのピン配列
に一致するように、配列配置される。そのようなめつき
されたスルーホールのそれぞれは、基板のあらかじめ選
択された1つ、あるいはそれ以上の回路層に接続され
る。その結果、モジユールのピンがそのはめあい雌コネ
クタに差し込まれる際、特定の雌コネクタが接続される
ような基板の回路構成要素に、ピンは接続されるであろ
う。このように、ピンに接続されるモジユールの回路構
成要素を基板の特定の1つあるいはそれ以上の回路層に
接続する。
ベースキヤリア絶縁体部材が、前述の米国特許第405932
3号の印刷回路基板へ取付けられる。基板と、そこのモ
ジユールのピンの配列に取り付けられた雌コネクタの配
列に一致するような、凹開口部の配列をそれは有する。
それぞれの凹所は、1開口部に2つのくぼみを持ち、隣
接関係に面している。ベースキヤリア絶縁体部材の1面
から凹所中に通じる基板内に取り付けられた、分岐弾性
雌部材の1つについての2つの弾性アーム及びそれらの
接点の表面とを第1のくぼみは取り囲み、しまいこんで
いる。第2のくぼみは第1のくぼみから横に分かれてい
て、前述のような第1のくぼみに開いている。初めに、
ベース部材の反対側からそれらに適合する各々の第2の
くぼみに、モジユールのピンは差し込まれる。そして、
カム作動方法を補助的に用いて、特定のピンと結合する
雌コネクタの2つの腕の間の空間に形成された開口部に
向つて、横方向に動かし、第2のくぼみから第1のくぼ
みにピンを移動させる。ピンが2つの腕の先端を引き合
わせる時、ピンの動きは止めない。その結果、ピンの移
動方向にステムを歪める、すなわち枢軸で旋回するよう
に、先端に対してピンを押す。中に取り付けられるめつ
きされたスルーホールから外に突き出たステムの上部の
回りに、枢軸旋回が起こる。そのステムは、ステムを運
ぶ2つの腕をもち、突出したステム部の普通の直立位置
から枢軸旋回的に歪められる。コネクタの2つの腕の間
にある共通体部が第1のくぼみの壁によつて遮断される
時、そのステムの歪みは止められる。ピンが同一方向に
進み続け、ピンの移動方向に対する横断方向にお互いが
離れるように、ピンはコネクタの2つの腕を歪めること
になる。ピンが同一方向に動き続けるうちに、ピンは2
つの接触表面間の空間に入り、接触ふき取り・捕え動作
方法によりすべる。次に、ピンの方向を逆にするために
カム作動装置を適合させる。その結果、今の捕えられた
ピンは雌コネクタを運び、そしてそれによつて、歪めら
れた位置から始めの直立位置にステムの突出部分は戻
り、ステム内のストレスを取り除く。以上のように、ピ
ンは雌コネクタとこうしてきちんと引き合わせられる。
ピン配列の回路モジユールを印刷回路基板に接続するた
めの電気コネクタ装置や、同様のものを結合させる電子
実装装置のような、前述の型式についてのさらに詳しい
報告は、前述の特許や、他の参考文献に見い出せるだろ
う。たとえば、A.J.Blodgettらによる“熱伝導モジユー
ル:高性能複数層セラミツク基板(Thermal Conduction
Module:A High Performance Multilayer Ceramic Subs
trate)”やD.P.SerphimによるIBM J.RES.DEVELOP,Vol.
26,No.1,Jan.1982,pp30〜36及び37〜44の論文。
米国特許第4076357号は、回路基板にピン配列モジユー
ルを相互連結させるコネクタの別の例である。それぞれ
の整列された共通最下端の上に形成される伝導領域の周
囲を包み込むような積層構造の印刷回路基板をコネクタ
は持つ。共通に整列された層状構造体は、回路基板の平
面に対して垂直なそれぞれ共通の最下端に沿つて、取り
付けられる。印刷回路基板の外の平坦な表面上の整列さ
れた接触パツドに、その領域ははんだで結合される。層
状構造の反対の、すなわち最上部共通端から内側に形成
される凹所は、モジユールのピンとはめ合う個々の分岐
した金属ばねコネクタをしまい込む。層状構造の最下端
に沿つて位置する領域の1つと統合的に接続されるよう
な、特定の層状構造上の印刷回路導体に、たとえばはん
だ付けによつて取り付けられるステムを、それぞれの分
岐したコネクタは持つ。
プラスチツク本体の上に電気導電層を与えることは、コ
ネクタの従来技術でもよく知られている。たとえば、米
国特許第3363221号、第3638166号、第4662702号や、IBM
TDB,Vol.30,No.12,May 1988,pp84〜85を参照された
い。
このうちの、米国特許第3363221号では、同軸遮へいケ
ーブルコネクタは、めつきしたプラスチツク電気コネク
タとして作られる。さらに特別に、電気的にそれぞれの
プラスチツク外板本体上に導電性めつきをしたはめあい
プラグや、ジヤツクコネクタの半分を用いて作られる。
米国特許第3638166号では、U字形の2つの足の内側に
面する壁の上に導電層を有するU字形プラスチツク本体
として、ピンソケツトコネクタは配置される。プラスチ
ツク本体の底の穴を通して個別のワイヤ導体が通過し、
導電層に接続される。複数のソケツトは、共通のプラス
チツク棒から統合的に形成されることによつて、共通に
一団にまとめられ、それぞれのソケツトは、独自にワイ
ヤコネクタを持つことになる。ソケツトの2つのめつき
され、弾力をもつように形成された足の自由な端におい
て形成される2つの内側に面するめつきされた出つぱり
の間に、はめあいピンは保持される。電気分解、電気的
伝導性ラツカーあるいはエマルジヨンの付着、気相付
着、又はU字形ソケツトの内側で面する壁に対して金属
剥離を強行するか、いずれかの方法によつて導電層は形
成される。
米国特許第4662702号では、コネクタのための電気的弾
性接点は、本質的に次からなる。
銅、銀、金、アルミニウムや同様のものや、これら金属
の合金の一群から選ばれる、好ましい伝導率の第1金属
層。この第1金属層は、接点の接触成分を形成する。
弾性ステンレス鋼鉄のような鉄合金や、弾性ベリリウム
−銅合金のような銅合金や、ウイスカやそのような金属
含有の弾性補強材や、無定形金属やそのようなものの一
群から選ばれる、必要な弾力性を有する第2金属層。そ
してできれば、鉄、コバルト、チタン、ジルコニウム、
ニツケルベースの合金から選ばれることが好ましい。こ
の第2金属層は、接点の弾力性を与える。
そしてそれらを支持するため、2つの金属層の間にプラ
スチツク層を置く。エポキシ、ポリエステル、ポリイミ
ド、ポリアミド、又はポリオレフイン樹脂や同様のもの
から、プラスチツク材料は選ばれる。できれば、フエノ
ール、アミノ、エポキシド、フラン、ポリエーテル、ア
リル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリ炭
酸エステル、硫化ポリフエニレン、ポリオレフイン、ビ
ニル及びシリコン樹脂の一群から選ばれるのが望まし
い。
接着用ボンド又は電気めつき法、付着法、スパツタリン
グ法、イオン注入法のいずれかによつて、金属層はプラ
スチツク層に取り付けられる。
前述のIBM TDBの論文では、高速インピーダンス制御デ
ジタル転送系統におけるコネクタ交差トラツク雑音を削
減するために、電気的コネクタの組み立てのプラスチツ
クハウジングは、金属で処理される。
前述の従来技術のコネクタ及び回路実装は、ある程度の
高密度の応用に対して一般的に満足できるが、現在のよ
り高い密度の応用、すなわちより高密度の回路やより高
密度のピン配列、たとえば2000もしくはそれ以上のピン
を伴う配列のような応用に対しては、容易に従えない。
その上、複雑で比較的多数の移動部を有し、形成、組み
立て、分解、はめあい中の歪みに対して敏感な配置を、
従来技術のデバイスは持つ。さらに、従来技術のデバイ
スは、小型化やはめあい要素間の正確な整合を容易に達
せず、従つてそのような高密度の応用に対して要求され
る信頼性に逆効果である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、ピン配列回路モジユールを印刷回路基板や同
様のものに接続する、改良されたコネクタと、そのよう
な要素に対する改良された回路実装を提供することを目
的とする。
また前述の電気的なコネクタ及び実装は、高信頼性、容
易な組み立て・分解、比較的歪みが無く損害を受けやす
くない、比較的単純なもので、ピンとコネクタの接触要
素間のはめあいを簡単に行なえるものとする。
そして、前述の電気的なコネクタ及び実装は、高密度や
超小型化の応用も容易に順応できるものとする。
さらに、側面や上面から入れるピン型式の接続及び実装
組立体に、前述の電気的なコネクタを提供することも本
発明の目的に含まれる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の1特徴に従つて、少なくとも1つの回路モジユ
ールと印刷回路基板を接続するためのコネクタ装置を、
ここで提供する。さらに特に、モジユールは、あらかじ
め決められた第1配列に複数の入力/出力ピンを有す
る。基板のあらかじめ決められた外部平らな表面上のあ
らかじめ決められた第2配列に、複数の入力/出力印刷
回路導体接点を基板は有する。コネクタ装置は、平らな
第1及び第2表面を有する成形プラスチツク部材を有す
る。部材において、第3配列の開口部が配置される。開
口部の第3配列は、ピンの第1配列に適合される。部材
は、複数のピン接続できる手段を有する。それぞれのピ
ン接続できる手段は、それぞれ開口部の1つにおいて、
部材に一体的に接続される。さらに、ピンの1つを間に
受け取るために、それぞれ向い合つた面を有する少なく
とも2つの離隔された第1及び第2の部分を、それぞれ
のピン接続できる手段は持つ。少なくとも1つの部分
は、弾力性を有し、開口部を横切って延びる。あらかじ
め決められた回路パターンを有する導電層は、部材上に
配置される。回路パターンは、複数のあらかじめ決めら
れた導体を有し、それぞれは、少なくとも1つの端子を
持つ。端子は部材の第2表面上の第4配列に配置され
る。端子の配列された第4配列は、前述の入力/出力印
刷回路導体接点の第2配列に適合される。回路パターン
の前述のあらかじめ決められた導体それぞれは、1つあ
るいはそれ以上のピン接続できる少なくとも1つの部分
の、少なくとも1つのピンに接する面上に、与えられ
る。モジユールと基板の間に接続を与えるために、回路
基板とモジユールの間に部材が配置される。さらに特
に、接続の際、部材の第2表面上の端子及び基板の外部
層上の印刷回路導体接点は、それぞれ第2及び第4配列
の適合する位置において、接触関係にあり、第1及び第
3配列それぞれに適合する位置において、モジユールの
ピンそれぞれは、開口部の1つの内へ、部材の第1表面
から内側に配置される。そして、前述のあらかじめ決め
られた導体の特定の1つが広がっている少なくとも1面
と接触関係にある。そして、特定のピンが配置させられ
る特定の開口部のそれぞれの面において、それぞれ2つ
の部分で、その間にピンは保持される。
本発明のもう1つの特徴に従つて、前述のコネクタ装
置、少なくとも1つの回路モジユール及び印刷回路基板
の組み合わせを含む、回路実装組み立て装置を、ここで
提供する。
〔実施例〕
第1図を参照すると、ここで示されているコネクタ装置
の好ましい具体例は、一般的に参照番号1で指示され
る。コネクタ装置1は、平坦な第1及び第2の平行な表
面3、4を有する成形絶縁プラスチツク部材2を持つ。
複数の開口部5は、表面3と4を通して開いている。開
口部5は、あらかじめ決められた配列で部材2の中に配
置される。たとえば、説明のために第1図に示されるXY
Z直交軸参照基準のX軸及びY軸それぞれに平行であ
る、直交な行X0、X1、…Xn-1、Xn及び列Y0、Y1、…Yn-
1、Ynを有する直交配列として示されるような配列で行
なう。第1図において点線の円で囲まれ、参照記号Aで
指示される開口部5とそれに隣接した開口部の一部は、
第2図で拡大し詳細に示され、それについて次に記述さ
れている。
さらに詳細に第2図では、第2図〜第5図の開口部5が
位置する列Y2に隣接する、部材2の開口部配列の列Y1及
びY3それぞれにおいて、部分的に示される2つの開口部
が置かれ、それは参照記号5A及び5Bで指定される。さら
に部材2の開口部配列の同じ行X3に、第2図の開口部5
A、5及び5Bが置かれる。同様に第4図では、第2図〜
第5図の開口部5が位置する行X3に隣接する、部材2の
開口部配列の行X4及びX2それぞれにおいて、部分的に示
される2つの開口部が置かれ、それは参照記号5C及び5D
で指定される。そして部材2の開口部配列の同じ列Y2
に、開口部5C、5及び5Dが置かれる。図を明瞭にするた
め、開口部5Dは第2図において省略されている。
拡大した詳細な第2図を参照すると、それぞれの開口部
5には、それぞれピン接続できる手段が横断している。
一般に、その手段は参照記号6によつて指示されてい
る。それぞれのピン接続できる手段6は、部材2に一体
的に接続されていて、できれば部材2の別の成形物と同
時に成形されることが望ましい。さらに、ピンの1つを
はさんで受け入れるために、それぞれ相対して整合され
た面9及び10を有する、少なくとも2つの、間隔を置い
た第1及び第2部分7、8を、それぞれのピン接続でき
る手段6は持つ。部分7及び8の少なくとも1つは、弾
力性を有し、開口部を横切って延びる。第1図〜第5図
の具体例において、手段6の2つの統合的に接続された
部分7及び8は、一般にU字形の腕のように分岐した配
置で形成され、両方の腕の部分7と8は弾力をもつ。前
述のように、はめあい可能なピン11をはさんで受け入れ
るために、部分7と8はそれぞれ相対して整合された面
9及び10を持つ。ピン11は、第4図に部分的に示される
ピン配列回路モジユール12の複数のピン(示されてはい
ない)配列のうちの1つである。モジユール12のピン配
列と開口部5の配列は適合することが理解されるだろ
う。それゆえに、モジユール12のピンがそれぞれ開口部
5に差し込まれ、下文に記述されるようにはめあう時
に、モジユール12のピンそれぞれは開口部5の1つと一
直線になる。開口部5の中の複数のピン接続できる手段
6は本質的に同一であり、同様にその中に適応させられ
ることも理解されるだろう。ピン配列モジユール12は、
示されていないが、できれば1つあるいはそれ以上の集
積回路チツプを持ち、電気的にピン受け回路化されたセ
ラミツク基板に取り付けられ、接続される。
例えば、モジユール12のピン11のようなピンを印刷回路
基板に接続させるために、コネクタ装置1において、あ
らかじめ決められた回路パターンを持つ回路化された導
電層を、部材2の上に与える。簡略化のために、回路化
された層の回路パターンの一部のみが第2図〜第5図に
拡大、詳細に記述し、示されている。できれば部材2の
回路化した層は、適正な金属めつき、たとえば銅めつき
や同様のものが望ましい。
さらに詳細に第2図〜第5図では、部材2の上に配置し
た導電層内に形成される前述のあらかじめ決められた回
路パターンの一部である導体13は、部材2の表面4上に
パツド即ち端子14を持つ。個々の面9及び10上にピン11
を引き合わせる接触面を与えるために、手段6の部分7
及び8の面9及び10の少なくとも1つ、できれば示され
ているように両方の上に、導体13は広げられる。第3図
・第5図および第4図の一部において、第3図〜第4図
の平面に対して垂直な平面である、部材の表面(すなわ
ち部材2)の一部の上におおいかぶさる、回路層の部分
的に示される導電パターンの一部は、太線で図示され、
第2図と第4図の一部において、第4図を真正面に見る
ように、第2図及び第4図の平面に対して斜めか、もし
くは平行の平面である、部材の表面上におおいかぶさる
ような回路層の導電パターンの一部は、部分的に直交の
影線で図示されることは理解されるであろう。組み合わ
さつた開口部5、手段6、導体13及び端子14は、コネク
タ装置1の接続成分の1つを形成する。導体13は、回路
パターンの複数のあらかじめ決められた導体の1つにす
ぎないことも、理解されるであろう。たとえば、第4図
に部分的に示されるように、これら複数の導体の別の1
つは、隣接する開口部5Dと関連される部分的に示され
た、導体13D(第2図及び第4図参照)である。また、
これらのあらかじめ決められた導体のそれぞれは、たと
えば端子14のような、部材2の表面4の上に配置される
端子を持つ。そして前述のように、部材2の開口部5の
1つの内の少なくとも1つの手段6の少なくとも1面、
できれば両面に、これら導体を広げる。その結果、それ
ぞれの手段6は、少なくとも1つの端子と接続される。
第1図〜第5図の好ましい具体例において、それぞれの
端子は、それぞれ手段6の1つに接続される。
印刷回路基板の外部表面上に配置される、入力/出力印
刷回路導体接点、すなわちパツドに、部材2の表面4上
の端子は接続可能である。第3図〜第5図に示されるよ
うに、たとえばはんだリフロー付けによつて、印刷回路
基板17の外部表面16上にそれぞれ配置される、入力/出
力接点15及び15Dに端子14及び14Dは接続可能である。本
質的に適合する配列で、端子と接点は(たとえば端子14
及び接点15)それぞれ表面4及び16に接して配置され
る。従つて、特定の端子が特定の接点に接続されると、
(第3図〜第5図の接点15及び15Dにそれぞれ結合させ
た端子14及び14D参照)基板17の表面16上の接点の1つ
と、部材2の表面4上のそれぞれの端子は、重ね合わせ
て一直線になる。そのようなモジユール12のピンは、
(たとえばピン11)コネクタ装置1によつて、後の入力
/出力接点(たとえば接点15)を通して印刷回路基板に
接続可能である。このようにこの技術分野ではよく知ら
れていて明らかなように、開口部(例えば第2図〜第5
図における開口部5)内のピン接続できる手段の部分の
面から、(例えば手段6の部分7及び8の面9及び10)
部材2の表面4上の端子(例えば端子14)に広がるコネ
クタ装置1の包囲導体(例えば導体13)によつて、装置
1の回路パターンは分岐した手段6の接触面から端子14
に電気的バイアを与える。
組み立てられると(第4図参照)、コネクタ装置1は基
板17とモジユール12の間に位置付けられる。さらに詳細
には、モジユール12と基板17の間を接触させるように、
それらの間に部材2を配置するのである。その結果組み
立て品は、本発明の回路実装装置の第4図における参照
記号18によつて示されるような、好ましい具体化された
ものとなる。できれば基板17はエポキシガラスの多層回
路基板が好ましい。明確にするために第4図において影
像輪郭図で示される、例えばバイア19のような導電バイ
アの網による、この技術分野で当業者には周知の方法で
その層は相互に連結される。バイア19は、例えばめつき
されたスルーホールでよい。基板17の表面16上の外側に
回路化された層の一部である入力/出力接点、例えば接
点15は、図に示されていないが表面16上の外側に回路化
された層の導体によるバイアに直接的又は間接的に接続
されている。
第1図〜第5図のコネクタ及び実装装置1及び18の好ま
しい具体例は、側面から入れる型のこの技術分野で参照
されるようなものと同じように配置される。すなわち、
接触ふき取り動作は、ピンの前後軸に対して横断方向で
ある。第1図〜第5図の装置を組み立てるために、それ
ぞれ適合するはめあい端子と接点を一直線で接触する関
係になるよう、基板17の表面16に部材2の表面4は並べ
られる。できれば端子と接点のそれぞれの界面は、はん
だリフロ付けで貼りつけられることが好ましい。モジユ
ール12は、部材2の表面3に面するピン11と並置され、
それぞれ適合するピン11と開口部5を一直線に並ぶ。
(第3図参照)第4図を真正面に見て特定手段6の右側
にある、手段6から分かれた一列の開口部5の中に、下
方向すなわちZ軸に平行の向きでピン11は差し込まれ
る。たとえばモジユール12の上に与えられるスタンドオ
フ(図には示されていない)などの適正な方法によつ
て、間隔Tが部材2と差し込まれるモジユール12の間に
規定される。
この技術分野における当業者に周知の方法で、2つの部
分7及び8の間を通る中央の水平軸とピン11を本質的に
位置合せする適正なロケータ(位置出し…locator)手
段(例えばロケータホールやロケータピン)も与えられ
る。この中心軸は本質的にXの基準軸と平行である。ロ
ケータ手段は本発明とは関係ないので、明確にするため
にここでは省略する。それに従つてモジユール12は、X
基準軸と平行な方向Bに横に動かされる。(第4図参
照)接触面9及び10の間の間隔Sより大きく、そして面
9及び10に接触するピン11が、Y基準軸と平行方向に弾
力のある部分7及び8をお互い離れて歪ませるようにピ
ン11の直径は賢明に選ばれる。それによつて連続した層
状表面9及び10の間の部分7及び8の腕によつてピン11
は弾性的に捕えられる。(第5図参照)そのことについ
ては、弾力のある部分7及び8によつて及ぼされる接触
圧力と、表面9及び10を横切るピン11の動きとの相互作
用で、コネクタ装置1のそれぞれの成分は、接触ふきと
り動作を起こす。それぞれのはめあい接触とのはめあい
の外及び内にピン11を移動させるために、もしもできれ
ば、適正な動作装置やカム手段(図には示されていな
い)を与えることが望ましい。本質的には表面9及び10
の中心点へのそのようなピン11の移動はX軸方向へ適度
に限定される。動作装置とカム手段は、本発明とは関係
ないので、明確にするためにここでは省略する。ピン1
1、表面9及び10の間の接触界面におけるふきとり動作
や接触圧力をさらに高めるために、延長した接触突出部
20は面9及び10に統合的に形成される。ピン11を引き抜
くために、ピンが表面9及び10からまつたく離れてしま
うまで、ピンを移動させる。
従つて、回路実装装置18のコネクタ装置1が基板17にモ
ジユール12を接続させる時、すなわち、コネクタ装置1
によるモジユール12と基板17の接続では、部材2の表面
4上の端子(例えば端子14)と基板17の外側の層16上の
印刷回路導体接点(例えば接点15)は、それぞれの端子
と接点配列の適合する位置において接触関係にある。さ
らに、接続の時それぞれのピン及び開口部配列の適合す
る位置において、部材2の表面3から内側に部材2の開
口部の1つ(例えば開口部5)の中に、それぞれのモジ
ユールピンは配置される。そして、部材2と関連してい
る回路パターンのあらかじめ決められた導体が広げられ
るような、それぞれの接触面9及び10と、それぞれのモ
ジユールピンは接触関係にある。部材2の中の開口部
(例えば開口部5)の中で横断するピン接続できる手段
(例えば手段6)のそれぞれの面9及び10において、そ
れぞれ特定の2つの部分7及び8の間をモジユールピン
は引き合わせられる。
前述のようにピンがはめあわされる面9及び10からピン
11を引き離すために、矢印Bとは反対の横方向で、面9
及び10の引き合わせより外にピンを移動させる。そうし
てモジユール12及びピン11は、部材2から引き上げられ
るだろう。
第2図〜第5図の具体例において、ピン接続できる手段
6だけが部分的に開口部5を横切つて与えられている。
代わりに、第6図〜第7図の部分的に示されたコネクタ
装置1′の具体例にあるように、部材2′のそれぞれの
ピン接続できる手段6′は完全に開口部5′を横切つて
与えられる。さらに詳細には、部材2′の本体に不可欠
な手段6′の部分7′及び8′は開口部5′を横断し、
また表面9′と10′が向い合う内側に第2図〜第3図の
突出部20と同じ延長した接触突出部20′を有するように
形成される。部分7′と8′の間の空間にある水平中心
軸Cに関して、コネクタ装置1′は180°の互換性を持
つ。さらに、側面から入る型式として使われる時は、あ
らかじめ選択される開口部5′の右か左のくぼみ21又は
22の中に、部材2′の表面3′に面してピン11′(図に
は示されていない)は差し込まれる。すべてのモジユー
ルのピンが、開口部の同じ適合選択されたくぼみの1つ
に差し込まれるであろうということは、理解できる。そ
して、引き合わせるために接触面9′及び10′の間の空
間に横方向にすべてのピンが移動される。接触面9′及
び10′の間からピンを引き離すために、最初にピンが差
し込まれるくぼみでピンを反対の横方向に移動させ、モ
ジユールとピンを取り出すために部材2′から引き上げ
る。代わりに、ピンを引き離すために、ピンを引き合わ
せるために用いた方向と同じ方向に移動させ、もう一方
のくぼみに入れる。その後モジユールとピンを部材2′
から引き上げ、取り出す。
第6図〜第7図の具体例は、代わりに上から入れる型式
として使われてもよい。すなわち、接触ふきとり動作は
ピンの縦軸と平行である。特定のピンが配列されたホー
ル5′の表面9′及び10′の間の空間の垂直中心軸V
と、本質的な同軸垂直列になるように、モジユールのピ
ン11′は部材2′の表面3′に面して位置付けられる。
Y′方向に面9′及び10′を歪ませることで面9′及び
10′間の空間に特定なピン11′を入れ、その間で引き合
わせるように、部材2′に対してZ′軸と平行な垂直方
向にモジユールとそのピンは進められる。ピンを引き離
すために、モジユールとピンは部材2′から垂直方向に
引き上げられる。第6図〜第7図の具体例において,成
分13′、16′、17′、S′及びX′は、明確にするため
にそのように指定されるが、第1図〜第5図の具体例に
おけるそれらの対照成分13、16、17、S及びXにそれぞ
れ対応している。
第8図〜第9図の具体例は、上から入れる型式として使
用するのに望ましい配置である。このため、面9″及び
10″、さらに詳しくはその突出部20″は部分7″及び
8″の長さと本質的に同等の長さLを与える。それによ
つて、短い長さの面であつた場合よりも、垂直中心軸
C″に沿つたピン(例えばピン11″)に対する大きな誤
まり列公差を与える。代わりに、第8図〜第9図の具体
例は側面から入れる型式としても操作される。それは、
平行に配列された突出部20″の端に隣接し、あらかじめ
選ばれる分岐したくぼみ21P及び22Pの1つに、ピン11″
が置かれ、その後第6図〜第7図の具体例の側面から入
れる操作に記述されたような同じ方法で、突出部20″間
で横にピン11″を移動させる場合である。第8図〜第9
図の具体例において、成分1″から5″、13″から1
9″、X″、Y″及びZ″は、明確にするためにそのよ
うな指定されるが、第1図〜第5図の具体例におけるそ
れらの対照成分1から5、13から19、X、Y及びZにそ
れぞれ対応している。
第1図〜第9図の具体例において、ピン接続できる手段
は、2つの弾力のある部分を持つ。しかしながら前述の
ように、特定の応用ではその部分の1つだけが弾力をも
つ必要がある。
代わりに、第1図〜第9図の具体例でピンコネクタ手段
は、ただ1つの弾力をもつ部分を与えるように変更さ
せ、もう1つの部分は開口部の壁構造の中に形成され
る。従つて、例えば第10図〜第11図のコネクタ装置1
において、部分的に広げられるピン接続できる手段6
は、2つの部分7及び8を持つが、部分7のみに
弾力があり、開口部5の側壁5Wはもう一方の部分8
となる。第10図〜第11図の具体例において、成分2か
ら4、5Aから5C、9、11、13、13D及び1
4から20は、明確にするためにそのように指定され
るが、第1図〜第5図の具体例におけるそれらの対照成
分2から4、5Aから5C、9、11、13、13D及び14から20
にそれぞれ対応している。
同様に、第12図〜第13図のコネクタ装置1′におい
て、完全に広げられるピン接続できる手段6′は2つ
の部分7′及び8′を持つが,部分7′のみに弾
力があり、開口部5′の側壁5W′はもう一方の部分8
′となる。第12図〜第13図の具体例において,成分2
′から4′、9′から11′、13′から20
′、21P′,22P′及びC′は、明確にするため
にそのように指定されるが、第8図〜第9図の具体例に
おけるそれらの対照成分2″から4″、9″から11″、
13″から20″、21P、22P及びC″にそれぞれ対応してい
る。
プラスチツク部材の組成、ピン接続できる手段の2つの
部分のパラメータ及びピン接続できる手段がプラスチツ
ク部材に一体的に接合される継ぎ目の形の賢明な選択に
よつて、ピン接合できる手段の2つの部分の弾性を持つ
一方、場合によっては両方の、X及びZ方向の歪みは、
本質的に緩和されるが、モジュールピンによる圧力でY
方向に歪むには、弾性を持つ部分の一方、場合によって
は両方の十分な弾性が必要である。本発明のコネクタ部
材を形成するために有用で、適正なプラスチツク材料
は、サーモトロピツク液晶高分子のような高性能熱可塑
性プラスチツク(例えばCelanese社の商標登録されたVe
ctra)や、硫化ポリフエニレン(PPS)のような樹脂(P
hillips66社の商標登録されたRyton)が好ましい。
このように、図からすぐにわかるように、従来技術のス
テムを伴う分岐した弾性コネクタのような不連続な金属
の弾性コネクタによくある逆の歪みや変形を、ピン接続
できる手段はしにくい。さらにそれぞれの配置のため
に、接続/引き離しや組立て/分解の点で本発明のコネ
クタや実装組立て装置は、従来技術のデバイスよりもず
つと簡易である。
発明の原理からはずれない別の方法で、発明は改良され
てもよい。例えば、コネクタの部材と開口部が長方形で
あつたり、基板の接点及びコネクタの部材の端子の配列
と同じように、開口部やモジユールピンの配列が直交座
標配列であつたりする、具体例であれば好ましい。しか
しながら、この技術分野において当業者には明らかなよ
うに、他の形や座標(例えば極性の)配列は本発明の実
施に使用できる。さらに、コネクタ装置とその要素は左
右対称的な形をもつように与えられ、左右対称的な配列
に配置され、それぞれの配列の隣接する行と列の間の空
間の中心を一列の中央にさせる。一方、装置とその要素
は非対称な形をもち、配列を配置させ、隣接する行と列
の間の空間の整列を分けられることは理解されるだろ
う。
同様に、ここでは簡略にするために、具体例は図式的に
示されていることは理解されるだろう。例えば、モジユ
ールピンが図示されるようにまつすぐ入つているピン接
続できる手段の2つの部分の端は、ピンを容易に入れる
ためにできれば斜めに切られることが好ましい。同様
に、プラスチック部材の下端を電導層が包み込んでいる
ようなところでは、ピンが組み込まれる時に、その周り
の導体の膜の保全性を高めるために、特にその下端は斜
めに切ったり、丸みをつけたり、同様の方法で整形さ
れ、それによって、その整形されたプラスチック部材の
2つの面の間をピンはなめらかに移動できる。さもなく
ば、その端がするどい輪郭を持つことになると生じる問
題が起きよう。さらに、望まれるならば、前述のコネク
タ部材の回路パターンにめつきする銅の上に、例えば電
気めつきにより貴金属や他の非腐食性金属の塗工やめつ
きは選択的に付着される。そしてできれば、基板のI/O
パツド、すなわち接点に接続するコネクタ部材の端子と
同じようにピン接続できる手段の接触面の上にも付着さ
れることが好ましい。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。
本発明のコネクタ装置とその実装は、高信頼性の、容易
な組み立て・分解の、比較的歪みが無く損害を受けやす
くない、比較的単純な装置で、ピンとコネクタのはめあ
いを簡単に行なえる。また、高密度や超小型化の応用も
容易に順応できる装置である。さらに、側面や下面から
入れるピン形式の接続と、組み立ての実装も可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のコネクタ装置の好ましい具体例の斜
視図である。第2図は第1図の装置のコネクタ成分の1
つの部分的な拡大した詳細な斜視図で、説明のために一
部取り除かれている。第3図は第2図の3a〜3a線に沿つ
た部分的な断面図で、コネクタ要素の開口部に差し込む
前の回路実装装置のモジユールのピンを図示している。
第4図は第2図の4a-4a線に沿つた部分的な断面図で、
すでにコネクタ要素の開口部に第3図のピンを差し込ん
である。ただし,接点にピンがはめ込まれる前である。
第5図は第4図の5a-5a線に沿つた部分的な断面図で、
すでにコネクタ要素の接点に第4図のピンは、はめ込ま
れている。第6図は,コネクタ装置の別の好ましい具体
例の部分的な上面図である。第7図は第6図のモジユー
ルピンが差し込まれる前のコネクタ要素の部分的に取り
除かれた斜視図である。第8図は,コネクタ装置のさら
に別の好ましい具体例の部分的上面図である。第9図
は、第8図の9a-9a線に沿つた部分的な断面図で、ピン
が差し込まれる前である。第10図は、コネクタ装置のさ
らに別の好ましい具体例の部分的な拡大・詳細透過図
で、説明のために一部取り除かれている。第11図は、第
10図の11a〜11a線に沿つた断面図で、すでにコネクタ要
素の接点にピンがはめ込まれている。第12図は、コネク
タ装置のさらに別の好ましい具体例の部分的上面図であ
る。第13図は第12図の13a〜13a線に沿つた部分的な断面
図で、ピンが差し込まれる前である。 1……コネクタ装置、2……成形絶縁プラスチック部
材、5……開口部、6……ピン接続できる手段、7、8
……U字形の腕の部分、9、10……部分7、8それぞれ
の向い合う面、11……ピン、12……ピン配列回路モジユ
ール、13……導体、14……端子、15……入力/出力印刷
回路導体接点、17……印刷回路基板、19……導電バイ
ア、20……突出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジエームス・ラルフ・ペトロゼロ アメリカ合衆国ニユーヨーク州エンデイコ ツト、ヒル・アヴエニユー925番地 (72)発明者 ステイブン・ロバート・シンナーズ アメリカ合衆国ニユーヨーク州オウイーゴ ー、デイーフイールド・ドライブ14番地

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の第1配列で複数の入力/出力ピンを
    有する少なくとも1つの回路モジュールと、所定の表面
    上に第2配列で複数の入力/出力印刷回路導体接点を有
    する印刷回路基板と、を接続するためのコネクタ装置で
    あって, (a)平らな第1及び第2表面を有する成形プラスチッ
    ク部材と、 (b)上記成形プラスチック部材の上記第1及び第2表
    面間を貫通する、上記成形プラスチック部材内で上記第
    1配列に適合する第3配列で配置される、複数の開口部
    と, (c)上記開口部のそれぞれにおいて、上記成形プラス
    チック部材と接続されている、上記複数のピンのうちの
    対応するものを接続できる手段であって、上記ピンをそ
    の間に受けるために互いに向かい合う面を有する、少な
    くとも2つの離れた部分から成り、少なくとも上記部分
    の1つが弾力性を有し上記開口部を横切って延びる部分
    を有する、上記手段と、 (d)上記成形プラスチック部材上に配置された所定の
    回路パターンを有する導電層であって、上記回路パター
    ンは複数の所定の導体を有し、上記所定の導体のそれぞ
    れは少なくとも1つの端子を有し、上記端子は上記第2
    表面上にて上記第2配列に適合する第4配列で配置さ
    れ、上記所定の導体のそれぞれはさらに少なくとも1つ
    の上記部分の向かい合う面の少なくとも一面の上に広が
    っている、上記導電層と、 を有するコネクタ装置。
  2. 【請求項2】所定の第1配列で複数の入力/出力ピンを
    有する少なくとも1つの回路モジュールと、 所定の外側の平らな表面上の第2配列に複数の入力/出
    力印刷回路導体接点を有する印刷回路基板と、 上記回路モジュールと上記印刷回路基板とを接続するた
    めのコネクタ装置であって、 (e)平らな第1及び第2表面を有する成形プラスチッ
    ク部材と、 (f)上記成形プラスチック部材の上記第1及び第2表
    面間を貫通する、上記成形プラスチック部材内で上記第
    1配列に適合する第3配列で配置される、複数の開口部
    と, (g)上記開口部のそれぞれにおいて、上記成形プラス
    チック部材と接続されている、上記複数のピンのうちの
    対応するものを接続できる手段であって、上記ピンをそ
    の間に受けるために互いに向かい合う面を有する、少な
    くとも2つの離れた部分から成り、少なくとも上記部分
    の1つが弾力性を有し上記開口部を横切って延びる部分
    を有する、上記手段と、 (h)上記成形プラスチック部材上に配置された所定の
    回路パターンを有する導電層であって、上記回路パター
    ンは複数の所定の導体を有し、上記所定の導体のそれぞ
    れは少なくとも1つの端子を有し、上記端子は上記第2
    表面上にて上記第2配列に適合する第4配列で配置さ
    れ、上記所定の導体のそれぞれはさらに少なくとも1つ
    の上記部分の向かい合う面の少なくとも一面の上に広が
    っている、上記導電層と、 を有する上記コネクタ装置と、 を有する電子実装組み立て装置。
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