JP2000502490A - 印刷回路基板用カードエッジコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＳＩＭＭコネクタ（２）は、２列のコンタクト（８、１０）を具備する。コンタクト（１０、１４）は、コンタクトの列方向に互いにオフセットしている。この結果、ＳＩＭＭカード（２４）の隣接するコンタクトパッドは、基板の両面に交互に接触する。余分な接触点をなくすことにより、比較的広く十分な接触力が得られるが大きな弾性範囲を有する梁に金属板の平面からコンタクトを打ち抜きすることができる。特に、製造コストを低減するために、コンタクト列全体を１製造工程でハウジング内に挿入することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 印刷回路基板用カードエッジコネクタ 本発明は、印刷回路基板のカードエッジ（カード縁）と嵌合するためのコネク タに関する。 コンピュータ装置用のＳＩＭＭ（シングルインラインメモリモジュール）及び ＤＩＭＭ（デュアルインラインメモリモジュール）等の応用分野では、メモリチ ップが印刷回路上に配置され、カードエッジに沿って並列配置された複数の回路 パッドに回路導体によって相互接続される。カードは、メモリモジュールをコン ピュータに相互接続するためにコネクタ内に挿入することができる。多くの応用 分野において、カードを交換するために、カードは抜くことができるようにしな ければならない。カードエッジに沿って配列されたコンタクトパッドは、通常、 カードの両側面上に設けられる。ＳＩＭＭカードにおいて、基板の対向する両側 面上に整列されたコンタクトパッドは電気的に相互接続される。代表的な相補的 カードエッジコネクタは、基板の両側面上のコンタクトパッドと接触するための コンタクトを有する。その一例は米国特許第４，５７５，１７２号明細書に示さ れ、その各コンタクトは、印刷回路基板の対向して整列したコンタクトパッドと 接触するための１対の接触点を有する。このため、接触点のうちの１個は余分で ある。 多くのＳＩＭＭカードのコンタクトパッドは、錫又は同様に酸化されうる材料 からなり、嵌合相手のコネクタの相補的なコンタクトも同様の材料からなる。接 触面に導電性を阻害しうる酸化物層が存在することにより、比較的高い接触力が 必要とされ、可能ならば酸化物層を破壊するために挿入接続の際に所定量のこす り（ワイピング）作用があることが好ましい。接触力が高いこと及びコンタクト が多数あることは、単純な挿入接続を不可能にし、米国特許第４，５７５、１７ ２号明細書に示された基板回転による解決方法等の低挿入力の設計をもたらした 。回転レバーアームの効果により、多数のコンタクトに対して高接触力を付与す ることができる。例えばＳＩＭＭカードコネクタに典型的に用いられる錫接続面 において、狭い空間内で高接触力の要求があることは、コンタクトが比較的堅固 で狭い弾性範囲を有することを意味する。余分（冗長）なコンタクトはこの観点 で重要である。嵌合相手の印刷回路基板の反り又は厚さ誤差が単一のコンタクト に対して過度なものになりうるからである。 狭い空間内で高い力を生成するために、ＳＩＭＭコネクタが、金属板から打抜 きされたコンタクトを有することが多い。この場合、コンタクトのばね梁は金属 板の平面内で撓む。かかるコンタクトは、通常、植込み（stitching）によりコ ネクタハウジングに個別に組込まれる。このため、製造の周期時間（サイクルタ イム）を比較的速くする必要がある。他にも多くの低挿入力又は零挿入力接続装 置が存在する。例えば、それら装置のうちのあるものは、対向する接触点を離隔 して保持してカードエッジをそれら接触点間に挿入することができ、続いてカム 機構又は類似手段の駆動により接触パッドに対してコンタクトをいっしよに偏倚 させることができる。かかるカムを用いた低挿入力又は零挿入力装置は金めっき された接触面を用いることが多い。金めっきされた接触面間に、より低い接触圧 が必要とされると共にこすり（ワイピング）効果のないことが必要とされるから である。接触力がより低いことにより、金めっきされた接触面を有するカードエ ッジコネクタ装置は、挿入力を低減することなく単に挿入されることがある。接 触力が十分に低いので、単純な挿入が可能になるからである。所定の空間におい ては、より低い接触力が必要とされることにより弾性範囲（柔軟性）も増大する 。しかし、金めっきは接続装置のコストを増大させてしまう。 要求される信頼性及び性能の水準を維持しながら、かかる接続装置のコストを 低減することが望ましい。 従って、本発明は、対費用効果は高いが信頼性は高く、しかも低挿入力が可能 なＳＩＭＭコネクタを提供することを目的とする。 本発明は、さらに、信頼性の高いコンタクトを確保しながらコネクタ と接続する基板の曲がりを支持できる、対費用効果及び信頼性の高いカードエッ ジコネクタを提供することを目的とする。 本発明の目的は、以下のカードエッジコネクタを提供することにより達成され る。即ち、カードエッジコネクタは、絶縁ハウジング、及びその中に実装される と共にカードエッジを受容するために隙間により分離された２列に配置された複 数の弾性コンタクトを具備する。第１コンタクト列は、複数の並列したコンタク トを有する。第２コンタクト列は、第１コンタクト列に関してオフセットされた 複数の並列したコンタクトを有する。その結果、第１及び第２コンタクト列は、 互いに対して列方向にオフセットされたコンタクトパッドと接続する。従って、 余分コンタクトをなくすことにより、各コンタクト列が従来のＳＩＭＭコネクタ と比較してより少ない（例えば半分の）コンタクト数を有することができる利点 がある。例えば錫メッキされたコンタクトに対してより大きい接触力を生成する ために、カードエッジコンタクトパッド間の空間をよりコンパクトにすることが 可能になり、又はコネクタ内により大きなコンタクトを設けることができる。 有利な実施形態においては、対向するコンタクトの接触点は異なった高さに位 置することができるので、低い位置（即ちコネクタの基部により近い方）の接触 点を有するコンタクトは、ばね長を長くするために鋭角のＶ字状曲げを伴って設 けることができる。これにより、コンタクト梁の弾性撓み量を増大する。このた め、基板に接続するために基板の曲がりの大きな誤差を調整することが、信頼性 が高い方法で可能になる。ハウジングの肩とコンタクトの自由端での延長部の当 接により、コンタクトも予荷重(prestress)が生じた状態でハウジング内に実装 することができる。この結果、接触面の正確な配置が保証され、所望ならより大 きな接触力が達成できる。 他の有利な特徴は、発明の詳細な説明、図面及び請求の範囲から明白であろう 。 本発明の実施形態は、添付図面を参照して詳細に説明される。 図１は、本発明のＳＩＭＭコネクタの断面図である。 図２は、図１のＳＩＭＭコネクタの斜視図である。 図３は、本発明のＳＩＭＭコネクタの嵌合面の部分平面図である。 図４は、ＳＩＭＭコネクタの底部実装面の部分斜視図である。 図５は、短いコンタクトの斜視図である。 図６は、キャリアに取付けられた状態で金属板から打抜き加工及び曲げ加工さ れたコンタクトの斜視図である。 図７は、長いコンタクトの斜視図である。 図１を参照すると、図示のＳＩＭＭコネクタ２は、絶縁ハウジング４、及びコ ンタクト６を具備する。長いコンタクト１０からなる第１列８と、この第１列８ と平行に短いコンタクト１４からなる第２列１２がある。 絶縁ハウジング４は、それぞれコンタクト１０、１４を受容するための複数の 端子受容キャビティ１６、１８を有する。コネクタハウジング４は、実装面２０ からカード受容面２２まで延びる。印刷回路基板２４のエッジ（縁）は、カード 受容面２２からコンタクト列８、１２の間に挿入力を必要とすることなく所定角 度（２０〜３０゜）で傾斜して挿入可能である。次にカード２４が垂直状態にな るまで回転されることにより、それぞれコンタクトパッド２６、２８に接触する ために対向するコンタクト１０、１４に突当り、それらコンタクト１０、１４を 弾性的に外側へ偏倚する。 図７を参照すると、長いコンタクト１０は、金属板から打抜き加工及び曲げ加 工され、印刷回路基板と接触する接続部３０、基部３２、及び基部３２から延び て自由端３８近傍に接触突起３６を有する接触部３４を有する。基部３２は、略 平坦であり、自由端３８より広い幅をＷ有する。接触部３４及び基部３２の間に ばね部３３がある。ばね部３３は、基部３２から接触部３６まで徐々に幅が狭く なっている。幅広の基部３２は、コンタクト受容キャビティ１６の対向する両側 壁４２内に延びるスロット４０（図４参照）内にコンタクトを固定して着座させ ることができる。図７には示されていないが、基部３２の側縁４４には保持突起 を設けてもよい。コンタクトは、ハウジング４の印刷回路基板実装面２０からス ロット４０内に植込みすることができる。 製造の際、列８のコンタクト１０は、図６に示される短いコンタクト１４と同 様にハウジング内の配置と等しいピッチで打抜き加工及び曲げ加工できる。この ため、コンタクト１０の列８全体は、ハウジング内への挿入に先立って、コンタ クトを把持し且つキャリア４１の相互リンク金属部を切り離す組立装置により単 一の挿入動作でハウジング内へ挿入することができる。これにより、各キャビテ ィ内に個別にコンタクトを植込み又は実装する場合と比較すると、組立コストを 低減する。製造のサイクルタイムが低減されるからである。 基部３２の広い幅により、ハウジング内で非常に安定に且つ強力にコンタクト を支持することができながら、基部３２から接触突起３６までのばねアーム３３ の傾斜を介して最適な弾性及び柔軟性を有することができる。基部３２を広い幅 Ｗとすることは可能である。第２列１２のコンタクト１４が、印刷回路基板２４ のコンタクトパッド２６、２８のピッチと等しい距離ｄ（図４参照）だけオフセ ットしているからである。 ＳＩＭＭコネクタにおいて、コンタクトパッド２８又は２６は、回路基板の反 対側の側面で整列してコンタクトパッドに相互接続されている。印刷回路基板２ ４の一側面２３上の交互配置されたコンタクトパッド２６と接触することにより 、そしてコネクタのコンタクト８も印刷回路基板２４の他側面２５上に距離Ｄだ けオフセットされた交互配置のコンタクトパッド２８と接触することにより、印 刷回路基板縁の全てのコネクタコンタクトが、（余ることなく）接触する。従っ て、従来技術のように余分なコンタクトを製造する場合よりも、印刷回路基板２ ４の偶発的な反りを補償するために個々のコンタクト１０、１４がより大きな柔 軟性を有する。また、より少ないコンタクトを使用することにより、基部をより 広くすることができると共にばね部が酸化（錫）接触面に対して十分な大きな力 を生成することができる。重要な利点は、金属板の平面から曲げられるコンタク トの方向性により、この方向性でコンタクトが 挿入されるので、ハウジング内へのコンタクトの同時組立を可能にすることであ る。 図５を参照すると、短いコンタクト１４は、接続部３０、基部３２'、ばね部 ３３'、及び自由端３８'近傍の接触部３４'を有する。図１に示されるように、 長いコンタクト１０に対して接触突起３６'がコネクタ内でより低く位置するの で、ばね部３３'をあまり高くしない。広い弾性範囲を有するコンタクトを得る ために、ばね部３３'は、傾斜角度で設けられると共に鋭角α（図１参照）を有 するＶ字状曲げ部５０を介して基部３２'に相互接続される。このため、ばね部 ３３'の有効ばね長はコンパクトな方法で大きくとれる一方、必要なばね力が得 られる。また、ばね部３３'は、長いコンタクト１０と同様に幅広の基部３２'か ら狭い接触突起３６'まで傾斜する。 図６に示され且つ長いコンタクト１０に関して既に上述したように、コンタク ト１４は、ハウジングのキャビティ１８内への組込作業の際に、コンタクトの列 全体を挿入するために準備されたピッチで金属板から打抜き加工及び曲げ加工さ れうる。 図１に示されるように、コンタクトの自由端３８、３８'は、ハウジングの肩 ５２、５２'にそれぞれ当接して接触突起３６、３６'を正確に配置する。肩５２ 、５２'は、コンタクト１０、１４がハウジング内に正しく組立て及び配置され たかをカード受容側面から目視検査できる切欠５４、５４'を形成することによ り、設けられる。かかる目視検査は、例えば品質管理手順の一部を構成するビデ オカメラにより製造工程中に行われうる。また、所望ならば、コンタクトは、接 触力を増大させるために予荷重をかけられてもよい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．印刷回路基板（２４）の両側面に一縁に沿って配置された並列したコンタク トパッド（２６、２８）と接続するためのカードエッジコネクタ（２）であって 、実装面（２０）からカード受容面（２２）まで延びる絶縁ハウジング（４）と 、並列した長いコンタクト（１０）の第１列（８）と、前記印刷回路基板（２４ ）を前記第１列（８）との間に受容するために前記第１列（８）と平行で且つ前 記第１列（８）から離隔した、並列した短いコンタクト（１４）とからなり、前 記長いコンタクト（１０）の各々は、前記実装面（２０）から所定高さの位置に 接触突起（３６）を有し、前記短いコンタクト（１４）は、前記長いコンタクト （１０）の接触突起よりも低い位置に接触突起（３６'）を有し、この結果、前 記コネクタが所定の傾斜角度で前記コンタクト列間に前記印刷回路基板を低挿入 力で受容するようになっており、続いて前記印刷回路基板が回転可能となって前 記印刷回路基板のコンタクトパッド（２６、２８）に接触突起が弾性的に係合す るカードエッジコネクタ（２）において、 前記第１列（８）のコンタクト（１０）は、前記第２列（１２）のコンタクト に対して前記複数列の方向にオフセットされたことを特徴とするカードエッジコ ネクタ（２）。 ２．前記オフセットされた距離（ｄ）は、前記複数列の一方の隣接するコンタク ト間の距離の半分に等しいことを特徴とする請求の範囲第１項記載のコネクタ。 ３．前記短いコンタクト（１４）は、基部（３２'）と、ばね部（３３'）と、前 記接触突起（３６'）を有する接触部（３４'）とを具備し、前記ばね部（３３' ）は、前記基部及び前記接触部間を延びる梁の形状であると 共にＶ字状曲げ部（５０）を有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２ 項記載のコネクタ。 ４．前記曲げ部（５０）は鋭角（α）を有することを特徴とする請求の範囲第３ 項記載のコネクタ。 ５．前記コンタクト（１０、１４）は、前記ハウジング（４）のスロット（４０ ）内に固定実装及び保持するために略平坦な前記基部（３２'）を有し、該基部 及び前記スロットは、前記コンタクト列方向に平行な平面内に実質的に配置され ていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載のコ ネクタ。 ６．前記コンタクトは、前記基部（３２、３２'）から延びると共に前記接触突 起（３６、３６'）に対して傾斜する前記ばね部（３３、３３'）を有することを 特徴とする請求の範囲第５項記載のコネクタ。 ７．前記コンタクトは、前記接触突起（３６、３６'）を配置するためにキャビ ティ（５４、５４'）内に突出する自由端（３８、３８'）を有し、前記キャビテ ィは、前記自由端が当接する肩（５２、５２'）を形成し、この結果、前記自由 端が、その目視検査のために前記キャビティ（５４、５４'）を通して前記コネ クタのカード受容端から目視可能であることを特徴とする請求の範囲第１項ない し第６項のいずれか１項記載のコネクタ。 ８．前記コンタクトの各列（８、１２）は、組立てられたコネクタにおけるコン タクトピッチに対応するコンタクトピッチで金属板の平面から打抜き加工及び曲 げ加工され、この結果、前記コンタクトの列（８、１２）全体が、単一の挿入組 立工程で前記コネクタハウジング内に挿入及 びロックされることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項 記載のコネクタ。