(57)【要約】【課題】電子機器に用いられるコネクタにおいて、コネクタの小型化及び薄型化の要求に反することなく、コンデンサなどの電子部品を内蔵を可能にする。また、コネクタを組み立てた段階で、コネクタのコンタクトと電子部品の接続状態の検査を可能にする。【解決手段】  ヘッダ（コネクタ）１のヘッダボディ１０の底面１３ａ上に、電子部品を有するシートデバイス３０を配置し、側壁１１の配列されたポスト（コンタクト）２０の接触部２３とシートデバイス３０の端子とを接触させる。ポスト２０の接触部２３とシートデバイス３０の端子の接続部分が露出されるので、ＣＣＤカメラを用いた画像処理やプローブをポスト２０に接触させることにより、ポスト２０と電子部品の接続状態を検査することができる。【選択図】図１
2005158386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面及び側壁を有するボディと、
前記ボディの底面上に設けられ、フィルム上に複数の電子部品が形成されたシートデバイスと、
前記ボディの側壁に所定のピッチで配列され、それぞれの一部分が前記シートデバイスの各電子部品に対して電気的に接続された複数のコンタクトを備えたことを特徴とする電子部品内蔵型コネクタ。
【請求項２】
前記ボディの側壁に設けられたグランド金具をさらに備え、前記グランド金具は、前記シートデバイスのグランド端子に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵型コネクタ。
【請求項３】
前記ボディの底面に、前記シートデバイスの位置決めをするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子部品内蔵型コネクタ。
【請求項４】
前記位置決め手段は、前記ボディの底面に形成され、前記シートデバイスの所定の部位に当接する突起であることを特徴とする請求項３に記載の電子部品内蔵型コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機やディジタルカメラなどの電子機器において用いられるコネクタであって、例えばノイズ対策部品などの電子部品を内蔵したコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品が実装された複数の回路基板同士を接続するために、ヘッダ及びソケットで構成されたコネクタが実用化されている。特に、携帯電話などの電子機器においては、コネクタの小型化及び薄型化の要求に加えて、ノイズが外部に漏れないように、ノイズ対策が要求されている。そのため、携帯電話などに用いられるコネクタに電子部品を接続しようとすると、例えば図５に示すように、ソケット１００の下部のプリント基板１１０上にノイズ対策用部品としてコンデンサなどの電子部品１２０をはんだ付けすることになる。
【０００３】
一方、コネクタ自体に電子部品を内蔵したものとしては、例えば図６に示すように、電子部品としてコンデンサ１５１を用い、導体１５２と内導体端子１５３にそれぞれコンデンサ１５１の２つのリード端子１５４ａ及び１５４ｂをはんだ付けすることにより、導体１５２と内導体端子１５３とをコンデンサ１５１を介して電気的に接続し、コンデンサ１５１、導体１５２及び内導体端子１５３を絶縁体１５５及び外導体端子１５６で被覆したものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、図７に示すように、チップ型電子部品１６１の両端に設けられた電極１６２ａ及び１６２ｂと嵌合端子１６３及び接続端子１６４の各後端部１６３ａ及び１６４ａとをそれぞれはんだ付けにより接合し、チップ型電子部品１６１、嵌合端子１６３及び接続端子１６４をコネクタハウジング１６５の内部に保持したものも知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１９８１３２号公報（図３）
【特許文献２】特開２００２−１８４５３２号公報（図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図５に示すコネクタでは、プリント基板１１０上の電子部品１２０との干渉を避けるために、ソケット１００のソケットボディ１０１の底部に空間１０２を形成しなければならず、コネクタの小型化及び薄型化の要求に反することとなる。また、電子部品１２０がプリント基板１１０にあり、ソケット１００側に電子部品が設けられていないので、実際にソケット１００をプリント基板１１０にはんだ付けするまで、コンタクト１０３と電子部品１２０の接続状態を確認することができない。そのため、電子部品１２０とコンタクト１０３の接続の信頼性が低い。
【０００６】
また、図６及び図７に示す従来の電子部品内蔵型コネクタでは、電子部品を直接端子などにはんだ付けしなければならず、組み立て工程が複雑である。また、電子部品及び端子などをハウジングで覆っているために、上記の場合と同様に、コネクタの小型化及び薄型化の要求に反すると共に、端子と電子部品に接続状態の確認が困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、小型化及び薄型化の要求に反することなくノイズ対策などが可能であり、かつコネクタのコンタクトと電子部品との接続状態の確認が容易な電子部品内蔵型コネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、電子部品内蔵型コネクタであって、底面及び側壁を有するボディと、前記ボディの底面上に設けられ、フィルム上に複数の電子部品が形成されたシートデバイスと、前記ボディの側壁に所定のピッチで配列され、それぞれの一部分が前記シートデバイスの各電子部品に対して電気的に接続された複数のコンタクトを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の電子部品内蔵型コネクタにおいて、前記ボディの側壁に設けられたグランド金具をさらに備え、前記グランド金具は、前記シートデバイスのグランド端子に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の電子部品内蔵型コネクタにおいて、前記ボディの底面に、前記シートデバイスの位置決めをするための位置決め手段が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の電子部品内蔵型コネクタにおいて、前記位置決め手段は、前記ボディの底面に形成され、前記シートデバイスの所定の部位に当接する突起であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、電子部品が形成されたシートデバイスはコネクタのボディの内側に配置され、シートデバイスとコンタクトの接続部分が表面に露出される。そのため、コネクタをプリント基板にはんだ付けする前の段階で、シートデバイスとコンタクトの接続状態を確認することができる。さらに、例えばＣＣＤカメラを用いた画像処理により確認することができ、電子部品とコンタクトの接続状態の検査工程が簡単になり、検査時間が短くなり、量産性を向上させることが可能となる。また、コンタクトにプローブを接触させ、実際にコネクタに通電して電気的な検査を行うことも可能である。さらに、電子部品がシート状であるので、小型化及び薄型化の要求に反することなくノイズ対策などが可能となる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、コンタクトとは別にグランド金具を有しており、グランド金具がシートデバイスのグランド端子に接続されているので、コネクタを大型化させることなく、コネクタのコンタクトとグランド端子との間にコンデンサや抵抗などの電子部品を挿入することができる。その結果、容易にノイズ対策などを実施することができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ボディの底面に位置決め手段が設けられているので、シートデバイスを正確にボディの底面上の所定位置に配置することができ、シートデバイスの電子部品とコンタクトの位置ずれを防止することが可能となる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、位置決め手段として、シートデバイスの所定の部位、例えば４隅に当接する突起としているので、シートデバイスの物性などの理由により、シートデバイスに位置決め用の孔などを設けることができない場合であっても、シートデバイスを正確に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。一般的に、コネクタは、雄コネクタに相当するヘッダと雌コネクタに相当するソケットとで構成される。図１は本発明の一実施の形態に係るコネクタの構成を示す断面図であって、ヘッダ１とソケット２を結合した状態を示す。また、図２はヘッダ１の構成を示す分解斜視図である。
【００１７】
本発明は、フィルム上に複数の電子部品が形成されたシートデバイスを用いて、小型化及び薄型化を実現しつつ、電子部品の内蔵を可能にした電子部品内蔵型コネクタに関するものである。シートデバイスとしては、例えば松下電器産業株式会社から、有機フィルム上にコンデンサや抵抗などの電子部品として機能する薄膜を積層して形成された多層シートデバイスが発表されている（エレクトロニクス実装学会誌  第５巻  第７号（通巻第３４号）  第６３０頁  「部品内蔵配線基板を実現する多層シートデバイス成形技術」参照）。
【００１８】
各図に示すように、ヘッダ１は、絶縁材料である合成樹脂成形品からなる略直方体形のヘッダボディ１０を備える。ヘッダボディ１０は、略長方形の４辺を成すように側壁１１及び端壁１２及び底１３を有する。側壁１１には、それぞれ所定のピッチで所定数の第１圧入溝１４が配設されており、各第１圧入溝１４にポスト２０が圧入により保持されている。
【００１９】
ポスト２０は、弾性を有する帯状の金属板（例えば、りん青銅などの銅合金に金メッキを施した金属板）を所定形状に曲げ加工することによって形成されている。ポスト２０の一端部には、はんだ付けにより回路基板に表面実装される端子部２１が形成されている。ポスト２０の長手方向における略中央部には、略Ｕ字状断面を有し、かつ、略Ｕ字状断面が端子部２１に対して略直角となるように被保持部２２が形成されている。被保持部２２の略Ｕ字状断面の端子部２１とは反対側端部の延長上には、ヘッダボディ１０の底面１３ａに対して略平行となるように突出された接触部２３が形成されている。さらに、接触部２３の先端近傍には、後述するシートデバイス３０に接触するための接触凸部２４が形成されている。
【００２０】
ヘッダボディ１０の端壁１２の中央部には第２圧入溝１５が形成されており、グランド金具４０が圧入により保持されている。グランド金具４０も、同様に、弾性を有する帯状の金属板（例えば、りん青銅などの銅合金に金メッキを施した金属板）を所定形状に曲げ加工することによって形成されている。グランド金具４０一端部には、はんだ付けにより回路基板に表面実装される端子部４１が形成されている。グランド金具４０の長手方向における略中央部には、略Ｕ字状断面を有し、かつ、略Ｕ字状断面が端子部４１に対して略直角となるように被保持部４２が形成されている。被保持部４２の略Ｕ字状断面の端子部４１とは反対側端部の延長上には、ヘッダボディ１０の底面１３ａに対して略平行となるように突出された接触部４３が形成されている。さらに、接触部４３の先端近傍には、シートデバイス３０に接触するための接触凸部４４が形成されている。
【００２１】
シートデバイス３０は、ヘッダボディ１０の底面１３ａの上の所定の位置に載置され、各ポスト２０の接触部２３と接触する際に、ポスト２０の接触部２３の弾性力によりヘッダボディ１０の底１３に押しつけられ、保持される。なお、シートデバイス３０を、例えば接着剤や粘着テープなどにより、ヘッダボディ１０の底面１３ａに固定してもよい。
【００２２】
一方、ソケット２は、ヘッダ１と同様に、絶縁材料である合成樹脂成形品からなる略直方体形のソケットボディ５０を備える。ソケットボディ５０は、略長方形の４辺を成すように側壁１１及び端壁５２及び底５３を有する。側壁５１には、それぞれ所定のピッチで所定数の第３圧入溝５４が配設されており、各第３圧入溝５４にコンタクト６０が圧入により保持されている。
【００２３】
コンタクト６０は、弾性を有する帯状の金属板（例えば、りん青銅などの銅合金に金メッキを施した金属板）を所定形状に曲げ加工することによって形成されている。コンタクト６０の一端部には、はんだ付けにより回路基板に表面実装される端子部６１が形成されている。コンタクト６０の長手方向における略中央部には、略Ｕ字状断面を有し、かつ、略Ｕ字状断面が端子部６１に対して略直角となるように被保持部６２が形成されている。被保持部６２の略Ｕ字状断面の端子部６１とは反対側端部の延長上には、上記帯状の金属板を巻回させることにより、弾性変形する接触部６３が形成されている。図１から明らかなように、ヘッダ１とソケット２を結合させると、コンタクト６０の接触部６３が弾性変形し、コンタクト６０の接触部６３と被保持部６２との間に、ポスト２０の被保持部２２が挿入される。そして、コンタクト６０の接触部６３の弾性変形による応力により、ポスト２０とソケット６０の間の所定の接触圧が維持される。
【００２４】
ここで、ヘッダ１とソケット２及びポスト２０とコンタクト６０の区別について説明する。前述のように、互いに接続される２つのコネクタのうち、雄コネクタに相当するものをヘッダと称し、雌コネクタに相当するものをソケットと称している。また、ヘッダのコンタクトは、必ずしも弾性変形する必要はないので、弾性変形するソケット側のコンタクトと区別するためにポストと称している。本実施の形態におけるヘッダ１及びソケット２は、いずれも本発明のコネクタに該当し、ポスト２０及びコンタクト６０も本発明のコンタクトに該当する。
【００２５】
シートデバイス３０は、前述のような有機フィルム上に、コンデンサや抵抗として機能する薄膜が積層された多層シートデバイスであってもよいし、その他の構成のものであってもよい。コネクタの大きさと比較して、相対的にシート状であれば良く、その厚さや大きさは特に限定されない。しかしながら、携帯電話などのモバイル機器に使用されるコネクタのうち最も小さいものでは、ヘッダ１とソケット２を結合させたスタッキング高さが１ｍｍ以下であるので、そのような小型の電子機器用のコネクタに使用するには、上記多層シートデバイスが好ましい。
【００２６】
図３に、シートデバイス３０の回路の構成例を示す。シートデバイス３０は、例えば長方形であって、その幅方向の中央部を長手方向に縦断するようにグランド端子３１が形成されている。また、シートデバイス３０の長手方向に、グランド端子３１の両側には、ポスト２０の配列ピッチと同じピッチで、各ポスト２０の接触部２３と接触する個別端子３２が配列されている。各個別端子３２とグランド端子３１との間には、それぞれノイズ対策部品としてのコンデンサが配置されている。この構成例では、電子部品として、ノイズ対策用のコンデンサを例示したが、電子部品はこれに限定されるものではなく、抵抗、ダイオードその他の電子部品を配置しうることは言うまでもない。
【００２７】
このように、シートデバイス３０をヘッダボディ１０の底面１３ａに設けることにより、シートデバイス３０とポスト２０の接触部２３の接触（接続）部分が表面に露出される。そのため、ヘッダ１をプリント基板にはんだ付けする前に、ヘッダ（コネクタ）１を組み立てた段階で、シートデバイス３０とポスト２０の接続状態を確認することができる。さらに、例えばＣＣＤカメラを用いた画像処理により確認することができる。また、プローブをポスト２０に接触させ、実際にヘッダ１の各ポスト２０に通電して電気的な検査を行うことも可能である。その結果、シートデバイス３０の電子部品３３とポスト２０の接続状態の検査工程が簡単になり、検査時間が短くなり、量産性を向上させることが可能となる。また、プリント基板に実装される前の部品段階で、シートデバイス３０とポスト２０の接続状態が検査され、不良品が除かれているので、実装されたコネクタ（ヘッダ１及びソケット２）のノイズ防止機能の信頼性が非常に高くなる。さらに、電子部品３３がシートデバイス３０の内部に形成されているので、コネクタの小型化及び薄型化が可能としつつ、ノイズ対策を実施することができる。
【００２８】
ところで、シートデバイス３０をヘッダボディ１０の底面１３ａに固定する際、シートデバイス３０の位置決め構造を設けることが一般的である。例えば、シートデバイス３０が比較的堅い場合、シートデバイス３０の位置決め構造として、ヘッダボディ１０の底面１３ａにを設け、シートデバイス３０に、そのと嵌合する孔を設けてもよい。これに対して、上記多層シートデバイスの場合、有機フィルムの積層体であり、フレキシビリティが高いため、孔を開けることが困難である。そのため、例えば図４に示すように、シートデバイス３０の所定の部位、例えば４隅に当接するように、ヘッダボディ１０の底面１３ａに突起（又はリブ）１６を設けてもよい。それにより、シートデバイス３０自体に加工を施すことなく、シートデバイス３０を正確に位置決めすることができる。
【００２９】
なお、図１に示す構成例では、ヘッダ１側にグランド金具４０を設けているが、ヘッダ１側にグランド金具４０を設けずに、ソケット２側にグランド金具を設け、ヘッダ１とソケット２を結合したときに、シートデバイス３０のグランド端子３１とソケット２側のグランド金具が接続されるように構成してもよい。
【００３０】
さらに、上記実施の形態では、ヘッダ１にシートデバイス３０を設けたが、ソケット２のソケットボディ５０にシートデバイス３０を設けることも可能である。また、必要に応じて、ヘッダ１とソケット２の両方にシートデバイス３０を設けてもよい。ソケット２にシートデバイス３０を設ける場合、ヘッダ１とソケット２を結合し、ソケット２のコンタクト６０の接触部６３が弾性変形したときに、接触部６３の一部分がシートデバイス３０の個別端子３２に接触するような構成であってもよいし、例えばコンタクト６０の保持部６２の一部分が常時シートデバイス３０の個別端子３２に接触するような構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコンタクトにおいて、ヘッダとソケットを結合した状態を示す断面図。
【図２】上記一実施の形態におけるヘッダの構成を示す分解斜視図。
【図３】上記一実施の形態におけるシートデバイスの回路構成例を示す図。
【図４】上記一実施の形態におけるシートでナイスの位置決め構造を有するヘッダボディの変形例を示す斜視図。
【図５】コネクタとプリント基板の間の空間に電子部品を配置した従来の構成を示す断面図。
【図６】従来の電子部品内蔵型コネクタの一構成例を示す断面図。
【図７】従来の電子部品内蔵型コネクタの他の構成例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３２】
１  ヘッダ（コネクタ）
２  ソケット（コネクタ）
１０  ヘッダボディ
１１  側壁
１２  端壁
１３  底
１３ａ  底面
１４  第１圧入溝
１５  第２圧入溝
１６  突起（位置決め手段）
２０  ポスト（コンタクト）
２１  端子部
２２  被保持部
２３  接触部
２４  接触突部
３０  シートデバイス
３１  グランド端子
３２  個別端子
３３  電子部品（コンデンサ）
４０  グランド金具
４１  端子部
４２  被保持部
４３  接触部
４４  接触突部
５０  ソケットボディ
６０  コンタクト
【図１】
2005158386.tif 000003
【図２】
2005158386.tif 000004
【図３】
2005158386.tif 000005
【図４】
2005158386.tif 000006
【図５】
2005158386.tif 000007
【図６】
2005158386.tif 000008
【図７】
2005158386.tif 000009