JP2001223043A - 基板接続用コネクタ - Google Patents
基板接続用コネクタInfo
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- Multi-Conductor Connections (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
Abstract
ーボードに実装する際に、専用工程を必要とせず、低コ
ストで且つ多端子化に対応可能な基板接続用コネクタを
提供すること。 【解決手段】 表面実装技術により部品を実装したモジ
ュール基板1を同様に表面実装技術により部品を実装す
るマザーボード2に搭載する際に使用する基板接続用コ
ネクタ3は、両面とも表面実装が可能な端子13、15
を有する。
Description
る基板を表面実装技術による他の基板に搭載するための
基板接続用コネクタに関する。
等を基板に実装する技術が知られている。また、表面実
装技術により電子部品等が実装された基板上に、さらに
表面実装技術により電子部品等が実装された基板を実装
する場合もある。本明細書では、前者の基板をマザーボ
ードと言い、後者の基板をモジュール基板と言う。すな
わち、マザーボード上にさらにモジュール基板が搭載さ
れる。
をマザーボードに実装する各種の従来技術を説明する。
図12は、モジュール基板を直接、マザーボードに表面
実装する方法である。図12(a)は、はんだボール端
子を利用したBGA(Ball Grid Array)技術によりマ
ザーボードとモジュール基板を接続するものである。図
12(b)は、モジュール基板の端面端子を利用するも
のである。
ジュール基板をピン端子でマザーボードに実装する方法
である。ピン端子の構造はモジュール基板側とマザーボ
ード側の両方をピン挿入する場合と、片方をピン挿入す
る場合がある。図13(a)は便宜上それぞれの態様を
同時に図示している。図13(b)は、両面に部品を実
装したモジュール基板をリードフレーム端子でマザーボ
ードに実装する方法である。図13(c)は、下駄上げ
された端面端子により両面部品実装を可能とするモジュ
ール基板パッケージを用いてマザーボードに実装する方
法である。
の従来技術には次のような問題点が存在する。図12
(a)(b)の技術では、モジュール基板のマザーボー
ド側の面への部品配置ができず、実装密度が低くなると
いう問題点を有する。また、図12(b)の端子は、モ
ジュール基板の周辺部に限られるため、多端子化への対
応が困難であるという問題点もある。
板側とマザーボード側の両方または片方が挿入となり、
「ピン挿入・はんだ付け」という表面実装技術とは異な
る専用工程が必要であるという問題点を有する。図13
(b)は、図13(a)と同様に、「リードフレーム端
子をモジュール基板に取付・はんだ付け」という表面実
装技術とは異なる専用工程が必要となる問題点を有す
る。また、端子はモジュール基板の周辺部に限られるた
め、多端子化への対応が困難という問題もある。図13
(c)のモジュール基板パッケージはセラミック材で作
られ、樹脂系の基板に比べ、コストが高いという問題点
を有する。また、セラミック焼成後の寸法バラツキおよ
び変形が大きいため、多端子化および大面積への対応が
困難という問題もある。
ジュール基板をマザーボードに実装する際に、専用工程
を必要とせず、低コストで且つ多端子化に対応可能な基
板接続用コネクタを提供することにある。
使用して、括弧内にその対応する要素の符号をつけて本
発明を以下に説明する。上記目的を達成するために、請
求項1の基板接続用コネクタは、表面実装技術により部
品が実装された第1の基板(1)を表面実装技術により
部品が実装された第2の基板(2)に搭載し、かつ、第
1の基板(1)と第2の基板(2)とを電気的に接続す
るために使用されるコネクタ(3)であって、絶縁部材
(11)と、第1の基板(1)へ表面実装するために絶
縁部材(11)の一の面(14)側に形成された第1の
端子(13)と、第1の端子(13)と電気的に導通
し、第2の基板(2)へ表面実装するために一の面(1
4)に対向する他の面(16)側に形成された第2の端
子(15)とを備えるようにしたものである。請求項2
の発明は、請求項1記載の基板接続用コネクタにおい
て、第1の端子(13)と第2の端子(15)は金属材
料で一体に形成され、絶縁部材(11)を、一体に形成
された第1の端子(13)と第2の端子(15)とを保
持するように樹脂材料にてモールド成形されているよう
にしたものである。図8を参照して説明する。請求項3
の発明は、請求項1記載の基板接続用コネクタにおい
て、第1の端子(34)と第2の端子(36)は、絶縁
部材(31)の一の面(35)上および他の面(37)
上に金属膜として形成されているようにしたものであ
る。図9を参照して説明する。請求項4の発明は、請求
項1〜3のいずれか1項記載の基板接続用コネクタにお
いて、絶縁部材(41)を、額縁状に形成するようにし
たものである。
では、分かりやすく説明するため実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。
タに関する第1の実施の形態を説明する図である。モジ
ュール基板1とマザーボード2とはコネクタ3を介して
物理的かつ電気的に接続が行われる。モジュール基板1
およびマザーボード2に使用される基板は公知のプリン
ト配線基板であり、樹脂系の基板材料(例えばガラスエ
ポキシ樹脂)に回路パターンや電源パターン等が両面あ
るいは多層に形成されている。
は、このプリント配線基板に電子部品6等を表面実装技
術により実装することにより製造される。モジュール基
板1にはコネクタ3を実装するための入出力端子4が形
成されている。マザーボード2にも、対応する位置にコ
ネクタ3を実装する取付用ランド5が形成されている。
入出力端子4と取付用ランド5はプリント配線パターン
の一種として各基板に形成される。
る。コネクタ3は、絶縁性の構造物11と、この構造物
に整列して配置された複数のピン12とからなる。構造
物11は耐熱性の樹脂が使用され、コネクタ3はピン1
2を配列して耐熱性樹脂のモールド成形により製造され
る。構造物11は略直方体の形状をなし、ピン12の一
方の端部13は構造物11の面14側に表れ、もう一方
の端部15は面14に対向する面16側に表れる。ピン
12の端部13、15は、略90°に折り曲げられお互
いに略平行になり表面実装可能なように加工されてい
る。
品である。ピン12は、すでにコの字状に加工されたピ
ンを使用してモールド成形をしてもよいし、真っ直ぐな
ピンまたはL字状に加工されたピンを使用してモールド
成形した後そのピンをコの字状に曲げる加工をしてもよ
い。なお、第1の実施の形態では、コネクタ3は、ピン
12を配列して耐熱性樹脂をモールド成形して製造する
ようにしたが、真っ直ぐなピンまたはL字状に加工され
たピンを使用する場合には、ピン挿入穴を有する構造物
11を用いることで構造物11に後からピン12を圧入
するようにして製造してもよい。また、この場合に用い
る構造物11は、モールド成形品のみならず、プリント
配線基板に使用されるガラスエポキシ樹脂等の板材でも
よい。すなわち、少なくとも絶縁性、耐熱性を有し、ピ
ン12を保持できるものであればどのようなものでもよ
い。
け性を確保するために必要な表面処理がなされている。
このようにして製造されたコネクタ3は、端部13、1
5とも、すなわち両面14、16とも表面実装が可能で
ある。従って、表面実装で製造されるモジュール基板1
と表面実装で製造されるマザーボード2を、このコネク
タ3を使用して、表面実装で物理的にかつ電気的に接続
することができる。
を、モジュール基板1あるいはマザーボード2に実装す
る電子部品の高さ以上の値にすることにより、モジュー
ル基板1のマザーボード側面への部品実装、およびマザ
ーボード2のモジュール基板の下側面への部品実装が可
能となり、高密度実装が実現できる。すなわち、モジュ
ール基板1およびマザーボード2とも両面実装が可能と
なる。
2に取り付ける手順を示すフローチャートである。ま
ず、ステップS1で、モジュール基板1に実装すべき電
子部品6等とコネクタ3を表面実装技術によってモジュ
ール基板1の基板に実装し、モジュール基板1を製造す
る。電子部品6等は表面実装部品である。次に、ステッ
プS2で、このように製造されたモジュール基板1とマ
ザーボード2に実装すべき他の電子部品等(不図示)を
表面実装技術によってマザーボード2の基板に実装し、
マザーボード2を製造する。マザーボード2に実装する
電子部品等も表面実装部品である。
は、必ずしも時間的に連続した工程ではない。ステップ
S1で製造されたモジュール基板1は、いったん所定の
容器等に保管される。次に、マザーボード2を表面実装
により製造する工程において、他の電子部品と同様にチ
ップ部品搭載機等にセットされ、マザーボード2に表面
実装される。
実装した場合の平面図を示す図である。この例では、コ
ネクタ3は30ピンの端子を2列有し、モジュール基板
1の周辺すなわち4辺の近傍に4個のコネクタ3が実装
されている。これにより、30×2×4の合計240ピ
ンの多端子化が実現されている。
の4辺の近傍に4個配置する例を示したが、図5に示す
ように、さらに5個目のコネクタ3をモジュール基板1
の略真ん中に実装してもよい。これにより、さらに多端
子化が可能となるとともに、完成されたアセンブリの強
度が増す。さらに、6個目、7個目あるいはそれ以上の
コネクタ3を設けるようにしてもよい。
ザーボード2の接続方法について説明する。図6は、表
面実装により接続した後のモジュール基板1とコネクタ
3とマザーボード2の接続断面図を示す図である。図2
と図6の同一要素には同一符号を付している。コネクタ
3の端部13とモジュール基板1の入出力端子4、ある
いはコネクタ3の端部15とマザーボード2の取付用ラ
ンド5とは表面実装のはんだ付け工程ではんだ付けされ
ている。符号17ははんだを示す。
タ3を取り付ける第1の表面実装は、モジュール基板1
への電子部品表面実装と同じ工法である。また、コネク
タ3を取り付けたモジュール基板1をマザーボード2に
取り付ける第2の表面実装は、マザーボードへの他の電
子部品の表面実装と同じ工法である。すなわち、第1の
実施形態では、モジュール基板1の入出力端子4をマザ
ーボード2上に電気的に接続する際、表面実装工程とは
異なる専用工程を必要とせず、電子部品等の表面実装工
程のみで製造することができる。これにより工程が簡素
化され、工程の信頼性向上および低コスト化が実現で
き、ひいては製品の低コスト化および高信頼性化に大き
く寄与する。
に関する第2の実施の形態を説明する。モジュール基板
1とマザーボード2の構成、および実装方法はは第1の
実施の形態と共通するのでその説明を省略する。ここで
は、第1の実施の形態と異なる接続用コネクタについて
説明する。
接続用コネクタに関する第2の実施の形態を説明する図
である。コネクタ23は、絶縁性の構造物21と、この
構造物に整列して配置された複数の端子片22とからな
る。端子片22は表面実装用IC部品等に使用されるリ
ードフレーム状のものを使用するか特別に金属のプレス
加工で製造されたものを使用する。構造物21は耐熱性
の樹脂が使用され、コネクタ23は、端子片22を配列
して耐熱性樹脂をモールド成形して製造する。構造物2
1は略直方体の形状をなし、端子片22の一方の端部2
4は構造物21の面25側に表れ、もう一方の端部26
は面25に対向する面27側に表れる。端子片22の端
部24、26は、お互いに略平行であり表面実装可能な
ように加工されている。
めに必要な表面処理がなされている。このようにして製
造されたコネクタ23を使用して、表面実装で製造され
るモジュール基板21と表面実装で製造されるマザーボ
ード22とを、表面実装で物理的にかつ電気的に接続す
ることができる。
を、モジュール基板1あるいはマザーボード2に実装す
る電子部品の高さ以上の値にすることにより、モジュー
ル基板1のマザーボード側面への部品実装、およびマザ
ーボード2のモジュール基板の下側面への部品実装が可
能となり、高密度実装が実現できる。すなわち、モジュ
ール基板1およびマザーボード2とも両面実装が可能と
なる。
端子片22を配列して耐熱性樹脂をモールド成形して製
造するようにしたが、モールド成形して製造された構造
物21に後から端子片22をはめ込むようにして製造し
てもよい。
に関する第3の実施の形態を説明する。モジュール基板
1とマザーボード2の構成、および実装方法はは第1の
実施の形態と共通するのでその説明を省略する。ここで
は、第1の実施の形態と異なる接続用コネクタについて
説明する。
接続用コネクタに関する第3の実施の形態を説明する図
である。コネクタ33は、絶縁性の構造物31と、この
構造物に整列して形成された複数の金属膜32からな
る。構造物31はセラミック成型品である。金属膜32
は、金、銀、銅、ニッケルなどの金属で、厚膜あるいは
薄膜技術により形成される。すなわち、金属膜32は、
印刷技術で塗布して形成される厚膜か、メッキ、蒸着、
スパッタリング等の技術で形成される薄膜である。
35側に形成され、もう一方の下面膜36は面35に対
向する面37側に形成される。構造物31の側面にも側
面膜38が形成され、上面膜34と側面膜38と下面膜
36とは電気的に導通している。このように形成された
上面膜34と下面膜は、お互いに略平行であり表面実装
可能なように形成されている。上面膜34と側面膜38
と下面膜36は、コネクタ33の端面端子を形成する。
めに必要に応じた処理がなされている。このようにして
製造されたコネクタ33を使用して、表面実装で製造さ
れるモジュール基板1と表面実装で製造されるマザーボ
ード2とを、表面実装で物理的にかつ電気的に接続する
ことができる。
t、実質的には構造物31の厚さtをモジュール基板1
あるいはマザーボード2に実装する電子部品の高さ以上
の値にすることにより、モジュール基板1のマザーボー
ド側面への部品実装、およびマザーボード2のモジュー
ル基板の下側面への部品実装が可能となり、高密度実装
が実現できる。すなわち、モジュール基板1およびマザ
ーボード2とも両面実装が可能となる。
定する必要はない。金属膜が、厚膜技術あるいは薄膜技
術で形成が可能な絶縁部材であればどのようなものでも
良い。
に関する第4の実施の形態を説明する。モジュール基板
1とマザーボード2の構成、および実装方法はは第1の
実施の形態と共通するのでその説明を省略する。ここで
は、第1の実施の形態と異なる接続用コネクタについて
説明する。
接続用コネクタに関する第4の実施の形態の斜視図を示
す図である。コネクタ43は、絶縁性の構造物41と、
この構造物に整列して配置された複数のピン42とから
なる。構造物41は耐熱性の樹脂が使用され、コネクタ
43はピン42を配列して耐熱性樹脂のモールド成形に
より製造される。構造物41は四角形の額縁状の形をな
し、4辺が一体に形成されている。ピン42の一方の端
部44は構造物41の面45側に表れ、もう一方の端部
46は面45に対向する面47側に表れる。
ド2をコネクタ43で接続した場合の断面図を示す。ピ
ン42はL字状に4回曲げられた構造をし、ピン42の
端部44、46は、お互いに略平行になり表面実装可能
なように加工されている。ピン42は金属の棒材や金属
のプレス加工品である。
け性を確保するために必要な表面処理がなされている。
このようにして製造されたコネクタ43は、端部44、
46とも、すなわち両面45、47とも表面実装が可能
である。従って、表面実装で製造されるモジュール基板
1と表面実装で製造されるマザーボード2を、このコネ
クタ43を使用して、表面実装で物理的にかつ電気的に
接続することができる。
を、モジュール基板1あるいはマザーボード2に実装す
る電子部品の高さ以上の値にすることにより、モジュー
ル基板1のマザーボード側面への部品実装、およびマザ
ーボード2のモジュール基板の下側面への部品実装が可
能となり、高密度実装が実現できる。すなわち、モジュ
ール基板1およびマザーボード2とも両面実装が可能と
なる。
ル基板1に実装した場合の平面図を示す図である。図1
1(b)は、図11(a)のAA線断面図である。
に、額縁状コネクタ43の4隅近辺に幅広ピン8個を使
用している。幅広ピン48は通常のピン42より幅が広
く構成されている。例えば、ピン配列0.5mmピッチ
のコネクタであれば、通常ピン42を0.2mm程度に
し、幅広ピン48を0.3mm以上にすればよい。これ
により、ピン曲がり強度およびはんだ付け強度が向上す
る。また、これらの幅広ピン48を電源ピンやグランド
ピンに使用することにより、電源やグランドラインのイ
ンピーダンスが低くなり、ノイズの発生などが低減でき
る。さらに、電源の電流容量がアップする。なお、第4
の実施の形態で使用する幅広ピンは、上述した第1〜第
3の実施の形態においても適用することができる。
状の形をなしているので、すなわち、4辺が一体構造と
なっているため、(1)各辺間のピン位置ずれが発生し
ない、(2)ピン全体の平坦度を確保しやすい、(3)
コネクタの製造コストが低くなる、(4)コネクタを使
用した実装コストが低くなる等の効果が生じる。
属の棒材や金属のプレス加工品の例で説明したが、第3
の実施の形態のような金属膜であってもよい。この場合
は、構造物41を額縁状のセラミック成型品等とすれば
よい。
ネクタの例を示したが、コネクタの形態はこれらに限定
するものではない。すなわち、両面に表面実装可能な端
子が形成され、その端子間が電気的に導通しているよう
なあらゆる形態のコネクタは本発明の範囲内である。ま
た、ここで言うコネクタは、2枚の基板を物理的にかつ
電気的に接続するためのあらゆる部材のことを意味す
る。
は、コネクタ3はすべて同一のものであったが、必ずし
もすべて同一でなくてもよい。各種の長さのコネクタ3
を準備し、必要に応じて適宜使い分ければよい。また、
コネクタ3を必ずしも4辺に設ける必要はない。モジュ
ール基板1の対向する両辺近傍にコネクタ3を2個実装
するだけでもよい。コネクタ3の実装数、実装位置は、
諸々の条件を考慮して最適なものにすればよい。これら
の内容は、第2の実施の形態のコネクタ23および第3
の実施の形態のコネクタ33についても同様である。
ュール基板1あるいはマザーボード2にはんだ付けによ
り表面実装する方法を示した。しかし、第3の実施の形
態でのコネクタ33や第4の実施の形態のコネクタ43
では、はんだ付けによる方法以外に、異方性導電材やは
んだボールを使用する方法などもある。異方性導電材
は、絶縁性接着剤中に微小な導電粒子を分散させ、圧着
された部分が導通性を示す部材であり、フィルム状(A
CF)の他、ペースト状(ACP)のものがある。異方
性導電材を使用する場合は、はんだ付けのようにはんだ
のフィレットを形成させる必要がないので、入出力端子
4や取付用ランド5の面積を小さくすることができる。
んだがボール状になり、異方性導電材と同様に、はんだ
付けのようにフィレットを形成させる必要がないので、
入出力端子4や取付用ランド5の面積を小さくすること
ができる。従って、異方性導電材やはんだボールを使用
すると、はんだ付けに比べて高密度実装が可能となる。
さらに、はんだボールの場合は、コネクタ33の厚みが
少々薄くてもはんだボールの高さによりモジュール基板
1とマザーボード2間のスペースを確保することができ
るというメリットもある。
列の端子列を有する例を示したが、1列であってもよい
し、あるいは、3列またはそれ以上であってもよい。
マザーボードで使用される基板自体はプリント配線基板
で説明をしたがこの内容に限定する必要はない。例え
ば、セラミック等の材料で形成されたものでもよい。す
なわち、本発明は、部品の表面実装が可能な基板すべて
に適用される。
いるので、次のような効果を奏する。本発明の基板接続
用コネクタは表面実装可能な第1の端子と第2の端子と
を備えているので、表面実装工程とは異なる専用工程を
必要とせずに少なくとも一対の表面実装基板を互いに接
続することができる。これにより工程が簡素化され、工
程の信頼性向上および低コスト化が実現でき、ひいては
製品の低コスト化および高信頼性化に大きく寄与する。
タに関する第1の実施の形態を説明する図である。
順を示すフローチャートである。
面図を示す図である。
に実装した例を示す図である。
コネクタとマザーボードの接続断面図を示す図である。
タに関する第2の実施の形態を説明する図である。
タに関する第3の実施の形態を説明する図である。
タに関する第4の実施の形態の斜視図を示す図である。
接続した場合の断面図を示す。
平面図、および、AA線断面図である。
来技術を示す図である。
来技術を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】表面実装技術により部品が実装された第1
の基板を表面実装技術により部品が実装された第2の基
板に搭載し、かつ、前記第1の基板と前記第2の基板と
を電気的に接続するために使用されるコネクタであっ
て、 絶縁部材と、 前記第1の基板へ表面実装するために前記絶縁部材の一
の面側に形成された第1の端子と、 前記第1の端子と電気的に導通し、前記第2の基板へ表
面実装するために前記一の面に対向する他の面側に形成
された第2の端子とを備えることを特徴とする基板接続
用コネクタ。 - 【請求項2】請求項1記載の基板接続用コネクタにおい
て、 前記第1の端子と前記第2の端子は金属材料で一体に形
成され、 前記絶縁部材は、前記一体に形成された第1の端子と第
2の端子とを保持するように樹脂材料にてモールド成形
されていることを特徴とする基板接続用コネクタ。 - 【請求項3】請求項1記載の基板接続用コネクタにおい
て、 前記第1の端子と前記第2の端子は、前記絶縁部材の前
記一の面上および前記他の面上に金属膜として形成され
ていることを特徴とする基板接続用コネクタ。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1項記載の基板接
続用コネクタにおいて、 前記絶縁部材は、額縁状に形成されていることを特徴と
する基板接続用コネクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000361242A JP2001223043A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | 基板接続用コネクタ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34056499 | 1999-11-30 | ||
JP11-340564 | 1999-11-30 | ||
JP2000361242A JP2001223043A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | 基板接続用コネクタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001223043A true JP2001223043A (ja) | 2001-08-17 |
Family
ID=26576734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000361242A Pending JP2001223043A (ja) | 1999-11-30 | 2000-11-28 | 基板接続用コネクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001223043A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007136711A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Seiko Epson Corp | デバイス実装構造、デバイス実装方法、及び液滴吐出ヘッド |
JP2018152335A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 唐虞企業股▲ふん▼有限公司Tarng Yu Enterprise co.,ltd | 嵩上げコネクタ及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-11-28 JP JP2000361242A patent/JP2001223043A/ja active Pending
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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JP4687410B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2011-05-25 | セイコーエプソン株式会社 | デバイス実装構造、及び液滴吐出ヘッド |
JP2018152335A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 唐虞企業股▲ふん▼有限公司Tarng Yu Enterprise co.,ltd | 嵩上げコネクタ及びその製造方法 |
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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