(57)【要約】  【課題】  寸法を小型化が可能である雌型コネクタ付き配線基板を提供すること。  【解決手段】  第１貫通孔２ａを有している基板２と、基板２の第１貫通孔２ａの開口周辺、および、第１貫通２ａ孔の内壁の少なくとも一方に設けられた電極３と、第２貫通孔４ａを有しており、第２貫通孔４ａが第１貫通孔２ａに連通するように基板２に設けられた樹脂成形体４とを有している電子装置１である。雌型コネクタ９内に、例えば、金属ピンを固定するための金具を設ける必要がなくなる。よって、小型化を図ることが可能な雌型コネクタ付き配線基板９を提供することができる。【選択図】  図１
2012094756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１貫通孔を有している基板と、
該基板の前記第１貫通孔の開口周辺、および、前記第１貫通孔の内壁の少なくとも一方に設けられた電極と、
第２貫通孔を有しており、該第２貫通孔が前記第１貫通孔に連通するように前記基板に設けられた樹脂成形体とを
有していることを特徴とする雌型コネクタ付き配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載の雌型コネクタ付き配線基板と、
前記第１貫通孔および前記第２貫通孔を貫通しており、端部が導電性接着材を介して前記電極に取り付けられた金属ピンとを、
有していることを特徴とする電子装置。
【請求項３】
前記電極は、前記基板の第１主面の前記貫通孔の開口周辺から、前記貫通孔の内壁を経て、前記基板の第２主面の前記貫通孔の開口周辺にかけて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記第２貫通孔が、
第１の空間と、
該第１の空間より前記基板側であって、前記第１の空間より広い第２の空間と、
前記第１の空間と前記第２の空間との間に設けられた段差とを
有しているとともに、
前記金属ピンは、前記段差に引っ掛かるための引っ掛かり部を中途に有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
金属ピンは、先端部に、基板の第２主面に引っ掛かるための引っ掛かり部を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子装置。
【請求項６】
前記金属ピンと、前記第２貫通孔の内壁とは、接着材によって接着されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電子装置。
【請求項７】
前記接着材は、弾性を有する樹脂からなることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雌型コネクタ付き配線基板および電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、金属ピン等の雄型コネクタ端子は、雌型コネクタ付き配線基板のピン穴に挿入して電気的に接続されている。また、従来の雌型コネクタは、樹脂成形体の穴内に、金属ピンを固定するとともに電気的に接続するための、バネ性を有する金具が設けられたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平11−260457号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の雌型コネクタにおいて、金具は金属ピンを強固に固定していなければならないので、小型化するのに限界がある。よって、金属ピンどうしの間隔を狭くできないので、複数の雄型コネクタ端子を接続させる際には、雌型コネクタ全体がさらに大型化してしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を図ることが可能な雌型コネクタ付き配線基板および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の雌型コネクタ付き配線基板は、第１貫通孔を有している基板と、該基板の前記第１貫通孔の開口周辺、および、前記第１貫通孔の内壁の少なくとも一方に設けられた電極と、第２貫通孔を有しており、該第２貫通孔が前記第１貫通孔に連通するように前記基板に設けられた樹脂成形体とを有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の雌型コネクタ付き配線基板によれば、第１貫通孔を有している基板と、基板の第１貫通孔の開口周辺、および、第１貫通孔の内壁の少なくとも一方に設けられた電極と、第２貫通孔を有しており、第２貫通孔が第１貫通孔に連通するように基板に設けられた樹脂成形体とを有していることから、雄型コネクタ端子としての金属ピンを第１および第２貫通孔に挿入してその端部を電極に接続する際、金属ピンの先端と電極との間に導電性接着材が入り込めるぐらいの隙間が存在すれば、金属ピンを基板側に電気的に接続させることができる。よって、雌型コネクタ内に、例えば、金属ピンを固定するための金具を設ける必要がなくなる。よって、小型化を図ることが可能な雌型コネクタ付き配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の雌型コネクタ付き配線基板の実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す雌型コネクタ付き配線基板を有する電子装置の縦断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図２に示す電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図４】図２に示す電子装置の金属ピンを示す正面図である。
【図５】図２に示す電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図６】図２に示す電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図であり、（ｃ）は、（ａ）の側面図である。
【図８】（ａ）は、本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。
【図９】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の電子装置の実施の形態の他の例を示す縦断面図である。
【図１２】従来の電子装置の実施の形態の一例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の電子装置の実施の形態の一例について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１０】
図１および図２に示す電子装置１は、雌型コネクタ付き配線基板９と、金属ピン53とを具備している。雌型コネクタ付き配線基板９は、基板２と、電極３と、樹脂成形体４とを具備している。基板２は、第１貫通孔２ａを有している。電極３は、基板２の第１貫通孔２ａの開口周辺、および、第１貫通孔２ａの内壁の少なくとも一方に設けられている。樹脂成形体４は、第２貫通孔４ａを有しており、第２貫通孔４ａが第１貫通孔２ａに連通するように基板２に設けられている。金属ピン53は、第１貫通孔２ａおよび第２貫通孔４ａを貫通しており、端部５ａが導電性接着材６を介して電極に取り付けられている。
【００１１】
このような構成によれば、雄型コネクタ端子としての金属ピン53を第１および第２貫通孔２ａ、４ａに挿入してその端部を電極３に接続する際、金属ピン53の先端と電極３との間に導電性接着材６が入り込めるぐらいの隙間が存在すれば、金属ピン53を基板２側に電気的に接続させることができる。よって、雌型コネクタ９内に、例えば、金属ピンを固定するための金具を設ける必要がなくなる。よって、小型化を図ることが可能な雌型コネクタ付き配線基板９を提供することができる。また、このような雌型コネクタ付き配線基板９に、金属ピン53を挿入し接続すれば、小型化を図ることが可能な電子装置１を提供することができる。
【００１２】
基板２の材料は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等の樹脂材料が使用される。また、例えば、アルミナ，窒化アルミニウムまたは窒化珪素等のセラミック材料を用いることもできる。これらのセラミック材料を用いた場合には、剛性に優れるという点から好ましい。基板２の第１貫通孔２ａの直径は、例えば、0.5〜
３ｍｍである。
【００１３】
電極３の材料は、鉄、銀、銅、金またはこれらを少なくとも２種含む合金等の金属材料が使用される。また、図２に示す例のように、電極３は、基板２の第１主面２ｂの第１貫通孔２ａの開口周辺から、第１貫通孔２ａの内壁を経て、基板２の第２主面２ｃの第１貫通孔２ａの開口周辺にかけて設けられていることが好ましい。この構成の場合には、導電性接着材６を介した、電極３と金属ピン53先端部との接合面積を広く確保できる。よって、電極３と金属ピン53とを強固に接合させることができる。
【００１４】
図３（ａ）に示す例のように、電極３は、基板２の第１貫通孔２ａの開口周辺に設けられていてもよい。また、図３（ｂ）に示す例のように、電極３は、第１貫通孔２ａの内壁に設けられていてもよい。
【００１５】
樹脂成形体４の材料は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂またはエポキシ
系樹脂等の樹脂材料が使用される。樹脂成形体４の第２貫通孔４ａの直径は、例えば、0.5〜３ｍｍである。
【００１６】
金属ピン53の材料は、鉄、銀、銅等が使用される。金属ピン５の直径は、0.1〜2.5ｍｍである。図４に示す例においては、金属ピン53は、端子５の一部である、端子５は、所定の形状に打ち抜かれた１枚の金属板を、折り曲げることによって形成されたものである。端子５は、ケーブル８の芯線81の外周82に圧着されるケーブル圧着部51、芯線に直に圧着される芯線圧着部52、第１および第２貫通孔２ａ、２ｂ内に挿入される金属ピン53を有する。なお、金属ピン53は、耐腐食性を向上させるため、また、導電性接着材６である半田等との濡れ性を良好にするために、先端にＡｕ，Ｎｉ等のメッキを施しておくことが好ましい。
【００１７】
導電性接着材６は、例えば、半田である。また、鉄、銀、銅等の金属微粒子を含む樹脂接着材であってもよい。
【００１８】
なお、図２に示す例のように、金属ピン53と、第２貫通孔４ａの内壁とは、接着材７によって接着されていることが好ましい。この接着材７は、例えば、フェノール系樹脂，ポリイミド系樹脂またはエポキシ系樹脂等の樹脂材料が使用される。このような構成によって、金属ピン53は、第１貫通孔２ａの内壁に対向する部分だけでなく、第２貫通孔４ａの内壁に対向する部分もまた、接着材７によって固定されることとなる。よって、金属ピン53は、基板２側に強固に固定されることとなるので好ましい。特に、この接着材７は、シリコーン樹脂等の、比較的弾性が低い樹脂材料によって形成されていることが好ましい。このような構成によって、貫通孔２ａ、４ａの内壁に固定された金属ピン53に、多少力が加わったとしても、接着材７の弾性変形によって、その力を吸収できることとなる。よって、金属ピン53と、貫通孔２ａ、４ａ内壁との接合をさらに強固にすることが可能となる。
【００１９】
なお、図５に示す例のように、第２貫通孔４ａが、第１の空間４１と、第１の空間４１より基板２側であって、第１の空間４１より広い第２の空間４２と、第１の空間４１と第２の空間４２との間に設けられた段差４３とを有しているとともに、金属ピン53は、段差４３に引っ掛かるための引っ掛かり部５ａを、中途に有することが好ましい。このような構成の場合には、金属ピン53に多少の力が加わったとしても、金属ピン53の引っ掛かり部５ａが段差４３に引っ掛かるため、金属ピン53が貫通孔２ａ、４ａから抜けにくくなるので好ましい。
【００２０】
また、図６に示す例のように、金属ピン53は、先端部に、基板２の第２主面２ｃに引っ掛かるための引っ掛かり部５ａを有していることが好ましい。このような場合には、樹脂成形体４および基板２の貫通孔２ａの内径を大きくすることなく、引っ掛かり部５ａが基板２に引っ掛かることによる強固な接合力を得ることができるからである。
【００２１】
次に、図２に示す例の電子装置１と、図１２に示す例の従来例の電子装置100との寸法
の比較を行なう。
【００２２】
まず、図２に示す例の電子装置１においては、金属ピン53の直径は、0.6ｍｍであり、
金属ピン53の外周と第１および第２貫通孔２ａ、４ａの内周との間には、0.05ｍｍの隙間がある。すなわち、第１および第２貫通孔２ａ、４ａの内径は、0.7ｍｍである。なお、
前述した接着材７が、金属ピン53と第１および第２貫通孔２ａ、４ａとの間に入り込むには、0.05ｍｍの隙間があれば十分である。
【００２３】
次に、図１２に示す例の従来例の電子装置100は、金属ピン105と、この金属ピン105が
挿入されるピン孔101ａを有する雌型コネクタ101とを含む。この雌型コネクタ101が、樹
脂成形体104および基板102の貫通孔102ａの内壁に固定して設けられている。なお、金属
ピン105のピン孔101ａへの接合は、金具103によってなされている。金具103は、一端部がピン孔101ａ内壁の一方に取り付けられており、他端部が金属ピン105をピン孔101ａ内壁
の他方に押さえつける構成となっている。ここで、金属ピン105の直径は、0.6ｍｍである。また、雌型コネクタ101の肉厚は0.3ｍｍであり、ピン孔101ａの径は1.2ｍｍである。
【００２４】
以上のことから、図２に示す例の電子装置１において、樹脂成形体４および基板２の貫通孔２ａの内径は、0.7ｍｍであるのに対して、図１２に示す例の従来例の電子装置100において、樹脂成形体104および基板102の貫通孔102ａの内径は、1.8ｍｍであった。よって、図２に示す例の電子装置１の方が、従来例の電子装置100より1.1ｍｍ小型化することができている。
【００２５】
この結果より、金属ピン105を固定する機能を果たす金具103が、図２に示す例の電子装置１では、不要になったからであることが分かる。つまり、図２に示す例の電子装置１および雌型コネクタ付き配線基板９は、構造を簡素化することによって、小型化できることが明らかである。
【００２６】
次に、図７を用いて、複数の金属ピン53を有する電子装置１を説明する。図７に示す例においては、樹脂成形体４は、複数の金属ピン53を挿入するための複数の第２貫通孔４ａと、複数のケーブルを収納しておく収納部４ｂと、各種電子部品を収納するための凹部４ｃとを有している。なお、図７においては、基板２が図示されていないが、実際の基板２は、第２貫通孔４ａに連通するような複数の第１貫通孔２ａを有している。基板２は、複数の金属ピン53を、その複数の第１貫通孔２ａに貫通させるようにして、樹脂成形体４に載せられる。なお、この基板２の、凹部４ｃ側に実装された電子部品が大きくても、凹部４ｃに収納されることとなる。よって、寸法の大きい電子部品であっても、樹脂成形体４で覆うことができるので、耐衝撃性を向上させることができるので好ましい。
【００２７】
また、図７に示した例においては、径の大きい金属ピン53と、径の小さい金属ピン53とで、列を分けて樹脂成形体４に挿入しているが、図８に示すように、径の大小で列を分けず、全ての金属ピン53を一列に並べて樹脂成形体４に挿入してもよい。なお、図８に示す例においては、第１貫通孔２ａを複数有する基板２が、樹脂成形体４上に載せられている。
【００２８】
なお、本発明の電子装置１は、通常は、図７および図８に示す例のように、複数の金属ピン53を有するものとして使用されることが一般的である。図２は、図７および図８の実施例の拡大図的な位置づけである。
【００２９】
なお、本発明は上述した実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良等が可能である。
【００３０】
図９に示す例においては、金属ピン53は、径が先端に向かって小さくなっている第１の傾斜部を有しており、樹脂成形体４の第２貫通孔４ａの内径が金属ピン53の先端に向かって小さくなっている第２の傾斜部を有しており、金属ピン53は、第１の傾斜部を第２の傾斜部に合わせるようにして第１および第２貫通孔２ａ、４ａに挿入されている。このような構成によって、金属ピン53の外周と、樹脂成形体４の第２貫通孔４ａの内周との間には、強力な摩擦力が生じるので、金属ピン53は第２貫通孔４ａから抜けにくくなるので好ましい。
【００３１】
図１０に示す例においては、金属ピン53の外周に、先端と逆側に開口するような切込み
が設けられており、この切込みの開口に接着材７が入り込んでいる。このような構成によって、金属ピン53を第２貫通孔４ａから抜こうとした際に、金属ピン53の外周の切込みが接着材７に引っかかることによって、金属ピン53が第２貫通孔４ａから抜けにくくなるので好ましい。
【００３２】
図１１に示す例においては、金属ピン53の外周に引っかかり部５ａが設けられており、第２貫通孔４ａに接着材７が充填されている。このような構成によって、金属ピン53を第２貫通孔４ａから抜こうとした際に、金属ピン53の外周の引っかかり部５ａが接着材７に引っかかることによって、金属ピン53が第２貫通孔４ａから抜けにくくなるので好ましい。
【符号の説明】
【００３３】
１：電子装置
２：基板
２ａ：第１貫通孔
２ｂ：第１主面
２ｃ：第２主面
３：電極
４：樹脂成形体 
４ａ：第２貫通孔
４１：第１の空間
４２：第２の空間
４３：段差
５３：金属ピン
５ａ：引っ掛かり部
６：導電性接着材
７：接着材
９：雌型コネクタ付き配線基板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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