JP2807748B2 - 電気コネクタの組立方法及びそれに使用するはんだ付リードフレーム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気コネクタの組立方
法及びそれに使用するはんだ付リードフレームに関し、
特に印刷回路基板等の回路素子への電気接続を行う電気
コネクタの組立方法及びそれに使用するはんだ付リード
フレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気コネクタは、印刷回路基板の主面上
に配設された導体トレースのような回路素子回路への電
気的接続用の露出コンタクト部をもつ複数の電気コンタ
クトを備える。米国特許第４，９０３，４０２号と第
４，９２５，４００号公報には、２列のコンタクトを含
む類似のコネクタが開示されている。このコネクタで
は、各コンタクトアレイは、ライン置換モジュール（Ｌ
ＲＭ）等のモジュールの共通中央冷却板の両側に固定さ
れている回路カードの導体トレースのそれぞれのアレイ
と対応付けられている。コネクタは、ファスナーにより
一端で冷却板に固定されており、該冷却板、部品が取り
付けられた回路カード、及びコネクタは、モジュールの
保護カバー内に配設される。コネクタは、他のコネクタ
との嵌合用のモジュールの一端で露出している嵌合面を
有する。

【０００３】かかるモジュールアレイは、航空機搭載ブ
ラックボックスのような電子ユニットに広く用いられて
いる。各モジュールは、ユニットやボックス内のマザー
ボード上のコネクタと嵌合する。上記コンタクトは、通
常、表面実装構成ではんだ付けされているコンタクト部
によって、回路カードの導体トレースに接続される。コ
ンタクト部は、延長片持ち梁アームの自由端近傍に形成
されている。モジュールが電子ユニットやブラックボッ
クス内に挿入され、嵌合される時には、コネクタは、冷
却板に固定されているモジュールカバーと回路カードに
対して横方向にインクリメンタルに可動なようにモジュ
ール内に取り付けられる。延長片持ち梁アームはフレキ
シブルであり、インクリメント移動は回路カードの導体
トレースへのコンタクトのはんだ付け接続を妨害しない
ばかりでなくオーバーストレスも与えない。

【０００４】米国特許第4,903,402号公報には、事前に
冷却板に固定されている回路カードへのコネクタの組立
方法と、かかる組立を容易にするコネクタの製造方法が
開示されている。一列の複数個のコンタクトは、通常の
ように、連続キャリヤストリップで打ち抜き成型され、
コンタクト部は選択距離だけ正確に離隔されている。キ
ャリヤストリップは、コンタクト部の延長片持ち梁アー
ムの自由端で一列コンタクトに接合され、上記コンタク
トは、はんだ接合のフィレット形成を強調するため凸形
状に形成される。単一印刷回路素子と対応する幾つかの
列のコンタクトは、回路カードの共通面上のそれぞれの
トレースに接合される共通面内にある。幾つかの列のキ
ャリヤストリップは、各列の離隔コンタクト部が他列の
コンタクト部と対応付けられた後、はんだ付けされるト
レースアレイの所望間隔と合致するように接合してい
る。コネクタの複数アレイコンタクトは、コネクタ製造
中にユニットとして取り扱われる。接合キャリヤストリ
ップは、はんだ付けが完了した後、アーム自由端上に保
持され、その後に、接合ストリップは、はんだ付け接合
を妨害しないように注意深く取り去られる。開示されて
いる方法は、密接間隔トレース（例えば、トレース中心
線間が0.63mm）と整合するようにコンタクトを正確に離
隔保持し、はんだ付け前の処理中に、延長片持ち梁アー
ムが曲げられたり、破損したり、それらの間隔が阻害さ
れることを最小化している。こうして、それぞれの密接
離隔トレースと整合させるための個々のアームのコンタ
クト部を再整列させ、正確に離隔させる必要のあるはん
だ付け動作における位置合わせの必要性を排除してい
る。

【０００５】米国特許第４，８５２，２５２号公報に
は、端子が誘電体ハウジング内に配設され、外界と密封
された後に、個別（ディスクリート）ワイヤにはんだ付
けされる電気コンタクト端子が開示されている。各端子
のはんだテール（尾）部は、ハウジング後面から後方に
延びている。熱回復（収縮）誘電体チューブの長さ部
は、はんだテール上に置かれ、長さ部に沿う環状はんだ
プリフォームを含んでいる。導体ワイヤの剥離端はチュ
ーブ内のはんだテール上に重畳されており、はんだプリ
フォームは重畳はんだテール／ワイヤ端の周りに配置さ
れる。はんだは、溶け、はんだテールとワイヤ端の周り
に流れ、ワイヤと端子を電気的に接合するはんだ接合を
形成する。熱回復チューブは、チューブ内での導体ワイ
ヤと端子の近傍部まで径が縮む。チューブ内の端部での
密封材料は、溶けてチューブの端部からワイヤ絶縁とハ
ウジングフランジの誘電体材料を密封する。ハウジング
フランジは、各端子部に沿って延び成端部と露出金属を
環境から密封する。

【０００６】米国特許第４，８５２，２５２号には、ワ
イヤ端がはんだ付けされる表面から離れた端子の非磁性
低抵抗はんだテール表面に沿う磁性材の薄層をそれぞれ
有する端子が開示されている。米国特許第４，９９５，
８３８号公報には、端子はんだテールのワイヤ遠隔面に
はんだ付けされる磁性層をもつフォイルのプリフォーム
が開示されている。バイメタル構造は、磁性材料のキュ
ーリ温度を利用し、十分短時間だけ所定周波数の無線周
波数電流により所定温度まで熱エネルギーを発生し、磁
性材料及び充分な厚さを選択し、また適当なはんだを選
択することによって、上記キューリ温度以上の温度上昇
を抑える。上記温度としては、はんだプリフォームのリ
フロー温度以上が選択される。コイル（インダクショ
ン）を介して適切な周波数のＲＦ電流を端子が受ける
と、はんだテールは、熱を発生する。この熱は、はんだ
プリフォームに伝達され、はんだをリフローし、ワイヤ
と端子に沿って伝達され、チューブを縮ませ、密封材料
を溶かす。このような端子は、他の熱供給なしで同時は
んだ付け及び密封を可能とする一体機構を含んでいる。
過剰な熱や、コネクタやチューブの残部への熱損傷は回
避される。

【０００７】他の米国特許第4,789,767号公報には、印
刷回路基板表面上のそれぞれのトレースに表面実装され
るコンタクト部からの離隔部分に磁性材料をもつコンタ
クトを有するマルチピンコネクタが開示されている。離
隔対状の複数の磁極をもつ磁気コアに巻回されたコイル
を有する装置が開示されている。はんだ付け時には、磁
極の空隙内にコネクタが載置される。磁極部が、はんだ
付けされるコンタクト部近傍に載置されると、磁気コン
タクトコーティング内にフラックスを集中せしめ、ＲＦ
電流を各コンタクトに流し、はんだをリフローさせる既
知最高温度まで熱エネルギーを発生して印刷回路素子の
導体トレースへのコンタクト部の接合を行う。

【０００８】かかるキューリ点加熱については、米国特
許第4,256,945号、第4,623,401号、第4,659,912号、第
4,695,713号、第4,701,587号、第4,717,814号、第4,74
5,264号及びヨーロッパ公開特許第0241,597号に開示さ
れている。例えば、無線周波数電流が上記二部構造に供
給されると、電流は先ず薄い高抵抗磁性材料層に集中さ
れて熱を発生する。磁性材料層の温度がキューリ温度に
達すると、公知のように、当該層の透磁率が急激に減少
し、電流密度分布が低抵抗の非磁性基板中に広がる。そ
して、熱エネルギーが、熱シンクとして機能するワイヤ
やはんだのような隣接構成部に伝導により伝達される。
熱シンク位置の温度は、非シンク位置のように磁性材料
のキューリ温度まで急速には上昇しないので、電流は熱
シンク位置に隣接する磁性材料層部に集中したままであ
り、非シンク位置の低抵抗基板中に分散される。公知の
ように、このような所定周波数の自己調整温度源は、特
定の磁性材料に応じて最高温度を得て維持する。例え
ば、１３．５６ＭＨｚの無線周波電流を発生する例が米
国特許第4,626,767号公報に開示されている。

【０００９】導体基板としては、磁気透磁率が約１で、
抵抗が約１．７２μΩｃｍの銅を用いることができる。
磁性材料は、例えば、合金ＮＯ．４２（４２％ニッケ
ル、５８％鉄）または合金ＮＯ．４２−６（４２％ニッ
ケル、５２％鉄、６％クロム）のようなニッケル−鉄合
金のクラッドコーティングである。磁性層の代表的透磁
率は５０〜約１００の範囲にあり、電気抵抗は、通常、
銅が１．７２であるのに対して、２０〜９０μΩｃｍの
範囲にある。磁性材料層は、例えば約２００°Ｃ〜約５
００°Ｃの範囲から選択されたキューリ温度をもつ。磁
性材料層の厚さは、通常、１〜３表皮深さであり、表皮
深さは、磁性材料の抵抗の平方根に比例し、磁性材料の
透磁率と、２層構造を通る交流電流の周波数の積の平方
根に逆比例する。はんだとしては、例えば、約１８３゜
Ｃのリフロー温度をもつＳｎ６３または約２４０°Ｃの
リフロー温度をもつＳｂ−５のようなすず−鉛を用いる
ことができる。一般に、はんだリフロー温度より約５０
゜Ｃ〜７５°Ｃ高いキューリ温度を選択することが望ま
しい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のような技術にお
いて、回路トレースへのコンタクト部のはんだ付け処理
の簡単化や、はんだ付け時の延長片持ち梁ビームアーム
の端部の複数のコンタクト部の個別的再位置合わせの必
要性や、かかる個別的なアーム再位置合わせに必要なコ
ム工具を不要とすることが望まれている。また、特に印
刷回路素子やコネクタの必要部以外の部位を、はんだ付
けに要する高温度にしないはんだ付け処理が望まれてお
り、更に、離散的はんだ接合部に簡単に、はんだを供給
することも望まれている。

【００１１】そこで本発明の目的は、コンタクトアーム
が延長片持ち梁ビームであるとき、コンタクト部の回路
素子の導体トレースへのはんだ付けの前の移送及び処理
中に有用であり、コンタクト部が設けられた複数のコン
タクトアームの正確な離隔及び位置合わせを維持する一
体手段を有する電気コネクタの組立方法及びそれに使用
するはんだ付リードフレームを提供することにある。本
発明の他の目的は、回路素子の導体トレースへのコネク
タのコンタクト部のはんだ付け処理を簡単化し、はんだ
付け位置でのコネクタのはんだ付けに必要な工具を簡単
化する電気コネクタの組立方法及びそれに使用するはん
だ付リードフレームを提供することにある。。本発明の
更に他の目的は、コンタクト位置のみに、はんだをリフ
ローするに充分な選択最高温度まで熱エネルギーを発生
し、回路素子の導体トレースにはんだ接合を形成する一
体手段をもつ電気コネクタの組立方法及びそれに使用す
るはんだ付リードフレームを提供する。本発明の他の目
的は、コンタクト部に対して離散プリフォームをもつ電
気コネクタの組立方法及びそれに使用するはんだ付リー
ドフレームを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による電気コネクタの組立方法は、絶縁ハウ
ジングから起立する複数の片持ち梁状コンタクトアーム
の自由端近傍を列状に配置し、回路素子のトレースには
んだ付け接続する電気コネクタの組立方法において、前
記コンタクトアームに対応すると共に表面にはんだ層が
被着された複数の指部と該指部の一端に形成され高周波
電流により発熱するヒーター手段が形成されたキャリア
ストップ部とを有するリードフレームの前記指部を前記
コンタクトアームの前記自由端近傍にはんだ接続するこ
とと、前記リードフレームが接続された前記コンタクト
アームの前記自由端部に前記回路素子の前記トレースを
位置合わせすることと、前記ヒーター手段に高周波電流
を流して前記複数のコンタクトアーム及び前記リードフ
レームを前記トレースにはんだ付けすることと、該はん
だ付けされたリードフレームの前記指部の一部を残して
切断除去することとより成る。また、本発明による電気
コネクタ用リードフレームは、絶縁ハウジングから起立
する複数のコンタクトアームを回路素子のトレースには
んだ付け接続して電気コネクタを組立てる際に使用する
電気コネクタ用リードフレームであって、前記複数のコ
ンタクトアームに対応する位置関係で形成され、表面に
はんだ層を有する複数の指部と、該指部の一端に連結さ
れ高周波電流により発熱するキャリアストリップ部と、
を具える略櫛歯状に形成され、前記電気コネクタの組立
中に前記指部の先端部は前記コンタクトアームの自由端
にはんだ付け接続されている。

【００１３】

【作用】本発明は、マルチコンタクトコネクタの複数の
コンタクトのコンタクト部アレイを、ＶＨＳＩＣカード
等の印刷回路素子表面上の対応するそれぞれのトレース
アレイにはんだ付けする方法であり、コネクタ製造現場
から離れた場所ではんだ付けが行えるようにする為に、
高価なコム工具を仕様することなく、それぞれのトレー
スにコネクタの１列以上のコンタクトの各延長片持ち梁
ビームアームを正確に、はんだ付けが行われる。コネク
タは、先ず、各側上の１列以上のコンタクトの少なくと
も１つのアレイが製造される。各アレイは、印刷回路素
子の共通トレースを含む表面に対応付けられる。これ
は、各アレイの端子の第１のコンタクト部が、コンタク
トの片持ち梁ビームアームの自由端近傍にあり、コンタ
クト本体部がコネクタのハウジング内に複数列配設され
ている場合であっても共通面に配置され、その結果、他
端の第２のコンタクト部が嵌合コネクタに嵌合するよう
に複数列アレイ状に配列される。第１のコンタクト部
は、はんだ付けされる印刷回路素子のトレースに対応す
る等間隔で並設されている。

【００１４】本発明の第１の実施例では、導体ストリッ
プやリードフレームは、延長共通キャリヤストリップか
ら横方向に共延する薄く狭い複数の指部を有し、ベリリ
ウム銅のような低抵抗且つ低透磁率金属から製造され
る。各指部は、コネクタのコンタクトアレイの１つの第
１のコンタクト部のそれぞれの１つと対応付けられて離
隔されている。キャリヤストリップ部に沿って第２の層
が主表面上に重畳して設けられている。キャリヤストリ
ップは、第１の層を有する。第２の層は、約0.01mmの厚
さ、または特定金属の”表皮深さ”の約１．５〜２倍の
厚さをもつニッケルー鉄合金のように高透磁率及び高抵
抗をもつ金属から成る。第１のコンタクト部が例えば、
約0.25mm幅であると、指部は同じ幅となる。指部の厚さ
は、好ましくは、コンタクト近傍面と対向トレース近傍
面の両面上を切削して薄くされ、それぞれはんだのイン
レイまたはプリフォームを配設する凹部が規定されてい
る。

【００１５】こうして得られたリードフレームの一つ
は、バイメタルキャリヤストリップや両側上にはんだプ
リフォームをもつ指部を含んでおり、各アレイの各コン
タクトの延長片持ち梁ビームアームの自由端に接合され
る。トレース近傍面上で指部は重畳され、第１のコンタ
クト部に沿って共延している。その後、フラックスが加
えられるのが望ましい。コム（櫛歯状）工具の使用によ
り（コネクタ製造中）、延長片持ち梁ビームアームは互
いに正確に離隔維持され、第１のコンタクト部は共平面
に保持されている。また、リードフレームの指部は、第
１のコンタクト部のトレース近傍面に維持される。例え
ば、１３．５６ＭＨｚの高周波、一定振幅の電流を発生
する高周波（ＲＦ）発生器が、少なくとも近傍に配置さ
れ、リードフレームのキャリヤストリップ部の磁性層に
対して保持され、更に例えば７〜１０秒の短時間だけ駆
動される。熱エネルギーが、バイメタルキャリヤストリ
ップにより、はんだプリフォームをリフローするに充分
な短時間だけはんだプリフォームの溶融点以上の温度に
なるまで発生する。コンタクト位置近傍のはんだは、冷
却し、コンタクト位置へのはんだ接合を形成する。好ま
しくは、指部のトレース近傍面がはんだ抵抗面をもつ工
具により支持されている。各指部の対向トレース近傍側
部のはんだは再固化する。導体ストリップは、第１のコ
ンタクト部の両アレイに順次または同時に接合される。

【００１６】延長片持ち梁ビームアームのすべてのアレ
イに接合されたリードフレームをもつコネクタは、中央
冷却板の両面、または単一の両側回路基板の両面に固定
されているＶＨＳＩＣカードのような回路素子へのはん
だ付け準備状態にある組立体を有する。回路素子は、両
アレイのリードフレーム間及び両ストリップの指部のト
レース近傍はんだプリフォームに挿入される。トレース
と指部及び指部のコンタクト近傍面上の第１のコンタク
ト部の対応付けが得られる。リードフレームのバイメタ
ルキャリヤストリップは、はんだ付け前に、コネクタ組
立体の処理及び移送の間に離隔及び位置合わせを維持す
るので、個々の第１のコンタクト部の確実な位置合わせ
や離隔を行わずに、事前はんだ付け工程が行える。した
がって、、高価なコンタクトアーム再位置合わせと再離
隔及び特殊な位置合わせ工具なしで、コネクタ製造位置
から離れた位置で簡単にはんだ付けを実行できる。

【００１７】コンタクト部は、それぞれのトレースに圧
力を加え、リードフレーム指部のはんだプリフォームの
トレースとの係合を確実にする。フラックスが再度はん
だ位置に加えられ、バイメタルキャリヤストリップはＲ
Ｆ発生装置のＲＦ伝送装置によって再び係合される。リ
ードフレームは、再度はんだを溶解するに充分な熱エネ
ルギーを発生する。はんだ接合が形成され、指部のトレ
ース近傍面を回路素子の導体トレースに接合し、指部の
第１のコンタクト部へのはんだ接合を行わせ、第１のコ
ンタクト部がトレースにはんだ付けされる。キャリヤス
トリップは、アーム自由端及びはんだ接合部から延びて
おり、破断性指部から注意深く破断され、はんだ付けさ
れた組立体から取り除き、第１のコンタクト部と回路ト
レースとのすべての接合を電気的に絶縁し、コネクタコ
ンタクトの回路素子のトレースとの個別電気的接続を行
う。

【００１８】本発明の第２の実施例によれば、はんだ付
け部品はアレイの第１のコンタクト部に固定されてい
る。該部品は、アレイに沿って延びる熱的絶縁はんだ抵
抗材料から成るブロックを含み、該ブロックの外面に沿
って導体リードフレームが固定されている。リードフレ
ームには、延長共通本体部から横方向に共延する複数の
薄く狭い指部が形成される。指部は、また、コネクタコ
ンタクトアレイの第１のコンタクト部のそれぞれの１つ
と対応付けられて離隔されている。指部は、ブロックの
それぞれの溝内に配設されている。

【００１９】リードフレームの延長本体部と指部は、例
えばベリリウム銅のような低抵抗で低透磁率金属のスト
リップから打ち抜き成形される。本体部に沿って第２の
層が主表面上に重畳して設けられている。本体部は、第
１の層を有する。第２の層は、約０．０１ｍｍの厚さ、
または上記特定金属の”表皮深さ”の約１．５〜２倍の
厚さをもつニッケル−鉄合金のように高透磁率及び高抵
抗をもつ金属から成る。第１のコンタクト部が、例え
ば、約０．２５ｍｍ幅であると、指部は同じ幅となる。
各指部の厚さは、好ましくは、切削により薄くされて凹
部が形成され、それぞれはんだのインレイまたはプリフ
ォームが配設される。該凹部には、ブロックのそれぞれ
の溝の底面に指部が配設されたとき、それぞれのハンダ
のインレイやプリフォームが配置される。本体部は、ブ
ロックの外面に固定され、第２の層は好ましくは外に面
している。

【００２０】次に、はんだ付け部品が、各アレイの各コ
ンタクトの延長片持ちビームアームの自由端に接合され
る。トレース遠端面上で指部は重畳され、第１のコンタ
クト部に沿って共延している。その後、フラックスが加
えられるのが望ましい。コム工具の使用により（コネク
タ製造中）、延長片持ち梁ビームアームは互いに正確に
離隔維持され、第１のコンタクト部は共平面に保持され
ている。はんだ付けブロックは、次にコンタクトアーム
アレイに注意深く移動され、コンタクトアーム自由端が
ブロックの溝内に受容され、リードフレームの指部が溝
内に受容され、第１のコンタクト部のトレース遠端面に
維持される。例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波、一定
振幅の電流を発生する高周波発生器が、少なくとも近傍
に配置され、リードフレームの本体部の磁性層に対して
保持され、更に例えば３〜５秒のような短時間だけ駆動
される。熱エネルギーが、バイメタル本体部により、は
んだプリフォームをリフローするに充分な短時間だけは
んだプリフォームの溶融点以上の温度になるまで発生し
て、指部をコンタクト部に接合させる。コンタクト位置
近傍のはんだは、冷却され、コンタクト位置へのはんだ
接合を形成する。はんだ付け部品は、第１のコンタクト
部の両アレイに順次または同時に接合される。 延長片
持ち梁ビームアームの各アレイに接合されたはんだ付け
部品をもつコネクタは、中央冷却板の両面、または単一
の両側印刷回路基板の両面に固定されているＶＨＳＩＣ
カードのような回路素子へのはんだ付け準備状態にある
組立体を有する。回路素子は、両アレイのリードフレー
ムに挿入され、コネクタの第１のコンタクト部のトレー
ス近傍面に置かれ、第１のコンタクト部とトレースとの
対応付けが得られる。はんだ付け部品が、はんだ付け前
にコネクタ組立体の処理及び移送の間に、離隔及び位置
合わせを維持するので、個々の第１のコンタクト部の確
実な位置合わせや離隔を行わずに、事前はんだ付けが行
える。したがって、はんだ付けが、高価なコンタクトア
ーム再位置合わせと再離隔及び特殊な位置合わせ工具な
しで、コネクタ製造位置から離れた位置で簡単に実行で
きる。

【００２１】コンタクト部は、それぞれのトレースに圧
力を加え、はんだ付けの間、トレースとの係合を確実に
する。フラックスが再度はんだ位置に加えられ、バイメ
タル本体部はＲＦ発生装置のＲＦ伝送装置によって再び
係合される。リードフレームは、再度はんだをリフロー
するに充分な熱エネルギーを発生する。はんだは、コン
タクトアーム自由端の端部周りに流れ、凸曲面の第１の
コンタクト部とそれぞれのトレース間領域中に至る。は
んだ接合は、こうして形成され、第１のコンタクト部を
印刷回路素子の導体トレースに接合する。はんだ付け部
品は、コンタクトアームアレイの自由端の端部周りに注
意深く限定的に旋回させ、コンタクトアーム自由端近く
で指部を破断し、はんだ付け部品と本体部をはんだ付け
された組立体から取り除き、第１のコンタクト部と回路
トレースとのすべての接合を電気的に絶縁し、コネクタ
コンタクトの回路素子のトレースとの個別電気的接続を
行う。

【００２２】本発明によれば、手動はんだ付けが不要と
なるだけでなく、気相リフロー処理のような他の従来の
はんだ付け処理も不要となる。ここで、コネクタコンタ
クトをトレースに取り付けるためには、印刷回路素子全
体を、はんだをリフローさせるに必要な高温にされなけ
ればならない。はんだ付け位置だけの急速な非常に短時
間の熱の発生では、有害な熱は殆ど残らない。したがっ
て、特に、手動はんだ付けに共通な従来の印刷回路基板
のデラミネーション（はがれ）が回避されることにな
る。本発明は、また、所望により回路素子へのコネクタ
の取り付けに先立って、集積回路チップのような電子部
品や、ＬＥＤ、検知器のような光デバイスや、対応成端
光ファイバケーブル等の部品をはんだ付け等によって回
路素子に取り付け可能である。

【００２３】

【実施例】図１と図２に示すコネクタは、カバー（図示
せず）内に包囲された回路素子９０の一端９２に取り付
けられ、米国特許第4,903,402号や米国特許第4,925,400
号公報に開示されているものと同様なライン置換可能モ
ジュール（ＬＲＭ）を規定する型のものである。コネク
タ１０は、ポリフェニリン サルファイドのような誘電
材料から成り、貫通通路１４を有し、それぞれのコンタ
クト２０が固定されたハウジング１２を含んでいる。コ
ンタクト２０の延長片持ち梁ビームアーム２２は、ハウ
ジング１２の取付面１６から自由端２４に、後方に向か
って延びている。自由端２４近傍の第１のコンタクト部
２６は、端部９２近傍の回路素子９０の対応トレース９
４にはんだ付けするための曲面状形成されたトレース近
傍面２８を有する。ここでは図示されていないが、コネ
クタには、また、通常、内部に嵌合面に沿う位置合わせ
手段とキー部材が設けられ、更に光ファイバー成端用の
通路を有し、回路素子との間の光信号の授受を可能とす
る。回路素子９０は、両面印刷回路基板（図１６参照）
であり、図示の如く、その端部９２近傍にはアレイ状９
６に配列されたトレース９４が設けられた超高速集積回
路（ＶＨＳＩＣ）が中央冷却板９９の両側に取り付けら
れており、複合構造となっている。電気及び電子部品、
更には所望により光デバイスが、次にＬＲＭモジュール
のカバー内の回路素子９０上に取り付けられる。これら
は、装置の嵌合コネクタと嵌合されたとき、コネクタ１
０により電子装置に接続される。

【００２４】コンタクト２０は、ハウジング１２の各側
に沿って縦列状３０に配列されており、アーム２２は、
通路１４内に配設された本体部３２から延びている。各
側の異なる列のコンタクトアームは若干異なる長さで、
異なる曲面形状であり、各側のアーム２２の自由端２４
は並設され、トレース近傍面２８は共平面とされて、対
向アレイ３４を構成する。自由端２４は対向アレイ３４
から若干外方向に延びている。アレイ３４は、回路素子
９０の導体トレース９４のアレイ９６に対応し、コンタ
クト部２６は、トレース９４の個々の１つと対応して正
確に隔離されている。コンタクト２０は、また、ハウジ
ング１２の嵌合面１８の前方に延びている第２のコンタ
クト部３６を有し、嵌合コネクタ（図示せず）の対応コ
ンタクトと電気的に係合する。

【００２５】第２のコンタクト部３６と本体部３２は、
一辺が略0.43mmの正方形断面をもち、アーム２２は、ア
レイに沿う長さが約0.25mm、厚さ約0.18mmの断面形状を
もっている。このように、延長片持ち梁ビームアーム２
２は、自由端２４と本体部３２間でフレキシブルとなる
ように、形状、寸法及び長さが特別に設計されている。
第１のコンタクト部２６が回路素子９０のそれぞれのト
レース９４にはんだ付けされ、コネクタハウジング１２
が取り付けられると、コネクタ１０は、回路素子９０に
対してインクリメンタリに移動可能であり、完成された
モジュールが、装置の案内チャンネルに沿って電子装置
（例えばブラックボックス）内に挿入されると、嵌合コ
ネクタとの位置合わせの間のコネクタの横方向調整が容
易になる。コンタクト２０は、例えば、ベリウム銅から
成り、ニッケル下地めっきで、金めっきされた第２のコ
ンタクト部３６と、すずー鉛めっきされた第１のコンタ
クト部２６を有する。

【００２６】図３〜図６は、本発明のリードフレーム５
０を示し、これらのうちの幾つかはコネクタ１０ととも
に用いられる。各リードフレーム５０は、キャリヤスト
リップ部５２を有し、その１つの横端５４から外方向、
自由端側に複数の指部５６が延びている。各指部５６
は、アレイ３４のそれぞれの第１のコンタクト部２６と
関連し、対応して離隔されており、後で詳述するよう
に、コンタクト部２６のトレース近傍面２８にはんだ付
けされる。リードフレーム５０が、はんだ付けにより、
それぞれのアレイ３４に固定された後、コネクタアセン
ブリは回路素子９０へのはんだ付け準備完了状態とな
る。指部５６は、はんだ付け後、コンタクト部２６のト
レース近傍面２８とそれぞれのトレース９４との間に挿
入され、自由端５８近くにトレース近傍側部６０とコン
タクト近傍側部６２をもつ。キャリヤストリップ部５２
は、またトレース近傍面６４とトレース遠隔面６６及び
複数の規則的に離隔されている規格穴６８を有する。

【００２７】図４〜図６において、先ずキャリヤストリ
ップ５２と指部５６が一体部材として、銅合金のような
低抵抗金属の薄ストリップから打ち抜かれる。ストリッ
プ５２の銅合金は第１の層７０と称される。磁性材料の
第２の層７２は、キャリヤストリップ５２の第１の層７
０のトレース遠隔面６６に沿って、第１の層７０と緊密
接着されている。これは、金属薄膜を金属表面にクラッ
ドする公知の方法によって実現できる。好ましくは、第
２の層７２は、インクリメンタリーに薄く、キャリヤス
トリップ５２の切削凹部７４内に形成されている。各指
部５６は、薄肉部を有し、この薄肉部はコンタクト近傍
側部６２を切削して得た第１の凹部７６とトレース近傍
側部６０を切削して得た第２の凹部７８から成る。かか
る切削は、好ましくは、打ち抜き前に行われ、２倍幅の
銅合金ストリップを打ち抜くことにより、後に結合指部
端部を横切って分離可能な１対の連続的リードフレーム
を同時に作ることができる。はんだ材料が第１の凹部７
６と第２の凹部７８内に設けられ、例えばロールクラッ
ドや電子付着によって、第１と第２のインレイまたはプ
リフォーム８０，８２がそれぞれ設けられる。磁性材料
とはんだインレイがリードフレーム上に設けられた後、
指部５６は屈曲部８４で曲げられ。第２のインレイ８２
は、第１のインレイに比較して、トレース近傍サイド６
０に沿い横端部５４に向かって更に延びているが、両イ
ンレイは屈曲部８４の周りに延びていることが望まし
い。

【００２８】リードフレーム５０は、例えば真鍮やベリ
ウム銅の銅合金Ｃ２１０００のような低抵抗且つ低透磁
率金属から成り、切削前に約０．２５ｍｍの厚さのスト
リップストックから製造することができる。第２の層７
２は、高透磁率で高抵抗の金属から成り、例えば、ニッ
ケル（４２％）と鉄（５８％）の合金ＮＯ．Ａ−４２か
ら成り、約０．０１３ｍｍの厚さ、つまり、上記特定金
属の“表皮深さ”の厚さの１．５〜２倍の厚さである。
各指部５６は、例えば約０．１５ｍｍ厚の薄肉部を有す
る。第１と第２のインレイ８０，８２のはんだ材料は、
約１８３゜Ｃのリフロー温度をもつＳｎであり、それぞ
れ約０．０５ｍｍ厚である。リードフレーム５０は、最
終的に約４５゜の屈曲部８４をもつように形成される。
ここで、指部５６は、キャリヤストリップ５２の横端５
４と接合し、横端５４に隣接する指部５６間のスロット
８６の端部は、好ましくは曲率をもつ。指部５６は、
０．２５ｍｍ幅をもち、回路素子９０のトレース９４間
の中心間隔は０．６３ｍｍとされ、この間隔はコネクタ
１０のコンタクト２０のコンタクト部２６の間隔でなけ
ればならない。中心間隔が２．５ｍｍであれば、指部５
６とコンタクト部２６は、０．７５ｍｍ幅をもち、離隔
１．２５ｍｍに対しては指部とコンタクトは０．４３ｍ
ｍ幅とされる。

【００２９】図７に示すコネクタ１０では、リードフレ
ーム５０が対向アレイ３４の代表的一つに固定されてい
る。また、図８には、トレースアレイ９６をもつ回路素
子９０にはんだ付けされた後、両アレイ３４に沿うリー
ドフレーム５０を備えるコネクタ１０が示されている。
回路素子９０の端部９２の端は、回路素子製造において
一般的なように、面取りされている。

【００３０】図９において、コネクタ１０は、コンタク
ト２０の延長片持ち梁アーム２２のそれぞれのアレイ３
４にはんだ付けされている導体ストリップを有する。コ
ンタクト２０の第２のコンタクト部３６は、コネクタ１
０の嵌合面１８から前方に延び、嵌合コネクタ（図示せ
ず）の対応ソケットコンタクトと嵌合する。コネクタ１
０は、充分に製造された段階で、回路素子へのはんだ付
け準備状態にあり、コンタクト２０のアーム２２に固定
されているリードフレーム５０により規定されている一
体位置合わせ維持及び離隔手段と、一体ヒータ手段と、
一体はんだプリフォーム手段を有する。こうしてコネク
タ１０は、今の製造位置から他の離れた位置に移送さ
れ、回路素子へのはんだ付けが行われる。更に、適切な
処理の間、延長片持ち梁ビームへの損傷を防止してい
る。コネクタ１０が充分に製造されると、対向アレイ３
４のコンタクト部２６は、コネクタ１０がはんだ付けさ
れるときアレイ間に挿入される回路素子９０の厚さより
若干近接して互いに離隔されている。したがって、延長
片持ち梁ビームアームは、コンタクト部２６にばね力を
与え、はんだ付けの最中やはんだ付け後の回路素子９０
のトレース９４に対する確実且つ適正な力を発生して適
切なはんだ接合の確立及び維持を行う。

【００３１】コネクタ１０へのリードフレーム５０のは
んだ付け方法が図１０〜図１３に図示されている。ま
た、回路素子９０へのコネクタ１０のはんだ付け方法が
図１４〜図１６に示されている。

【００３２】図１０において、コネクタ１０は、支持工
具１００内に固定され、コネクタ受容キャビティ１０２
内に収容されている。ハウジング１２は、棚部１０４上
に置かれ、コンタクト部３６とコネクタ１０の他の部分
は、キャビティ１０２内で嵌合面１８前方に延びてい
る。工具１００のコム工具１１０は、それぞれのコンタ
クトアーム２２を受容するとともに、リードフレーム５
０のそれぞれの指部５６へのはんだ付けの間、保持する
溝１１２を有する。図１０において、リードフレーム５
０は、クランプによってストリップ支持工具ヘッド１５
０の各側１５２に固定され、キャリヤストリップ５２の
トレース近傍側部６４は、側部１５２の角度表面部１５
４に隣接して配設される。屈曲部８４前方のストリップ
の各指部５６は、支持工具１５０の垂直部１５８の分離
溝１５６内に配設され、溝底面１６０に面している。リ
ードフレーム５０の各指部５６の屈曲部８４は、溝１５
６の底面１６０に沿って対応屈曲部１６２内に収容され
ている。

【００３３】工具ヘッド１５０は、好ましくは、高温下
で寸法的に安定であり、外表面がはんだ抵抗性の熱絶縁
材料から成り、例えばチタニウムまたはセラニーズ ス
ペシャルティズ社製の高精度成型液晶ポリマーから成
る。工具ヘッド１５０は、またステンレス鋼を加工した
後、酸化し、または窒化チタニウムまたはクロム酸塩チ
タニウムで被覆して得られる。特に、溝１５６の側面や
指部５６（図６参照）上の第２のはんだインレイ８２近
傍の底溝面１６０は、はんだ抵抗性でなければならな
い。垂直部１５８は、コネクタ１０がはんだ付けされる
回路素子９０の厚さと同じで、対向溝１５６の底面１６
０間の幅と略等しくなるように寸法が定められている。

【００３４】図１０と図１１を参照すると、垂直部１５
８の前端１６４によっては、好ましくはコンタクト２０
のアレイ３４間へのストリップ工具ヘッド１５０の挿入
時、コネクタコンタクトアーム２２のコンタクト部２６
のそれぞれの溝１５６中への受容が容易とされる。コネ
クタ１０は、対向アレイ３４のコンタクト部２６が回路
素子の厚さよりも若干狭間隔で隔離されるように製造さ
れる。リードフレーム５０のはんだ処理は、指部５６の
コンタクト部２６へのはんだ付けを強化するためには少
し狭間隔にするのが都合が良い。工具前端１６４は、自
由端２４が斜角面１６６に係合するとき、コンタクトア
ーム２２の自由端２４の初期外方向偏向によって、溝１
５６内への近接離隔コンタクト部２６の受容を容易とす
る横コーナーに沿う斜角面１６６を有し、すず−鉛めっ
きされたトレース近傍表面２８がそれを支える。自由端
２４がリードフレーム５０の指部５６により広がる位置
の小曲率頂点（突起）１６８が垂直部１５８によって保
持されるまで、自由端２４は外方向に偏向され続け、妨
害なしに指端部５８を通過する。コンタクト部２６のト
レース近傍表面２８は、適当なばね力を受け、指部５６
の第１のはんだインレイ８０（図６参照）と係合する。
フラックスは、例えば露出コンタクトアーム自由端２４
をＲＡＭ（ロジン、緩能動状態にある）のような液体フ
ラックスで磨くことによって各はんだ位置に配設され
る。

【００３５】工具ヘッド１５０は正確にコネクタ支持工
具１００と対応付けされ（図示されていない従来の機械
的手段による）、その上に設けられたリードフレーム５
０がコンタクトアレイ３４に対応付けられている。コン
タクトアーム２２は、コム工具１１０の溝１１２内にあ
り、指部５６はストリップ工具ヘッド１５０の溝１５６
内にある。ストリップ工具ヘッド１５０の前端１６４
は、自由端２４の溝１５６内への受容を容易にしてい
る。溝１５６を構成するリブ１７２の先端１７０は、好
ましくは若干傾斜付けられており、いずれかの自由端２
４が、先端１７０との係合時に、横方向偏向され、それ
ぞれの溝１５６内に妨害なく確実に挿入できるようにし
ている。

【００３６】さて、図１２を参照すると、コネクタ１０
とリードフレーム５０は、はんだ付け位置に配置されて
いる。コンタクトアーム２２の自由端２４が指部５６近
傍のストリップ工具ヘッド１５０の溝１５６内に配設さ
れ、横方向位置が確実に維持され、コム工具１１０が、
所望により、注意深く抜き取られる。アーム支持工具１
２０は、コンタクトアーム２２の外表面に隣接して設け
られ、指部５６のはんだインレイ８０に対するコンタク
ト部２６上に付加圧力を加える。アプリケータ（接続工
具）１８０は、リードフレーム５０のキャリヤストリッ
プ５２のトレース遠隔面６６に対して堅固に設けられ、
磁性層７２との確実な接触を得る。ＲＦ発生器１９０
は、高周波一定振幅交流電流、例えば１３．５６ＭＨｚ
の周波数のＲＦ電流を発生する。この電流は、アプリケ
ータ１８０により所定時間長だけ磁性層７２に供給され
る。かかるＲＦ発生器の例が米国特許第４，６２６，７
６７号公報に開示されている。そして、キャリアストリ
ップ５２は、与えられた所定周波数における磁性層のキ
ューリ温度に至るまで発熱する。該ＲＦ電流は、例えば
７〜１０秒間だけ供給され、例えば２５０°Ｃの最高温
度を得て、約１８３゜Ｃのリフロー温度をもつＳｎ６３
のようなはんだを溶す。

【００３７】ＲＦ電流に応答して発生する熱エネルギー
は、図１３に示すように、指部５６に沿ってはんだイン
レイ８０に伝達され、はんだ接合８１をリフローし、コ
ンタクト部２６との接合を形成する。好ましくは、各リ
ードフレーム５０は、コンタクト部２６の対応するアレ
イ３４に個々にはんだ付けされる。ストリップ工具ヘッ
ド１５０が熱的に絶縁されていると、リードフレーム５
０からは殆ど熱エネルギーが逃げない。工具ヘッド１５
０表面がはんだ抵抗性であると、はんだインレイ８２が
加熱されても、そこにははんだ接合部は形成されない。
溶解されたはんだは、工具表面をぬらさず、指部５６か
ら流れ出ない。インレイ８２のはんだは、次に再凝固し
てインレイやプリフォームとして残る。続いてコネクタ
１０は、洗浄され、フラックスが除去される。

【００３８】コネクタ１０は、処理され、回路素子への
組み立てのために他位置に移送される。適正な注意をも
って処理されるとき、コンタクトアーム２２のアレイ３
４に固定されているリードフレーム５０は、正確な元の
所望間隔と、延長片持ち梁ビームアーム２２の位置合わ
せを維持する。

【００３９】図１４において、コネクタ１０は、再び工
具１００と同様な支持工具２００のキャビティ内の棚部
２０４上に置かれる。コンタクト部２６のアレイ３４間
への回路素子９０の前端９２の挿入は、マイラー（ＭＹ
ＬＡＲ）ポリエステル フィルム（イー・アイ・デュポ
ン デ ネモース アンド カンパニーの商標）等から
成る薄プラスチックシート２１５を用いることによって
容易に行える。回路素子９０のインクリメンタルな横方
向移動により、トレースのそれぞれのコンタクト部２６
との正確な位置合わせ調整が行われる。この調整は、リ
ードフレーム５０の指部の側端の障害や回路素子９０表
面上にインクリメンタリに突出するトレースをもつはん
だインレイの妨害を防止する薄プラスチックシートを用
いることによって容易となる。位置決め（レジストレー
ション）工具２３０は、コンタクトアーム２２や指部５
６のいずれかと組指状とされなければならないコム部を
有する必要がない。工具２３０は、係合して回路素子９
０のトレース９４のアレイとコンタクト部２６のアレイ
３４間での正確な相対的位置合わせを維持する。そし
て、薄プラスチックシート２１５は、垂直方向に引き抜
かれて注意深く取り外される。リードフレーム５０の指
部５６のトレース近傍表面６０上に設けられているはん
だインレイ８２（図６）が、回路素子９０のトレース９
４（図１と図８）と係合された後、トレース９４は、通
常、はんだ接合形成を強化するためすず−鉛合金のめっ
き被覆が施される。

【００４０】回路素子９０へのコネクタ１０のはんだ付
けが図１５に示されている。再び、支持工具２２０によ
りコンタクトアーム２２が圧縮され、回路素子９０の対
応トレースに対するコンタクト部２６の圧力、及び、特
にトレースに対するリードフレーム５０の指部５６のは
んだインレイ８２（図６）の圧力を発生する。並設アレ
イ基準では、アプリケータ２８０は、リードフレーム５
０のキャリヤストリップ５２のトレース遠隔面６６を堅
固に押圧し、磁性層７２と緊密に係合させ（所望によ
り、キャリヤストリップ５２は、図示されていないが、
熱的絶縁部材によって支持される）。ＲＭＡのようなフ
ラックスが、はんだ位置に追加されるのが望ましい。Ｒ
Ｆ発生器２９０により発生されたＲＦ電流は、キャリヤ
ストリップ５２に供給される。熱エネルギーは、最高温
度に達して維持されるまで発生し、指部５６に沿って伝
達されてはんだインレイ８２を溶かす。３〜７秒間の例
えば１３．５６ＭＨｚのＲＦ電流が、約１８３゜Ｃのリ
フロー温度をもつはんだ（例えば、すず）を溶かす温
度、例えば最高温度２５０゜Ｃを得るためには好まし
い。ＲＦ発生器２９０は、図１２のＲＦ発生器１９０と
類似のものであり、米国特許第４，６２６，７６７号公
報にその例が開示されている。

【００４１】インレイ８２のはんだは、リフローし、図
１６に示す如く、回路素子９０のトレースとのはんだ接
合８３を形成する。はんだ接合８１のはんだは、所定位
置に留まり、凝固し、はんだ接合８１を再形成する。は
んだ付けが行われた後、キャリヤストリップ５２は取り
除かれ、好ましくは、刃型工具２４０が、キャリヤスト
リップ５２の横端部５４とはんだ接合８３間のリードフ
レーム５０の外面に設置され、はんだ接合８３から少し
離隔した位置２４２において回路素子９０に指部５６を
押し付ける。キャリヤストリップ５２を、次に、例えば
前後に２，３回旋回させ、薄い指部５６の金属を弱くし
て分断させる。その後、キャリヤストリップ５２は、取
り除くが、回路素子９０の表面近傍に指部５６の微小残
部８８を残し、それぞれのトレース９４との位置合わせ
を維持している。回路素子９０へのはんだ付け後のコネ
クタ１０は、再度フラックス洗浄される。

【００４２】はんだ接合８３と８１は、曲面部と近接平
坦面部間、つまり、コンタクト部、指部及びトレースの
端部と側端部に所望のフィレットを設け、コネクタ１０
のコンタクト２０と回路素子９０のトレース９４間の確
実な電気接続を確立する。コネクタハウジング１２の回
路素子９０への機械的固定は、米国特許第４，９０３，
４０２号公報に開示されているような従来のファスナー
部材により行われる。カバー部材が、例えばライン置換
モジュールを設置するためその周囲に固定される。図１
６において、回路素子９０の他の実施例が両主面上にト
レース９４のアレイをもつ印刷回路基板を有する例とし
て示されている。

【００４３】図１７〜図２２には、本発明の第２の実施
例におけるはんだ付け部品３４０が示されている。この
部品は、はんだ抵抗面をもつ熱的絶縁材料から成るブロ
ック部材３４２と、当該部材に固定され、その外表面へ
の本発明のリードフレーム３６０とを有する。いくつか
のこの種コンポーネント３４０が図１や図２に示すよう
なコネクタ１０とともに用いられる。はんだ付け部品３
４０が、はんだ付けされて、それぞれのアレイ３４に固
定された後、コネクタアセンブリ（図２５）は、回路素
子９０へのはんだ付け準備完了状態となる。リードフレ
ーム３６０は、図３〜図１５のリードフレーム５０と同
様なリードフレームである。各リードフレーム３６０
は、本体部３６２を有し、本体部３６２の一横端部３６
４からは複数の指部３６６が自由端３６８に向かって共
延している。各指部３６６は、アレイ３４のそれぞれの
第１のコンタクト部２６に対応付けられて離隔されてお
り、自由端３６８近くにブロック近傍側部３７０とコン
タクト近傍側部３７２を有する。指部３６６は、コンタ
クト部２６のトレース遠隔面３８にはんだ付けされる。
本体部３６２は、ブロック近傍面３７４とブロック遠隔
面３７６とをもち、また規則的に離隔された複数の規格
穴３７８を有する。

【００４４】図１８において、本体部３６２と指部３６
６は、最初に銅合金のような低抵抗金属の薄いストリッ
プから一体部材として打ち抜かれ、本体部３６２の銅合
金が第１の層３８０とされる。磁性材から成る第２の層
３８２は、薄金属層を金属表面にクラッドする公知の方
法により第１の層３８０と緊密接着された状態で本体部
３６２の第１の層３８０のブロック遠隔面３７６に沿っ
て配設されている。好ましくは、第２の層３８２は、イ
ンクリメンタリに薄く、本体部３６２の切削凹部３８４
内に配設されている。各指部３６６は、コンタクト近傍
側部３７２が切削により薄くされてはんだ凹部３８６が
形成され、そこには例えばロールクラッドや電子的付着
によりはんだ材料が置かれ、インレイやプリフォーム３
８８を形成する。切削は、リードフレーム３６０が銅合
金の連続ストリップから打ち抜かれる前に行われ、その
後、少なくとも指部はニッケルで下地めっきされるべき
である。また、切削や打ち抜きは、２倍幅のストリップ
を用いて行われ、一対の連続リードフレームを同時に作
成し、続いて、結合指部を横切って分離して、自由端３
６８を得る。

【００４５】図１９〜図２２において、磁性材料とはん
だプリフォームはリードフレーム３６０上に設けられ、
リードフレーム３６０はブロック部材３４２に固定され
る。ブロック部材３４２の外表面は、長さ方向にコンタ
クトアーム２２のアレイ３４から離れて延びる略平坦な
第１の表面３４４と、第１の表面３４４の縦端に沿って
屈曲部３４８からブロック部材３４２の周囲に曲面的に
延びている第２の表面３４６とを有する。第２の表面３
４６は、コネクタ１０のアレイ３４のコンタクトアーム
２２の間隔対応位置に屈曲部３４８から当該周囲に延び
ている溝３５０のアレイを含んでいる。

【００４６】本体部３６２は、ブロック３４２の平坦状
の第１の表面３４４に沿って配設されている。通常のフ
ァスナー３５８が本体部３６２の規格穴３７８を通して
挿入され、ブロック部材３４２の開口内に通される。延
長指部３６６は、屈曲部３４８周りに曲げられ、コネク
タ１０のアレイ３４のコンタクトアーム２２に対応して
離隔されたそれぞれの溝３５０中に注意深くワイプされ
る（例えば、図示されていないコムによって）。溝３５
０は、底面３５２から外方向に延びている傾斜側壁３５
４を有し、アーム２２を受容するため、棚部３５６間
が、それぞれのコンタクトアーム２２より広くする。図
２６と図２７に示すように、溝３５０は、また指部３６
６をはんだプリフォーム３８８とともに溝底部３５２に
沿って配設するに充分な深さをもつ。

【００４７】ブロック部材３４２は、好ましくは、例え
ばセラニース スペシャルティズ社から販売されている
液晶ポリマーのような高温で寸法安定性がある熱的絶縁
材料から形成される。かかる材料は、特に指部３６６上
のはんだプリフォーム近傍の溝３５０の側面３５４と底
面３５２に必要なはんだ抵抗性面を形成する。リードフ
レーム３６０は、真鍮やベリリウム銅の銅合金Ｃ２１０
００のような低抵抗、低透磁率金属で、切削前の厚さ約
０．２５ｍｍのストリップストックから製造される。第
２の層３８２は、高透磁率で高抵抗の金属から成り、例
えばニッケル（４２％）鉄（５８％）の合金ＮＯ．Ａ−
４２であり、約０．０１ｍｍの厚さ、または上記特定金
属の“表皮深さ”の厚さの約１１／２〜２倍の厚さであ
る。各指部３６６は、切削後に約０．０８ｍｍのような
薄厚部をもつ。プリフォーム３８８のはんだ材料は、約
１８３゜Ｃのリフロー温度をもつＳｎ６３であり、プリ
フォーム３８８は約０．１８ｍｍの幅をもち、指部３６
６は約０．１５ｍｍの幅をもつ。回路素子９０のトレー
ス９４は、約０．３ｍｍ幅であり、トレース９４間のト
レース中心間隔は約０．６３ｍｍである。これは、ま
た、コネクタ１０のコンタクト２０のコンタクト部２６
の及び指部３６６の中心線間隔とされなければならな
い。中心線間隔を２．５４ｍｍとすると、コンタクト部
２６は、０．７５ｍｍ幅とされ、指部は若干狭い。１．
２５ｍｍ間隔に対しては、コンタクトは０．４３ｍｍ幅
であり、指部は若干狭くする。

【００４８】図２５には、コンタクトアームアレイ３４
のコンタクト部２６のトレース遠隔面３８に沿って固定
されたはんだ付け部品３４０を有するコネクタ１０が示
されている。コンタクト２０の第２のコンタクト部３６
は、コネクタ１０の嵌合面１８から前方に延び、嵌合コ
ネクタ（図示せず）の対応するソケットコンタクトと嵌
合する。はんだ付け部品３４０を搭載したコネクタ１０
は、回路素子へのはんだ付け準備完了状態であり、一体
位置合わせ及び離隔手段、一体ヒーター手段及び一体は
んだプリフォーム手段を有する。これらは、溝３５０内
の指部３６６を有するリードフレーム３６０により規定
され、コンタクト２０のアーム２２に固定されている。
こうしてコネクタ１０は、回路素子へのはんだ付けのた
めに、その製造位置から離れた位置に移送され、所定処
理の間の延長片持ち梁ビームアームへの損傷を防止する
ようになっている。コネクタ１０が充分に製造される
と、対向アレイ３４のコンタクト部２６は、コネクタ１
０がはんだ付けされる際に、アレイ間に挿入される回路
素子９０の厚さよりも若干近接して離隔されている。そ
の結果、延長片持ち梁ビームアーム２２は、コンタクト
部２６にばね力を印加し、はんだ付けの最中やはんだ付
け後に回路素子９０のトレース９４に確実、適当な力を
及ぼし、適切なはんだ接合の確立及び保持を促進する。

【００４９】図２３には、対向アレイ３４にはんだ付け
されたはんだ付け部品３４０を有し、充分に製造され、
回路素子９０へのはんだ付け準備完了状態にあるコネク
タ１０が示されている。図２４には、トレースアレイ９
６をもつ回路素子９０へのはんだ付け後のコネクタ１０
が示されている。はんだ付け部品３４０は、回路素子９
０がはんだ付けされているコネクタ１０から注意深く取
り外される。コネクタ１０へのはんだ付け部品３４０の
固定方法が図２８に示され、回路素子９０への製造され
たコネクタのはんだ付け方法が図２９と図３０に示され
ている。

【００５０】図２５において、コネクタ１０は、支持工
具４００内に固定され、コネクタ受容キャビティ４０２
内に収容されている。ハウジング１２は、棚部４０４に
載置され、コネクタ１０のコンタクト部３６と他部が嵌
合面１８の前方、キャビティ内に延びている。コンタク
トアーム２２は、はんだ付け部品３４０を注意深く動か
し、コンタクトアーム２２を内部に注意深くワイプし、
支持工具４２０を用いて保持することにより、はんだ付
け部品３４０のブロック部材３４２のそれぞれの溝３５
０内に受容される。支持工具４２０の表面４２２はフェ
ルト材料から成り、工具４２０のインクリメントな横方
向移動の間、コンタクト部２６のトレース近傍面と若干
の摩擦力で係合し、最終的にすべてのコンタクトアーム
をそれぞれの溝３５０内に設置する。支持工具４２０
は、はんだ付けの最中、はんだ付け部品３４０にコンク
タト部２６上に指部３６６のはんだプリフォーム３８８
に圧力を及ぼす。フラックスは、露出コンタクトアーム
自由端２４を前掲ＲＭＡのような液体フラックスでブラ
ッシングして、各はんだ位置に配設される。

【００５１】アプリケータ４８０は、リードフレーム３
６０の本体３６２のトレース遠隔面３７６に緊接させ
て、表面４８２を磁性層３８２に確実に接触させる。表
面４８２は、複数の突起を有し、はんだ付け部品３４０
からの熱の流出を最小化する。アプリケータ４８０は、
例えばポリテトラフルオロースリンから製造される。Ｒ
Ｆ発生器４９０は、表面４８２に近接するアプリケータ
の開口内に配設される。アプリケータ４８０は、または
んだ付け部品３４０上に圧力を与え、コンタクト部２６
を圧縮して効率的なはんだ付けを確実とする。

【００５２】ＲＦ発生器４９０は、１３．５６ＭＨｚの
周波数のＲＦ電流のような高周波一定振幅電流を発生す
る。この電流は、アプリケータ４８０により所定時間だ
け磁性層３８２に供給される。この種ＲＦ発生器は、米
国特許第４，６２６，７６７号公報に開示されている。
そして、本体部３６２は、与えられた周波数で磁性層の
キューリ温度に達するまで熱を発生する。かかるＲＦ電
流は、例えば３〜５秒のように非常に短い時間だけ与え
られ、約１８３゜Ｃのリフロー温度をもつＳｎ６３のよ
うなはんだを溶かす温度、例えば２５０゜Ｃの最高温度
を得て、コンタクトアーム２２への機械的取付に充分な
接合を得ている。

【００５３】ＲＦ電流により発生する熱エネルギーは、
図２７に示す如く、指部３６６に沿って伝達され、プリ
フォーム３８８を溶かし、リフローさせてコンタクト部
２６とのはんだ接合３８９を形成する。はんだ付け部品
３４０は、コンタクト部２６の対応するアレイ３４に同
時に、または別個にはんだ付けされる。ブロック部材３
４２が熱的に絶縁性であると、リードフレーム３６０か
らは殆ど熱が流出しない。ブロック部材３４２の表面が
はんだ抵抗性であると、はんだプリフォーム３８８が加
熱されたとき何らのはんだ接合も形成されない。また、
溶けたはんだは、ブロック表面をぬらさず、指部３６６
またはコンタクト部２６から流出しない。いくらかの流
れは、コンタクトアーム２２や指部３６６の側端周りに
生ずるけれども、プリフォーム３８８のはんだは、コン
タクト部２６及び指部３６６に隣接する接合３８９で凝
固する。コネクタ１０は、洗浄されてフラックスが取り
除かれる。さて、コネクタ１０が処理され、回路素子へ
の組み立てのため他の位置に移送される。適切に取り扱
われると、コンタクトアーム２２のアレイ３４に固定さ
れたはんだ付け部品３４０は、正確な元の所望間隔と延
長片持ち梁ビームアーム２２の位置関係を維持する。

【００５４】図２８において、回路素子９０へのはんだ
付けを行うため、コネクタ１０は、工具４００と同様な
支持工具５００のキャビティ５０２内の棚部５０４上に
再び設置される。コネクタ１０は、対向アレイ３４のコ
ンタクト部２６が、コネクタ１０の意図する回路素子の
厚さよりも若干近接して離隔されている。回路素子９０
の前方端９２のコンタクト部２６のアレイ間への挿入
は、前掲ＭＹＬＡＲポリエステルフィルムのような薄プ
ラスチックシート５１５を使用することにより容易とな
る。回路素子９０のインクリメントな横方向移動は、そ
の位置を調整し、それぞれのコンタクト部２６へのトレ
ースの正確な位置合わせが行われる。この調整は、リー
ドフレーム３６０の指部の側端の突起や回路素子９０の
表面上にインクリメンタリに突出するトレース５１５を
用いることによって容易となる。或る種の工具や治具
が、好ましくは、コネクタ１０及び回路素子９０を保持
し、相対的に位置付けるのに用いられるけれども、かか
る工具は、回路素子アレイのトレースに対応付けて再位
置合わせ及び再離隔するためにコンタクトアーム２２と
組指状とされなければならないコム部を有する必要がな
い。コネクタのコンタクトアームアレイは、一体ユニッ
トとし、回路素子トレースとの正確な対応付けを得る。
次に、薄プラスチックシート２１５は、垂直方向に引き
抜かれ、注意深く取り除かれる。その後、コンタクトア
ーム２２のトレース近傍表面２８は回路素子のアレイ９
６（図１と図２４）のトレース９４と係合する。トレー
ス９４は、通常、はんだ接合部の形成を強化するため、
すず−鉛でめっき被覆される。

【００５５】回路素子９０へのコネクタ１０のはんだ付
けの例が図２９に示されている。アプリケータ５８０及
びＲＦ発生器５９０は、図２５のアプリケータ４８０及
びＲＦ発生器４９０と同様なものであり、コネクタ１０
へのはんだ付け部品３４０の取り付けによって、両アレ
イに沿う両部品に適用され、所望により、回路素子９０
の両面を同時にはんだ付けする。アプリケータ５８０
は、リードフレーム３６０の本体部のトレース遠隔面に
強く圧接され、磁性層と緊密な係合状態とされる。ＲＭ
Ａのようなフラックスが、再び、はんだ位置に加えられ
るのが望ましい。ＲＦ電流は、ＲＦ発生器５９０により
発生され、リードフレーム３６０の本体部に供給され
る。熱エネルギーは、所定の最高温度に達し、安定する
まで発生し、指部３６６に沿って再固化したはんだプリ
フォーム３８８に伝達される。例えば、３〜７秒間の１
３．５６ＭＨｚのＲＦ電流が、約１８３゜Ｃのリフロー
温度をもつＳｎ６３のようなはんだを溶かす温度、例え
ば２５０゜Ｃのような最高温度を得るためには好まし
い。

【００５６】接合３８９（図２７）のはんだは、再びリ
フローし、トレース９４上の溶解されたすず−鉛めっき
とともにコンタクトアーム自由端２４の側端周りを流れ
て、ウィックし、図３０に示す如く、回路素子９０のト
レース９４とのはんだ接合９５を形成する。はんだ付け
が行われた後、ブロック部材３４２は、コンタクトアー
ム２２の自由端周りに、例えば２，３回前後に旋回さ
れ、破断が生ずるまでコンタクトアーム自由端の端部近
傍の薄い指部３６６の金属を弱くし、取り除く。その
後、本体部３６２をもつブロック部材３４２は、コネク
タコンタクト２０のコンタクト部２６のトレース遠隔面
３８にはんだ付けされた指部３６６の無害な小残部３６
７を残して取り除かれる。

【００５７】はんだ接合９５は、曲面と隣接平坦面間部
分に、または、コンタクト部、指部及びトレースの一端
と側端に所望のフィレットを設け、コネクタ１０のコン
タクト２０と回路素子９０のトレース間の確実な電気接
続を確立する。回路素子９０へのはんだ付け後に、コネ
クタ１０は、再びフラックス洗浄される。米国特許第4,
903,402号公報に開示されている従来のファスナー部材
を用いて、例えば、付加的な機械的固定により、コネク
タハウジング１２は、回路素子９０及びライン置換モジ
ュールを規定するために、その周りに固定されているカ
バー手段に確実に固定される。

【００５８】図３０に示す如く、はんだ付け部品３４０
は、注意深く扱われ、回路素子９０にはんだ付けされた
コネクタ１０から取り外される。ブロック部材３４２
は、それぞれのトレース９４への接合９５ではんだ付け
されているコンタクトアーム２２の自由端２８の端部周
りに前後に旋回される。このプロセスにより、はんだ接
合９５から離れた位置で薄い指部３６６を破断する。指
部３６６の残部３６７は、コネクタコンタクト２０のコ
ンタクト部２６のトレース遠隔側に沿ってはんだ付けさ
れたままであり、何ら障害とはならない。キャリヤスト
リップ５２や部品３４０により発生された熱エネルギー
は、離散はんだ位置にのみ伝達され、慎重に選択された
最高温度までしか上昇せず、さらに非常に短時間だけ供
給されているので、コネクタ１０と回路素子９０の両者
の残部は、熱エネルギーから保護される。したがって、
コネクタをその上に固定する前に回路素子９０に素子へ
のはんだ接合が高温で影響されない電気及び電子部品の
負荷を与えることが可能となる。また、耐熱性のない発
光及び光検知デバイスは、光ファイバケーブルに沿って
事前に取り付けることができる。光ファイバケーブル
は、回路素子９０への及び回路素子からの光信号を伝達
し、コネクタ１０の対応する通路内に挿入される端子を
端部にもつ。

【００５９】リードフレーム５０及びはんだ部品３４０
は、延長コンタクトアーム２２の離隔と位置合わせを維
持するだけでなく、設定はんだ部８２の特定位置への移
送をも助長する。これらは、更に他の価値ある面で有益
である。つまり、はんだ位置のみでの熱エネルギーの発
生を可能とし、高温度の低下効果について回路素子とコ
ネクタの残部を絶縁し、事前はんだ付け処置に加えては
んだ付け処理を大幅に簡単にする。また、コンタクトア
ーム自由端を再位置合わせし、正確に離隔するのに予め
要求される高価で精巧な従来の工具の必要性をなくす
る。

【００６０】以上の実施例において、コネクタ１０（図
１０〜図１２）のコンタクトアームアレイ３４へのはん
だ付けの間、リードフレーム５０を支持する工具ヘッド
１５０は、所望により可撓性状態、折り畳み状態、また
は分解された状態で製造することができ、これらは、リ
ードフレーム５０がはんだ付けされた後に、コネクタ１
０の邪魔にならずに、アレイ３４間からの引き出しを容
易にする。延長コンタクトアームをもつコネクタは、気
相リフローはんだ付けなしで回路素子の両側へのはんだ
付けが可能となる。はんだ付け位置以外の回路素子また
はコネクタに影響を与える高温度が不要となり、デラミ
ネーションが生じないばかりでなく、既に回路素子上に
取り付けられたチップや光ファイバ部材のような他の電
子部品への損傷の問題を解決する。はんだ付け素子は、
処理幅及び移送中にコンタクトアームの正確な離隔と位
置合わせを維持し、コム工具なしで回路素子トレースと
の位置合わせが簡単に行える。また、はんだ付け素子
は、はんだ付けのためにコンタクト位置の所定位置に既
にはんだを含んでいる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電気
コネクタの組立方法及びそれに使用するはんだ付リード
フレームによれば、簡単な工具を用いて、コンタクト部
が設けられた複数のコンタクトアームの正確な離隔及び
位置合わせを維持でき、コンタクト位置のみに、はんだ
をリフローするに必要な熱エネルギーを供給でき、簡単
且つ確実なはんだ付け処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が特に有用な型のコネクタを示す図であ
る。

【図２】図１に示すコネクタの部分拡大断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例によるリードフレームを
示す図である。

【図４】銅合金ストックのストリップから切削し、打ち
抜いた後の図３に示すリードフレームの拡大断面図であ
る。

【図５】磁性材料層とはんだインレイの形成後の図３に
示すリードフレームの拡大断面図である。

【図６】曲げ加工後の図３に示すリードフレームの拡大
断面図である。

【図７】コンタクト部の対向アレイ間に回路素子を挿入
する前の図３のリードフレームを有する図１に示すコネ
クタの拡大部分斜視図である。

【図８】コンタクト部の対向アレイ間に回路素子を挿入
した後の図３のリードフレームを有する図１に示すコネ
クタの拡大部分斜視図である。

【図９】図７と図８に示すコネクタの分解垂直側面図で
ある。

【図１０】図３に示すリードフレームを図１に示すコネ
クタのコンタクトアームのアレイに固定する方法を示
し、リードフレームが挿入されている状態の断面図であ
る。

【図１１】図３に示すリードフレームを図１に示すコネ
クタのコンタクトアームのアレイに固定する方法を示
し、リードフレームが充分に挿入されている状態の断面
図である。

【図１２】図３に示すリードフレームを図１に示すコネ
クタのコンタクトアームのアレイに固定する方法を示
し、リードフレームがコンタクトはんだ付けされた状態
の断面図である。

【図１３】図３に示すリードフレームを図１に示すコネ
クタのコンタクトアームのアレイに固定する方法を示す
断面図である。

【図１４】図１３に示すリードフレームをもつコネクタ
アセンブリの断面図を示し、コンタクト部アレイとトレ
ース間に挿入された回路素子をもつ支持工具に配設され
たコネクタアセンブリを示す図である。

【図１５】図１３に示すリードフレームをもつコネクタ
アセンブリの断面図を示し、ＲＦ伝送工具が接続された
図である。

【図１６】図１３に示すリードフレームをもつコネクタ
アセンブリの断面図を示し、回路の両面にはんだ接続さ
れ、一側からキャリヤストリップが破断されている図で
ある。

【図１７】本発明の第２の実施例によるリードフレーム
を示す図である。

【図１８】本発明の第２の実施例によるリードフレーム
の詳細を示し断面図である。

【図１９】ブロック部材周りへのリードフレームの形成
を示す拡大部分斜視図である。

【図２０】ブロック部材周りへのリードフレームの形成
を示す拡大部分斜視図である。

【図２１】ブロック部材周りへのリードフレームの形成
を示す拡大部分斜視図である。

【図２２】ブロック部材周りへのリードフレームの形成
を示す拡大部分斜視図である。

【図２３】図２２に示すはんだ付け部品を有する図１に
示すコネクタの拡大部分斜視図で、平坦回路素子の挿入
前の図である。

【図２４】図２２に示すはんだ付け部品を有する図１に
示すコネクタの拡大部分斜視図で、平坦回路素子の挿入
前の図である。

【図２５】図２２のはんだ付け部品を図１のコネクタの
コンタクトアームのアレイに固定する方法を示す断面図
である。

【図２６】はんだ付け部品の溝のはんだ付け前の拡大部
分断面図である。

【図２７】はんだ付け部品の溝のはんだ付け後の拡大部
分断面図である。

【図２８】図２３に示すコネクタ／はんだ付け部品アセ
ンブリの断面図を示し、コンタクト部アレイとトレース
間に挿入された回路素子をもつ支持工具に配設されたコ
ネクタアセンブリを示す図である。

【図２９】図２３に示すコネクタ／はんだ付け部品アセ
ンブリの断面図を示し、ＲＦ伝送工具が接続された図で
ある。

【図３０】図２３に示すコネクタ／はんだ付け部品アセ
ンブリの断面図を示し、回路の両面にはんだ接続され、
一側からキャリヤストリップが破断されている図であ
る。

【符号の説明】

１０ 電気コネクタ １２ ハウジング ２０ コンタクト ２４ 自由端 ２６ コンタクトアーム ５０、３６０ リードフレーム ５２、３６２ キャリヤストリップ ５６、３６６ 指部 ７０、７２、３８０、３８２ ヒーター手段 ８０、８２、３８８ はんだ層 ９０ 回路素子 ９４ トレース（パッド）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・マイケル・ポーリコースキ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17601 ランカスター ウエストウッド ドライブ 3044 (72)発明者 リチャード・ロイド・シャッファー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17013 カーリッスル パール ドライ ブ 118 (72)発明者 ジェイムス・ポール・スコルツ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17055 メカニクスバーグ アーガリ レイン 40 (72)発明者 デイビッド・トッド・シャファー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17055 メカニクスバーグ シオクス ドライブ 432 (72)発明者 アレキサンダー・マイケル・シャープ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17111 ハリスバーグ フランクン ス トリート 4920 (56)参考文献 特開 昭61−160957（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01R 9/09 H01R 23/68 H01R 23/68 301 H01R 43/00 H01R 43/02 H01R 43/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁ハウジングから起立する複数の片持ち
   梁状コンタクトアームの自由端近傍を列状に配置し、回
   路素子のトレースにはんだ付け接続する電気コネクタの
   組立方法において、 前記コンタクトアームに対応すると共に表面にはんだ層
   が被着された複数の指部と該指部の一端に形成され高周
   波電流により発熱するヒーター手段が形成されたキャリ
   アストップ部とを有するリードフレームの前記指部を前
   記コンタクトアームの前記自由端近傍にはんだ接続する
   ことと、 前記リードフレームが接続された前記コンタクトアーム
   の前記自由端部に前記回路素子の前記トレースを位置合
   わせすることと、 前記ヒーター手段に高周波電流を流して前記複数のコン
   タクトアーム及び前記リードフレームを前記トレースに
   はんだ付けすることと、 該はんだ付けされたリードフレームの前記指部の一部を
   残して切断除去することとより成ることを特徴とする電
   気コネクタの組立方法。
2. 【請求項２】絶縁ハウジングから起立する複数のコンタ
   クトアームを回路素子のトレースにはんだ付け接続して
   電気コネクタを組立てる際に使用する電気コネクタ用リ
   ードフレームであって、 前記複数のコンタクトアームに対応する位置関係で形成
   され、表面にはんだ層を有する複数の指部と、 該指部の一端に連結され高周波電流により発熱するキャ
   リアストリップ部と、 を具える略櫛歯状に形成され、前記電気コネクタの組立
   中に前記指部の先端部は前記コンタクトアームの自由端
   にはんだ付け接続されていることを特徴とする電気コネ
   クタ用リードフレーム。