(57)【要約】【課題】ハウジングに端子を圧入して成る表面実装コネクタにおいて、リフロー処理時のハウジングの変形を抑えることで、端子のテール部の回路基板に対する位置精度を確保でき、且つ生産性が高く安価で背が高くならない表面実装コネクタを提供する。【解決手段】樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０に間隔を隔てて複数並設された端子３０とを有し、端子３０が、ハウジング２０に圧入される圧入部３６と、回路基板に表面実装されるテール部３２とを備えた表面実装コネクタ１０であって、ハウジング２０の内部に、端子３０の並設方向に沿って、ハウジング２０の変形を抑制するための芯金４０を埋設し、芯金４０が、ハウジング２０から突出されて回路基板に表面実装されるダミーピン４１を有する。ハウジング２０には端子３０が圧入されたことによる応力が蓄積されているため、リフロー処理時にハウジング２０が変形しようとするところ、芯金４０がこれを抑える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂製のハウジングと、該ハウジングに間隔を隔てて複数並設された端子とを有し、該端子が、上記ハウジングに圧入される圧入部と、回路基板に表面実装されるテール部とを備えた表面実装コネクタであって、
上記ハウジングの内部に、上記端子の並設方向に沿って、上記ハウジングの変形を抑制するための芯金を埋設し、該芯金が、上記ハウジングから突出されて上記回路基板に表面実装されるダミーピンを有することを特徴とする表面実装コネクタ。
【請求項２】
上記芯金が、上記端子の並設方向に沿って、少なくとも上記端子の圧入範囲に亘って形成された請求項１に記載の表面実装コネクタ。
【請求項３】
上記芯金が、略矩形に形成された垂直板部を有する請求項１又は２に記載の表面実装コネクタ。
【請求項４】
上記芯金が、上記ハウジングの下面若しくは回路基板に対して略平行に形成された水平板部を有する請求項１から３のいずれかに記載の表面実装コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面実装（Surface-Mount-Technology：ＳＭＴ）コネクタに係り、特に、リフローはんだ付け処理（リフロー処理）時におけるハウジングの変形を抑えることで、ハウジングに圧入された端子のテール部の回路基板に対する位置精度を確保した表面実装コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板へのコネクタの実装方式としては、上記表面実装方式とディップ方式とが広く採用されている。このうち表面実装方式は、コネクタを回路基板にはんだ付けするためのリフロー設備が比較的小規模で済み、且つコネクタのスピーディーな自動実装が可能で、しかもその実装占有面積を小さくすることができるため、極めて多くの電子機器に用いられている。
【０００３】
この表面実装方式では、先ず回路基板に用意されたランド部にはんだペーストを１００μｍ前後の厚さ塗布し、次にそのペースト上にコネクタの端子のテール部を載置し、こうしてコネクタを搭載した回路基板をリフロー炉に搬入し、これを約２６０℃程度に加熱して上記はんだペーストを溶融させ、同炉から搬出して冷却して同はんだを凝固させる。このリフロー処理により、端子のテール部が回路基板のランド部にはんだ付けされる。
【０００４】
表面実装方式では、各端子のテール部が精度良く揃っていること、即ち、ペースト上に載置された状態でどのテール部も、一様に、ペーストに接していることが肝要で、仮に同ペーストに接しないテール部があると、そのテール部はランド部にはんだ付けされず、不導通となってしまう。よって、表面実装方式では、各端子のテール部には高い平坦度（上下方向の位置精度）が要求され、各テール部の平坦度を前記はんだペーストの厚さの１００μｍ以下に管理しなければならない。
【０００５】
しかし乍ら、端子をハウジングに圧入して組み立てるタイプの表面実装コネクタにおいては、圧入深さを適切に管理したとしても、端子を圧入することで発生した応力がハウジングに蓄積されてしまうため、このようなコネクタがリフロー炉で前記温度に晒されると、ハウジングの樹脂組織が緩んで蓄積されていた応力が解き放たれ、ハウジングが変形して端子のテール部の平坦度が悪化してしまう。
【０００６】
特に、近年、前記電子機器はますます高機能化・小型化し、それに伴ってコネクタも多端子化・狭ピッチ化が迫られ、コネクタのハウジングは数十から百数十本の端子を有することになり、そのピッチ方向に長大なものとなりがちであるが、斯様にコネクタの多端子化が進むと、各テール部の前記平坦度を確保することが一層難しくなってくる。
【０００７】
何故なら、多端子化に伴いコネクタのハウジングが長大になると、そのモールド成形時における樹脂の流れ方が複雑となって内部に応力が蓄積されたり、或いは該ハウジングの肉厚の相違による冷却速度の違いに基づく応力が蓄積する。更に、既述のように端子を同ハウジングに圧入することによって発生した応力も蓄積するため、このようなコネクタがリフロー炉で前記温度に晒され、ハウジングの樹脂組織が緩んだ際、これら蓄積されていた応力が解き放たれ、ハウジングが変形され、上記テール部の平坦度を乱すことになるからである。
【０００８】
例えば、図８（ａ）に示す如く、細長いハウジング２０に端子３０を圧入して完成したコネクタ１０は略直方体形状を呈しているが、これをリフロー炉で加熱すると、前記応力が解き放たれ、図８（ｂ）に示す如く、ハウジング２０が上下方向（Ｚ方向）にアーチ橋の如く山状に変形をきたすことがある（時として逆に谷状に変形することもある）。その結果、このハウジング２０に取り付けられている各端子３０のテール部３２の平坦度が乱れる。或いは、ハウジング２０がリフロー処理によって図示はしないが幅方向（Ｙ方向）に屈曲変形し、同テール部３２が的確にはんだペースト上に位置しなくなる虞もある。さらに、これら上下方向の変形と水平方向の変形とが同時に現われることもある。なお、以下、ハウジング２０の長さ方向をＸ、幅方向をＹ、高さ方向をＺとする。
【０００９】
斯様なテール部３２の平坦度悪化等の問題に対し、従来から、種々の対策が講じられている。例えば、特許文献１には「端子をハウジング内にインサート成形し、前記端子の圧入による応力の発生を抑えた」ものが記載され、また特許文献２には「ハウジングの上面とその端子保持部との間に空隙を設けてリフローはんだ付け時に最も高温となり易い該上面の熱が端子保持部に伝わり難くしてハウジングの変形を防止する」ものが記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−８４８７８号公報
【特許文献２】特開２００７−８７７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記文献１、２に記載のいずれの技術も、端子３０のテール部３２の平坦度を確保する手段として所期の効果を奏すると思われる。
【００１２】
しかし乍ら、文献１の「端子のインサート成形方式」は、数十から百数十本も端子を金型にセットしなければならないため、生産性が悪く、安価なコネクタを得難い。また、文献２の「空隙付きハウジング」は、空隙に相当する分、コネクタの背が高くなり、同空隙分、剛性が低くなるだけでなく、モールド成形時における樹脂の流れを一層複雑とし、ハウジング各部の冷却速度の違いも増長し、前記蓄積応力に対する対応は何らなされていないため、根本的な解とはなり得ない。
【００１３】
なお、端子３０の数がそれ程多くなく、ハウジング２０の全長（Ｘ方向の長さ）が比較的短い表面実装コネクタにあっては、前記ハウジング２０のＹ方向の変形はそれ程問題にならなかったが、ハウジング２０の全長が長大化した最近の表面実装コネクタ１０においては、ハウジング２０のＹ方向の変形により、端子３０のテール部３２の位置が回路基板のはんだペーストに対してＹ方向に大きくずれるため、その対策が強く望まれている。
【００１４】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ハウジングに端子を圧入して成る表面実装コネクタにおいて、リフロー処理時のハウジングの変形を抑えることで、端子のテール部の回路基板に対する位置精度を確保でき、且つ生産性が高く安価で背が高くならない表面実装コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、樹脂製のハウジングと、該ハウジングに間隔を隔てて複数並設された端子とを有し、該端子が、上記ハウジングに圧入される圧入部と、回路基板に表面実装されるテール部とを備えた表面実装コネクタであって、上記ハウジングの内部に、上記端子の並設方向に沿って、上記ハウジングの変形を抑制するための芯金を埋設し、該芯金が、上記ハウジングから突出されて上記回路基板に表面実装されるダミーピンを有するものである。
【００１６】
上記芯金が、上記端子の並設方向に沿って、少なくとも上記端子の圧入範囲に亘って形成されていてもよい。
【００１７】
上記芯金が、略矩形に形成された垂直板部を有していてもよい。
【００１８】
上記芯金が、上記ハウジングの下面若しくは回路基板に対して略平行に形成された水平板部を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ハウジングに端子を圧入して成る表面実装コネクタにおいて、リフロー処理時のハウジングの変形を抑えることで、端子のテール部の回路基板に対する位置精度を確保でき、且つ生産性が高く安価で背が高くならない表面実装コネクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本実施形態に係る表面実装コネクタの斜視図、図２は図１のII−II線断面斜視図、図３は図１のIII−III線断面斜視図である。
【００２２】
本実施形態に係る表面実装コネクタ（ソケットコネクタ）１０は、モールド成形により細長い略直方体形状に成形された樹脂製のハウジング２０と、ハウジング２０にＸ方向に間隔を隔てて複数並設された端子３０とを有する。端子３０は、ハウジング２０に圧入される圧入部３６と、回路基板に表面実装されるテール部３２とを備えている。
【００２３】
詳しくは、端子３０は、薄い金属板を打ち抜いて製造され、ハウジング２０の圧入溝（圧入穴）２３に圧入される略平板状の圧入部３６と、圧入部３６からＺ方向に延出され相手側コネクタ（プラグコネクタ）の端子と接触する接触部３９と、圧入部３６からＹ方向に延出された脚部３８と、脚部３８の先端に形成されたテール部３２とを備えている。圧入部３６の両端には、圧入溝２３の両端に食い込む矢尻３５が形成されている。接触部３９は、圧入部３６からＺ方向に延出された一対のアーム３７と、アーム３７の先端に形成され実質的にプラグコネクタの端子と接触するコンタクト３４とを有する所謂フォークタイプであり、アーム３７が弾性変形することで相手側コネクタの端子を弾性的に挟持する。
【００２４】
かかる端子３０は、２０本の端子群３１がハウジング２０のＹ方向の左右に、Ｘ方向に間隔を隔てて３群ずつ配設され、計１２０本が整列してハウジング２０に圧入されている。すなわち、ハウジング２０の下面２１には、端子３０が圧入される圧入溝２３が、２０個ずつ６群（Ｙ方向に２群、Ｘ方向に３群）設けられており、計１２０個形成されている。各圧入溝２３は、端子３０の接触部３９を収容するようにハウジング２０内に形成された収容部２６と繋がっており、収容部２６は、プラグコネクタの端子が嵌入されるようにハウジング２０の上面に形成された嵌合凹部２２と繋がっている。
【００２５】
ハウジング２０の各圧入溝２３には、図示しない自動圧入装置によって、端子３０が夫々圧入される。ハウジング２０の圧入溝２３に端子３０を圧入する際、各端子３０の圧入深さが適切に制御され、各端子３０のテール部３２の下面（回路基板に対する面）３３は、夫々、許容誤差（例えば５０μｍ程度）の範囲で回路基板に対して平行、即ち平坦となっている。
【００２６】
因みに、各端子３０の幅は０．２ｍｍ、同ピッチは０．５ｍｍ、ハウジング２０の全長Ｌは３５ｍｍ、同幅Ｗは６ｍｍ、同高さＨは３ｍｍとなっている。
【００２７】
ハウジング２０の内部には、Ｘ方向に沿って、ハウジング２０の変形を抑制するための芯金４０が埋設されている。芯金４０は、端子３０の並設方向に沿って少なくとも端子３０が圧入された範囲に亘って、即ちハウジング２０のＸ方向の略全長に亘って形成されている。かかる芯金４０は、ハウジング２０内のＹ方向の両側部に、ハウジング２０の側面２４及び下面２１から所定間隔を隔てるようにして、インサート成形により埋設されている。
【００２８】
図４は芯金４０の斜視図である。なお、図１に破線で示す芯金４０は、手前側のもののみを表示し、奥側のものは図示省略している。
【００２９】
芯金４０は、的確な高さｈ、厚さｔ、長さｌを備えた略矩形の垂直板部４３を有し、この垂直板部４３が、ハウジング２０内のＹ方向の両側部に、側面２４と平行に埋設されている。また、芯金４０は、垂直板部４３から下方に延出されてハウジング２０の下面２１から突出されたダミーピン４１を有する。ダミーピン４１は、垂直板部４３の下端部に、その長手方向に間隔を隔てて複数形成されており、その下端部が回路基板に表面実装されるものである。
【００３０】
このように垂直板部４３及びダミーピン４１を備えた芯金４０は、薄い金属板を打ち抜いて曲げ加工して製造される。この芯金４０は、上述したようにインサート成形により、垂直板部４３がハウジング２０内に埋設され、ダミーピン４１がハウジング２０の下面２１から下方に突出されている。
【００３１】
ダミーピン４１は、垂直板部４３の下端部から下方に延出されてハウジング２０の下面２１を貫く架橋部４４と、架橋部４４の下端からＹ方向に延出され実質的に回路基板に表面実装される取付部４５とを有し、左右の垂直板部４３に４個ずつ計８個形成されている。
【００３２】
各ダミーピン４１の取付部４５の下面４２（回路基板に対する面）は、夫々、前記許容誤差の範囲で回路基板に対して平行、即ち平坦となっている。また、各ダミーピン４１の取付部４５の下面４２と上記各端子３０のテール部３２の下面３３とも、前記許容誤差の範囲で回路基板に対して平行、即ち平坦となっている。
【００３３】
因みに、ダミーピン４１の幅は１．０ｍｍ、同ピッチは１１ｍｍであり、芯金４０の垂直板部４３は、その全長ｌ、全高ｈ、厚さｔが、ハウジング２０の全長Ｌ、全高Ｈ、肉厚Ｔに対して、ｌ＜Ｌ、ｈ＜Ｈ、ｔ＜Ｔの関係となっている。
【００３４】
本実施形態の作用を述べる。
【００３５】
上述した表面実装コネクタ１０においては、ハウジング２０のモールド成形時に生じた応力や、モールド成形後のハウジング２０の圧入溝２３に端子３０を圧入することによって生じた応力は、モールド成形後や端子圧入後には、ハウジング２０の樹脂（硬化状態）によって抑え込まれている。
【００３６】
このようなコネクタ１０を回路基板に表面実装すべくリフロー処理すると、ハウジング２０の樹脂組織が緩んで蓄積されていた応力が解き放たれ、ハウジング２０に変形を与えんとするところ、本実施形態に係る表面実装コネクタ１０では、ハウジング２０内にその略全長に亘ってインサート成形により埋設された芯金４０がこれに抗し、ハウジング２０の変形の顕在化を阻止する。よって、端子３０のテール部３２の下面３３及びダミーピン４１の取付部４５の下面４２の平坦度が、リフロー処理の前後で大きく変化することはなく、上記平坦度を前記許容誤差範囲内に維持することができる。
【００３７】
詳しくは、芯金４０は垂直板部４３を有し、この垂直板部４３が、ハウジング２０がＺ方向に変形しようとする際に大きな抗力を発揮するので、ハウジング２０の上下方向の変形が効果的に阻止される。これにより、端子３０のテール部３２の下面３３及びダミーピン４１の取付部４５の下面４２の平坦度を、効果的に前記許容誤差範囲内に維持できる。また、芯金４０の垂直板部４３は、ハウジング２０がＹ方向に変形しようとする際にも一定の抗力を発揮するので、ハウジング２０の水平方向の変形も抑制される。これにより、端子３０のテール部３２の下面３３及びダミーピン４１の取付部４５の下面４２のはんだペーストに対する水平方向の位置が、リフロー処理の前後で大きく変化することはなく、前記許容誤差範囲内に維持される。
【００３８】
芯金４０の垂直板部４３をハウジング２０内にインサート成形により埋設する際、その垂直板部４３から延出されたダミーピン４１をインサート成形用金型に保持させることで、そのダミーピン４１が、垂直板部４３を上記金型内の所定位置に正確に位置付けする保持機能を発揮する。よって、垂直板部４３を上記金型内にて所定位置に保持するための保持専用部材が不要となる。また、ダミーピン４１がハウジング２０内にインサート成形された垂直板部４３から延出されているので、ハウジング２０にダミーピン用の圧入溝を設ける必要がなく、従ってその圧入工程も不要で、安価な表面実装コネクタ１０を得ることができる。
【００３９】
また、この表面実装コネクタ１０は、特許文献１に記載のもののように各端子３０をハウジング２０に夫々インサート成形する必要はなく、安価で生産性が高い。すなわち、本実施形態に係る表面実装コネクタ１０は、ハウジング２０に芯金４０のみをインサート成形しているので、全ての端子３０をインサート成形する文献１に記載のコネクタと比べるとハウジング２０の製造コストが遙かに小さく、且つ、このように芯金４０が埋設されたハウジング２０に従来と同様に自動圧入装置によって端子３０を圧入して製造されるので、全体の製造コストも低く抑えられる。
【００４０】
また、本実施形態に係る表面実装コネクタ１０は、ハウジング２０の内部に芯金４０をインサート成形で埋設することでリフロー処理時のハウジング２０の変形を抑えているので、特許文献２に記載のもののように、ハウジングの上面とその端子保持部との間にリフロー処理時に断熱層として機能する空隙を設ける必要がなく、高さＨが高くなることはない。よって、電子機器の薄型化に対応できる。
【００４１】
本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、端子３０の接触部３９はフォークタイプでなくても構わない。端子３０をハウジング２０の幅方向に間隔を隔てて２条配設した例を示したが、片側のみの１条配置でもよい。端子３０は、端子群３１に分けなくてもよい。ソケットコネクタではなくプラグコネクタであってもよく、あらゆるコネクタに適用できる。ハウジング２０内に芯金４０をインサート成形する際に、芯金４０の保持専用部材を要しないとの説明をしたが、保持専用部材を配設することを妨げるものではない。
【００４３】
図５は、芯金４０の変形例を示す斜視図である。図５の芯金４０ａは、図４を用いて説明した芯金４０の垂直板部４３の先端部からハウジング２０の幅方向に沿って延出された延長部４６を有し、平面視Ｌ字状となっている。この芯金４０ａは、垂直板部４３がハウジング２０の側面２４（図１参照）に沿って配置され、延長部４６がハウジング２０の端面２５（図１参照）に沿って配置される。この芯金４０ａを備えた表面実装コネクタは、延長部４６を除き、前実施形態の表面実装コネクタ１０と同様の構成となっており、前実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４４】
図６は、芯金４０の別の変形例を示す斜視図である。図６の芯金４０ｂは、図４に示す一対の芯金４０の垂直板部４３の両端部同士を延長部４６で接続したものであり、平面視ロ字状（矩形枠状）となっている。この芯金４０ｂは、一対の垂直板部４３がハウジング２０の側面２４（図１参照）に沿って配置され、一対の延長部４６がハウジング２０の端面２５（図１参照）に沿って配置される。この芯金４０ｂを備えた表面実装コネクタは、延長部４６を除き、最初の実施形態の表面実装コネクタ１０と同様の構成となっており、同様の作用効果を奏する。
【００４５】
図７は、芯金４０の別の変形例を示す斜視図である。図７の芯金４０ｃは、図４を用いて説明した芯金４０の垂直板部４３の下端部から垂直板部４３と交差する方向（例えば直角方向）に延出された水平板部４６を有し、長手方向から見たときＪ字状を呈している。水平板部４６は、ハウジング２０の下面２１若しくは回路基板と略平行に形成されている。
【００４６】
この芯金４０ｃを備えた表面実装コネクタは、水平板部４６を除き、最初実施形態の表面実装コネクタ１０と同様の構成となっており、同様の作用効果を奏する上、水平板部４６がハウジング２０の水平方向の変形（図１のＸＹ平面におけるＹ方向の変形）に対して大きな抗力を発揮するので、リフロー処理時におけるハウジング２０の水平方向の変形を効果的に抑えることができる。
【００４７】
また、図７の芯金４０ｃの水平板部４６を省略し、この芯金４０ｃの垂直板部４３を水平方向に湾曲させた形状（垂直板部４３を図１のＺ方向から見て弓状に湾曲させた形状）としてハウジング２０内にインサート成形し、リフロー処理時にハウジング２０がＸＹ平面にて垂直板部４３の前記湾曲方向とは逆方向に湾曲しようとすることを阻止してもよい。
【００４８】
また、図７にて、垂直板部４３を省略し、水平板部４６及びそれに形成されたダミーピン４１のみから芯金を構成してもよい。また、図７の水平板部４６を、図５の芯金４０ａ又は図６の芯金４０ｂに、付加してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態を示す表面実装コネクタの斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面斜視図である。
【図３】図１のIII−III線断面斜視図である。
【図４】芯金の斜視図である。
【図５】芯金の変形例を示す斜視図である。
【図６】芯金の別の変形例を示す斜視図である。
【図７】芯金の更に別の変形例を示す斜視図である。
【図８】表面実装コネクタがリフロー処理により変形する様子を示す説明図であり、（ａ）は変形前、（ｂ）は変形後の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０表面実装コネクタ
２０  ハウジング
３０  端子
３２  テール部
３６  圧入部
４０  芯金
４１  ダミーピン
４３  垂直板部
４６  水平板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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