JP2017033698A - コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板へのコネクタの実装面積を狭める。
【解決手段】このコネクタ１０は、ハウジング２０と複数のコンタクト３０を備えている。それら複数のコンタクト３０は、２列に配列されてハウジング２０に固定されている。各列に配列されているコンタクト３０は、交互に配列された第１コンタクトと第２コンタクトとからなる。第１コンタンクは、回路基板の表面に半田付けされる第１端子部３１ａを有する。第２コンタクトは、スルーホールに挿し込まれてその回路基板に半田付けされる第２端子部３２ａを有する。さらに、２列のうちの第１列と第２列とでは、同種類の端子部を有するコンタクトどうしが配列方向に位相がずれた位置に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、回路基板に搭載されるコネクタに関し、特にＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）に好適に搭載されるコネクタに関する。

小型化の要請により、近年、コネクタも益々小型化される傾向にある。しかしながら、コネクタのみが小型化されても、そのコネクタを回路基板等に搭載したときの、実質的な実装面積を狭めることができないと、コネクタの小型化の意味が半減するおそれがある。

例えば、コネクタをＦＰＣに搭載する場合、コネクタはＦＰＣの端部に搭載されることも多い。コネクタをＦＰＣの端部に搭載すると、そのコネクタに接続される配線は、ＦＰＣが延在する一方向にのみ延ばす必要がある。この場合に、ＦＰＣの一方の表面のみを使って配線すると、配線の必要上から広い実装面積を必要とする。そこで、ＦＰＣの表裏両面を使うことで、ＦＰＣの、配線のための面積を狭めることが行なわれている。

特許文献１には、ＦＰＣ等の回路基板の表面に半田付けされるＳＭＴ端子部と回路基板のスルーホールに挿し込まれるスルーホール端子部とを混在させたコネクタが開示されている。

特開２０００−２０８１８５号公報

上掲の特許文献１に開示されたコネクタの場合、ＳＭＴ端子部のグループとスルーホール端子部のグループが互いに独立していて、実装面積を狭めるにはほとんど役立っていない。

本発明は、上記事情を鑑み、実装面積が狭いコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のコネクタは、
ハウジングと、
配列方向に２列に配列されてハウジングに固定された複数のコンタクトとを備え、
上記複数のコンタクトは、各列ごとに、回路基板の表面に半田付けされる第１端子部を有する第１コンタクトと回路基板のスルーホールに挿し込まれて回路基板に半田付けされる第２端子部を有する第２コンタクトとが交互に配列され、さらに上記２列のうちの第１列と第２列とでは、第１コンタクトどうし、および第２コンタクトどうしは、配列方向に位相がずれた位置に配置されていることを特徴とする。

第１コンタクトは、第１端子部を有する。この第１端子部は、回路基板の表面に半田付けされる。一方、第２コンタクトは、第２端子部を有する。この第２端子部は、回路基板のスルーホールに挿し込まれる。この第２端子部の場合、回路基板の裏面に通じているため、裏面に配線することができる。第１コンタクトの第１端子部は回路基板の表面にのみ半田付けされ、裏面の配線が、その部分を避ける必要がない。

本発明のコネクタは、このような特徴を持つ第１コンタクトと第２コンタクトが各列ごとに交互に配列されている。このため、各列ごとに回路基板の表面と裏面を交互に配線に利用できる。また、本発明のコネクタは、このような、第１コンタクトと第２コンタクトが交互に配列されたコンタクト列を２列備えている。それら２列のうちの第１列と第２列とでは、配列方向に位相がずれている。このため、第１列のコンタクトの配線と第２列のコンタクトの配線との重なりを避けることが容易である。

ここで、本発明のコネクタにおいて、第１端子部と第２端子部は、各列ごとに、配列方向に交わる横方向について互いに異なる位置に設けられていることが好ましい。

第１端子部および第２端子部のいずれであっても、回路基板に半田付けするには、その端子部の周りに半田付けのための面積が必要となる。

第１コンタクトと第２コンタクトは、各列ごとに交互に配列されている。この場合に第１端子部と第２端子部が配列方向に一直線に並んでいると回路基板上の半田付けのための面積を必要とする部分を一直線に並べる必要がある。すなわち、半田付け部分が互いに干渉しないよう、配線のピッチ、すなわち列内のコンタクトのピッチを広げておく必要がある。

本発明のコネクタにおいて、第１端子部と第２端子部を各列ごとに、配列方向に交わる幅方向について互いに異なる位置に設けておく。こうすると、回路基板上の半田付け部分が、各列ごとに千鳥配置となり、コンタクトのピッチを狭めることができる。

また、本発明のコネクタにおいて、上記第１端子部と第２端子部は、各列ごとに、配列方向に交わる横方向について互いに横並びの位置に設けられていることが好ましい。

このように、第１列と第２列とで、位相を１８０°ずらした構成をすることで、コネクタ上のコンタクトのレイアウト、および回路基板の表裏面双方を使って密な配線をするときの配線のレイアウトが容易となる。

以上の本発明のコンタクトによれば、回路基板上の実装面積を狭めることができる。

本発明の一実施形態としてのコネクタの、嵌合面側から見た斜視図である。 図１に示すコネクタの、回路基板への搭載面側から見た斜視図である。 図１，図２に示すコネクタの側面図である。 図１〜図３に示すコネクタの断面を示す拡大図である。 本実施形態のコネクタが搭載される回路基板上の配線パターンを示した図である。 比較例としてのコンタクトと、そのコンタクトが実装される回路基板上の配線パターンを示した図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのコネクタの、嵌合面側から見た斜視図である。

また、図２は、図１に示すコネクタの、回路基板への搭載面側から見た斜視図である。

これら図１，図２に示すコネクタ１０は、ハウジング２０と、複数のコンタクト３０と、補強金具４０とを備えている。

ハウジング２０は、平面視で略長方形状を有している。図１に示す嵌合面１１には、その中央に長手方向に延びる台部２１が形成され、その両側に、長手方向に延びる溝２２が形成されている。これら２本の溝２２は、長手方向両端部の窪み部２３で互いに繋がっている。

これら２本の溝２２それぞれには、複数のコンタクト３０が配列されている。コンタクト３０の詳細は後述する。

また、このコネクタ１０の長手方向両端部には、補強金具４０が備えられている。このコネクタ１０は、図２に示す搭載面１２を回路基板（不図示）に向けて、その回路基板に搭載される。

この搭載面１２には、２列に配列された複数のコンタクト３０（図１参照）の端子部３０ａがあらわれている。これらの端子部３０ａは、回路基板に半田付けされる。また、この搭載面１２の、長手方向両端部には、補強金具４０の半田固定部４１があらわれている。補強金具４０の半田固定部４１も、コンタクト３０の端子部３０ａとともに、回路基板に半田付けされる。このコネクタ１０は、補強金具４０の半田付けにより、回路基板に強固に固定される。

図３は、図１，図２に示すコネクタの側面図である。

また、図４は、図１〜図３に示すコネクタの断面を示す拡大図である。ここで、図４（Ａ），（Ｂ）は、図３に示す、それぞれ矢印Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂに沿う断面を表わしている。

ここでは、図１，図２とともに、これらの図も参照しながら、本実施形態のコネクタ１０のコンタクト３０について説明する。

図１に示すハウジング２０に設けられた２本の溝２２の各々には、複数のコンタクト３０が１列ずつ配列されている。ここで、このコネクタ１０のコンタクト３０には、第１コンタクト３１と第２コンタクト３２という、互いに種類が異なる２種類のコンタクトが備えられている。各溝２２に配列された複数のコンタクト３０は、互いに交互に配列された第１コンタクト３１と第２コンタクト３２とから構成されている。ここで、一方の溝２２に配列されている第１列の複数のコンタクト３０と、もう一方の溝２２に配列されている第２列の複数のコンタクト３０とを比べる。すると、第１列と第２列とでは、第１コンタクト３１どうし、および第２コンタクト３２どうしが、各列の配列方向（溝２２の長手方向）に位相がずれた位置に配置されている。具体的には、本実施形態のコネクタ１０の場合、位相が１８０°異なる位置に配置されている。すなわち、第１列と第２列との間で、第１コンタクト３１と第２コンタクト３２が横並びの位置に設けられている。

ここで、第１コンタクト３１は、回路基板の表面に半田付けされるタイプの第１端子部３１ａを有する。この第１端子部３１ａは、図２，図４に示すように、回路基板の表面に沿うように横向きに延びた形状を有する。一方、第２コンタクト３２は、回路基板のスルーホールに挿し込まれて半田付けされるタイプの第２端子部３２ａを有する。この第２端子部３２ａは、図２，図４に示すように、コネクタ１０の搭載面１２から突き出たピン形状を有する。

また、第１端子部３１ａと第２端子部３２ａは、図３，図４に示すように、第１列と第２列の各列ごとに、配列方向に交わる横方向について互いに異なる位置に設けられている。具体的には、本実施形態のコネクタ１０の場合、第１端子部３１ａは、コネクタ１０の幅方向外寄りの位置に設けられていて、第２端子部３２ａは、コネクタ１０の幅方向中央寄りの位置に設けられている。

図５は、本実施形態のコネクタが搭載される回路基板上の配線パターンを示した図である。

ここで、図５（Ａ）は、コンタクトの端子部と回路基板上の配線パターンとの位置関係を示すための、コネクタ１０が回路基板５０に搭載された状態の断面図である。この図５（Ａ）には、コネクタ１０の断面としては、図４（Ａ）と同様、図３の矢印Ａ−Ａに沿う断面が示されている。

また、図５（Ｂ），（Ｃ）は、回路基板の、それぞれ、平面図および裏面図である。ただし、ここでは、図示の平易さのため、２列に並ぶコンタクト３０は、各列ごとに４つのコンタクト３０が配列されているものとして図示している。また、ここでは、コネクタ１０は、回路基板５０の右端に搭載されている。なお、回路基板５０は、剛性を有する回路基板であってもよいし、ＦＰＣであってもよい。

図５（Ａ）のコネクタ１０の断面図上では、右側に第１コンタクト３１および第１端子部３１ａが示されている。そして、左側に第２コンタクト３２および第２端子３２ａが示されている。ただし、前述の通り、図５（Ａ）の紙面に垂直な配列方向の各列ごとに、第１コンタクト３１（第１端子部３１ａ）と第２コンタクト３２（第２端子部３２ａ）が交互に配列されている。また、その配列方向に交わる横方向、すなわち、図５（Ａ）の左右方向には、第１コンタクト３１（第１端子部３１ａ）と第２コンタクト３２（第２端子部３２ａ）が、互いに横並びの位置にある。さらに、各列内において、第１端子部３１ａと第２端子部３２ａは、配列方向に交わる幅方向（図５（Ａ）の左右方向）について互いに異なる位置に設けられている。

これに対応して、回路基板５０の表面の配線パターンは、図５（Ｂ）に示すパターンとなる。すなわち、左側に第１列目の第１コンタクト３１の第１端子部３１ａ用のパッド５１１が配置される。第１列目の第１コンタクト３１の第１端子部３１ａは、この左側のパッド５１１にそれぞれ半田付けされる。そして、その左側のパッド５１１の列の右隣りに第１列目の第２コンタクト３２の第２端子部３２ａ用のランド５２１が形成されている。これらのランド５２１の中央には、回路基板５０の表面（図５（Ｂ））と裏面（図５（Ｄ））とに貫通したスルーホール５３１が穿設されている。第１列目の第２コンタクト３２の第２端子部３２ａは、スルーホール５３１に差し込まれた状態でランド５２１（および図５（Ｄ）に示す、回路基板５０の裏面のランド５４１）に半田付けされる。

ここで、左側に並ぶ第１列目用のパッド５１１とその右隣りに並ぶ第１列目用のランド５２１は、配列方向（図５（Ｂ）の上下方向）に位相が互いに１８０°異なる位置に設けられている。これは、第１列に第１コンタクト３１（第１端子部３１ａ）と第２コンタクト３２（第２端子部３２ａ）が交互に配列されていることに対応している。

図５の右側の第２列についても同様であるが、第１列のパッド５１１およびランド５２１と比べると、左右が逆転し、かつ第１列とは配列方向に位相が１８０°異なっている。すなわち、図５の最も右側に第２列の第１コンタクト３１の第１端子部３１ａ用のパッド５１１の列が設けられている。第２列の第１コンタクト３１の第１端子部３１ａは、この右側のパッド５１１にそれぞれ半田接続される。また、そのパッド５１１の列の左隣りであって、第１列用のランド５２１の列の右隣りに、第２列用のランド５２１の列が設けられている。第２列用の各ランド５２１の中央にも、回路基板５０の表面（図５（Ｂ））と裏面（図５（Ｃ））とに貫通したスルーホール５３１が形成されている。第２列の第２コンタクト３２の第２端子部３２ａは、この列のランド５２１の中央のスルーホール５３１に挿し込まれた状態で、そのスルーホール５３１の周りのランド５２１（および図５（Ｃ）に示す、回路基板５０の表面ランド５４１）に半田付けされる。

ここで、第１列用のパッド５１１と第２列用のランド５２１は、横並びの位置、すなわち、配列方向について同一の位置に設けられている。また、これと同様に、第１列用のランド５２１と第２列用のパッド５１１が、横並びの位置、すなわち、配列方向について同一の位置に設けられている。

これは、図５（Ａ）に示すように、コンタクト３０の２列の配列において、一方の列の第１コンタクト３１ともう一方の列の第２コンタクト３２が横並びの位置に設けられていることに対応している。

左側のパッド５１１からは、配線５３がそのまま左方向に直線的に延びている。一方、右側のパッド５１１から延びる配線５３は、第１列用のランド５２１を迂回し、迂回した後は直線的に、左側のパッド５１１から延びる配線５３の間を通って左側に延びている。

図５（Ｂ）に示す、回路基板５０の表面には、ランド５２１から延びる配線は形成されていない。

図５（Ｂ）に示したスルーホール５３１は、そのまま、図５（Ｃ）に示す回路基板５０の裏面にもあらわれている。そして、この図５（Ｃ）に示す回路基板５０の裏面には、各スルーホール５３１の周りにランド５４１が設けられている。そして、各配線５４が、各ランド５４１から左側に直線的に延びている。回路基板５０の裏面には、第２コンタクト３２に接続された配線５４のみ存在し、第１コンタクト３１用のパッドや配線は存在しない。

図６は、比較例としてのコンタクトと、そのコンタクトが実装される回路基板上の配線パターンを示した図である。

図６（Ａ）は、比較例としてのコネクタ１０’の断面図である。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す比較例としてのコネクタが搭載される回路基板５０’の表面の配線パターンを示した図である。さらに、図６（Ｃ）は、その回路基板５０’の裏面の配線パターンを示した図である。

ここで、図５（Ａ）に示すコネクタ１０’における、コンタクト３０の配列ピッチや横幅（図５（Ａ）の左右方向の寸法）は、図１〜図５に示した実施形態のコネクタ１０と同一である。すなわち、この比較例のコネクタ１０’の、回路基板への投影面積は、実施形態のコネクタ１０と同一である。

図６（Ａ）に示す比較例としてのコネクタ１０’は、図１〜図５に示す実施形態のコネクタ１０と同様、複数のコンタクト３０が２列に配列されている。そこに配列されているコンタクト３０は、全て、本発明にいう第１コンタクトに相当し、表面実装タイプの端子部を有するコンタクトである。ただし、各列に並ぶコンタクト３０には、回路基板に半田付けされる端子部の位置が、配列方向に交わる幅方向（図５の左右方向）に互いに異なる２種類のコンタクトが存在する。そして各列には、それら２種類のコンタクトが配列方向に交互に並んでいる。このため、図５（Ｂ）に示すように、回路基板５０’の表面には、２列のうちの第１列用のパッド５１１が配列方向（図５（Ｂ）の上下方向）に千鳥に配列されている。また、これと同様に、２列のうちの第２列用のパッド５１１も、配列方向に千鳥に配列されている。これらのパッドには、コネクタ１０’の各コンタクト３０の端子部３１が半田接続される。

左側の第１列用のパッド５１１からは、左側に直線的に配線５４が延びている。右側の第２列用のパッド５１１からは、右側に向かって短い配線５５が延び、その先に円形のランド５５１が千鳥に配置されている。各ランド５５１の中央には、回路基板５０’の表裏面に延びるビア５５２が形成されている。回路基板５０’の裏面にも、その裏面にまで延びる各ビア５５２の周りにランド５５３が形成されている。そして回路基板５０’の裏面のランド５５３から左側に、配線５４が延びている。第２列目のコンタクト３０は、回路基板５０’の表面の右側の千鳥配列のパッド５５１に半田接続され、配線５５を経由し、さらにビア５５２を経由して裏面側に導通して、裏面の配線５４に繋がっている。

図５と図６とを比較すると明らかなとおり、コネクタ１０，１０’の回路基板５０，５０’への投影面積自体は互いに同一であっても、半田付けや配線の引き回し等のために必要となる面積を考慮したときの実装面積は、図５に示す本実施形態のコネクタ１０の方が小さい。また、表面実装型コンタクトの、回路基板の表面への半田付けを担うパッド５１１は、図５に示す本実施形態のコネクタ１０の方が広い面積を確保することができ、半田付けの信頼性が向上している。

１０，１０’ コネクタ
１１ 嵌合面
１２ 搭載面
２０ ハウジング
２１ 台部
２２ 溝
２３ 窪み部
３０ コンタクト
３０ａ 端子部
３１ 第１コンタクト
３１ａ 第１端子部
３２ 第２コンタクト
３２ａ 第２端子部
４０ 補強金具
４１ 半田固定部
５０，５０’ 回路基板
５３，５４，５５ 配線
５１１ パッド
５２１，５４１，５５３ ランド
５３１ スルーホール
５５２ ビア

Claims (3)

1. ハウジングと、
   配列方向に２列に配列されて前記ハウジングに固定された複数のコンタクトとを備え、
   前記複数のコンタクトは、各列ごとに、回路基板の表面に半田付けされる第１端子部を有する第１コンタクトと回路基板のスルーホールに挿し込まれて該回路基板に半田付けされる第２端子部を有する第２コンタクトとが交互に配列され、さらに前記２列のうちの第１列と第２列とでは、前記第１コンタクトどうし、および前記第２コンタクトどうしは、前記配列方向に位相がずれた位置に配置されていることを特徴とするコネクタ。
2. 前記第１端子部と前記第２端子部は、各列ごとに、前記配列方向に交わる横方向について互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のコネクタ。
3. 前記第１端子部と前記第２端子部が、前記２列の間で、前記配列方向に向かって互いに横並びの位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のコネクタ。

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