JP2013016266A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】狭ピッチ化に対応できるとともに、いわゆる半田の吸いあがりによってコンタクトのばね特性が変化するのを防ぐことができるコネクタを提供する。
【解決手段】コンタクト３０は、カード型電子部品の電極に接触する接触部３１と、接触部３１をカード型電子部品の電極に付勢するばね部３２と、プリント基板７２のパッド７２ａに半田付けされる接続部３３とを有する。コンタクト３０のばね部３２の接続部３３側の端部に、半田７３が付きにくい低濡れ性領域部３２ｂを形成した。
【選択図】図５

Description

この発明はコネクタに関する。

従来、図９に示すように、複数のコネクタターミナル９０４とこれらのコネクタターミナル９０４を連結する絶縁性のテープ９０６とを備えたコネクタターミナルユニット９０５が知られている（下記特許文献１参照）。なお、図９、図１０、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は下記特許文献１の図５、図６、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に対応する。

コネクタターミナル９０４は、図１０、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、プリント基板９１０に当接する扁平な底部９４１と、底部９４１の先端部分から上方へ湾曲するように折り返されるＵ字状の接触部９４２とが連設された構造を有する。

このように接触部９４２を湾曲するように曲げ加工し、そのばね力を利用して図示しないバッテリーユニットの電源端子に接触部９４２を接触させる。

底部９４１の後端と中間部とに、上方へ湾曲するように折り曲げられる半田接続部９４１ａ，９４１ｂが形成されている（図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）。

半田接続部９４１ａ，９４１ｂはプリント基板９１０のランドパターン９１１に半田９２６で接合される（図９、図１０参照）。

特開平１０−２２０３５号公報（段落００３１、００３２、００３７、図５、図６、図７）

しかし、半田接続部９４１ａ，９４１ｂをプリント基板９１０のランドパターン９１１に半田９２６で接合するとき、溶融状態の半田９２６がプリント基板９１０とコネクタターミナル９０４の底部９４１との間に入り込んだり、コネクタターミナル９０４の接触部９４２にまで到達したりすることがある。

その結果、コネクタターミナル９０４のばね特性が変化し、コネクタターミナル９０４の接触部９４２とバッテリーユニットの電源端子との間に生じる接触圧力が不安定になり、接触不良が生じることもある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、いわゆる半田の吸いあがりによってコンタクトのばね特性が変化するのを防ぐことができるコネクタを提供することである。

上述の課題を解決するため請求項１記載の発明は、複数のコンタクトと、この複数のコンタクトを連結する絶縁シートとを備えているコネクタにおいて、前記コンタクトは、第１の接続対象物に接触する接触部と、前記接触部に連なるばね部と、このばね部に連なり、第２の接続対象物に半田付けされる接続部とを有し、前記ばね部の前記接続部側の端部に、半田が付きにくい低濡れ性領域部が形成されていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記絶縁シートに開口が形成され、前記接触部が前記開口から前記絶縁シートの表面より突出していることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のコネクタにおいて、前記絶縁シートに開口が形成され、前記接触部が前記開口内に配置されていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記絶縁シートは前記コンタクトの弾性変形に追従するように弾性変形することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタにおいて、前記接続部は、前記絶縁シートの厚さ方向へ突出するとともに前記絶縁シートの厚さ方向と直交する方向へ前記絶縁シートの縁部から突出し、前記コンタクトが、前記絶縁シートに２列に並んでいることを特徴とする。

この発明によれば、半田の吸いあがりによってコンタクトのばね特性が変化するのを防ぐことができる。

図１はこの発明の一実施形態のコネクタの平面図である。 図２は図１のII−II線に沿う断面図である。 図３は図１に示すコネクタのコンタクトの斜視図である。 図４は図２のIV−IV線に沿う端面図である。 図５は図１に示すコネクタをプリント基板に実装した状態を示す図２と同じ箇所の断面図である。 図６は図５に示すコネクタが弾性変形した状態を示す断面図である。 図７は図１に示す実施形態の第１の変形例を示し、図４と同じ箇所の断面図である。 図８は図１に示す実施形態の第２の変形例を示し、図４と同じ箇所の断面図である。 図９は従来のコネクタをプリント配線基板に実装する前の状態を示す斜視図である。 図１０は図９に示すコネクタをプリント配線基板に実装した状態を示す断面図である。 図１１は図９に示すコネクタのコンタクトを示し、（ａ）はコンタクトの平面図、（ｂ）はコンタクトの側面図、（ｃ）はコンタクトの底面図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、コネクタ１０は、６つのコンタクト３０と、この６つのコンタクト３０を連結する１つの絶縁シート５０とを備えている。コネクタ１０は例えば図示しないシェルと組み合わされて使用される。シェルはプリント基板（第２の接続対象物）７２（図５参照）に実装され、コネクタ１０を覆う。シェル内には、ＳＤカード、ＳＩＭカード等の図示しないカード型電子部品（第１の接続対象物）が挿入される。

図３、図５に示すように、コンタクト３０は接触部３１とばね部３２と接続部３３とを有し、金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施して形成される。金属板の材料としてこの実施形態では銅や銅合金等が用いられる。コンタクト素材（金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施した後、メッキを施す前の状態のもの）の表面には、例えばニッケルメッキが施され、このニッケルメッキ層の表面には半田の濡れ性を向上させるために例えば金メッキが施される。

接触部３１は円弧状に折り曲げられ、カード型電子部品の電極（図示せず）に接触する。

ばね部３２はほぼ板状であり、接触部３１に連なる。ばね部３２はカード型電子部品と接続する際に接触部３１をカード型電子部品の電極に付勢する。

ばね部３２は固定部３２ａを有する。固定部３２ａは絶縁シート５０に固定される。この実施形態では、固定部３２ａは接着剤で絶縁シート５０の下面５０ａに固定される。ばね部３２の接続部３３側端部には低濡れ性領域３２ｂが形成されている。低濡れ性領域３２ｂは、溶融した半田７３（図５参照）が付きにくい領域である。この実施形態の低濡れ性領域３２ｂは、金メッキ層の一部を除去すると露出する、半田に対する低濡れ性を持つニッケルメッキ層である。

接続部３３はほぼＬ字形であり、ばね部３２に連なる。接続部３３はプリント基板７２のパッド７２ａに半田付される。

図２、図５に示すように、接続部３３は、絶縁シート５０の厚さ方向Ｔへ絶縁シート５０の下面５０ａから突出しているとともに、絶縁シート５０の厚さ方向Ｔと直交する方向Ｃ（この実施形態では絶縁シート５０の長手方向）へ絶縁シート５０の縁部から突出している。ばね部３２とプリント基板７２との間に隙間Ｇが形成されている。

絶縁シート５０は、ほぼ矩形であり（図１参照）、弾性を有し、絶縁シート５０に固定されたコンタクト３０の弾性変形に追従できるように弾性変形する（図６参照）。絶縁シート５０の材料としてこの実施形態では例えば液晶ポリマが用いられる。

絶縁シート５０には６つの開口５１が形成されている（図１参照）。６つの開口５１は絶縁シート５０の短手方向に沿って２列に並んでいる。開口５１は矩形であり、絶縁シート５０の長手方向に沿って延びている。コンタクト３０の接触部３１は開口５１から上方へ突出する（図２参照）。

６つのコンタクト３０は絶縁シート５０の短手方向に沿って２列に並んでいる。コンタクト３０のばね部３２の長手方向は絶縁シート５０の長手方向と平行である（図１、図２参照）。

次に、コネクタ１０の製造手順について説明する。

まず、金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施して、キャリア（図示せず）に１列に並んだ状態でつながった複数のコンタクト素材を形成する。キャリアにつながったコンタクト素材の長手方向はキャリアの長手方向と直交する。

次に、複数のコンタクト素材にニッケルメッキを施す。

その後、ニッケルメッキ層の表面に金メッキを施す。

次に、ばね部３２の接続部３３側端部の全周にレーザー光を照射し、その部分の金メッキを除去する。その結果、ばね部３２の接続部３３側端部にニッケルメッキ層が露出し、低濡れ性領域部３２ｂが形成される。

その後、キャリアにつながった複数のコンタクト３０を、１つのキャリアとそれにつながる３つのコンタクト３０とで構成されるグループ単位で切断する。切断後、キャリアが平行に並ぶように６つのコンタクト３０を２列に並べ、この状態を治具（図示せず）で維持する。このとき、一方のグループのコンタクト３０の接触部３１と他方のグループのコンタクト３０の接触部３１とが、絶縁シート５０の長手方向で所定の隙間を介して隣接するように配置される。

次に、コンタクト３０のばね部３２の固定部３２ａに接着剤を塗布し、コンタクト３０の上方から絶縁シート５０をコンタクト３０に被せる。このとき、絶縁シート５０の開口５１にコンタクト３０の接触部３１が位置するように絶縁シート５０をコンタクト３０に被せる。その結果、固定部３２ａは絶縁シート５０に接着され、コンタクト３０の接触部３１は絶縁シート５０の開口５１から突出する。

最後に、コンタクト３０とキャリアとを切り離す。

以上の工程を経てコネクタ１０が完成する。

次に、コネクタ１０を用いてカード型電子部品とプリント基板７２とを接続する手順を説明する。

最初に、コネクタ１０を図示しないシェルに組み込み、コネクタ１０をシェルに保持させてカード型コネクタ（図示せず）を完成させる。

次に、カード型電子部品とプリント基板７２とを接続するには、予めプリント基板７２のパッド７２ａに半田７３をペースト状に塗布しておく。

まず、コネクタ１０を保持しているシェルをプリント基板７２上に配置する。このときコンタクト３０の接続部３３はプリント基板７２のパッド７２ａに載る。

その後、プリント基板７２をリフロー炉（図示せず）に入れ、コンタクト３０の接続部３３をプリント基板７２のパッド７２ａに半田付けするとともに、シェルをプリント基板７２に半田付けする。

このとき、溶融した半田７３は接続部３３を伝ってばね部３２に流入しようとするが、低濡れ性領域部３２ｂは半田７３が付きにくいため、ばね部３２への半田７３の流入速度が低下し、結果的にばね部３２への半田７３の吸いあがりが抑制される（図５参照）。

カード型電子部品とプリント基板７２とを接続するには、シェルの側面の開口（図示せず）からシェル内にカード型電子部品を挿入すればよい。

カード型電子部品がコネクタ１０シェル内に挿入されると、図６に示すように、コンタクト３０のばね部３２が弾性変形し、もとの状態に戻ろうとするばね力により、コンタクト３０の接触部３１がカード型電子部品の電極に押し付けられる。その結果、コネクタ１０を介してカード型電子部品とプリント基板７２とが電気的に接続される。また、この実施形態では、コンタクト３０の弾性変形に追従して絶縁シート５０が弾性変形するので（図６参照）、絶縁シート５０がもとの状態に戻ろうとするばね力によってもコンタクト３０の接触部３１がカード型電子部品の電極に押し付けられるので、より確実に接触部３１がカード型電子部品の電極に接触する。

この実施形態によれば、低濡れ性領域部３２ｂによって接続部３３からばね部３２への半田７３の流入が抑制されるので、コンタクト３０のばね特性が変化するのを防ぐことができる。

また、ばね部３２の固定部３２ａの上面側にのみ絶縁シート５０を接着して複数のコンタクト３０を連結したので、ばね部３２の固定部３２ａの上面と下面とにそれぞれ絶縁シート５０を接着して複数のコンタクト３０を連結した、すなわち上下２枚の絶縁シートでコンタクトを挟むタイプのコネクタ（図示せず）に較べ、コネクタの低背化を実現することができる。

なお、従来の電気コネクタでは、ランドパターン９１１のピッチ方向の幅を小さくしてランドパターン９１１のピッチＰ１（図９参照）を小さくすると、それに応じてコネクタターミナル９４のピッチ方向の幅を小さくしてコネクタターミナル９４のＰ２（図９参照）を小さくしなければならい。

しかし、上述のように半田接続部９４１ａの周囲に大きな半田付け用の孔９４１ｃがあるため（図１１（ｃ）参照）、底部９４１のピッチ方向の幅を大きくしなくてはならず、結局コネクタターミナル９４のピッチ方向の幅が大きくならざるを得ない。

したがって、コネクタターミナル９４はランドパターン９１１の狭ピッチ化に対応できない。これに対し、コンタクト３０は半田付け用の孔９４１ｃを有していないので、プリント基板７２のパッド７２ａの狭ピッチ化に対応できる。

次に、上述の実施形態の第１の変形例を図７に基づいて説明する。上述の実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、上述の実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。

上述の実施形態では、図４に示すように、コンタクト３０のばね部３２の断面形状は矩形であり、ばね部３２の固定部３２ａの上面を絶縁シート５０の下面５０ａに接着した。これに対し、第１の変形例では、コンタクト２３０のばね部２３２の断面形状は上辺が下辺よりも長い台形であり、コンタクト２３０のばね部２３２の固定部２３２ａの上半分が絶縁シート５０に埋め込まれている。

このように、コンタクト２３０のばね部２３２の固定部２３２ａの上半分を絶縁シート５０に埋め込むには、コンタクト２３０のばね部２３２の固定部２３３ａの上面に絶縁シート５０を載せ、その後、図示しないプレス機のヘッド（押圧部）に設けられたヒータ等でコンタクト２３０を加熱し、かつプレス機で絶縁シート５０をコンタクト２３０に押し付ければよい。

この第１の変形例によれば、上述の実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、コネクタを一層低背化することができる。

次に、上述の実施形態の第２の変形例を図８に基づいて説明する。上述の実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、上述の実施形態との主な相違部分についてだけ説明する。

第１の変形例では、コンタクト２３０のばね部２３２の固定部２３２ａの上半分が絶縁シート５０に埋め込まれているが、第２の変形例では、コンタクト３３０のばね部３３２の固定部３３２ａの全体が絶縁シート５０に埋め込まれており、固定部３３２ａの下面が絶縁シート５０の下面５０ａと面一になっている。コンタクト３３０を絶縁シート５０に埋め込ませる方法は第１の変形例と同様である。

この第２の変形例によれば、上述の実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、コネクタをより一層低背化することができる。

なお、上述の実施形態では、低濡れ性領域部３２ｂをレーザ加工によって低濡れ性の下地メッキ層を露出させたが、低濡れ性領域部３２ｂをレーザ加工以外の加工方法によって形成してもよい。例えば、コンタクト素材にニッケルメッキを施した後に、ニッケルメッキ層の一部（ばね部３２の接続部３３側端部）をマスクで覆い、その後、ニッケルメッキ層の表面に金メッキを施し、最後にマスクを除去すれば、部分的にニッケルメッキ層の表面が露出するので、ばね部３２の接続部３３側端部に低濡れ性領域部３２ｂが形成される。

また、上述の実施形態では、コンタクト３０の接続部３３が絶縁シート５０の厚さ方向Ｔと直交する方向Ｃで絶縁シート５０の縁部から突出しているが、必ずしもこのようにする必要はない。

なお、上述の実施形態では、絶縁シート５０の開口５１からコンタクト３０の接触部３１を突出させたが、必ずしも接触部３１を開口５１から突出させる必要はない。例えば、接続対象物の相手側接点が突出していれば、接触部を開口５１から絶縁シート５０の表面より突出させずに開口内に配置するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、絶縁シート５０はコンタクト３０の弾性変形に追従するように弾性変形するが、絶縁シート５０は弾性変形しなくともよい。

なお、上述の実施形態では、コンタクト３０を２列に並べたが、コンタクト３０を例えば１列、３列、４列に並べてもよい。

また、上述の実施形態では、各コンタクト２０の接続部３３はほぼＬ字形であり、プリント基板７２の１つのパッド７２ａに半田付けされるが、接続部の形状はＬ字形に限定されない。例えば、接続部の形状を二股状にし、プリント基板の２つのパッドに半田付けしてもよい。

また、上述の実施形態では、絶縁シート５０をコンタクト３０のばね部３２の固定部３２ａに固定したが、絶縁シート５０を固定する位置又は場所はコンタクト３０のばね部３２に限定されない。例えば、絶縁シートをコンタクトの接続部の一部分（半田付けの妨げとならい部分）に固定してもよい。

１０：コネクタ、３０，２３０，３３０：コンタクト、３１：接触部、３２，２３２，３３２：ばね部、３２ａ，２３２ａ，３３２ａ：固定部、３２ｂ：低濡れ性領域部、３３：接続部、５０：絶縁シート、５０ａ：下面、５１：開口、７２：プリント基板（第２の接続対象物）、７２ａ：パッド、Ｃ：厚さ方向と直交する方向、７３：半田、Ｇ：隙間、Ｔ：厚さ方向。

Claims (5)

1. 複数のコンタクトと、この複数のコンタクトを連結する絶縁シートとを備えているコネクタにおいて、
   前記コンタクトは、第１の接続対象物に接触する接触部と、前記接触部に連なるばね部と、このばね部に連なり、第２の接続対象物に半田付けされる接続部とを有し、
   前記ばね部の前記接続部側の端部に、半田が付きにくい低濡れ性領域部が形成されている
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記絶縁シートに開口が形成され、前記接触部が前記開口から前記絶縁シートの表面より突出していることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記絶縁シートに開口が形成され、前記接触部が前記開口内に配置されていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
4. 前記絶縁シートは前記コンタクトの弾性変形に追従するように弾性変形することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のコネクタ。
5. 前記接続部は、前記絶縁シートの厚さ方向へ突出するとともに前記絶縁シートの厚さ方向と直交する方向へ前記絶縁シートの縁部から突出し、
   前記コンタクトが、前記絶縁シートに２列に並んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のコネクタ。

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