(57)【要約】  【課題】弾性の低下を抑制できるコンタクトを提供する。  【解決手段】コンタクトは、弾性及び導電性を有する薄板部材を含み、第１部材と第２部材との間に配置されて、薄板部材を介して第１部材と第２部材とを電気的に接続するコンタクトであって、基部と、可動部と、を備える。基部は、第１部材にハンダ付けにより接合される接合面を有する。可動部は、第２部材と接触する接触部と、基部と連接する連接部とを有し、基部に対して弾性変形可能に構成される。連接部は、第１部材から徐々に離れる。連接部における基部との連接位置から所定の範囲は、接合面と比較して、ハンダの濡れ性が低い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性及び導電性を有する薄板部材を含み、第１部材にハンダ付けにより接合され、前記第１部材と第２部材との間に配置されて、前記薄板部材を介して前記第１部材と前記第２部材とを電気的に接続するコンタクトであって、
前記第１部材に接合される接合面を有する基部と、
前記第２部材と接触する接触部と、前記基部と連接する連接部と、を有し、前記基部に対して弾性変形可能に構成された可動部と、を備え、
前記連接部は、前記第１部材から徐々に離れる部分であり、前記連接部における前記基部との連接位置から所定の範囲は、前記接合面と比較して、ハンダの濡れ性が低い、コンタクト。
【請求項２】
請求項１に記載のコンタクトであって、
前記接合面と平行な面に当該コンタクトを投影したときに、前記接触部は、前記基部と重なる位置に設けられており、かつ、前記連接部と前記接触部とを結ぶ方向に関する当該コンタクトの長さは２ｍｍ以下である、コンタクト。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコンタクトであって、
前記基部には、前記接合面から該接合面の裏側の面に繋がる貫通孔が設けられる、コンタクト。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンタクトであって、
前記可動部は、前記接合面と平行な平行部を備え、
前記平行部は、吸着ノズルによる吸着が可能な大きさである、コンタクト。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコンタクトであって、
前記基部の側面のうちの少なくとも一部は、前記所定の範囲よりもハンダの濡れ性が高い、コンタクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、２つの部材の間に配置されて、それらを電気的に接続するコンタクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの部材を電気的に接続するコンタクトは、例えば下記特許文献１に記載されるように、一方の部材にハンダ付けにより固定される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２１７５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２つの部材の間の距離を完全に一定にすることは難しいため、コンタクトを弾性変形可能に構成することで、適切に２つの部材を接続することが図られている。コンタクトが弾性変形可能である範囲が広がれば、上述した距離の公差が大きい２つの部材にもそのコンタクトを使用できるため望ましい。また近年は装置の小型化のため基板に実装される部品の高密度化が進み、コンタクトも小型化されることが望まれるが、従来のコンタクトのサイズを単純に小さくすると、弾性が低下して弾性変形可能な範囲が縮小してしまう。
【０００５】
本開示の目的は、弾性の低下を抑制できるコンタクトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、弾性及び導電性を有する薄板部材を含み、第１部材にハンダ付けにより接合され、第１部材と第２部材との間に配置されて、薄板部材を介して第１部材と第２部材とを電気的に接続するコンタクトであって、基部と、可動部と、を備える。基部は、第１部材に接合される接合面を有する。可動部は、第２部材と接触する接触部と、基部と連接する連接部とを有し、基部に対して弾性変形可能に構成される。連接部は、第１部材から徐々に離れる。連接部における基部との連接位置から所定の範囲は、接合面と比較して、ハンダの濡れ性が低い。
【０００７】
このような構成であれば、連接部がハンダ付けされ難くなることで、ハンダ付けにより連接部の弾性変形が制限されてしまうことを抑制でき、可動部全体の弾性が低下してしまうことを抑制できる。
【０００８】
上述したコンタクトは、接合面と平行な面に当該コンタクトを投影したときに、接触部が、基部と重なる位置に設けられており、かつ、連接部と接触部とを結ぶ方向に関する当該コンタクトの長さは２ｍｍ以下であってもよい。このような構成であれば、小型のコンタクトにおいてハンダ付けによる弾性の低下を抑制することができる。
【０００９】
上述した基部には、接合面から接合面の裏側の面に繋がる貫通孔が設けられてもよい。このような構成であれば、溶けたハンダが貫通孔に入ることで接合面の外部に流れ出るハンダの量を低減でき、それによりハンダが連接部に付いてしまうことをより高度に抑制できる。
【００１０】
上述した可動部は、接合面と平行な平行部を備えてもよい。平行部は、吸着ノズルによる吸着が可能な大きさであってもよい。このような構成であれば、吸着ノズルを用いた自動実装によりコンタクトを基板等に配置することができる。
【００１１】
上述した基部の側面のうちの少なくとも一部は、上述した所定の範囲よりも側面の濡れ性が高くてもよい。このような構成であれば、基部の側面においても良好にハンダ付けがなされ、コンタクトが基板等から剥がれにくくなる。また基部の側面に溶けたハンダが流れやすくなるため、ハンダが連接部に付いてしまうことをより高度に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のコンタクトを示す斜視図である。
【図２】図２Ａは実施形態のコンタクトの正面図であり、図２Ｂは右側面図であり、図２Ｃは左側面図であり、図２Ｄは平面図であり、図２Ｅは底面図であり、図２Ｆは図２ＥのＩＩＦ−ＩＩＦ断面図である。
【図３】図２ＡのＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、コンタクトが第１部材にハンダ付けされた状態を示す図である。
【図４】実施形態のコンタクトの動作を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本開示の実施形態を図面と共に説明する。
［１．実施形態］
［１−１．全体構成］
図１及び図２Ａ〜図２Ｅに示すコンタクト１は、自動実装機によって電子基板に表面実装されることができるコンタクトである。コンタクト１が表面実装された電子基板を筐体などに組み付けると、コンタクト１は筐体又は他の要素と接触し、それらと電子基板とを電気的に接続させる。
【００１４】
コンタクト１は、弾性及び導電性を有する薄板部材により構成される。例えば、金属板により構成されていてもよい。コンタクト１は、基部１１と、可動部１２と、を含む。
基部１１は、コンタクト１が電子基板に表面実装されたときに電子基板に接触させることができる部分である。基部１１は、主たる部分が平板状である。また基部１１は、一方の端部から他方の端部へ向かう方向の長さが、それと交差する幅方向よりも大きい。以下では、上記一方を左、上記他方を右としてコンタクト１の構成を説明する。
【００１５】
可動部１２は、基部１１の左方の端部から延び出し、折り返して右方の端部に向かい、延び出した先端が基部１１と対向する位置にある。言い換えると、基部１１がその下方に位置する電子基板に接合されるとき、可動部１２の主たる部分は基部１１の上方に位置する。以下では、このように上下の方向を用いてコンタクト１の構成を説明する。なお、上下および左右の方向は、説明の便宜上用いるに過ぎず、コンタクト１の使用態様を制限するものではない。
【００１６】
［１−２．基部］
基部１１は、幅方向の長さが相対的に大きい幅広部２１と、幅広部２１の右側に位置し、幅広部２１よりも幅の小さい狭幅部２２と、を有している。
【００１７】
幅広部２１には、基部１１の厚さ方向に貫通する貫通孔２３が形成されている。貫通孔２３は、図２Ｆに示されるように、下部２３ａと上部２３ｂとを備え、それぞれ形状が異なる。下部２３ａは、下方ほど徐々に孔径が大きくなるように形成されており、上部２３ｂは、孔径が下部２３ａの上端と同じであって、上下の位置に関らず孔径が変化しない。貫通孔２３の孔径は、例えば、上部２３ｂにて０．２ｍｍとし、下部２３ａの下端にて０．３ｍｍとしてもよい。
【００１８】
また幅広部２１には、幅方向の端部から中央側に向かう切欠き２４が幅方向の両端に形成されている。切欠き２４は、基部１１の左側の端部近傍であって、左側の端部から距離を開けた位置に設けられる。
【００１９】
狭幅部２２の幅方向の両端には、上方向に向かって延びる一対の保護片２５が設けられている。
基部１１は、電子基板に対してハンダ付けにより接合される面である接合面２６を有する。幅広部２１の下側面、及び、狭幅部２２の下側面が接合面２６に該当する。つまり、上述した貫通孔２３は、接合面２６から基部１１の接合面とは裏側の面（即ち、上側の面）まで繋がる孔である。
【００２０】
また基部１１には、ハンダ濡れ性を向上させるための金メッキ処理がなされた第１メッキ部２７が形成されている。第１メッキ部２７は、図２Ａ，図２Ｅに斜線で示される部分であり、幅広部２１の下側面、及び、狭幅部２２の下側面（即ち、接合面２６）のほか、幅広部２１及び狭幅部２２の側面、及び貫通孔２３の内周面、切欠き２４の内壁面、保護片２５の外側の下端部近傍にも形成されている。なお第１メッキ部２７として用いられる金属は金に限定されず、濡れ性を向上できる他の金属を用いてもよい。
【００２１】
図３は、電子基板３に設けられる銅箔４上にハンダ接合されたコンタクト１を示す断面図である。電子基板が、第１部材の一例である。なお符号５はレジストを示す。ハンダのフィレット７は、第１メッキ部２７が形成されている幅広部２１の側面や貫通孔２３の内周面にも適切に形成される。貫通孔２３の下部２３ａは、下方に向かって徐々に孔径が大きくなることから、リフロー炉にて溶融したハンダが流れ込んで広がりやすい。なお図示しないが、狭幅部２２の右端側以外の側面や保護片２５の下端部にもフィレット７が形成される。また、接合面２６全面がハンダ付けにより電子基板３に接合される。
【００２２】
［１−３．可動部］
可動部１２は、基部１１に隣り合う部分から順に、連接部３１、垂直部３２、平行部３３、傾斜部３４、及び接触部３５を備える。なお以下では、特に言及しないかぎり、可動部１２に対して特別に荷重が加えられていないときの可動部１２の形状を説明する。
【００２３】
連接部３１は、基部１１と連接し、基部１１から接合面２６と交差する方向に屈曲して延び出している。言い換えると、連接部３１は、コンタクト１が電子基板３に接合された状態において、電子基板３（或いは、接合面２６を含む仮想的な平面）から徐々に離れるように屈曲する部分である。連接部３１の上端には上下方向に広がる垂直部３２が連接される。
【００２４】
平行部３３は、垂直部３２の上端から右方向に拡がる。平行部３３は、基部１１の接合面２６と平行である。平行部３３は、自動実装機の吸着ノズルが１を吸着する際に吸着面として利用される。よって、平行部３３は吸着ノズルが吸着可能な大きさに構成されている。例えば、平行部３３は、少なくとも幅広部２１や狭幅部２２と平行である平面が、左右方向及び幅方向の両方について０．６ｍｍ以上としてもよい。
【００２５】
傾斜部３４は平行部３３の右端から右上に傾いて延び出している。これにより、接触部３５を基部１１から離れた位置に設けることができる。
接触部３５は、傾斜部３４の上端に設けられており、図２Ａの視点では下側に巻き込むような曲面形状である。この接触部３５は、図４に示されるように、例えば筐体９と接触する。筐体９が、第２部材の一例である。傾斜部３４及び接触部３５は、連接部３１、垂直部３２、平行部３３よりも幅方向の長さが小さくなっている。例えば、接触部３５の幅は、基部１１の幅広部２１の幅の６５％以下としてもよい。これにより、接触部３５の筐体９に接触する接触部３５の単位面積当たりの圧力が向上すると共に、傾斜部３４及び接触部３５の柔軟性が相対的に高くなる。なお、接触部３５の幅を幅広部２１の幅の５０％以下とすることで、上記効果がより顕著になる。
【００２６】
可動部１２は、少なくとも接触部３５の上側面に、金メッキがなされた第２メッキ部３７が設けられている。可動部１２は、ハンダ付けにより固定されない部分であるが、第２メッキ部３７は筐体９との導通性を高めるために形成される。
【００２７】
また、図２Ｅに示されるように、連接部３１における電子基板３と対向する面であって、連接部３１と基部１１との連接位置４１から所定の範囲の面である非接合面４２には、濡れ性を良くするための金メッキを形成するメッキ処理が施されない。そのため連接部３１の非接合面４２の濡れ性が、金メッキ処理が為された接合面２６などの濡れ性よりも低くなり、それによって、連接部３１がハンダ接合されてしまうことを抑制する。
【００２８】
図４に示されるように、可動部１２は、筐体９と接触して下方に荷重が加えられたときに、基部１１に対して弾性変形する。このように、コンタクト１は、電子基板３と筐体９との間に配置されて、薄板部材を介して電子基板３と筐体９とを電気的に接続する。
【００２９】
ここで、連接部３１がハンダ付けされていないため、仮にハンダ付けされた場合と比較して、連接部３１も弾性変形する。可動部１２は連接部３１を中心に回動して弾性変形するため、連接部３１にて変形可能な変位量が増加すると、可動部１２全体として弾性変形可能な範囲が大きく向上する。すなわち、基部１１の弾性が向上する。
【００３０】
一対の保護片２５は、筐体９が電子基板３に過剰に接近したときに筐体９に当接し、筐体９が電子基板３にそれ以上接近することを抑制する。これにより、可動部１２が基部１１に向かって過剰に変位した結果、降伏して塑性変形してしまうことを抑制する。
【００３１】
なお、接合面２６と平行な面にコンタクト１を投影したとき、つまり図２Ｄの視点において、接触部３５は、基部１１と重なる位置に設けられている。また、図２Ｄの視点において、コンタクト１の左右方向の長さは１．６ｍｍであり、幅方向の長さは０．８ｍｍである。
【００３２】
［１−４．コンタクトの製造方法］
コンタクト１の製造方法は特に限定されないが、１つの例を説明する。コンタクト１を製造する際には、まずメッキが施されていないコイル材に対して、プレスによる打ち抜きや曲げ加工を行い、不要部分が抜き取られ、曲げ加工などが施された、コンタクト１の形状備えた形成品を形成する。この形成品は、キャリアとブリッジにて繋がれた状態を保持して、プレスされたコイル材にする。次に、プレスされたコイル材に、腐食抑制の効果を有し金メッキとの相性のよいニッケルメッキを形成する表面処理を行う。続いて、接合面２６や接触部３５となる位置などに、第１メッキ部２７や第２メッキ部３７となる金メッキを形成する。金メッキの加工方法は、電気メッキなどの湿式メッキ法のほか、スパッタなどの乾式メッキ法を用いることができる。この金メッキを形成することで、ハンダの濡れ性を向上させることができる。金メッキの形成をした後、プレスされたコイル材からブリッジを切断することで、コンタクト１にした。このブリッジの切断面は、基部１１における狭幅部２２の右端の端面である。
【００３３】
また、連接部３１の非接合面４２に金メッキによる第１メッキ部２７が設けられてしまうことを高度に抑制するために、連接部３１から誤って付着した金メッキを除去する処理を行ってもよい。例えばプラズマ処理によって連接部３１の金メッキを除去してもよい。
【００３４】
［１−５．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）本実施形態のコンタクト１は、連接部３１がハンダ付けされ難くなることで、ハンダ付けにより連接部３１の弾性変形が制限されてしまうことを抑制でき、それにより可動部１２全体の弾性低下を抑制できる。実施形態のコンタクト１は長さが１．６ｍｍであり、特にこのような小型のコンタクトにおいて、弾性の低下を抑制できる。
【００３５】
（１ｂ）本実施形態のコンタクト１は、連接部３１の方向に溶けたハンダが流れることを抑制できる。溶けたハンダは、貫通孔２３、切欠き２４に流れ込むことができるため、接合面２６の外部に流れるハンダの量が低減される。その結果、ハンダが連接部３１に付いてしまうことをより高度に抑制できる。
【００３６】
また、貫通孔２３や切欠き２４の表面には金メッキ処理が為されているため、濡れ性が向上しており、上述したハンダの流れ込みが促進される。
また、基部１１の側面においても金メッキ処理が為されているため、ハンダが当該側面になじみやすく、連接部３１に流れる量の増加が抑制できるうえ、コンタクト１と電子基板３とのハンダ付けが良好に実現され、コンタクト１が電子基板３から剥がれにくくなる。
【００３７】
（１ｃ）本実施形態では、切欠き２４は、基部１１と連接部３１との境界部分、つまり連接位置４１に掛かるようには設けられていない。そのため連接部３１はその幅全体で基部１１と連接している。このような構成では、連接部３１は基部１１にしっかりと連接されるため、可動部１２に荷重が加えられたときに連接部３１が破損してしまう危険を低減できる。
【００３８】
（１ｄ）本実施形態では、平行部３３に対して自動実装機の吸着ノズルを吸着させることができる。よって、コンタクト１を自動実装機により電子基板３に配置することができる。
【００３９】
（１ｅ）本実施形態のコンタクト１は、貫通孔２３及び切欠き２４により、リフロー炉に投入してハンダが溶けたときに、浮きズレを抑制すると共に、電子基板３上の適切な位置にコンタクト１が移動するセルフアライメントが期待できる。
【００４０】
また、基部１１における左側には、連接部３１の非接合面４２が設けられており、非接合面４２はハンダの濡れ性が低い。そのため、基部１１の左端は電子基板３との間にハンダフィレットが形成されにくい。基部１１における右側の端面、即ち狭幅部２２の右端の端面には、コンタクト１の材料となる金属板材に金メッキの表面処理を施した後に切断されることにより当該端面が形成された場合には、切断面に金メッキされた部分が存在しない。そのため、基部１１の右端は電子基板３との間でフィレットを形成しにくい。以上のように、コンタクト１は、リフローによるハンダ付けが行われた際に、基部１１の左右に形成されるハンダフィレットに引っ張られて位置がずれる問題が発生しにくく、期待した位置にハンダ付けできる。
【００４１】
［２．その他の実施形態］
以上本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００４２】
（２ａ）コンタクトの形状は、上記実施形態に示した例に限定されない。例えば、貫通孔２３、切欠き２４、及び保護片２５のいずれか１つ以上が設けられていなくてもよい。また基部１１や可動部１２は、様々な形態に変更してもよい。貫通孔２３は、基部１１の厚さ方向に関して孔径の変化がない孔であってもよいし、上記厚さ方向の全域において孔径が変化してもよい。切欠き２４は上記実施形態とは異なる形状であってもよい。
【００４３】
またコンタクトの大きさも特に限定されない。なお、左右の長さが２ｍｍ以下のコンタクトにおいて本開示のコンタクトの特徴を採用することで、特に弾性低下抑制が効果的である。
【００４４】
（２ｂ）上記実施形態では、導電性の薄板部材によって構成されるコンタクト１を例示した。しかしながら、コンタクトは、二つの部材の間を電気的に接続する機能を失わない限りにおいて、合成樹脂などの他の要素を含んでいてもよい。
【００４５】
（２ｃ）上記実施形態では、金メッキが為された第１メッキ部２７によって接合面２６などの濡れ性を向上し、これにより連接部３１の下側面との濡れ性の差を作り出す構成を例示した。しかしながら濡れ性の程度を変更することができれば、その具体的な手法は特に限定されない。例えば、メッキ以外の表面処理により濡れ性を向上させてもよい。また、濡れ性を低下させる表面処理を連接部３１に対して行うことで、相対的に接合面２６などの濡れ性を高くしてもよい。
【００４６】
また、金メッキ処理等の濡れ性変化のための表面処理を施す位置は、上記実施形態でしめした位置に限定されない。例えば基部１１の側面や貫通孔２３の内周面など、第１メッキ部２７が形成された領域の一部において金メッキ処理が為されていなくてもよい。また、接合面２６の一部に金メッキ処理が為されていない箇所が存在してもよい。基部１１の側面のうちの少なくとも一部が、非接合面４２よりもハンダ濡れ性が高くなるように構成されていてもよい。
また可動部１２においても第２メッキ部３７以外の位置に金メッキ処理がなされていてもよい。
【００４７】
（２ｄ）上記実施形態では、第１部材の例として電子基板３を例示し、第２部材の例として筐体９を例示した。しかしながら第１部材及び第２部材は例示したものに限定されない。例えば、第１部材のみでなく第２部材も電子基板であってもよい。また、第１部材が筐体で第２部材が電子基板であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…コンタクト、３…電子基板、４…銅箔、５…レジスト、７…フィレット、９…筐体、１１…基部、１２…可動部、２１…幅広部、２２…狭幅部、２３…貫通孔、２３ａ…下部、２３ｂ…上部、２４…切欠き、２５…保護片、２６…接合面、２７…第１メッキ部、３１…連接部、３２…垂直部、３３…平行部、３４…傾斜部、３５…接触部、３７…第２メッキ部、４１…連接位置、４２…非接合面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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