JPS63193473A

JPS63193473A - コネクタ構成体

Info

Publication number: JPS63193473A
Application number: JP63015707A
Authority: JP
Inventors: ケント　イー　レグナイア; トーマス　シー　フーバー; アラン　エス　ウオルス
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 1987-01-30
Filing date: 1988-01-26
Publication date: 1988-08-10
Also published as: JPH0444393B2; DE3888550T2; EP0276924A2; CA1283716C; US4713013A; BR8800238A; EP0276924B1; EP0276924A3; DE3888550D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、プリント基板間でエツジカード接続を行なう
形式の新規で且つ改良された高密度の多回路電気コネク
タに関する。より詳細には、本発明は、エツジカードの
嵌合縁と変形された絶縁コネクタハウジングとの間で協
働するピッチ制御接点位置設定手段を含んでいて、寸法
公差の積み重ねや回路基板のそりによって生じる嵌合の
不整列を実質的に減少又は排除するようなコネクタ構成
をもたらす超低ピッチのエツジカードコネクタに関する
。

従来の技術プリント基板に取り付ける形式の多回路電気コネクタは
、典型的に、一体的な絶縁ハウジング内に配置された複
数の電気端子を備えている。これらの構成において、ハ
ウジングは、典型的に。

プリント基板のすぐ近くの端子の部分を取り巻いていて
端子のための堅固な支持体を形成している。

これらの多回路コネクタのうちの低挿入力のものにお′
いては、一般に、エツジカードがコネクタハウジングの
第１の位置に挿入され、次いで。

最終的な位置に回転されて、ハウジングに取り付けられ
たスプリング端子と電気的に接触する。低挿入力の形式
のエツジカードコネクタの例が米国特許第３，８４８，
９５２号及び第４，１３６゜９１７号に開示されている
。

又、本発明の譲受人に嬢渡された米国特許第４．５７５
，１７２号には、改良された低挿入力の多回路コネクタ
が開示されている。該特許に開示されたコネクタは、第
１及び第２の一体的に形成された限界面を含むハウジン
グに取り付けられた枢着式のＣ字型弾性スプリング接点
を含んでいる。この枢着式のＣ字型接点は、嵌合縁に沿
ったエツジカードのそりに対して実・質的に従順であり
、コネクタハウジングの内部の限界面は、接点のための
重要な抗過剰ストレス機能を果たす、これらの機能によ
り、コネクタの電気接続及び信頼性が改善される。

電子業界における最近の進歩により１回路密度が益々高
くなりつつあると同時に、コネクタの小型化が叫ばれて
いる。このような近代の条件においては、コネクタの小
型化が進むにつれて端子のピッチ即ち中心線間隔を維持
することが困難になってきた。ピッチ制御が困難である
という要因は多数あるが、コネクタハウジングを形成す
る絶縁材料が本来有している物理的な特性と、これら材
料からモールドされた部品が組立中及び使用中に受ける
環境及び処理条件に対してこれら材料がどのように反応
するかが含まれる。

特に、多くのプラスチックは高い湿度に曝されると膨張
することが知られている。又、射出成形作業によってプ
ラスチックに熱ストレスが生じて、成形された部品が成
形工程後の冷却時にそりを生じることも問題である。更
に、完全に成形されて冷却した製品でも内部には熱スト
レスが存在していて、その後の更に別の処理中に加熱及
び冷却を受けた際に、弛緩して部分的にそりを生じ、コ
ネクタハウジングに形成された端子空胴の中心線間隔が
狂うことになる。

説明上は、コネクタハウジングに端子を組み立ててそれ
らを親プリント基板に取り付けるのが一般的なやり方で
ある。その後、端子は、波半田付は作業において親プリ
ント基板の回路に電気的に接続される。波半田付けは、
半田の融点以上のバス温度即ち一般的には３６４ないし
６００”　Ｆの温度で行なわれる１通常は、５００ない
し５５０°Ｆのバス温度が使用され、波接触時間は約３
ないし約１０秒である。溶融半田で親プリント基板の下
面を洗って必要な電気的接続を行なうが。

処理中には、親基板及びこれに取り付けられたコネクタ
ハウジングに局部的な間接加熱も生じる。

この間接的な加熱により組立体の温度が上昇し、部品に
蓄積した内部ストレスが冷却時に弛緩するに充分な温度
となる。これはしばしば部品のそりと称する。又、波半
田中には、親基板の下面の温度が５００”　Ｆといった
高い温度になる一方、上面の温度は約２５０ないし３５
０°Ｆであるということによって問題が更に複雑化され
る。このような状態により部品又は親基板自体にわたっ
て大きな温度差が生じて部品に新たな熱ストレスを招き
、波半田付は作業の後の冷却時にこれらのストレスが緩
和されてそりが現われる。

波半田付は作業に関連してコネクタ／親基板組立体のそ
りを招く別の要因もある。例えば、波半田付は作業の前
に組立体に加えられた外部の力、例えば横方向の密着ク
ランプ力もそりを招く、又。

親基板の組成の硬化が不完全であることによってもそり
の問題を招く、これについては、波半田付けの温度によ
り基板の組成の硬化機構が再活性化されて、最終的な冷
却時に基板の形状に変形を招くことがある。更に、親基
板の組成とコネクタの組成との間の熱特性の不整合１例
えば、異なった熱膨張係数によってもストレスを招き、
組立体の冷却時にそりとなって現われる。更に、射出成
形から成形後のベーキングサイクル及び波半田付けまで
に各部品が受ける熱的な移行は、全て、ストレス、狂い
及びそりを招く、これらの要因により部品の形状や寸法
が僅かに変化しただけであっても、今日の非常に小型化
された高密度の接続環境において信頼性の高い良好な電
気的接続を行なうには非常に重大である。

端子及び回路の中心線間隔が約０．１００インチ又はそ
れ以上であるような公知のエツジカードコネクタ構成体
では、これらの要因が比較的小さなものである。然し乍
ら、端子及び回路の間隔を約０．０５０インチ程度及び
更には０．０２５インチ程度といった超低ピッチにする
ことが所望されるような近代的な高密度の構成において
は、コネクタ構成の良否にとってこれらの要因が重要と
なる。

これらの問題点を克服し、更に小型で且つ高密度のコネ
クタ構成をもたらすためのこれまでの努力においては、
米国特許第４，５７７．９２２号に開示されたような積
層コネクタ組立体の開発が含まれる。該特許に開示され
°た積層組立体は、絶縁ハウジングによってコネクタ端
子を支持してその間隔をとるのではなくて、型抜きされ
た金属端子の直線配列体を備えていて、各端子はその少
なくとも一方の側に絶縁被膜を有している。該特許によ
れば、直立した端子が例えばプリント基板に挿入されて
、エツジカードソケットを画成する自己支持端子配列体
を形成し、中間の絶縁被膜が個々の端子を互いに電気的
に分離するようになっている。該特許に開示された積層
コネクタ構成では、ハウジングの必要性が排除されそし
て端子間隔を接近させることができるという点で多数の
効果を奏する。

電気部品の製造者は、相互接続を行なう製造者から更に
小型化して回路密度を高めるという要望を受け続けてお
り、積層構成にともなうピッチ制御の問題がしばしば生
じている。より詳細には、金属素材の厚みに僅かな変動
があっても又付着された絶縁被膜の厚みにばらつきがあ
っても（即ちこれら材料に対する本来の製造公差が）密
度を高める上で益々重大なものとなる。積層配列体を形
成する時には１個々の部品に存在する公差が積み重なっ
て、配列体の片側にある端子の幾つかがそれに対応する
回路から嵌合できない程ずれることになる。このように
して、十分の１インチ程度の僅かなずれが百分の１イン
チに加わることが観察されても、回路の間隔が０．０５
０インチのコネクタ構成では、成る場合に、幾つかの端
子に嵌合不整列を招くに充分なものとなる。

低ピツチの積層コネクタ構成に伴うこのピッチ制御の問
題を解決する１つの方法が１９８６年１月１３日に出願
された米国特許出願第８１８゜１６０号に開示されてい
る。この特許出願によれば、ピッチを制御する鰍の弾力
性圧縮性の絶縁材料を端子間に挿入することによって、
至近離間された積層端子のピッチ制御を改善するコネク
タ構成が提供される。このように形成された圧縮性の端
子配列体は、アコーディオンのような形態で端から端ま
で圧縮されてコネクタハウジングの空胴に挿入され、圧
縮された配列体を圧縮された状態に保持する。このよう
な構成では、本来の製造公差が端子配列体に沿って加え
られることはない。

そうではなくて、挿入された層を大巾に又は僅かに局部
的に圧縮することにより厚みの公差が吸収される。ハウ
ジングの空胴長さは固定であるから。

端子構成体において個々の公差が累積的に積み重なるの
ではなく、この構成によってこれらの僅かなずれが平均
化される。これにより得られる低ピツチのコネクタ構成
体は、高密度のコネクタにおいて信頼性の高いピッチ制
御及び嵌合性をもたらす。

発明が解決しようとする課題上記の特許出願は、高密度の積層コネクタに対して優れ
たピッチ制御機能を果たすが、更に別のコネクタ形式が
要望もしくは必要とされている。

例えば、電子部品の製造者は、予め装填されピッチ制御
された高密度のコネクタであって、完全に自動化された
組み立て機械において１つの工程でロボットにより配置
できるようにされたコネクタを要望している。他の分野
では、絶縁コネクタハウジングが必要とされる。更に、
今日の部品組み立てにおいては１回路間の中心線間隔が
はゾ０゜０５０インチであって好ましくは０．０２５イ
ンチであるような高密度の回路素子を提供することが所
望されている。この点については、他の小型化高密度コ
ネクタ設計が依然として所望又は必要とされている。

高密度のエツジカードコネクタについての要求を満たす
ために、本発明の目的は、ピッチ制御機能を有していて
コネクタの端子とプリント基板上の回路素子との間の嵌
合性を改善する新規で且つ改良されたエツジカードコネ
クタを提供することである。

本発明の別の目的は、寸法公差及び回路基板のそりによ
って生じる嵌合不整列が実質的に軽減された新規で且つ
改良されたエツジカードコネクタを提供することである
。

本発明の更に別の目的は、近代的な高密度の回路板と共
に使用して改善された信頼性及び嵌合性をもたらす実質
的に従順な超低ピッチのエッジカードコネクタを提供す
ることである。

課題を解決するための手段、作用上記の目的は、本発明によれば、２つのプリント基板上
に配置された至近離間された回路素子　′を電気的に接
続するコネクタ構成体であって、第１のプリント基板と
、嵌合縁及びこの嵌合縁に隣接する整列された接点パッ
ドの直線配列体を有する表面を備えた第２のプリント基
板と、細長い絶縁ハウジングを含んでいてその長さに沿
って空胴が形成されておりそして更に上記第２のプリン
ト基板の嵌合縁を受け入れる開口と、至近離間された直
線端子配列体を形成するようにハウジングに取り付けら
れた複数の端子とを備えていて上記第２のプリント基板
が上記開口を通して空胴に挿入された時に各端子が接点
パッドに係合するようになったコネクタと、このコネク
タを上記第１のプリント基板に取り付ける手段とを具備
したコネクタ構成体において、上記嵌合縁とコネクタと
の間で協働するピッチ制御接点位置設定手段を更に具備
し、該接点位置設定手段は、一般的に上記端子配列体の
中間点で上記コネクタ空胴に配置され九弾性支持された
スプリング部材であって垂直方向には弾力性があるが水
平方向には実質的に堅固であるようなスプリング部材と
、一般的に上記接点パッドの配列体の中間点で上記嵌合
縁に配置されていて上記第２のプリント基板が上記空胴
に挿入された時に上記スプリング部材を２つの接触点に
係合させる嵌合切欠部とを備えでおり、これにより、プ
リント基板上の至近離間された回路と端子との間の中心
線嵌合を改善するコネクタ構成体を提供することによっ
て達成される。

本発明によれば、ピッチ制御位置設定手段は。

先ず第１に、端子配列体を実際上２つの手部分に分割す
ることにより中心線嵌合の信頼性を改善する。この２分
割により、製造公差の累積的な積み重ねがカットされ１
通常、不整列の程度が半分にされる。位置設定手段は、
コネクタハウジングとエツジカードとの間で協働し、ピ
ッチを制御するこの第１の従順さの特徴が製造公差に対
して発揮される。第２に、ピッチ制御位置設定手段は、
コネクタ空胴に配置された弾力性のスプリング部材を備
えており、このスプリング部材は、垂直方向のみに弾力
性があり、水平の横方向には堅固である。この独特の特
徴は、エツジカードの嵌合縁と、波半田付は作業及び温
度によって親基板又はコネクタハウジングに生じるそり
とを従順に適合させることによって改善された中心線嵌
合をもたらす。

スプリング部材は、エツジカードをその嵌合位置に挿入
する時に下方に撓む。この撓み範囲の一部分によりコネ
クタハウジング又は親基板を曲げた場合のそりが補償さ
れ、エツジカードの接点パッドとの良好な電気的接触が
確保される。

ピッチ制御位置設定手段は、近代的な製造方法又は近代
的な取り扱い操作によって構成体に生じた寸法のずれを
効果的に補正する。本発明は、回路素子が中心線間隔で
約０．０５０インチ以下。

場合によっては０．０２５インチ程度で至近離間されて
いるような超低ピッチの分野で使用することのできる信
頼性の高いエツジカードコネクタを提供する。

又、本発明は、高密度のエツジカードコネクタ構成体に
おいて端子と接点パッドとの中心線嵌合を改善する方法
において、上記コネクタ構成体のコネクタハウジングに
含まれた至近離間された端子の直線配列体はエツジカー
ドの嵌合縁付近の表面上に配置された至近離間された接
点パッドめ対応する直線配列体と嵌合するようになって
おり、上記方法は。

（ａ）ピッチを制御する接点位置設定手段を一般的に上
記直線端子配列体の中間点に設け、この接点位置設定手
段は、垂直方向には弾力性を有するが水平方向には実質
的に堅固である弾性支持されたスプリング部材を備えた
ものであり、（ｂ）次いで、一般的に接点パッド配列体
の中間点において上記嵌合縁に嵌合切欠部を設け、この
切欠部は、上記スプリング部材を２つの接触点に係合す
るものであり、（Ｃ）上記嵌合切欠部が２つの接触点で上記スプリング
部材に係合してスプリング部材を下方に撓め、接点パッ
ドが上記端子に電気的に係合できるように上記コネクタ
にエツジカードを位置設定し、そして（ｄ）上記エツジカードを上記コネクタと嵌合係合状態
に保持することを特徴とする方法を提供する。

実施例以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳
細に説明する。

第１図には、本発明による新規で且つ改良された超低ピ
ッチのコネクタ構成体が参照番号１０で一般的に示され
ている。このコネクタ構成体１０は、第１の高密度のプ
リント基板即ち親基板１２と、接点位置設定手段１６が
一般的に中間点に配置された新規で且つ改良された超低
ピッチのコネクタ１４と、第２の高密度のプリント基板
即ちエツジカード１８とを備えている。゛ここで用いる
「超低ピッチ」という用語は、コネクタ構成体１０にお
ける隣接端子又は隣接回路間の中心線間隔を意味し、こ
れは、一般に、約０．１００インチの間隔であり、更に
好ましくは約０．０５０インＩｆ、お、ア５．。。、。

よ約。、。２．イツ、。□隔である。

特に、親基板１２は、少なくとも１つの主面に超低ピッ
チでセットされた複数の至近離間された回路素子２０を
含む高密度のプリント基板である。第１図に示す好適な
実施例では、親基板１２は、両面式の高密度プリント基
板であって、超低ピッチの回路素子２０がその各々の主
面に画成され、メッキされたスルーホール２２によって
相互接続されている。メッキされたスルーホール２２は
対応する超低ピッチの間隔であり、そして好ましくは第
１図に示すように、ホールランドの面積を広くとるため
に隣接するスルーホール２２が互いに食違うように配置
されている。又、この食違い配置により、ホールの直径
を大きくしてロボットによる挿入作業を容易に行なえる
ようになっている。

更に、親基板１２は、これにコネクタ１４を位置固定す
るための取付穴２４．２６も備えている。親基板１２を
作成する際には、スルーホール２２及び取付穴２４．２
６の全ての穴あけを単一の配置及び位置設定段階の後に
同時に行なうことができる点に注意されたい、これによ
り、後で取付穴２４及び２６をあけるために、スルーホ
ール２２が予め設けられた親基板１２を再整列しなけれ
ばならないことによって穴の位置が狂うことが防止され
る。超低ピッチの用途では子分の１インチの狂いでも非
常に重大であるから、全ての取り扱い及び位置設定段階
を最小限に抑えなければならない、電気的な信頼性を高
めるための冗長度を与えるには、両面式の親基板が好ま
しい。

又、コネクタ構成体１０は、第２のプリント基板、即ち
、エツジカード１８も備えている。このエツジカード１
８は、嵌合縁２８と、接点パッド３０の直線配列体がこ
の嵌合縁２８に隣接して超低ピッチで整列配置された表
面とを備えている。

半円形状の嵌合切欠部３２は一般的に嵌合縁２８の中間
点に設けられる。この切欠部３２は、接点パッド３０の
直線配列体を２つの同じ部分に分割するように効果的に
位置設定される。第１図に示された好適な実施例では、
エツジカード１８は高密度の両面式エツジカードであっ
て、至近離間された回路素子がカードの両主面に配置さ
れそしてこれらの回路素子は嵌合縁２８の付近で上面及
び下面に配置された接点パッド３０の超低ピッチ配列体
で終る。これにより、電気的な信頼性を改善するための
接触冗長度が与えられる。

更に、エツジカード１８は取付穴３４．３６も備えてお
り、これらの穴はコネクタ１４と協働してエツジカード
１８をコネクタハウジングと嵌合−係に配置する。第１
図に示された好適な実施例においては、エツジカード１
８は更に極性決め切欠部３８も備えている。この極性決
め切欠部３８は、コネクタ１４と協働して挿入の向きを
決めると共に、エツジカード１８をコネクタ１４に嵌合
する。

コネクタ構成体１０は、更に、新規で且つ改良された超
低ピッチのコネクタ１４を備えている。

第１図ないし第７図に示されたように、コネクタ１４は
、細長い一体的な絶縁ハウジング４０を備えており、そ
の長さに沿って空ＪＩＩ＋１４２が形成されていると共
に、エツジカード１８の嵌合縁２８を受け入れる開口４
４を有している。複数の横方向に至近離間された区画４
６が空胴４２に沿って配置されており、その各々が端子
４８を受け入れるようになっている。ハウジング４０は
、超低ピッチの中心線間隔で端子４８を受け入れるよう
にモールドされる。

第１図ないし第３図及び第６図ないし第７図に示す好適
な実施例においては、垂下する取付ボス５０及び５２が
ハウジング４０に設けられていてハウジング４０の両端
付近でハウジング４０の下面から延びている。これらの
取付ボス５０及び５２は、コネクタ１４を親基板に取り
付けるために親基板１２の取付穴２４及び２６に受け入
れられる。第１図及び第２図の実施例では、取付ボス及
びそれに対応する取付穴の直径を互いに変えることによ
り基板１２に対するコネクタ１４の取付方向、即ち極性
が決められる。図示されたように、取付穴２４は穴２６
よりも直径が小さい、そして取付ボス５０は取付ボス５
２よりも直径が小さい。

このようにして、コネクタの取付方向を決めることがで
きる。更に、取付ボス５０及び５２には。

被半田付けの後にコネクタ構成体を容易にフラッシング
できるように、基板からの間隔をとる部分５１及び５３
が各々設けられるのが好ましい、コネクタハウジング４
０には、同じ目的のために更に別の間隔とり部分１例え
ば、中央の間隔とり部分５５を設けることができる。

又、コネクタハウジング４０は、空胴４２の片側におい
てハウジング４０の両端付近に配置された一対の直立し
た取付ポスト５４及び５６も備えている。取付ポスト５
４及び５６の各々には、前方に向いた取付突起５８及び
６０が設けられており、これらの突起は、ポスト５４及
び５６の各々の上端から空胴４２上の点まで片持梁式に
延びている。取付突起５８及び６ｏは、エツジカード１
８の取付穴３４及び３６と協働してエツジカード１８を
嵌合のための適切な整列状態に位置設定し且つ保持する
。

取付ポスト５４には、更に、キー突起６２が設けられて
おり、これは、取付突起５８と同じ方向に延びるが空胴
４２のすぐ上の取付ポスト５４の基部から延びている。

このキー突起６２は、エツジカード１８の極性決め切欠
部３８と協働し、コネクタ空胴４２内にエツジカード１
８を挿入できる方向を限定する。両面式のエツジカード
即ち冗長性をもたせた接点端子５０が使用されないかも
しくは使用できない用途では、極性決めをして嵌合する
ことが非常に重要である。

コネクタハウジング４０は、更に、取付ポスト５４及び
５６に各々隣接して空胴４２の両端に配置された一対の
直立した弾力性のラッチポスト６４及び６６−を備えて
いる。各ラッチポスト６４及び６６は、エツジカード１
８をコネクタ１４に対して嵌合関係に弾力保持するため
に各々上端に一体的に形成された弾力性のラッチ突起６
８及び７０を備えている。

更に、超低ピッチのコネクタ１４は、超低ピッチの直線
端子配列体を形成するようにハウジング４０の各区画４
６に取り付けられた端子４８を備えている。これらの端
子４８は、厚みが約０゜０１５インチの例えばベリリウ
ム銅片のような適当な弾力性の導電性金属材料で形成す
ることができる。第１図ないし第３図、第６図ないし第
７図及び第８Ａ図に示された好適な実施例では、端子４
８がスプリング接点端子であって、その各々の一端に設
けられた半田ティルア２は、親基板１２のメッキされた
スルーホール２２に受け入れられて親基板１２上に画成
された回路の１つと電気的接続される。端子４８の反対
端には、二重梁のＣ字型スプリング接点部７４が設けら
れており、接点部７４の各梁即ちアームは、エツジカー
ドの１つの回路に対応するように嵌合縁２８付近の各表
面上に配置された一対の垂直に整列した接点パッド３０
の各々に電気的に係合される。接点部分７２と７４との
中間には、揺動アーム取付部７６がある。端子４８には
、これら端子をしっかり安住するようにハウジング４０
に設けられた段付きの端子取付通路７９に係合される取
付用のとげ７５及び７７が設けられる。第８Ｃ図に示す
スプリング接点半田テイル端子７８のような他の端子構
成を用いることもできる。一般に、端子４８は、互いに
電気的に絶縁されるが、もし所望であれば、当業者に明
らかなように通常の共通接続ストリップによって共通接
続することができる。

コネクタ１４は、端子４８とエツジカード１８の接点パ
ッド３０をゼロ挿入力又は低挿入力で嵌合させるように
設計されている。より詳細には。

第６図及び第７図に示すように、空胴４２への開口４４
は、細良い傾斜した挿入面８０と、底面８２と、内側に
突出した停止肩部即ち制限面８４とを含んでいる。傾斜
面８０と底面８２との間には垂直に延びる表面８６が設
けられている。

各々のスプリング接点端子４８は、丸み付けされて連続
的にカーブした一般的にＣ字型の部分７４を有し、この
部分は２つの対向した弧状の梁部材８８及び９０で構成
され、それらの自由端は、エツジカード１８の嵌合縁２
８の両側に配置された導電性パッド３０に各々接触する
ための一体形成の離間された弾力性接触部分９２及び９
４より成る。ハウジング４０に取り付けられてＣ字型の
部分７４から延びている揺動アーム７６は、プリント基
板のエツジカード１８を取り付ける時に部分７４のため
の単独の支持体の役目を果たす。面８６及び８４の高さ
位置に各々対応するように空胴４２の区画４６内の異な
った高さに接触部分９２及び９４を配置することにより
、エツジカード１８を第６図に示すように成る角度で挿
入し、次いで、第７図に示すように最終的な接触位置ま
で回転することができる。エツジカード１８の挿入角度
即ち向きは、傾斜面８０の角度即ち向きと平行である。

このようにして、低い又はゼロの挿入力で嵌合縁２８を
空胴４２に挿入することができ、これにより、導電性ス
トリップ即ちパッド３０とスプリング接点７４の不所望
な摩耗を最小限にすることができる。傾斜面８０は、エ
ツジカード１８を挿入するためのガイド面として用いら
れる。

エツジカード１８は、挿入の後に、第７図に示す最終的
な接触位置をとるまで接触部９４又は面８６のまわりで
枢着回転される。この位置では、嵌合縁２８が底面８２
の上に弾力で維持され、取付穴３４．３６が以下で詳細
に述べるように取付ボスト５４及び５６の取付突起５８
及び６０に係合する。エツジカード１８は、ポスト６４
及び６６のラッチ部材６８及び７０によって保持される
。

最終的な接触位置においては、接触部分９２及び９４が
導電性パッド３０との各々の係合により区画４６の中心
から外方に弾力で撓められる。スプリング端子４８及び
接触部分７４の構成により、接触部分９２及び９４と導
電性パッド３０との間には比較的強い接触力が与えられ
る。Ｃ字型の部分７４は、嵌合縁２８がそったり又は他
の同様の不整列が生じたりしても強い接触力を維持する
ように脚７６に枢着され、即ち揺動可能に取り付けられ
る。、１つの接触部分９２又は９４に加えられる力が異
常に増加した場合には、Ｃ字型の部分７４が脚７６のま
わりで枢着回転し、２つの接触部分９２及び９４に実質
的に等しい所定の一定の力を維持する。従って、各々の
梁部材８８及び９０は、ハウジング部材４０の区画４６
の内面によって画成された壁に接触することなく自由に
動くことができねばならない、然し乍ら、当業者に明ら
かなように、梁部材８８及び９０のための何等かの過剰
ストレス防止手段を設けなければならない。

従って、面８４と重畳関係で同じ高さに配置された接触
部分９２の撓み及びそれによりスプリング接点７４に与
えられるストレスは、ストップ面即ち限界面８４によっ
て制限される。即ち、接触部分９２が内方に延びる限界
面８４を越えて撓むことはない。というのは、限界面８
４がエツジカード１８の縁に端に係合して空胴４２内で
のその枢着運動即ち回転運動を制限するからである。

ラッチポスト６４．６６のストップ面９６．９８及び垂
直画８６によっても過剰ストレス防止機能が与えられる
。

以上、コネクタ１４について一般的に説明したが、多数
の一般的な見地においては、上記の米国特許第４，５７
５，１７２号に開示されたコネクタに非常に良く似た多
数の特徴を有している。

更に、低挿入力及び過剰ストレス防止機能を含むこれら
一般的な特徴に関連した詳細については、該特許から明
らかとなろう。

プリント基板とプリント基板を超低ピッチで相互接続す
るのに特に適したコネクタ１４の独特の特徴について説
明すれば、コネクタ１４は、その長さの中間点、一般的
には、端子４８の直線配列体の中間点に配置された接点
位置設定手段１６を備えている。ピッチを制御するこの
接点位置設定手段１６は支持されたスプリング部材１０
０を備えており、この部材は、ハウジング部材４０と一
体的にモールドされ、４つの対向する垂直側壁１０１．
１０３．１０５及び１０７を画成する大きな長方形のく
ぼみ領域１０２内に配置される。

特に、第３図ないし第５図に最も良く示されたように、
支持されたスプリング部材１００は、Ｈ字型のスプリン
グ形状のもので、２つの離間された脚部材１０４及び１
０６がクロスパー１０８によって機械的に相互接続され
ている。このＨ字型のスプリング１００は、コネクタハ
ウジング４０と一体的に形成され、ハウジング空胴４２
を横切って横方向に延びている。脚１０４及び１０６の
対向端の各々は、垂直側壁１０３及び１０７の高さの中
間点から延びており、側部の接続バー１１４．１１６，
１１８及び１２０によって各々側壁１０１及び１０５に
機械的に接合される。各々の脚部材１０４及び１０６は
、バー１１４．１１６．１１８及び１２０に隣接したそ
の両端に一対の凹状部分を備えており、これらの部分は
、中間の凸状部分によって領域１２２及び１２４におい
てクロスパー１０８に接合されている。従って、支持さ
れたスプリング部材１００は、滑らかにカーブしていて
上方に偏位されているが下方に撓ませることのできるＨ
字型のスプリングを画成するようにモールドされる。又
、支持されたスプリング部材１００は、クロスパー１０
８及び持ち上がった領域１２２及び１２４が第２図に示
すように空胴の開口４４に対して若干高くなるようにモ
ールドされる。横方向の接続バー１１４−１２０は、水
平方向に実質的に堅固となるようにスプリング１００を
取り付ける。

支持されたスプリング部材１００は、エツジカード１８
の嵌合縁２８の嵌合切欠部３２と協働して、超低ピッチ
間隔の対応する接点対に対して確実にピッチ制御された
中心線−中心線嵌合機能を果たす。特に、エツジカード
１８をコネクタ１４に挿入する間には、切欠部３２が第
５図に示すようにスプリング１００の持ち上がった部分
１０８．１２２及び１２４に２つの接触点１２６及び１
２８で係合する。この２点接触により、ハウジング空胴
４２に対して嵌合縁２８が水平方向即ち横方向に確実に
位置設定される。

更に、コネクタ１４及びエツジカード１８の中間点にこ
の確実な接触点を置いたことにより、超低ピッチの直線
配列体に各々配置された対応接点をピッチ制御して嵌合
する上で、製造上非常に重要な基準点の役目を果たす。

スプリング部材１００及び切欠部３２より成る接点位置
設定手段１６を中央に配置したことにより、各々の長い
直線配列体が２つの短い超低ピッチの直線配列体に効果
的に分割される。これにより、製造公差が積み重なるこ
とによって招く最大の嵌合不整列がコネクタとして自動
的に半分にカットされる。というのは、公差の積み重ね
によって生じる最大の狂いが配列体の長さく個々の公差
が加えられる）に直接関係しているからである。この意
味において。

接点位置設定手段１６は、ピッチ制御式である。

エツジカード１８を開口４４を通して空胴４２に更に挿
入した時には、スプリング１００が下方に撓められ、エ
ツジカード１８が嵌合電気接触位置まで枢着回転される
。スプリング部材１００を垂直方向には撓められるが水
平方向には実質的に撓められないことも、超低ピッチの
コネクタ１４について重要なことである。特に、超低ピ
ッチのエツジカードの接続を行なう上で第２の重大な接
点不整列の原因は、端子４８の半田ティルア２を親基板
１２の回路２０に電気的に接続するための波半田付は作
業の後に生じる親基板１２のそり、特に曲がりである。

親基板１２が曲がると、コネクタ１４内の接触部９２及
び９４の相対的な高さが変化する１曲げが生じる場合に
は、大抵、親基板がその中央部分において上方に曲がる
。このようなそりが生じると、コネクタ１４の中心に向
かって配置された端子４８の接触部分９２及び９４がコ
ネクタ空）Ｉｊ１４２の端部付近に配置された端子の接
触部分より相対的に高くなってずれることになる。この
ようなそりが生じる別のコネクタ構成においては、コネ
クタの中央部分の端子及びパッドに接触するに充分な深
さまでコネクタにエツジカードを挿入するだけでは、そ
の端部の端子とパッドを接触させるに充分ではない、同
様に、コネクタの端部において端子とパッドを良好に接
触させるに充分な深さまでエツジカードをコネクタに完
全に挿入すると、中央に位置した端子の接触点によりエ
ツジカードの中央部に位置した接点パッドにオーバーシ
ュートが生じる。いずれにせよ。

幾つかの回路の電気的接続が失われることになる。

本発明による新規で且つ改良されたコネクタ構成体１０
は、下方に撓むことのできるスプリング部材１００を設
けることにより、コネクタ空胴４２内の異なった高さに
配置された２つの接触点９２及び９４を有するスプリン
グ接点端子４８を設けることによりそして更に両面式の
エツジカード１８を設けることにより、比較的極端な曲
げが生じた場合でも、全ての回路の接続不良が生じるお
それを著しく低減する。この構成によれば、接触部９２
及び９４の一方又は他方がエツジカード１８上の対応す
る接点パッド３０の少なくとも１つと良好に電気的接触
しないことはほとんどありえない。このため、コネクタ
構成体１０の全体にわたって前記の冗長度が存在し、電
気的な信頼性が促進される。

嵌合位置においては、エツジカード１８は、スプリング
部材１００をその垂直撓み範囲の一部分にわたって下方
に撓ませる。エツジカード１８は、嵌合穴３４及び３６
が取付突起５８及び６０に係合しそして弾力性ラッチ６
８及び７０を通って最終的な位置にパチンと入るまで回
転される。

嵌合位置においては、上方に偏位されていたが下方に撓
んだスプリング部材１００が切欠部３２に上向きの力を
与え、穴３４及び３６によって画成された下面が取付突
起５８及び６０の下面を上方に押す。この作用により、
エツジカード１８がコネクタ１４において垂直方向に確
実に位置設定され、振動等によって生じるエツジカード
の垂直方向変位が制限される。

コネクタハウジング４０は非常に複雑なモールド′部品
であることが明らかであろう、端子を超低ピッチで取り
付けられるように複数の区画４６を、配設すること自体
は困難であるが、他の重要な考え方もある。特に、スプ
リング部材は１００は、空ＪＪｑ４２内での嵌合縁２８
の横方向の変位を制限するために水平方向には実質的に
堅固でなければならない。直立した取付ポスト５４．５
６及び突起５８．６０は、ピッチ制御接点位置設定手段
１６と正確に協働してエツジカード１８をコネクタ１４
と嵌合するように正確に位置設定するに充分な程堅固で
なければならない、然し乍ら、これと同時に、ハウジン
グ４０は、スプリング部材１００を下方に撓めることの
できる実質的な弾力性を示すと共に、直立したラッチポ
スト６４及び６６をラッチ突起６８及び７０と一緒に操
作できる操作性も示さなければならない。更に、コネク
タハウジング４０は、繰返しの熱サイクルを受けた後に
もそして波半田付は作業において遭遇する高い温度に曝
した時にも優れた成形後の安定性、特に耐そり性能を示
す材料で成形しなければならない。

慎重に調査した結果５次のことが分かった。

即ち、超低ピッチのコネクタハウジング４０を成形する
のに用いる非常に適した絶縁材料は、コネクタ１４を形
成するのに必要な射出成形及び波半田付は作業の処理温
度に耐えるに充分な高いＵＬ温度指数と、この必要な熱
経過を受けた後にスプリング部材１００及びラッチ部材
６８及び７０に適当な弾力性を与えるために保持される
充分な％伸長度とを示す絶縁熱可塑性ポリマ樹脂又は材
料である。

この点について、熱可塑性の絶縁材料は、一般に、約１
４０℃以上のＵＬ温度指数と、約３゜０％以上の％伸長
度を、特にこのような温度の繰返し熱サイクルを受けた
後に有している。この絶縁材料は、ＵＬ温度指数が約１
８０℃以上で且つ％伸長度が約５％以上であるのが好ま
しい。

一般的にいえば、コネクタハウジング及び部品を成形す
るのにしばしば用いられる通常の線型又は分岐熱可塑性
ポリエステル、例えば、ポリ（エチレンテレフタレート
）（ＰＥＴ）、ポリ（ブチレンテレフタレート）（ＰＢ
Ｔ）及びこれら樹脂をベースとする混合樹脂は、良好な
％伸長度特性を示すが、そのＵＬ温度指数値は不所望な
ほど低い。従って、これらの通常の材料で成形された部
品は、一般に、その意図された超低ピッチの分野に必要
とされる耐そり性能を示さない、又、ポリエステルは、
成形後に高い収縮性を呈し、このような分野に適さない
ものとなる。

コネクタ用の絶縁ポリマ成形組成物として使用される他
の通常の樹脂は、ポリ（フェニルスルホン）、エポキシ
、フェノール及びポリ（ジアリールフタレート）のよう
な高温度熱硬化性樹脂を含んでいる。これらの高温慴脂
は、良好なＵＬ温度指数定格を有しているが、その％伸
長度は非常に低くて約１％未満に過ぎず、これらの樹脂
も不適当である。

本発明の超低ピッチのコネクタハウジング４０の成形に
用いるのに適している幾つかの樹脂は、ポリ（エーテル
スルホン）、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（アリルス
ルホン）及びポリ（スルホン）を含む、１００℃ないし
２００℃或いはそれ以上のＵＬ温度指数と、約１％ない
し約２０％或いはそれより高い％伸長度とを示す他の樹
脂は、その意図された目的に適していると考えられる。

本発明をその幾つかの実施例について説明したが、その
種々の変更が当業者に明らかであろう。

例えば、親基板のスルーホールによって半田テイル接続
を行なう半田テイル端子を設けるのではなく、親基板の
接点パッドに係合する第８Ｂ図に示すような表面取付端
子を使用することもできる□。

更に、成る分野において超低ピッチ接続のための回路の
個数が多くて、当然長い端子配列体が使用される場各に
は、複数のスプリング部材１０Ｏ及びそれに対応する個
数の嵌合切欠部をエツジカードに含んでいる２つ以上の
ピッチ制御接点位置設定手段１６をコネクタ構成体に設
けて、配列体を多数の小配列体に分割し、上記のピッチ
制御効果を得ることができる。

本発明の超低ピッチコネクタ構成体によってもたらされ
る端子対回路の改善された中心線−中心＃！嵌合に寄与
する多数の構造上の特徴は、通常のピッチ、即ち、０．
１００インチピッチのコネクタ構成体にも効果的に使用
されて、これらの電気コネクタに対しても精度の改善と
信頼性の増大をもたらす。

以上、本発明の好適な実施例を詳細に説明したが、本発
明の範囲から逸脱せずに種々の変形がなされ得ることが
当業者に明らかであろう。

発明の効果かくて、本発明により、ピッチ制御機能を有していてコ
ネクタの端子とプリント基板上の回路素子との間の嵌合
性を改善するエツジカードコネクタ構成体が提供され、
寸法公差及び回路基板のそりにより生じる嵌合不整列が
実質的に軽減されたエツジカードコネクタ構成体が提供
され、近代的な高密度の回路板と共に使用して改善され
た信頼性及び嵌合性をもたらす実質的に従順な超低ピッ
チのエツジカードコネクタ構成体が提供された。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の好適な実施例を示す図で。第１図は、本発明の新規で且つ改良された超低ピッチの
コネクタ構成体の分解斜視図。第２図は、高密度の第１プリント基板に取り付けられた
本発明の新規で且つ改良された超低ピッチコネクタの側
面図、第３図は、本発明の新規で且つ改良された超低ピッチコ
ネクタの上面図。第４図は、第３図の４−４線に沿った本発明のピッチ制
御接点位置設定手段の拡大断面図、第５図は、本発明の
新規で且つ改良されたピッチ制御位置設定手段の嵌合係
合を示す各大部分断面図。第６図ないし第７図は、本発明の新規で且つ改良された
コネクタ構成体にエツジカードを係合する運動を示す部
分断面図、そして第８ａ図ないし第８ｃ図は１本発明の新規で且つ改良さ
れたコネクタ構成体に使用する端子接点を示す側面図で
ある。１０・・・超低ピッチのコネクタ構成体１２・・・第１
の高密度のプリント基板（親基板）１４・・・超低ピッ
チのコネクタ１６・・・接点位置設定手段１８・・・第２の高密度のプリント基板（エツジカード
）２０・・・至近離間された回路素子２２・・・メッキされたスルーホール２４．２６・・・取付穴２８・・・取付縁　　　３２・・・嵌合切欠部３４．３
６・・・取付穴３８・・・極性決め切欠部４０・・・絶縁ハウジング４２・・・空胴　　　　４４・・・開口４６・・・区画
　　　　４８・・・端子５０．５２・・・取付ボス５４．５６・・・取付ポスト５８．６０・・・取付突起６２・・・キー突起６４．６６・・・ラッチポスト６８．７０・・・ラッチ突起７２・・・半田ティルア４・・・二重梁Ｃ字型スプリング接触部分７６・・・
揺動アーム８８．９０・・・弧状梁部材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２つのプリント基板上に配置された至近離間され
た回路素子を電気的に接続するコネクタ構成体であって
、第１のプリント基板と、嵌合縁及びこの嵌合縁に隣接
する整列された接点パッドの直線配列体を有する表面を
備えた第２のプリント基板と、細長い絶縁ハウジングを
含んでいてその長さに沿って空胴が形成されておりそし
て更に上記第２プリント基板の嵌合縁を受け入れる開口
と、至近離間された直線端子配列体を形成するようにハ
ウジングに取り付けられた複数の端子とを備えていて上
記第２のプリント基板が上記開口を通して空胴に挿入さ
れた時に各端子が接点パッドに係合するようになったコ
ネクタと、このコネクタを上記第１のプリント基板に取
り付ける手段とを具備したコネクタ構成体において、上
記嵌合縁とコネクタとの間で協働するピッチ制御接点位
置設定手段を更に具備し、該接点位置設定手段は、一般
的に上記端子配列体の中間点で上記コネクタの空胴に配
置された弾性支持されたスプリング部材であって垂直方
向には弾力性があるが水平方向には実質的に堅固である
ようなスプリング部材と、一般的に上記接点パッドの配
列体の中間点で上記嵌合縁に配置されていて上記第２の
プリント基板が上記空胴に挿入された時に上記スプリン
グ部材を２つの接触点に係合させる嵌合切欠部とを備え
ており、これにより、寸法公差及びプリント基板のそり
によって生じる回路と端子の嵌合不整列を補正する従順
さを呈するようにしたことを特徴とするコネクタ構成体
。
（２）上記絶縁ハウジング及び支持されたスプリング部
材は、一体的な絶縁モールドより成る請求項１に記載の
コネクタ構成体。
（３）上記支持されたスプリング部材は、Ｈ型のスプリ
ング部材である請求項１に記載のコネクタ構成体。
（４）上記モールドは、約１００℃以上のＵＬ温度指数
及び約１．０％以上の％伸長度を有する絶縁材料より成
る請求項２に記載のコネクタ構成体。
（５）上記モールドは、約１４０℃以上のＵＬ温度指数
及び約３．０％以上の％伸長度を有する絶縁材料より成
る請求項２に記載のコネクタ構成体。
（６）上記モールドは、約１８０℃以上のＵＬ温度指数
及び約５．０％以上の％伸長度を有する絶縁材料より成
る請求項２に記載のコネクタ構成体。
（７）上記モールドは、ポリ（エーテルスルフォン）、
ポリ（エーテルイミド）、ポリ（アリールスルフォン）
及びポリ（スルフォン）より成る群から選択された絶縁
材料である請求項２に記載のコネクタ構成体。
（８）上記嵌合切欠部は、半円形の切欠部である請求項
１に記載のコネクタ構成体。
（９）上記第２のプリント基板をコネクタ端子と嵌合電
気係合状態に保持する手段を更に備えている請求項１に
記載のコネクタ構成体。
（１０）高密度のエッジカードコネクタ構成体において
端子と接点パッドとの中心線嵌合を改善する方法におい
て、上記コネクタ構成体のコネクタハウジングに含まれ
た至近離間された端子の直線配列体はエッジカードの嵌
合縁付近の表面上に配置された至近離間された接点パッ
ドの対応する直線配列体と嵌合するようになっており、
上記方法は、（ａ）ピッチを制御する接点位置設定手段を一般的に上
記直線端子配列体の中間点に設け、この接点位置設定手
段は、垂直方向には弾力性を有するが水平方向には実質
的に堅固である弾性支持されたスプリング部材を備えた
ものであり、（ｂ）次いで、一般的に接点パッド配列体の中間点にお
いて上記嵌合縁に嵌合切欠部を設け、この切欠部は、上
記スプリング部材を２つの接触点に係合するものであり
、（ｃ）上記嵌合切欠部が２つの接触点で上記スプリング
部材に係合しそして上記接点パッドが上記端子に電気的
に係合するように上記コネクタにエッジカードを位置設
定し、そして（ｄ）上記エッジカードを上記コネクタと嵌合係合状態
に保持し、これにより、実質的に従順で且つ信頼性の高
い超低ピッチのエッジカードコネクタ構成体を形成する
ことを特徴とする方法。