JP2020072058A - コネクタ、回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板におけるコネクタの実装面積を低減しつつ、所望のクリープ強度を確保可能なコネクタ、及び、回路基板を提供する。【解決手段】コネクタ１００は、ハウジング１０、１２個の電極端子２０、及び、ペグ３０を備えている。ハウジング１０の側壁部１２には、ペグ３０が固定されている。ペグ３０は、所定の曲げ剛性を提供するように設定された高さ及び厚みを有する平板状の金属部材である。ペグ３０はＬ字型には形成されていない。ペグ３０がＬ字型に形成されていないため、コネクタ１００の実装面積を低減できる。ペグ３０は、従来構成の延設部を備えない代わりに、厚み及び高さの少なくとも何れか一方を調整することにより所定の曲げ剛性を有するように構成されている。クリープ強度の向上には曲げ剛性の向上が寄与するため、上記構成によれば所望のクリープ強度を担保することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、回路基板にはんだ付けされるコネクタ、及び、当該コネクタがはんだ付けされている回路基板に関する。

回路基板の表面に実装される（つまり表面実装型の）コネクタのなかには、ハウジングに組み付けられた金属製のペグが回路基板にはんだ付けされることによって、回路基板に固定されるタイプのものがある（例えば特許文献１、２）。このようなペグは、一般的に特許文献１、２に開示されるようにＬ字型に形成されている。すなわち、ペグは、通常、基板表面に対して立設する姿勢でハウジングの側面に取り付けられる立設部と、立設部の下端部から基板表面に沿うように延設されている延設部とを備える。延設部が回路基板にはんだ付けされる部分に相当する。延設部は、はんだ付けの面積を確保するための構成であって、所望の接着強度が得られる大きさに形成されている。このようなＬ字型のペグは、平板状の金属板をプレス曲げ加工することで製造される。

ところで、はんだは融点が低いため、はんだ付けされている部品に印加される荷重により、クリープを起こしうる。ここでのクリープとは、弾性領域を持たない材料或いは弾性領域外で使われる材料に長時間応力や高温が加わることによって、永久変形を起こし、ついには破断に至る現象を指す。例えば、ケーブルの張力が定常的にコネクタを上側に引っ張る方向（以降、煽り方向）に作用している場合、ペグの開口部付近のはんだが時間の経過とともにクリープしうる。つまりコネクタ自体が回路基板から引き剥がされる方向に、はんだがクリープする。

特許文献２では、上記ケーブルの外力に由来するコネクタの剥離を防ぐために、コネクタ本体（換言すればハウジング）を開口部側と奥側とで２つに分割するとともに、各部材をＬ字型のペグ（補強用端子）にて回路基板にはんだ付けした構成が開示されている。

特開２０１３−１２５５８１号公報 特開２０１０−２５７８９０号公報

特許文献２に開示の方法では、複数の部材のそれぞれをＬ字型のペグで固定する必要があるため、その分だけ製造コストがかかってしまう。また、個々のペグは、はんだ面積が小さいため個々のペグの接着強度が小さいといった課題もある。

また、はんだは、上記の通り、持続的な応力によるクリープしうる。例えば、車両で使用される電子制御装置（以降、ＥＣＵ：Electronic Control Unit）のコネクタに接続されているワイヤーハーネス等のケーブルは、頻繁には取り外されない。換言すれば、コネクタにはケーブルが取り付けられたままとなる。コネクタにケーブルの張力等の外力が持続的に作用する状況においては、はんだがクリープし、回路基板からコネクタが剥離する事象が起こりうる。

なお、はんだをクリープさせる外力としては、コネクタの前後、左右、上下方向から印加される外力が考えられる。ただし、クリープはせん断よりも引っ張り荷重が厳しい。そのため、はんだは回路基板から引き剥がす方向（つまり煽り方向）が最弱方向となる。故に、この煽り方向のクリープ強度を強くすることがクリープ損傷の対策となる。

Ｌ字型のペグでは、クリープに対して所望の強度（換言すれば耐性）を得るために、はんだ付け部分（つまり延設部）がある程度大きく形成されている必要がある。特に、車両においては回路基板が高温環境下になる為、更にクリープし易い条件となる。故に、車両で使用されるコネクタのＬ字型ペグの延設部は、より一層大きく形成されている必要がある。

また、車両においては、端子数が多いケーブルや、通電電流が大きいケーブルが使用されうる。当然、ケーブルの自重が大きいほど、ケーブルからコネクタに作用する外力も大きくなりうる。その結果、車両で使用されるコネクタは、煽り方向の外力に由来するクリープ現象を受けやすく、要求されるクリープ強度も高くなる。

クリープ強度を高める１つの手段は、はんだ付け用の構成である延設部を大きくすることであるが、延設部を大きくすると、回路基板においてその他の電子部品を搭載するためのスペースが減ってしまう。近年は、自動車用システムの高機能化や制御の複雑化に伴い、１つの回路基板に実装される部品点数が増えてきている。その為、延設部を大きくすることによって、クリープ強度を確保する方法は避けたい。むしろ、高密度実装化のため、コネクタの実装面積を低減したいといった需要がある。

なお、Ｌ字型のペグをプレス曲げ加工で製造する場合には、加工性の観点から折り曲げ部分の長さを所定値以上とする必要がある為、延設部の小型化には下限がある。折り曲げ部分の長さの最小値は、ペグの板厚によって定まるパラメータである。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、回路基板におけるコネクタの実装面積を低減しつつ、所望のクリープ強度を確保可能なコネクタ、及び、回路基板を提供することにある。

その目的を達成するためのコネクタは、回路基板に表面実装されるコネクタであって、一端が回路基板の電極に接続されるとともに、他端がケーブルの信号線と電気的に接続される複数の電極端子（２０）と、複数の電極端子を保持するハウジング（１０）と、ハウジングの側面部に設けられてあって、当該ハウジングを回路基板の表面に固定するためのペグ（３０）と、を備え、ペグは、所定の曲げ剛性を提供する厚み及び高さを有する平板状に構成されていることを特徴とする。

上記のコネクタは、はんだのクリープ強度の向上には、はんだ付け面積よりもペグ自体の剛性が大きく寄与するという知見に基づいて創出されたものであって、所定の曲げ剛性を提供する厚み及び高さを有する平板状に構成されたペグを用いて回路基板にはんだ付けされて使用される。このような構成によれば、ペグ自身が従来構成のようにＬ字型に構成されていないので、当然、従来構成の延設部に相当する構成は備えない。延設部が存在しないため、コネクタの実装面積を低減することができる。つまり、上記の構成によれば、回路基板におけるコネクタの実装面積を低減しつつ、所望のクリープ強度を確保することができる。

また、本開示に係る回路基板とは、上記のコネクタが実装された回路基板である。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態におけるコネクタ１００の外観斜視図である。 コネクタ１００を開口側から見た外観形状を示す図である。 コネクタ１００を右側方から見た外観形状を示す図である。 コネクタ１００を上方から見た外観形状を示す図である。 ペグ３０の形状を説明するための図である。 図５に示すＶＩ−ＶＩ線での断面形状を示す図である。 従来構成を示す外観斜視図である。 従来構成を開口側から見た外観形状を示す図である。 コネクタ１００に煽り方向の外力が作用している状態を示した図である。 煽り方向の外力が作用している場合におけるＬ字型ペグ９０の課題について説明するための図である。 Ｌ字型ペグ９０の形状と回路基板とのはんだ付け部分に作用する応力の関係を示す図である。 Ｌ字型ペグ９０の厚みと回路基板とのはんだ付け部分に作用する応力の関係を示す図である。 ペグ３０の変形例を示す図である。 図１３に示すペグ３０のハウジング１０への固定方法の一例を示す図である。 ペグ３０の変形例を示す図である。 ハウジング１０に対するペグ３０の固定位置をハウジング１０の下端に設定に構成を示す図である。 ペグ３０をハウジング１０に固定する部分を側壁部１２の開口側端部に設けた構成を示す図である。 ペグ３０の断面形状を示す図である。

以下、本開示のコネクタ１００の実施形態について説明する。本開示のコネクタ１００は図１〜図４等に示すように、ハウジング１０、複数の電極端子２０、及び、ペグ３０を備えている。コネクタ１００は回路基板２００上に表面実装されて使用されるものである。コネクタ１００は、ケーブル３００の端部に設けられている挿込部材（以降、ケーブル端子３１０）と接続可能に構成されている。ケーブル３００は例えば、車両で使用されるワイヤーハーネスであって、１２本の信号線を１束化したものである。ケーブル３００の直径は例えば１０ｍｍ以上である。コネクタ１００には当該ケーブル３００の自重や引き回し態様に応じた張力が作用しうる。

以降では便宜上、コネクタ１００が回路基板２００に実装されている状態を想定して、コネクタ１００の構成について説明する。もちろん、コネクタ１００は、回路基板２００に実装される前の状態、つまり単体でも流通可能な製品である。なお、各図において、はんだ、及び、回路基板２００に形成されているはんだ付け用のランドの図示は省略している。

ハウジング１０は、複数の電極端子２０を保持するとともに、ケーブル端子３１０と電極端子２０との接続状態を維持するための構成である。ハウジング１０は、電極端子２０とケーブル３００に収容されている信号線とが電気的に接続している状態を保持する役割を担う。ハウジング１０は、樹脂等の所定の絶縁材料を用いて実現されている。ハウジング１０の材料としてはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）など、はんだ付け温度に耐え得る多様な樹脂を採用可能である。

ハウジング１０は、概略的に直方体状の外観形状を有する。ハウジング１０には、ケーブル３００のケーブル端子３１０を嵌め込むための略角筒状の中空部である収容部１５が形成されている。収容部１５は、回路基板２００の表面に沿う方向に向けて開口するように形成されている。便宜上、ハウジング１０において収容部１５の開口端が形成されている方を開口側と称する。また、その反対方向を奥側と称する。収容部１５の開口端から奥側に向かう方向を奥行方向とも記載する。奥行方向は、ケーブル端子３１０を差し込む方向に相当し、開口側は、ケーブル端子３１０を引き抜く方向に相当する。

コネクタ１００には予め上下方向と左右方向とが設定されている。コネクタ１００にとっての上下方向は回路基板２００に直交する方向に相当する。コネクタ１００にとっての左右方向は、上下方向と直交するとともに、ケーブル端子３１０の差し込み方向とも直交する方向に相当する。

ハウジング１０は、より細かくは、奥壁部１１、側壁部１２、上面部１３、及び、ベース部１４を備える。奥壁部１１、側壁部１２、上面部１３、及び、ベース部１４は何れも一体成形されている。奥壁部１１、側壁部１２、上面部１３、及び、ベース部１４によって囲まれる空間が前述の収容部１５に相当する。

奥壁部１１は、ハウジング１０の奥側部分に相当する構成である。奥壁部１１には、複数の電極端子２０が配置されている。奥壁部１１は、複数の電極端子２０を所定の配置態様及び姿勢で保持する。なお、本実施形態の奥壁部１１には、電極端子２０の保持強度を高めるための段差部１１１を備える。段差部１１１は、奥壁部１１の肉厚を大きくした部分に相当する。

側壁部１２は、ハウジング１０の右側面及び左側面を提供する構成である。側壁部１２としては、ハウジングの左側に位置する左側壁部１２ａと、右側に位置する右側壁部１２ｂがある。左側壁部１２ａと右側壁部１２ｂは左右対象な形状に形成されている。側壁部１２の外側表面が側面部に相当する。

側壁部１２には、ペグ保持部１２１が突出形成されている。ペグ保持部１２１は、ペグ３０をハウジング１０に固定（換言すれば保持）するための構成である。ペグ保持部１２１は、ペグ３０を左右（換言すれば前後）から挟み込むように、側壁部１２の開口側と奥側にそれぞれ１つずつ設けられている。ペグ保持部１２１は、ペグ３０を外側から側壁部１２の表面に押し当てることでペグ３０を保持する。便宜上、同一の側壁部１２に配されている２つのペグ保持部１２１を区別する場合には、図３に示すように、相対的に開口側に配されているペグ保持部１２１のことを開口側保持部１２１ｆと記載する。また、奥側に配されているペグ保持部１２１のことを奥側保持部１２１ｒと記載する。

上面部１３は、ハウジング１０の上側部分に相当する構成である。本実施形態の上面部１３には、ケーブル端子３１０が意図せずに抜けることを抑制するための構成として、ケーブル端子３１０に設けられている凸部と嵌合する係止孔１３１が形成されている。ベース部１４は、ハウジング１０の底部（換言すれば土台）として機能する部分である。ベース部１４は、コネクタ１００が回路基板２００上に取り付けられた状態において、回路基板２００の表面と当接／所定の空隙をおいて対向するように構成されている。

ペグ３０は、平板状に形成された金属部材である。ペグ３０の基材としては、はんだ付けができるように基材を表面処理した銅または銅合金が採用されることが多い。もちろん、ペグ３０の基材としては、コストや市場性、生産性などの観点から、例えば鉄を主成分とする合金など、多様な金属類を採用可能である。ペグ３０は、側壁部１２に取り付けられている。具体的には、ペグ３０は図５に示すように、開口側及び奥側に突出した突出部３１を備える。つまり、本実施形態のペグ３０は、板厚方向から見た形状がＴ字型となるように構成されている。突出部３１は、ペグ保持部１２１によって側壁部１２に押し当てられるように保持されている。なお、ペグ３０は、ハウジング１０の樹脂成形時にインサート成形されることで、ハウジング１０に固定されていてもよい。ハウジング１０へのペグ３０の固定方法は適宜変更可能である。

ペグ３０は、下端部３２の底部３２１が回路基板２００にはんだ付けされることで、コネクタ１００を回路基板２００に固定する役割を担う。ペグ３０は、図６に示すように、厚み方向及び高さ方向に平行な断面形状が略直線状（実体的に帯状）となるように構成されている。また、ペグ３０の底部３２１は平坦に形成されている。ペグ３０の底部３２１は、回路基板２００にはんだ付けされている。

ペグ３０の下端部３２の長さＬｐ１は、ハウジング１０の奥行き長さＤａの半分以上に設定されていることが好ましい。例えば下端部３２の長さＬｐ１は、ハウジング１０の奥行き長さＤａの半分に設定されている。ペグ３０の上端部３３の長さＬｐ２は、下端部３２の長さＬｐ１に、突出部３１の長さＬｐ３の２倍を加えた値に相当する。なお、ペグ３０をペグ保持部１２１に圧入若しくはインサート成形で固定機能を持たせるべく、下端部３２の長さＬｐ１よりもコネクタの開口側と奥側に突出させた（換言すれば延設した）構成が、突出部３１に相当する。突出部３１の長さＬｐ３は所望の強度が得られる値に設定されている。

ペグ３０の厚みＴｐは例えば１ｍｍ〜３ｍｍ程度である。ペグ３０の厚みＴｐは、プレス加工性より、Ｈｐ≧３×Ｔｐの関係が目安となる。すなわち、厚みＴｐは、プレス加工性の観点から、高さＨｐの３分の１以下に設定される。例えば、Ｈｐが約５ｍｍの場合、５／３≒１．７ｍｍとなる。もちろん、ペグ３０の厚みＴｐは３ｍｍ以上（例えば４ｍｍ）に設定されていても良い。

ペグ３０の高さＨｐは、ハウジング１０の高さＨａの３分の１以上に設定されていることが好ましい。例えばペグ３０の高さＨｐは、ハウジング１０の高さＨａの３分の１以上に設定されている。厚みＴｐ、高さＨｐ、下端部の長さＬｐ１の設計思想については別途後述する。なお、前述の開口側保持部１２１ｆ及び奥側保持部１２１ｒの離隔及び形状は、ペグ３０の形状に対応するように設計されている。

このようにペグ３０は、特許文献１、２に開示されているようなＬ字型には形成されていない。すなわち、下端部３２から回路基板２００の表面に沿うように延設された延設部を備えない。なお、延設部は図７にて符号９２にて指し示す構成を指す。

電極端子２０は、ケーブル３００の信号線と回路基板とを電気的に接続するための導電性を有する部材である。電極端子２０の材料としては、銅や銀、亜鉛−アルミニウム（Ｚｎ−Ａｌ）合金、など多様な導電体（主として金属）を採用可能である。ここでの金属には合金も含まれる。電極端子２０はコンタクトとも称される。なお、電極端子２０には、ケーブル端子３１０内に形成されている信号電極との導通信頼性を確保するために、めっき等の表面処理が施されている。電極端子２０の表面処理材としては、すずや銅、または金や銀めっきなど、多様な材料（主として金属）を採用可能である。ここでの金属には合金も含まれる。

電極端子２０は、数個から数十個が並列した態様で奥壁部１１に配置されている。複数の電極端子２０は、奥壁部１１（より具体的には段差部１１１）を貫通している。ここでは一例としてコネクタ１００は、１２個の電極端子２０を備える。もちろんコネクタ１００が備える電極端子２０の数は変更可能である。例えばコネクタ１００が備える電極端子２０の数は２４であってもよいし、２０であっても良い。

各電極端子２０は、奥壁部１１から奥側へと露出している部分である引出部２１と、奥壁部１１から開口側へと露出している部分である内部ピン２２と、を備える。内部ピン２２は、電極端子２０において収容部１５内に位置する部分に相当する。引出部２１は、回路基板２００に形成されている電極ランドと当接可能なように屈曲した形状に形成されている。引出部２１の奥側端部は、回路基板２００の主面に形成された電極ランドにはんだ接合されている。

内部ピン２２は、奥壁部１１の収容部側の面に対して直立する姿勢で延出されている。内部ピン２２がケーブル端子３１０内に形成されている信号電極と電気的に当接することにより、回路基板２００は、外部の電子機器や他のプリント配線基板と電気的に接続される。

＜ペグ３０の厚み等の設計思想について＞
ここでは本開示におけるペグ３０の設計思想について説明する。まずは、従来構成として、Ｌ字型に形成されているペグ（以降、Ｌ字型ペグ９０）を用いてコネクタ１００を回路基板２００に固定する構成での課題（主としてクリープ特性）について説明する。なお、ここでの従来構成とは、図７〜図８に示すように、Ｌ字型ペグ９０の延設部９２を回路基板２００にはんだ付けすることで、コネクタ１００が回路基板２００に接着する構成を指す。便宜上、従来構成において提案構成と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

従来構成にてコネクタ１００の固定手段として使用されるＬ字型ペグ９０は、図７、図８に示すように、立設部９１と延設部９２とを備える。立設部９１は、Ｌ字型ペグ９０において、回路基板２００に対して略直立する部分に相当する。立設部９１は、例えばペグ保持部１２１によってハウジング１０の側壁部１２に組み付けられる。延設部は、立設部９１の下端部から基板表面に沿うように延設されている構成であって、回路基板にはんだ付けされる部分に相当する。このようなＬ字型ペグ９０（具体的には立設部９１に対する延設部９２）は、１枚の金属板をプレス曲げ加工することで製造される。立設部９１及び延設部９２の厚みＴｘは、１枚の金属板を折り曲げることによって形成されているため、同じ値に設定されているものとする。立設部９１及び延設部９２の厚みＴｘは、加工性の観点から相対的に薄肉（例えば０．５ｍｍなど）に設定されている。

便宜上、延設部９２において立設部９１に直交する方向の長さをＷｘ、延設部９２の奥行方向の長さをＬｘと記載する。Ｗｘ、Ｌｘの具体的な値は所望の強度が得られるように適宜設計される。通常、Ｗｘは３〜４ｍｍ程度に設定されることが多い。延設部９２の奥行方向の長さＬｘは、提案構成におけるペグ３０の下端部３２の長さＬｐ１と同じ値に設定されている。Ｌ字型ペグ９０の立設部９１の高さは、適宜設計されればよく、例えば提案構成におけるペグ３０の高さＨｐと同じ値に設定されている。

従来構成では、はんだのクリープに対する強度（以降、クリープ強度）をはんだ付け面積によって確保するという技術思想で構成されている。そのため、Ｌ字型ペグ９０の基材となる金属板の厚みＴｘは重要視されていなかった。むしろ、Ｌ字型ペグ９０の基材となる金属板の厚みＴｘは、折り曲げ加工性の観点からなるべく薄肉化されている。つまり、Ｌ字型ペグ９０自体が弾性変形しやすい。また、Ｌ字型ペグ９０の屈曲部分の、屈曲が開く方向への剛性は小さい。換言すれば、Ｌ字型ペグ９０の屈曲部９３は、当該屈曲部分を伸ばす方向（以降、開展方向）に変形しやすい。

故に、従来構成では図９に示すように、ケーブル３００の張力がハウジング１０の開口側端部を上側に引っ張る方向（以降、煽り方向）に作用している場合、立設部９１にひずみが生じ、当該張力に由来する応力は開口部付近の構成に集中する。また、Ｌ字型ペグ９０の屈曲部９３は屈曲が伸びる方向へと変形しやすい。そのため、外力は、図１０に示すように、屈曲部９３の開口側端部に集中する。図９等に示すドットパターンのハッチングを付与している矢印は、力の作用方向を示している。

その結果、ケーブル３００の張力が煽り方向に持続的に作用している場合には、延設部９２は、図１０に示すように屈曲部９３の開口側端部付近から捲れ上がるようにクリープが進行しうる。図１０は、クリープの進行の起点となる部分を概念的に示した図である。当然、当該クリープが進行するとコネクタ１００が回路基板２００から剥離するといった事象が発生しうる。なお、図１０はコネクタ１００の下方から回路基板２００とコネクタ１００との接着面を見たときの構成を概念的に示した図であって、斜線ハッチングを施している領域は、屈曲部９３の開口側端部付近、すなわちクリープによる剥離の起点となりやすい部分を表している。図１０においては、ペグ保持部１２１やケーブル３００等の図示は省略している。

このような従来技術に対し、開示者らは、種々の試験に基づき、煽り方向に対するペグの曲げ剛性（換言すれば撓み強度）が高いほど、煽り方向の外力に対するクリープ強度は高まるといった知見を得た。提案構成は、当該知見に基づいて創出されたものであって、ペグから屈曲部９３及びそれに付随する延設部９２を除去するとともに、ペグの厚みや高さを増大させることでクリープ強度の確保及び向上を図る。

具体的には次の通りである。クリープ強度の向上に寄与するペグの曲げ剛性は、煽り方向に対応するペグ３０の断面係数Ｚによって定まる。煽り方向に対応するペグ３０の断面とは、奥行き方向に直交する断面である。断面係数Ｚが高いほど、クリープ強度の向上に寄与するペグの曲げ剛性が強いこと（ひいてはクリープ強度が高いこと）を意味する。煽り方向に対応するペグ３０の断面係数Ｚは、Ｚ＝（Ｔｐ×Ｈｐ＾２）／６によって求まる。

故に、提案構成としての本実施形態のペグ３０は、主として高さＨｐを大きくする事により、所望のクリープ強度を達成するように設計されている。断面係数Ｚは、高さＨｐの２乗に比例するため、厚みＴｐを増大させるよりも、高さＨｐを増大させた方が断面係数Ｚ（ひいてはクリープ強度）の向上に寄与するためである。また、高さＨｐを増加させても、回路基板２００へのコネクタ１００の実装面積には影響を与えないといった利点もある。なお、高さＨｐは、本実施形態ではハウジング１０の高さＨａの３分の１程度に設定されているが、さらなるクリープ強度の向上のために、高さＨｐは高さＨａの半分に設定されていても良い。

もちろん、厚みＴｐも、より大きいことが好ましい。本実施形態のペグ３０は、プレス曲げ加工を施す必要がない。すなわち、提案構成では従来構成よりも厚みＴｐを大きくすることができる。なお、厚みＴｐは、従来構成の延設部９２の延出長Ｗｘ以下に設定可能である。例えば厚みＴｐは１〜２ｍｍ程度で十分である。ペグ３０の厚みＴｐ及び高さＨｐは、所望の曲げ剛性を提供するように設定されている。目標とする曲げ剛性は、要求されるクリープ強度に応じて定まるものである。

以上で述べたように本実施形態のペグ３０は、はんだ付け面積を増大させるといった技術思想とは異質な技術思想によって、製品として要求されるクリープ強度を達成するものである。すなわち、ペグ３０自体の曲げ剛性を高めることで煽り方向の外力に対するクリープ強度を高める。具体的には、延設部９２を廃止するとともに、高さＨｐ及び厚みＴｐを大きくすることによって、ペグ３０のクリープ強度を向上させる。当然、クリープ強度が高まれば、回路基板２００からコネクタ１００が剥離することを抑制することができる。また、それに伴い、回路基板２００とケーブル３００間での導通不良が発生することを抑制可能となる。

そして、本実施形態のペグ３０は、Ｌ字型ペグ９０が有する延設部９２に相当する部分を備えない。故に、回路基板２００上に延設部９２をはんだ付けするためのランドを設ける必要がない。そのため、回路基板２００上におけるコネクタ１００の実装面積を低減することができる。近年は、回路基板２００へ多数の素子を高密度実装する需要が高まっている。延設部９２の面積を省略できれば、当該空きスペースに複数（例えば３個）の素子を搭載可能となる。すなわち、提案構成によれば、回路基板の高密度実装化に対応しつつ、従来構成と同等以上のクリープ強度を提供可能となる。

また、提案構成によれば、ペグ３０と回路基板２００とのはんだ接合部分を外部から視認可能である。そのため、ペグ３０と回路基板２００とのはんだ付け状態（良好／不良）を見た目で判断可能といった利点を有する。また、ペグ３０の製造工程として、プレス曲げ加工を省略できる。つまり、ペグ３０の製造工数を低減できる。故に、ペグ３０（ひいてはコネクタ１００）のコストを抑制することができる。加えて、コネクタ１００を回路基板２００に接着するために使用されるはんだの量も低減される。故に、提案構成によればコネクタ１００の製造コストをより一層低減可能である。

上記の構成を有するコネクタ１００は、回路基板２００において適宜設計される位置（主として縁部）にはんだ付けされて使用される。コネクタ１００の電極端子２０やペグ３０を回路基板２００にはんだ付けする方法としては、例えばリフロー方式やフロー方式など多様な方法を援用することができる。リフロー方式とは、回路基板２００の所定部位にはんだペーストを印刷し、その上に電子部品をマウントしてからリフロー炉に送り、赤外線や熱風などではんだを溶かして接合する方式を指す。例えば、回路基板２００の表面には、電極端子２０及びペグ３０が当接する位置に、それぞれランドが形成されている。これらランドの上面には例えばスクリーン印刷工法によってペースト状に練り込んだはんだ粒子（はんだペースト）が貼設されている。当該回路基板２００の所定位置にコネクタ１００を載置した状態で、はんだペーストを溶融、凝固させることにより、種々の電極端子２０及びペグ３０は回路基板２００に設けたランドにはんだ接合される。

また、ペグ３０は、ペグ３０の元となる所定の厚みＴｐを有する金属平板に対して、ペグ３０の形状に応じた型を用いてプレス打ち抜き加工することで製造可能である。ペグ３０は、プレス打ち抜き加工後に、フープめっき処理が施されればよい。当該製造手順によれば、プレス破断面にもめっきを付与することができる。

なお、開示者らが、煽り方向におけるペグの剛性が高いほど、煽り方向の外力に対するクリープ強度は高まるといった知見を得るまでに実施した試験の結果を図１１、及び図１２に示す。

図１１は、従来構成に相当する基準構成、第１比較構成、及び第２比較構成のそれぞれに対して、煽り方向に所定量の外力を作用させた場合の、はんだ付け部分に生じる応力を解析した結果を示している。ここでの基準構成とは、所定の厚みＴｘ及び延出長Ｗｘを有するＬ字型ペグ９０を用いてなる従来構成を指す。第１比較構成とは、延出長Ｗｘの調整によって、基準構成の延設部９２の面積を１．３倍にした構成に相当する。第２比較構成は、基準構成にて使用されるＬ字型ペグ９０の厚みＴｘを１．３倍にした構成を指す。

図１１に示すように、延設部９２の面積、換言すれば、はんだ付け部分の面積を１．３倍にするよりも、板厚を１．３倍にした方が、はんだ付け部分に生じる応力が低減される。つまり、延設部９２の面積を増大させるよりも、厚みＴｘを大きくするほうが、はんだ付け部分に生じる応力の低減に寄与すると推定される。

また、開示者らはＬ字型ペグ９０の厚みＴｘを変更した場合の、厚みＴｘとはんだ付け部分に生じる応力との関係をシミュレーション等によって解析した。図１２はその解析結果を示すものである。図１２に示すように、厚みＴｘを大きくするほど、つまり、ペグの曲げ剛性を強くするほど、はんだ付け部分に生じる応力が小さくなる。このような性質は、ペグの断面形状をＬ字型から直線状／帯状とした場合も同様である。つまり、ペグ３０の構成としては、煽り方向に対する曲げ剛性（換言すれば撓み強度）が高いほど、はんだ付け部分に生じる応力を低減できる。当然、応力が低減できれば、クリープを抑制できる。つまりクリープ強度は高まる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

［変形例１］
上記の実施形態では一例としてペグ３０が開口側縁部及び奥側縁部に突出部３１を備え、板厚方向から見た場合の形状（以降、平板形状）がＴ字型となるように構成されている態様を開示しているが、これに限らない。例えば図１３に示すように、ペグ３０は矩形状の平板形状を有するように形成されていても良い。ペグ３０は全体として平板状に構成されていればよく、その平板形状は適宜変更可能である。

ペグ３０を矩形状に形成する構成においては、例えば図１４に示すように、ペグ３０の開口側端部と、奥側端部とが、ペグ保持部１２１によって側壁部１２に加圧接触されることで、ハウジング１０にペグ３０が固定されればよい。図１３、図１４においてハッチングを施している部分が、ペグ保持部１２１によって加圧される領域を示している。もちろん、前述の通り、ハウジング１０へのペグ３０の固定方法はこれに限らず、インサート成形など多様な方法を採用可能である。

また、ペグ３０には適宜穴部３４が設けられていても良い。例えばペグ３０には、図１５に示すように１つ又は複数の穴部３４が設けられていても良い。穴部３４は、ペグ３０の剛性を劣化させない範囲においては適宜設けられればよい。また、ペグ３０には、切り込み（スリット）が設けられていても良い。

［変形例２］
上述した実施形態ではペグ保持部１２１が側壁部１２の下端から所定量上方となる位置でペグ３０を保持する態様を開示したが、これに限らない。図１６に示すように、側壁部１２の下端にてペグ３０を保持するように構成されていても良い。このようにペグ３０の下端部３２付近にてハウジング１０に固定する構成によれば、ペグ３０の上端部３３付近のみでハウジング１０に固定する構成よりも、煽り方向の外力によってはんだ付け部分へ作用するモーメントを低減することができる。その結果、クリープ強度をより一層高めることができる。ハウジング１０とペグ３０との固定部がペグ３０のはんだ付け部分に作用するモーメントの作用起点となりうるため、ハウジング１０とペグ３０との固定部は、はんだ付け部分（つまりペグ３０の底部３２１）から可能な限り近くに設定されていることが好ましい。

また、開口側保持部１２１ｆは、図１７に示すように側壁部１２の開口側端部に位置するように構成されていても良い。ハウジング１０に印加される煽り方向の外力は、開口側の端部に最も作用する。側壁部１２の開口側端部に開口側保持部１２１ｆを設けた構成によれば、ペグ３０から外力の作用点までの距離が小さくなるため、はんだ付け部分に作用するモーメントを抑制できる。その結果、クリープ強度等をより一層向上させる事ができる。なお、当該構成はペグ３０を側面部の開口側の端部から奥行方向に沿って設けた構成に相当する。図１７ではペグ３０の高さＨｐをハウジング１０の高さＨａの半分程度に設定した態様を図示している。

［変形例３］
ペグ３０の底部３２１は、回路基板２００に設けられたランドとはんだ接合される部分である。ペグ３０の底部３２１の断面形状は、図１８の（Ａ）に示すように半円状に形成されていてもよい。そのような底部３２１の断面形状によれば、下端部３２に対してはんだが吸着する面積が増大するため、回路基板２００に対するコネクタ１００の接着強度をより一層高める事ができる。なお、半円状に丸みを帯びさせた底部３２１は、例えば、プレス打ち抜き加工によって生じた底部３２１としての破断面の角部を削り取る（つまり面取りする）ことで形成されればよい。その加工方法としては、コストの抑制の観点から、プレス加工による成形が好適である。

また、ペグ３０の底部３２１は、図１８の（Ｂ）に示すように、底部３２１の断面形状は多角形に形成されていても良い。図１８の（Ｃ）に示すように、底部３２１の断面形状は凹凸を有するように構成されていても良い。これらの態様によっても、下端部３２に対してはんだが吸着する面積が増大するため、回路基板２００に対するコネクタ１００の接着強度をより一層高める事ができる。なお、上記の構成は、ペグ３０の厚みＴｐをある程度大きくしたことによって導入可能な構成である。底部３１の加工方法としては、コスト抑制の観点からは、プレス加工による成形が好適である。

１００ コネクタ、２００ 回路基板、３００ ケーブル、１０ ハウジング、２０ 電極端子、３０ ペグ、９０ Ｌ字型ペグ、１１ 奥壁部、１２ 側壁部、１３ 上面部、１４ ベース部、１５ 開口部、１２１・１２１ｆ・１２１ｒ ペグ保持部、３２ 下端部、３３ 上端部、３２１ 底部、９１ 立設部、９２ 延設部、９３ 屈曲部

Claims (11)

1. 回路基板に表面実装されるコネクタであって、
   一端が回路基板の電極に接続されるとともに、他端がケーブルの信号線と電気的に接続される複数の電極端子（２０）と、
   複数の前記電極端子を保持するハウジング（１０）と、
   前記ハウジングの側面部に設けられてあって、当該ハウジングを前記回路基板の表面に固定するためのペグ（３０）と、を備え、
   前記ペグは、所定の曲げ剛性を提供する厚み及び高さを有する平板状に構成されていることを特徴とするコネクタ。
2. 請求項１に記載のコネクタであって、
   平板状の前記ペグの下端に位置する底部（３２１）には、前記側面部に直交する方向に延設された構成は設けられておらず、前記底部が前記回路基板の表面にはんだ付けされるように構成されているコネクタ。
3. 請求項１又は２に記載のコネクタであって、
   前記ペグの底部の断面形状は、半円状又は多角形状に形成されていることを特徴とするコネクタ。
4. 請求項１又は２に記載のコネクタであって、
   前記ペグの底部には凹凸が形成されていることを特徴とするコネクタ。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載のコネクタであって、
   前記ペグは、前記側面部の開口側の端部から奥行方向に沿って設けられているコネクタ。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載のコネクタであって、
   前記ペグは、前記側面部の下端で前記ハウジングと固定されているコネクタ。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載のコネクタであって、
   前記ペグの厚みは、１．５ｍｍ以上に設定されているコネクタ。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載のコネクタであって、
   奥行方向における前記ペグの長さは、前記側面部の奥行方向の長さの半分以上に設定されているとともに、
   前記ペグの高さは前記側面部の高さの３分の１以上に設定されているコネクタ。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載のコネクタは、１２本以上の信号線を備えるケーブルと接続されるためのコネクタであることを特徴とするコネクタ。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載のコネクタは、車両で使用されるワイヤーハーネスと接続されるためのコネクタであることを特徴とするコネクタ。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載のコネクタが実装されている回路基板。

Images