JPH11163612A - 電気素子接続装置及びそれに使用される端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ループアンテナ等の高周波電気素子を回路基
板のパッド等に簡単、確実且つ自動的に接続固定可能な
電気素子接続装置及びそれに使用される端子を提供する
こと。 【構成】 回路基板20のパッド24にクリーム半田28等を
用いてループアンテナ等の電気素子32のブレード状端部
34、36を接続固定するためにコネクタ39を使用する。こ
のコネクタ39は、絶縁ハウジング70により一定間隔に保
持される1対の端子40が固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はループアンテナ等の
電気素子を回路基板等に接続する装置及びそれに使用す
る端子に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信機器の電波送受信用アンテナとして
ループアンテナは周知である。大型デバイスでは、斯る
ループアンテナの端部はシャーシやバックプレン(背面
板)等にねじ等の固定具を用いて固定するのが一般的で
ある。他方、ページャ(ポケットベル)、パーソナル通信
機器(携帯電話機)等にあっては、ループアンテナは比較
的小型であり、一般には幅１０-１５ｍｍ、長さ４０-６
０ｍｍ程度である。従って、斯る小型ループアンテナの
端部は回路基板等に他の方法で固定する必要がある。

【０００３】斯る小型ループアンテナの端部を固定する
従来例は、例えば、図１２に示す如く、手作業による半
田付けである。即ち、この従来例にあっては、携帯電話
機の如き小型電子機器又は組立体１０は、各種電子部品
が搭載された回路基板２０とループアンテナ１２とを有
する。このループアンテナ１２の両端１４，１６は、回
路基板２０の延長部２２に形成された端子２４に手作業
で半田付けされる。ここで、回路基板２０上には、上述
した如く多数の電子部品や機構部品が搭載されるのが一
般的であるが、図中ではこれら部品を省略して１個のコ
ンポーネント２６で代表している。

【０００４】従来技術によると、半田は端部１４，１６
に手作業で半田を付け、両端１４，１６を夫々の端子２
４に接続する、この半田の量は、半田付作業員によりば
らつきがあり、更に、組立体毎に不可避的に変化する。
また、半田付け位置が異なると、ループアンテナの特性
も変化し、ループアンテナ１２と回路基板２０との間の
信号反射にも影響が生じることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】信号伝送路にあって
は、伝送路に沿う特性インピーダンスが一定であること
をが好ましい。その場合には、伝送される信号に反射等
による歪が最小になり、正しい信号伝送が可能になる為
である。しかし、上述した如き従来の手作業による半田
付けでは、使用する半田の量も、また半田付け接続位置
も微妙に変化するので、インピーダンス不平衡による信
号反射が生じることとなる。

【０００６】従って、本発明の目的は、ループアンテナ
等の電気素子と回路基板との接続が確実且つ一様にで
き、特性インピーダンスの不平衡による反射等を最小に
することが可能なループアンテナ等の電気素子の接続装
置及びそれに使用する端子を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気素子接続装
置は、ループアンテナ等の電気素子の端部を回路基板の
パッド等に半田付固定する電気素子接続装置であって、
パッド等の間隔に対応した間隔に保持され、パッド等に
半田付接続される１対の端子を具え、各端子は絶縁ハウ
ジングへの固定部と電気素子の端部と弾性接触保持する
接触部とを具えることを特徴とする。

【０００８】また、本発明の端子は、上述の接続装置に
使用される端子であって、回路基板のパッド等に半田付
接続される半田付接続部と、これから湾曲して形成され
た弾性接触部と、半田付接続部から起立して絶縁ハウジ
ングに固定されると共に電気素子の端部を保持する保持
部が形成された固定部とを具えることを特徴とする。

【０００９】本発明のループアンテナ等の電気素子(以
下ループアンテナという)と回路基板等との相互接続装
置及び方法によると、インピーダンス制御が可能となる
ので、上述した従来技術の問題点乃至欠点は解消でき
る。

【００１０】ループアンテナの両端は、回路基板等の夫
々の端子に選択可能なインピーダンスで電気的接続が可
能である。この接続装置によると、ループアンテナの両
端は、リセプタクルと嵌合可能に構成される。回路基板
等は、少なくとも２個の耐熱性端子を含み。各端子は選
択された量の流体又はペースト状導電材料を用いて回路
基板等の夫々の回路素子に電気的に接続される。また、
各端子は、挿入することによりループアンテナの端部に
電気的接続可能なリセプタクルを含んでいる。ループア
ンテナの各端は、リセプタクル内に挿入して高温加熱す
ることにより回路基板等の端子に成端(接続)可能であ
る。

【００１１】また、本発明によるループアンテナの回路
基板等への接続方法によると、次の工程によりインピー
ダンスの制御が可能になる。即ち、選択されたインピー
ダンスを有するループアンテナの両端をリセプタクルに
適合するよう選定すること。夫々回路基板の取付端部
(以下パッドという)と電気的接続される接続部を有する
少なくとも１個の耐熱性端子とループアンテナの端部と
係合するよう構成されたリセプタクルとを選択する。各
回路端子に予め選択した量のペースト状半田を付着す
る。端子を所定位置に配置する。端子の接続部を回路基
板等の端子に電気的に接続する。ループアンテナの端部
を対応するリセプタクルに嵌合する。これにより、ルー
プアンテナは、加熱等の処理を終えると回路基板等に固
定される。

【００１２】尚、ここで、説明の便宜上、ループアンテ
ナを回路基板に取付ける場合につき説明したが、本発明
は必ずしも斯る特定例に限定されず、必要に応じて他の
同様の応用が可能であることは勿論である。

【００１３】また、本発明はループアンテナを回路基板
に接続するコネクタにも関連する。このコネクタは、少
なくとも２個の端子とハウジングを含んでいる。特定実
施例にあっては、ループアンテナの端部は、ブレード
(刃)状であり、端子の成端部は、このブレード状ループ
アンテナ端部を受容するよう構成されているリセプタク
ルである。これら端子は、これら端子間を相互に離隔す
る絶縁ハウジングにより、相互に固定(保持)され一体に
保持する。更に、ハウジングは、ループアンテナの端部
を夫々の端子に挿入する際のガイド(案内)機能を有す
る。ハウジングは、平坦な上面を有し、周知の真空吸着
ノズルを用いてハウジングと端子とを回路基板の所定位
置に配置可能にする。

【００１４】各端子には、予め決められた量の半田又は
導電性接着剤を有する。これら端子は、相互に略平行で
ある回路基板の各端部に接続される。これら端子は、周
知の表面実装(ＳＭＴ)型或いはスルーホール型いずれで
あっても良い。端子は、他の部品が回路基板に取付けら
れるのと同時に例えば、リフロー半田等の周知技術によ
り回路基板の端子に取付けてもよい。ここで、半田付け
という用語は、周知の導電性接着剤も含む広い概念であ
ると理解されたい。このコネクタの一例にあっては、ハ
ウジングはクリップ状であり、端子は打抜き折曲げられ
た部材であり、各々起立する後壁と１対のロール部を有
し、自由端が壁面に向かって延びその間にブレード受容
スロットを形成する。更に、各端子はロール部から離間
した保持タブを含み、その間にハウジング保持スロット
を形成する。

【００１５】本発明のコネクタの他の例では、ハウジン
グは実質的にＨ字状であり、１対の端子受容キャビティ
を形成する。これら端子は、打抜き折曲げられた部材で
あり、各々起立壁と単一のロール部を有し、その間にブ
レード受容スロットを形成する。

【００１６】更に別の実施例では、ハウジングは細長
く、複数のブレード受容端子を含んでいる。ループアン
テナがコネクタに組立てられると、ループアンテナのブ
レード状端は複数の端子と接触する。この実施例におい
て、ループアンテナの端部は、回路基板と実質的に平行
にハウジングに入る。ループアンテナを補強する為に、
ハウジングは更に支持板を含んでいる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気素子接続装置
及びそれに使用される端子の好適実施例をループアンテ
ナの例につき添付図、特に図１乃至図１１を参照して詳
細に説明する。

【００１８】本発明の好適実施例を図１乃至図４に示
す。図示の便宜上、本発明の第１実施例の組立体３０で
は、ループアンテナ３２は、図１２と同様に回路基板２
０の延長部２２の回路(パッド゛)２４に取付けられる場
合を示す。この組立体３０は、ループアンテナ３２と、
２個の端子４０及び絶縁クリップ状ハウジング７０を有
するコネクタ３９と、回路基板２０とを含んでいる。ル
ープアンテナ３２は、第１及び第２端３４，３６を含み
この図示の特定実施例では、ブレード状部を有する。更
に、端部３４，３６は、外方に延出する突起３８を有
し、これによりループアンテナ３２の端部３４，３６を
後述する端子４０に固定する。これら端部３４，３６
は、所定間隔だけ離間している。このループアンテナ３
２は、ベリリウム銅等の周知弾性導電性材料により形成
される。

【００１９】図２に最も良く示す各端子４０は、金属板
を打抜き折曲げ加工により形成され、回路基板２０の各
パッド２４に電気的に接続されるよう構成された接続部
４２と、ループアンテナ３２のブレード状端部３４，３
６の一方を受容するよう構成されたアンテナ接続部４４
を有する。

【００２０】図４に断面図で最も良く示す如く、端子４
０は、相互に所定間隔６０で離間した１対設けられてい
る。成端部４４は、起立する後壁４６を含んでいる。こ
の後壁４６は、１対のロール状部５０を有する。この各
ロール状部５０は、後端４６に向けて延びる自由端５１
を有し、この端部５１と後壁４６間にブレード受容スロ
ット５２を形成する。更に、端子４０は、弾性ロール状
部５０から前方へ離間した保持タブ５４を有し、このロ
ール状部５０とタブ５４間にハウジング保持スロット５
８を定める。この保持タブ５４は、バーブ５６を含み、
これは側方延長部７６の内面と係合(接触)し、ハウジン
グ７０と端子４０とを相互に確実に保持する。

【００２１】図3及び図4に最も良く示す如く、ハウジン
グ70は上面72、対向する端壁74及び中央壁80を有する。
各端壁74は、ハウジング70の各側に沿って部分的に延び
る側壁延長部76を有する。中央壁80は、端壁74間に延び
る。中央壁80は、各端子40間の間隔60内に受容される寸
法であり、側壁延長部76は対応する保持スロット58内に
延び2個の端子40を所定位置に保持する。

【００２２】本発明によると、極めて正確に選択された
量の半田28が回路基板20の各パッド24上に正確に配置さ
れる。よって、各組立体30は、回路基板20のパッド24に
正確に配置された実質的に等量の半田を有する。ハウジ
ング70が取り付けられた端子40は、回路基板20のパッド
24に真空吸着ノズル等を用いて配置可能である。端子40
とハウジング70とは、他の回路部品26と同時に回路基板
20に永久固定可能である。これは、周知のリフロー半田
付け技法等により実行可能である。端子40が回路基板20
に固定された後に、ループアンテナ32の一端34は端子40
のブレード受容スロット52に挿入され、これにより組立
体30が完成する。

【００２３】図4に示す如く、ループアンテナ32の各端3
4、36は、更に突起38を含み、端子40の起立壁46の保持
開口48内に受容され、それによりループアンテナ32の端
部34、36を所定位置に固定する。

【００２４】本発明の他の実施例の組立体130を図5乃至
図8に示す。この実施例でも同様に回路基板20を使用し
て説明する。この組立体130は、ループアンテナ132、コ
ネクタ139及び回路基板20を含んでいる。コネクタ139
は、2個の端子１４０と、H字状絶縁ハウジング170を含
んでいる。このループアンテナ132は、上述したループ
アンテナ32と実質的に同じであるが、端部134、136の突
起138が突起38と反対方向に形成されている。

【００２５】各端子140は、打抜き折曲げ加工により形
成され、接続部142とアンテナ接続部144とを有する。接
続部142は、回路基板20の夫々のパッド24に電気的接続
されるよう構成されている。また、アンテナ接続部144
は、ループアンテナ132のブレード状部134、136の一方
を受容するよう構成されている。

【００２６】図8に最も良く示す如く、端子140は、予定
間隔160で相互に離間している。アンテナ接続部144は単
一のロール状部150を有する起立壁146を含んでいる。こ
のロール状部150は、基板接続部142に向けて延び、ロー
ル状面150と壁面146間にブレード受容スロット152を形
成する自由端151を有する。起立壁146は、更にバーブ15
6を含み、ハウジング壁174の内面と係合してハウジング
170と端子140を強固に固定する。

【００２７】ハウジング170は、図6、図7、及び図8に示
す如く、上面172と、端子受容キャビティ178を形成す
る。対向する側壁174及びこの側壁間に延びる中央壁180
を有する。この中央壁180は、更に、端子壁146を受容す
る寸法の端子受容スロットを有する。

【００２８】上述した如く、精密に選択した量の半田28
を回路基板20の各パッド24に正確に配置又は付着するこ
とができる。端子140とハウジング170を含むコネクタ13
9は、回路基板20のパッド24上に例えば、真空吸着ノズ
ル等を用いて、自動的に配置することが可能である。端
子140が回路基板20に固定された後、ループアンテナ132
の両端134、136を端子140のブレード受容スロット152に
挿入すると組立体130が完成する。図8に最も良く示す如
く、端子140の起立壁146の各保持開口148内に受容され
た突起138は、ループアンテナ132の両端134、136を所定
位置に確実に固定する。

【００２９】本発明の更に別の実施例を図9乃至図11に
示す。この実施例の組立体230にあっても、他の実施例
と同様に回路基板20を使用している。この組立体230
は、ループアンテナ232と、コネクタ239と、回路基板20
とを含み、このコネクタ239は複数の端子240及び絶縁は
ウジング270を含んでいる。また、ループアンテナ232
は、第1及び第2端234、236を含み、図示の例ではブレー
ド状部を有する。ループアンテナ232は、実質的にルー
プアンテナ32、132と同じであるが、第1及び第２端23
4、236がループに対して略直角に延びている点で相違す
る。

【００３０】各端子240は、平坦な打抜き折曲げられた
部材であり、回路基板20の対応するパッドに電気的接続
される接続部242と、ループアンテナ232の各ブレード状
端部234、236に適用されるアンテナ接続部244とを有す
る。図11に最も良く示す如く、ハウジング270は複数の
端子240を含んでいる。アンテナ接続部244は、フォーク
状である。

【００３１】図11に最も良く示す如くハウジング270
は、上面272、アンテナ受容面282、複数の端子受容キャ
ビティ278及びブレード受容スロット252を有する。図示
のコネクタ239は、更に板状部288を有する支持板（サポ
ートプレート）286を含んでいる。この板状部288はルー
プアンテナ232の端部234、236を支持する。支持板286は
ラッチアーム290によりハウジング270に固定される。こ
れらラッチアーム290は、開口285内に固定される。取付
ブラケット284がハウジング270に固定され、且つコネク
タ239を半田付け、接着その他の周知手段により回路基
板20に固定する為に使用される。

【００３２】上述した如く、精密に選択された量の半田
28を回路基板20のパッド上に正確に付着させ、端子240
とハウジング270を含むコネクタ239を回路基板20上の所
定位置に自動的に配置可能である。その後、ループアン
テナ232の端部234、236は、スロット252内に挿入可能で
ある。この実施例では、各アンテナ端部234、236は、端
子240に電気的接続される。図9から理解される如く、ル
ープアンテナ232の両端234、246は、スロット252内にあ
るとき相互に離間される

【００３３】組立工程は、これら組立体30、130、230の
いずれも実質的に同じである。回路基板20上のパッド間
の選択された間隔、端子40、140、240間の間隔及び半田
等の導体材料の位置と量とはループアンテナ32、132、2
32と回路基板20との間の信号反射を最小にするよう選択
される。本発明は、回路基板のパッドに接続された端子
と嵌合させる端子を有するループアンテナの成端に好適
である。図示の実施例では、ループアンテナは、ブレー
ド状部を有し、端子はブレード受容リセプタクルであ
る。このループアンテナの端部と端子は、これら形状に
制限されない。

【００３４】本発明は組立方法も含んでいる。この工程
は、精密な量の導電材料を用い、端子40、140、240を回
路基板２０に固定するので、回路基板とループアンテナ
のインピーダンスを精密に制御可能である。これによ
り、ループアンテナと回路基板20間の信号反射を最小に
する。全工程は、自動化できるので、手間が省け、全て
のループアンテナの半田付端子時にばらつきなく均一で
ある。

【００３５】以上、詳述した如く、本発明の電気素子接
続装置およびそれに使用される端子は、単にループアン
テナのみならず、各種電気素子の比較的平板（ブレー
ド）状端部又は端子を接続固定する種々の応用が可能で
あることが理解できよう。特に、インピーダンスが問題
となる高周波用電気素子に好適であり、必ずしも2個の
端子に限定するものではない。

【００３６】

【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
の電気素子接続装置によると、ループアンテナの両端の
如きブレード状端部を回路基板のパッド等に対応して配
置された一対の端子に挿入することにより容易且つ確実
に電気的接続及び固定ができ、回路基板上の他の電気部
品と一括して半田付接続できるので、作業性が良好であ
ると共に作業者による特性のばらつきが最小となり、所
定インピーダンスが得られるという従来技術では得られ
ない実用上の顕著な効果が得られる。

【００３７】また、本発明の端子によると、半田接続
部、弾性接触部及び固定部を具え、絶縁ハウジングに簡
単に固定でき且つ回路基板のパッド等に半田付接続され
て電気素子のブレード状端部に確実に電気的接続および
固定することが可能であるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気素子接続装置の好適実施形態例の
概要を示す斜視図。

【図２】図1の電気素子接続装置の要部を示す分解斜視
図。

【図３】図2に示される絶縁ハウジングの斜め下方から
見た斜視図。

【図４】図1の電気素子接続装置の接続部の断面図。

【図５】本発明の電気素子接続装置の他の実施形態例の
斜視図。

【図６】図5の電気素子接続装置の分解斜視図。

【図７】図6に示される絶縁ハウジングの斜視図。

【図８】図5の電気素子接続装置の断面図。

【図９】本発明の電気素子接続装置の更に他の実施形態
側の要部を示す斜視図。

【図１０】図9のループアンテナを取外した斜視図。

【図１１】図9の電気素子接続装置の分解斜視図。

【図１２】従来のループアンテナ接続装置の斜視図。

【符号の説明】

２０ 回路基板 ２４ パッド ２８ 半田 ３２、１３２、２３２ 電気素子（ループアンテ
ナ） ３４、３６、１３４、１３６ 端部 ３９、１３９、２３９ コネクタ ４０、１４０、２４０ 端子 ４２、１４２、２４２ 半田付接続部 ４６、４８、１４６、１４８ 固定部 ５０、１５０ 弾性接触部 ７０、１７０ 絶縁ハウジング

フロントページの続き (72)発明者 リチャード エヌ ウェイン アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17055 メカニクスバーグ インバネス ドライブ 5113 (72)発明者 スコット エフ モリン アメリカ合衆国 フロリダ州 33326 フ ォート ローダーデール フォーリング ウォーター ロード 859 (72)発明者 ジェニファ エル ピービィ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17078 パルミラ ノース チェスナット ストリート 201 (72)発明者 ロバート ティー ハースブルーナー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17036 ハメルスタウン ストーンカッタ ー サークル 1410

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ループアンテナ等の電気素子の両端を回
   路基板のパッド等に電気的接続する接続装置において、 前記パッド等の間隔に対応した間隔に保持され前記パッ
   ド等に半田付け接続される１対の端子を具え、 該各端子は絶縁ハウジングへの固定部と前記電気素子の
   端部と弾性的に接触保持する接触部とを具えることを特
   徴とする電気素子接続装置。
2. 【請求項２】 回路基板のパッド等に半田付接続される
   半田付接続部と、 該半田付け接続部から湾曲して形成された弾性接触部
   と、 前記半田付け接続部から起立して絶縁ハウジングに固定
   されると共に前記弾性接触部に挿入された電気素子を保
   持する保持部が形成された固定部とを有することを特徴
   とする端子。