(57)【要約】【課題】リフローはんだ付け工程で、２ｎｄリフロー時にプリント基板の下面側となるような場合でも基板から脱落することのない表面実装用コネクタを提供する。【解決手段】複数の表面実装端子７および基板貫通端子８と、この両端子７，８の一端を収納し保持すための絶縁性の樹脂からなるベース９とを備え、リフローはんだ付けによってプリント基板４上に実装される表面実装用コネクタ６において、両端子７，８をリフローはんだ付け時の温度で正規の形状を記憶する形状記憶合金で構成し、リフローはんだ付け時に両端子７，８が正規の形状を保つことによりベース９が熱変形するのを阻止するようにした。【選択図】        図１
2004296306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電性の端子と、上記端子の一端を収納し保持すための絶縁性の樹脂からなるベースとを備え、リフローはんだ付けによってプリント基板上に実装される表面実装用コネクタにおいて、
上記端子を上記リフローはんだ付け時の温度で正規の形状を記憶する形状記憶合金で構成し、上記リフローはんだ付け時に上記端子が上記形状を保持しようとする力により、上記ベースが熱変形するのを阻止することを特徴とする表面実装用コネクタ。
【請求項２】
複数の導電性の端子と、上記端子の一端を収納し保持すための絶縁性の樹脂からなるベースとを備え、リフローはんだ付けによってプリント基板上に実装される表面実装用コネクタにおいて、
上記端子は上記プリント基板の表面の配線と接続される表面実装端子と上記プリント基板のスルーホールを通じて裏面の配線と接続される基板貫通端子とからなり、上記基板貫通端子を常温では上記スルーホールを貫通し上記リフローはんだ付け時の温度では上記スルーホールを貫通しない形状を記憶する形状記憶合金で構成したことを特徴とする表面実装用コネクタ。
【請求項３】
請求項２記載の表面実装用コネクタにおいて、上記基板貫通端子は常温では直線形状を保ち上記リフローはんだ付け時の温度ではＬ字形状を記憶することを特徴とする表面実装用コネクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の表面実装用コネクタにおいて、常温では上記プリント基板に設けた貫通孔を貫通し上記リフローはんだ付け時の温度では上記貫通孔を貫通しない形状を記憶する形状記憶合金からなるコネクタ固定部材を上記ベースに設けたことを特徴とする表面実装用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表面実装用コネクタに関し、特に、リフローはんだ付け処理によりプリント基板の表面に実装される表面実装用コネクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面実装用コネクタは、通常、銅合金等からなる端子部とそれを保持する樹脂製の絶縁物からなるベースとで構成されている。この表面実装用コネクタをリフローはんだ付け（以下リフローと略す）によってプリント基板（以下基板と略す）の表面に実装する際に、リフロー過程において高温にさらされるため、ベースが変形する場合がある。この対策を施した従来の表面実装用コネクタは、例えば、電子部品保持用の部品保持部を備えたインシュレータ（ベース）と、一方の端部をインシュレータの部品保持部に保持した電子部品の複数のコンタクトと対応接続し、他方の端部を実装用基板の複数のパッドと対応してはんだ付け接続する複数のコンタクト（端子）と、実装用基板へのリフロー工程におけるインシュレータの変形を防止するためインシュレータの予め定められた部位に保持固定されたインシュレータ変形防止部材とで構成されている。また、変形防止部材として、リフロー処理工程におけるはんだ溶融温度からはんだが固化する温度までの温度範囲で真直ぐに延びた形状を保つ形状記憶合金が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１７３６８３号公報（第２頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の表面実装用コネクタは上記のように構成されていたので、リフロー時のベースの変形を防止するために変形防止部材が必要であった。また、例えば携帯電話機等の小形電気機器では、小型化のために基板の両面に部品を高密度で実装する必要があるが、基板の一面をリフロー（１ｓｔリフロー）した後、基板を裏返して他面をリフロー（２ｎｄリフロー）するような場合、実装の便宜上、２ｎｄリフロー工程において表面実装用コネクタが基板下面にくる場合が少なくない。図７は２ｎｄリフロー工程を有する従来の表面実装用コネクタを基板に実装する場合の側面断面図である。（ａ）は１ｓｔリフロー時、（ｂ）は２ｎｄリフロー時を示す。（ａ）に示すように、端子１，２とベース３からなる表面実装用コネクタを基板４の所定の位置に搭載し、端子１をはんだ面に合わせ端子２をスルーホール５に貫通させて１ｓｔリフローを実施する。次に基板４を裏返して２ｎｄリフローを実施するが、リフローの熱ではんだが溶けるので、重力により基板４から表面実装用コネクタが落下しないように設計する必要がある。すなわち、（表面実装用コネクタの重量）＜（端子のはんだ接触部で発生するはんだ表面張力）となるように、端子のはんだ接触面積を設計する必要がある。
【０００５】
リフローの熱により、ベース３が図７（ａ）に示すように熱変形した場合、端子１のコプラナリティ（平坦度）が変化し、端子１のはんだ接触面積が減少する。変形が大きくなりはんだ接触面積が不十分な場合、２ｎｄリフロー工程において、図７（ｂ）に示すように表面実装用コネクタがその重量で脱落する場合があった。
【０００６】
このような、２ｎｄリフロー工程での表面実装用コネクタ脱落対策として、接着剤の塗布や、１ｓｔリフロー時は高温はんだを使用し２ｎｄリフロー時は低温はんだを使用する等の対策が考えられるが、いずれも設備や材料や管理の面でコストアップとなる。例えば、携帯電話機のように、大型で重量の大きい、Ｉ／Ｏコネクタ、ＳＩＭコネクタ等の実装作業においては、２ｎｄリフロー工程での脱落防止は大きな課題であった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、リフロー工程においてベースの熱変形によって端子とはんだ部の接触面積が減少するのを抑制する表面実装用コネクタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による表面実装用コネクタは、複数の導電性の端子と、上記端子の一端を収納し保持すための絶縁性の樹脂からなるベースとを備え、リフローはんだ付けによってプリント基板上に実装される表面実装用コネクタにおいて、端子をリフローはんだ付け時の温度で正規の形状を記憶する形状記憶合金で構成し、リフローはんだ付け時に端子が正規の形状を保持しようとする力により、ベースが熱変形するのを阻止するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１および図２は、本発明の実施の形態１による表面実装用コネクタを基板に実装する過程を示す図である。図１は１ｓｔリフロー時、図２は２ｎｄリフロー時を示し、それぞれ（ａ）は平面図、（ｂ）は一部断面を示す側面図である。図において、表面実装用コネクタ６は、表面実装端子７と基板貫通端子８とからなる複数の導電性の端子と、これらの端子の一端を収納し保持すための絶縁性の樹脂からなるベース９とで構成されており、基板４に搭載されリフローによって実装される。ベース９の材料としては、ベース９に要求される強度などの特性に合わせて、ＰＰＳ、ＬＣＰ等の樹脂が用いられる。また、表面実装端子７と基板貫通端子８はリフロー時の温度で正規の形状を記憶する形状記憶合金が用いられている。ここで、正規の形状とは、変形やゆがみのない、当初の設計通りの形状のことである。
【００１０】
図３は表面実装用コネクタの内部の一例を示す断面図である。図のように表面実装端子７および基板貫通端子８は、ベース９の内部にも入り組んでおり、あたかも骨格のように構成されている。
【００１１】
まず、１ｓｔリフロー工程について説明する。基板４の表面実装端子７に対応する部分と基板貫通端子８が貫通するスルーホール５の周縁部分には、はんだペースト１０が印刷されており、リフロー時の熱によりはんだペーストが溶融し表面実装端子７および基板端通端子８が基板４にはんだ付けされて表面実装用コネクタ６が基板４に実装される。このとき、はんだは基板貫通端子８が挿入されるスルーホール５にも溶けて進入する。
【００１２】
リフロー時には、高温の熱が表面実装用コネクタ６全体に加わるので、この熱によりベース９は変形しようとする。一方、表面実装端子７および基板貫通端子８はリフロー時の温度において正規の形状を記憶する形状記憶合金が使用されているので、熱が加わることにより正規の形状を保持しようとする。前述のように、各端子はベースの内部に骨格のように入り組んでいるので、表面実装端子７と基板貫通端子８が正規の形状を保持しようとする力により、ベース９が熱変形するのを阻止する。また、表面実装端子７が正規の形状を保つことにより、はんだ付け面のコプラナリティが保たれている。
【００１３】
次に、２ｎｄリフロー工程においては、図２のように、基板４が裏返されて表面実装用コネクタ６が基板４の下面側となる。ベース９に変形がなく端子部のコプラナリティが保たれているので、表面実装端子７および基板貫通端子８のはんだ接触面積は確保され、表面実装用コネクタ６は、（表面実装用コネクタの重量）＜（表面実装端子および基板貫通端子と基板との接触部で発生するはんだ表面張力）の関係を維持することができる。
【００１４】
以上のように本実施の形態による発明によれば、表面実装用コネクタの端子である表面実装端子と基板貫通端子を形状記憶合金で構成し、リフロー時のベースの熱変形を阻止するようにしたので、端子とはんだとの所定の接触面積を確保でき、従って、２ｎｄリフロー時に表面実装用コネクタが基板から脱落するのを防止できる。
【００１５】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２による表面実装用コネクタを基板に実装する過程を示す側面断面図である。（ａ）は１ｓｔリフロー時を示し、（ｂ）は２ｎｄリフロー時を示す。図において、４，５，７，９は実施の形態１で説明した図１と同様なので符号の説明は省略する。本実施の形態における表面実装用コネクタ１１の基板貫通端子１２は形状記憶合金からなり、常温においてはベース９から外の部分は基板４のスルーホール５を貫通する形状、例えば図４（ａ）の点線で示すような直線形状を記憶し、リフロー時の温度においてはスルーホール５を貫通しない形状、例えば図に示すようなＬ字形状を記憶している。なお、この基板貫通端子１２のベース９の内部に埋設される部分および表面実装端子７は、リフロー時の温度において正規の形状を記憶するようになっている。
【００１６】
次に作用について説明する。図４（ａ）に示すように、１ｓｔリフロー時には表面実装用コネクタ１１の基板貫通端子１２は、リフローの熱が加わると、その温度でＬ字形状になり、先端部が基板４に係止される。２ｎｄリフロー時には、（ｂ）に示すように基板４が裏返されて表面実装用コネクタ１１が基板の裏面側となるが、基板貫通端子１２が基板４に係止されているので、表面実装用コネクタ１１が基板から脱落することがない。
【００１７】
以上のように本実施の形態による発明によれば、基板貫通端子をリフロー時の温度でスルーホールを貫通しない、例えばＬ字形状を記憶する形状記憶合金で構成したので、実施の形態１の効果に加え、２ｎｄリフロー時に表面実装用コネクタが基板から脱落するのを確実に防止でき、実装の信頼性が向上する。
【００１８】
なお、上記では、ベース９に埋設される端子部はリフロー時の温度で正規の形状を保つ場合について説明したが、少なくとも基板貫通端子１２のベース９から外の部分を、常温においてスルーホール５を貫通しリフロー時の温度においてスルーホール５を貫通しない形状を記憶するようにすれば、２ｎｄリフロー時において表面実装用コネクタの脱落を防止する効果を得ることができる。
【００１９】
また、基板貫通端子１２のリフロー温度での記憶形状を９０度のＬ字形ではなく、例えば図５に示すように鋭角なＬ字形状としても良い。このようにすれば、基板４にベース９を押しつける力が働くため、表面実装用コネクタ１１を基板４に密着して実装することができる。
【００２０】
実施の形態３．
図６は実施の形態３による表面実装用コネクタを基板に実装する場合を示す側面断面である。図において４，７〜９は実施の形態１で説明した図１と同様なので符号の説明は省略する。表面実装用コネクタ１３のベース９には基板４に設けた貫通孔１４を貫通して基板４と係合するコネクタ固定部材１５が設けられており、このコネクタ固定部材１５は常温では貫通孔１４を貫通しリフロー時の温度では貫通孔１４を貫通しない形状、例えば図に示すようなＬ字形状を記憶する形状記憶合金で構成されている。
【００２１】
このため、２ｎｄリフロー時に基板４が裏返されて表面装用コネクタ１３が基板の下面側になっても、コネクタ固定部材１５が基板４に引っ掛かるので、表面実装用コネクタ１３が基板４から脱落することがない。なお、コネクタ固定部材１５の個数は１個または３個以上でも良い。また、基板貫通端子８は実施の形態２の図４で説明したような形状でも良い。
【００２２】
実施の形態３の発明によれば、表面実装用コネクタにリフロー時に基板に係止するコネクタ固定部材を設けたので、基板貫通端子の位置に関係なく、リフロー時の温度でベースが変形するのを効果的に抑制できる位置にコネクタ固定部材を配置できるため、実施の形態１および２の効果に加え、ベースの変形を効率よく阻止できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、表面実装用コネクタの端子を、リフロー時の温度で正規の形状を記憶する形状記憶合金で構成したので、リフロー時に端子が正規の形状を保持しようとする力によりベースの熱変形を阻止でき、端子とはんだとの所定の接触面積を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による表面実装用コネクタを基板に実装する場合の１ｓｔリフロー時の状態を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１による表面実装用コネクタを基板に実装する場合の２ｓｔリフロー時の状態を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１による表面実装用コネクタの断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による表面実装用コネクタを基板に実装する場合を示す側面断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による表面実装用コネクタを基板に実装する場合の他の例を示す側面断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３による表面実装用コネクタを基板に実装する場合を示す側面断面図である。
【図７】従来の表面実装用コネクタを基板に実装する場合を示す側面断面図である。
【符号の説明】
４  基板
５  スルーホール
６，１１，１３  表面実装用コネクタ
７  表面実装端子
８，１２  基板貫通端子
９  ベース
１５  コネクタ固定部材。
【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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