JP5196608B2 - コネクタセットおよびこれに用いられるジョインタ - Google Patents

Description

本発明は、コネクタセットおよびこれに用いられるジョインタに係り、特に複数のコネクタを結合するジョインタの構造に関するものである。

近年、携帯電話等の携帯端末などにおいては、小型化、高機能化が進んでおり、これに伴い、プリント配線板の小型化だけでなく、搭載される電子部品についても微細化および高集積化は高まる一方である。このような状況の中で、コネクタにおいても２００芯以上という超多芯のコネクタを必要とするデバイスもでてきており、狭ピッチ化が進み、さらにはコネクタの搭載に使用可能な専有面積も小さくなる一方であり、わずかでも小型化することが極めて深刻な課題となってきている。

従来、各種の用途にむけていろいろなコネクタが、提案されている。例えば、図１６に示すように、ソケット１０１０とヘッダ１０３０とで構成され、それぞれが実装されたプリント配線板（例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）と硬質基板）の間を電気的に接続するものがある（例えば、特許文献１参照）。

ソケット１０１０は、扁平な直方体状に形成された樹脂成形品からなるソケット本体１０１１と、樹脂成形時にソケット本体１０１１内にインサートされ、帯状の金属材を曲成することによって形成された複数のソケットコンタクト１０２０とを具備する。
一方、ヘッダ１０３０は、樹脂成形品からなるヘッダ本体１０３１と、樹脂成形時にヘッダ本体１０３１内にインサートされ、帯状の金属材を曲成することによって形成された複数のヘッダコンタクト１０４０とを具備する。
そして、ソケット本体１０１１には、ヘッド本体１０３１を接続するために、長手方向に沿って差込溝１０１２が形成されており、この差込溝１０１２にヘッド本体が挿入され、ソケットコンタクトとヘッダコンタクトとが導通せしめられる。

そして、ヘッダ１０３０をソケット１０１０の差込溝１０１２に挿入すると、ヘッダ１０３０の突台部がソケット１０１０の嵌合溝に嵌合するとともに、ソケットコンタクト１０２０の接触部がヘッダコンタクト１０３０の接触部に弾接して、ソケット１０１０が実装されたプリント配線板とヘッダ１０３０が実装されたプリント配線板の間が電気的に接続される。

本出願人は、このようなコネクタを、基板上で複数個配列し、連結した連結型のコネクタや、連結部材を提案している。前者は、長手方向に複数のコネクタを連結したもの（特許文献２）、後者は複数のコネクタを並列して連結したもの（特許文献３）である。

また、複数の表面実装用コネクタを並列して、金属製の吸着板で連結したものも提案されている（特許文献４）。この表面実装用コネクタは、コネクタの接続端子をプリント配線板などの基板に実装する際のリフロー時の熱で変形したり、リフロー後の取り外し作業で損傷を受けたりするのを防止し、コンタクトの平坦性の維持と、吸着板のリサイクル性を企図している。

また、この表面実装用コネクタでは、吸着板と、吸着板に支持されるコネクタとの係合部には、ガタ分（余裕分）を確保しており、当該コネクタを水平なプリント基板（プリント配線板）面に載置した際に、コネクタが３次元方向に若干移動できるようにしている。このガタ分を確保することで、リフロー時に、反りや浮きが発生するのを防止し、実装後の平坦性を高めるようにしている。

特開２００２−００８７５３号公報 特開２００５−２９４０３６号公報 特開平８−２５０８３６号公報 特開平１１−００３７５２号公報

しかしながら、２００芯以上という超多芯のコネクタを必要とするデバイスにおいては、狭ピッチ化が進み、さらにはコネクタの搭載に使用可能な専有面積も小さくなる一方であり、寸法精度向上への要求も高まる一方であり、小型化、高精度化が極めて深刻な課題となってきている。

このような状況の中で、１つのコネクタで２００芯以上という超多芯のコネクタを実現しようとすると、長尺化に起因して、成形品に反りが生じ易い。このため複数のコネクタを並べて実装するコネクタセットが必要となる。２つ以上のコネクタを並べて実装する構造を用いた、特許文献４のコネクタセットは、平坦性の高い実装が可能である。しかしながら、超多芯コネクタにおいては、実装精度、専有面積の低減という観点では十分ではなく、上述したようなさらなる微細化への要求に向けて、以下のような課題があった。

特許文献４のコネクタにおいては、金属製吸着板を外側から挟み込む形でコネクタを保持しているが、特にソケットでは、全体が、大きくなり、実装面積を要する。このため、近接位置に他部品あるいは他のコネクタを実装することができず、実装密度を上げるのに限界があった。また、金属製であるため、プリント配線板などの実装基板上への搭載のためのリフロー時に熱をコネクタに伝えやすく、コネクタ自体に反り等を生じ易いという問題があった。

また、前述したように、特許文献４では、ガタ分と呼ばれる余裕部分を設けた場合、平坦性が高められるとしているが、そのガタ分のずれが生じることになる。このため、ソケットの搭載されたプリント配線板(基板)と、ヘッドの搭載されたフレキシブル配線板などの配線板(基板)とを、ソケットとヘッドとの係合により基板間接続する場合、双方の基板で生じた位置ずれにより、係合できないなどの問題が生じることがある。このため、コネクタ側に、位置ずれ吸収機構を設ける必要があり、これがさらなる専有面積の増大を招くという問題がある。

特許文献３においては、長手方向の両端に複数の係合部を有する樹脂製の連結部材が示されており、複数のコネクタを連結するのに用いられるため、コネクタに反りやひねりを生じることなく、端子平坦性を維持することができるとしている。しかしこの場合も、特許文献４と同様、コネクタを基板に実装するときに、連結部材の係合部とコネクタとの間に遊び（ガタ分）を設け、コネクタがこの遊びの分だけ自由に動くようにしており、近年要求されるプリント配線板の微細化に伴うコネクタ専有面積の低減には対応できるほどの微細化は不可能であった。

また、この連結部材を装着するためには、コネクタのソケット部分、あるいはヘッド部分など、それぞれの種類毎に対応する保持部を設けた連結部材を用意する必要があり、ソケット部用とヘッド部用の少なくとも２種類の連結部材が必要である。さらには、２種類の連結部材を用いることで、連結部材相互間のわずかな寸法誤差が、狭ピッチコネクタにおいてはコネクタの挿抜を困難なものとし、接続信頼性低下の原因となることもある。

さらにまた、１枚の基板にはソケット部分の連結体、もう１枚の基板にはヘッド部分の連結体が取り付けられており、形状も大きさも同じではないため、ソケット部分の連結体およびヘッド部分の連結体をそれぞれの基板に実装する際、リフローの熱による変形が、生じ易い。このため、完成品として、ソケット部分の連結体とヘッド部分の連結体とを係合させ、基板間接続をしようとすると、反りやひずみにより、係合が困難となる場合がある。

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、１種類で基板間接続を実現可能な、狭ピッチのコネクタセットを提供することを目的とする。
また、本発明は、実装面積のさらなる低減をはかり、ガタ分や変形吸収部などの形成を不要とし、極めて微細かつ高精度の基板間接続を実現することの可能なコネクタセットおよびこのコネクタセットに用いられるジョインタ(連結部材)を提供することを目的とする。
また、本発明は、小型でかつ寸法精度が高く、狭ピッチコネクタにおいても、接続信頼性の高いコネクタセットおよびこのコネクタセットに用いられるジョインタを提供することを目的とする。

そこで本発明のコネクタセットは、ソケットとヘッダとを並置し、これらの両端をジョインタで固定するものである。このソケットとヘッダは基板間接続時に係合部を構成する第１および第２の接続部を、ジョインタの両端に形成した第１および第２のジョインタ接続部と係合させることにより、本来このコネクタセットを用いて基板間接続をする際に係合固定される部分で、ソケットとヘッダとをジョインタにより固定し、基板とコネクタセットを接続する。

すなわち本発明のコネクタセットは、第１及び第２の回路基板と、前記第１の回路基板に電気的に接続される複数対のヘッダコンタクトと、前記複数対のヘッダコンタクトが第１の方向に並置されるとともに両端に第１の接続部を具備した絶縁性のヘッダ本体とを具備するヘッダと、前記第２の回路基板に電気的に接続される複数対のソケットコンタクトと、両端に前記ヘッダが挿抜される差込溝を構成する第２の接続部が形成され、その第２の接続部に前記ヘッダを挿入することで前記複数対のヘッダコンタクトに接触導通するように配設され、前記複数対のソケットコンタクトが前記第１の方向に並置される絶縁性のソケット本体を具備するソケットと、前記ソケットと前記ヘッダとを並列して連結するジョインタとを具備し、前記ジョインタが、ジョインタ本体と、前記ジョインタ本体の両端に第２の方向に伸張し、前記第１の接続部と係合可能に形成された第１のジョインタ接続部と、前記ジョインタ本体の両端に前記第２の方向と、反対方向である第３の方向に伸張し、前記第２の接続部と係合可能に形成された第２のジョインタ接続部とを具備したことを特徴とする。
この構成により、ソケットとヘッダとを並置し、これらの両端で基板間接続時に係合部を構成する第１および第２の接続部を、ジョインタの両端に形成した第１および第２のジョインタ接続部と係合させることにより、本来このコネクタセットを用いて基板間接続をする際に係合固定される部分で、ソケットとヘッダとをジョインタにより拘束固定し、基板とコネクタセットを接続することができる。従って、極めて位置精度よく固定することができるため、ガタ分や変形吸収部などの形成が不要となり、より高度の位置精度を得ることができ、狭ピッチ化が可能となる。さらに、ソケット・ヘッダ間の間隔を小さくすることができるとともに、基板間接続がなされた場合に必要となるだけの間隔を持つように配置すればよいため、占有面積の増大を抑制することができ、より接続性を高めることができる。そして、このように本来コネクタセットが係合する位置でジョインタによる接続をして固定した状態で、半田リフロー工程などによりコネクタセットを基板上に接続するため、高度の位置精度を維持することができる。特に、実際に基板間接続を行う際にソケットおよびヘッダ間で係合する第１および第２の接続部を、ジョインタの第１および第２のジョインタ接続部で固定した状態で、搬送工程および、半田リフロー工程などの実装工程が実行されるため、反りなどの変形により位置ずれが生じ、基板間接続を行う際に挿抜が困難となるのを抑制することができる。
加えて、ソケットとヘッダとの組み合わせであるため、挿抜により係合する相手側の基板にも、同一のソケットとヘッダとの組み合わせが配設されることになり、半田リフロー工程などの実装工程における変形度も同様であるため、熱膨張率の差などに起因するずれが生じにくく挿抜に際して係合作業性が良好となる。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記第１の接続部と前記第２のジョインタ接続部は、それぞれ、少なくとも、前記第１のジョインタ接続部と前記第２の接続部との当接部分で同一形状を有し、前記第２の接続部と前記第１のジョインタ接続部はそれぞれ、少なくとも、前記第２のジョインタ接続部と前記第１の接続部との当接部分で同一形状を有する。
この構成により、コネクタセットを構成するソケットおよびヘッダの接続部とジョインタの接続部との係合により、接触する領域すなわち当接部分が同一形状となっている。従って、コネクタセットに嵌合固定される部分においては、ジョインタ接続部はコネクタセットを構成するソケットおよびヘッダの接続部と同一形状を有しているため、熱膨張率の差などに起因する変形をより確実に抑制し、コネクタ接続を行った際と同様に維持することで、ソケットコンタクトおよびヘッダコンタクトの位置を高精度に維持することができる。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記第２の接続部が凹部であり、前記第１の接続部が前記凹部に符合する凸部を構成する。
この構成により、より幅広となるソケット側が凹部、ヘッダ側が凸部となるようにすることができるため、隙間なく密着した状態で固定でき安定した接続が実現される。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記ジョインタは、樹脂成形体である。
この構成により、同一形状のジョインタを金型成形により成形することができ、安価で、加工誤差が少なく、高度な寸法精度を向上することができる。また、金属に比べて取り外し時に傷が付きにくい。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記ジョインタ本体は、所定幅の平坦面と、前記平坦面に対向する凹凸面を具備している。
この構成により、ジョインタ本体の平坦面よりも小さい幅のノズル径を持つ真空吸着ノズルを用いることで、自動実装に際しても、容易に自動装着を行うことができる。また、裏面に凹凸面を有しているため、反りやねじれがないように所定の強度を維持しつつより軽量のジョインタを実現することができる。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記ソケット本体およびヘッダ本体は、前記ジョインタと同一の絶縁性樹脂からなる。
この構成によれば、熱膨張率を一定にすることができるため、より高度の位置精度を実現することができる。ソケット本体とヘッダ本体とが別の絶縁性樹脂で形成されている場合には、ジョインタはそのいずれかとあわせてもよい。

また本発明は、上記コネクタセットにおいて、前記第１または第２のジョインタ接続部のうち、凸部を構成するものは、先端側にいくほど薄くなるように形成されたテーパ面を構成する。
この構成によれば、基板へのコネクタセットを半田接続した後にジョインタを取り外す際、斜め抜けにより、ソケットやヘッダのコンタクトなどが第１または第２のジョインタ接続部の凸部に干渉して、破壊されるのを防止することができる。

また本発明は、上記コネクタセットに用いられるジョインタを構成する。

本発明によれば、ソケットおよびヘッダ間の間隔を小さくすることができ、より位置精度を高めるとともに、そりやねじれを低減することができるため、変形吸収部も不要となり、真に狭ピッチでかつ小型のコネクタを形成することができる。

本発明の実施の形態１のコネクタセットを示す斜視図 本発明の実施の形態１のコネクタセットを示す斜視図(ジョインタを外した状態) 本発明の実施の形態１のコネクタセットを構成するジョインタの表面側からみた斜視図 本発明の実施の形態１のコネクタセットを構成するジョインタを裏面側からみた斜視図 本発明の実施の形態１のコネクタセットを構成するソケットおよびヘッダとジョインタとの係合部を示す説明図 本発明の実施の形態１のコネクタセットを構成するソケットおよびヘッダとジョインタとの係合部を示す要部拡大説明図 本発明の実施の形態１のコネクタセットを示す図、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図 本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板への実装時すなわちジョインタを抜いた状態を示す図、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図 （ａ）乃至（ｄ）は本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板への実装、およびコネクタセットの板間接続工程を示す断面説明図 本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板への実装、およびコネクタセットの板間接続工程を示す斜視図 本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板への実装、およびコネクタセットの板間接続工程を示す斜視図 本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板への実装、およびコネクタセットの板間接続工程を示す断面説明図 本発明の実施の形態１のコネクタセットの基板上での寸法を示す説明図 本発明の実施の形態１のコネクタセットのソケットおよびコネクタを示す斜視図 従来例のコネクタセットの基板上での寸法を示す説明図 従来例のコネクタセットを示す説明図

次に本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１乃至８は本発明の実施の形態のコネクタセットを示す図である。ここで本実施の形態のコネクタセットは、携帯電話等の携帯端末に用いられるもので、端子間のピッチ０．３５ｍｍの超狭ピッチの接続を実現するものである。
先ず、本実施の形態の基本構成について説明する。本実施の形態のコネクタセットは、図１および２に斜視図を示すように、例えばフレキシブルプリント配線板と硬質基板であるプリント配線板との間を接続する基板対基板のコネクタセットである。図１はジョインタを装着した状態を示し、図２はジョインタを外した状態を示す。図１に示すように複数のソケットコンタクト２０および各ソケットコンタクト２０が並べて配設されたソケット本体１１を具備したソケット１０と、各ソケットコンタクト２０に接触導通する複数のヘッダコンタクト４０および各ヘッダコンタクト４０が並べて配設されるヘッダ本体３１を具備したヘッダ３０とを、樹脂成形体からなるジョインタ５０で固定接続して形成される。５６はジョインタ５０を外す際に用いられる爪部である。ここで図１はジョインタを装着したコネクタセットを示す図、図２はジョインタを外した状態を示す図である。ここでこのコネクタセットの長さはＬ、幅はＷ０であり、長さについても幅についても、ジョインタ５０によるはみ出し部分はなく、ソケットおよびヘッダの外端よりもジョインタは突出しないように配置されている。ジョインタを用いてコネクタセットを構成した際に、ジョインタの上面（吸着面）が略水平になるようにし、実装時にプリント配線板上に容易に載置できるようにしている。これは、ヘッダの高さを調整する場合、もしくはジョインタの凹部を延ばす場合などが考えられるがこの場合にも、ジョインタの上面がほぼ水平になるようにすることで容易に載置可能である。

すなわち、本発明のコネクタセットにおいては、図３乃至図８に示すように、ジョインタ５０が、ヘッダ３０およびソケット１０の係合部を構成する第１および第２の接続部２（２ａ、２ｂ）、３（３ａ、３ｂ）と、それぞれ係合する第１および第２のジョインタ接続部５２（５２ａ、５２ｂ）、５３（５３ａ、５３ｂ）とを具備し、高精度かつしっかりとソケット１０およびヘッダ３０の位置精度を維持するようにしたことを特徴とするものである。ここで図３はこのジョインタの表面側からみた斜視図、図４は裏面側からみた斜視図、図５は、ソケットおよびヘッダとジョインタとの係合部を示す説明図である。図６は、第２の接続部、３（３ａ、３ｂ）と、それぞれ係合する第２のジョインタ接続部５３（５３ａ、５３ｂ）との係合部を示す要部拡大説明図、図７（ａ）乃至（ｃ）はこのコネクタセットの上面図、正面図、側面図、図８（ａ）乃至（ｃ）はこのコネクタセットの基板への実装時すなわちジョインタを抜いた状態を示す上面図、正面図、側面図である。

そして、このジョインタ５０は、図３および図４に示すように、第１の方向Ａに伸張するジョインタ本体５１と、このジョインタ本体５１の両端に第１の方向Ａと直交する第２の方向Ｌ１に伸張し、ヘッダ３０に形成された第１の接続部２ａ、２ｂと係合可能に形成された第１のジョインタ接続部５２（５２ａ、５２ｂ）と、このジョインタ本体５１の両端に前記第１の方向Ａと直交するとともに前記第２の方向Ｌ１と、反対方向である第３の方向Ｌ２に伸張し、ソケット１０に形成された第２の接続部３ａ、３ｂと係合可能に形成された第２のジョインタ接続部５３（５３ａ、５３ｂ）とを具備したことを特徴とする。

さらに、ジョインタ５０は、図４に示すように、ソケット本体１１およびヘッダ本体３１と、同一の絶縁性樹脂すなわちエポキシ樹脂で形成された樹脂成形品で構成されている。そして、ジョインタ本体５１は、図４に示すように、幅２．０ｍｍの平坦面を有し、この平坦面に対向する側に凹凸部を形成し、厚さ０．３ｍｍ程度の肉厚のフレーム部５４と、厚さ０．３ｍｍ程度の肉薄の凹部５５とを具備している。この構成により、反りやねじれがないように所定の強度を維持しつつより軽量のジョインタを実現している。５６は爪部であり、リフロー工程によって固定した後にジョインタを抜く際、この爪部５６により、より小さな力で抜くことができる。

このように、ジョインタ本体５１は、所定幅の平坦面を具備しており、自動実装に際しても、ジョインタ本体の平坦面よりも小さい幅のノズル径を持つ真空吸着ノズルを用いて確実に把持するとともに搬送することができ、ソケットおよびヘッダに対して確実に挿抜を行うことができ、容易に自動装着することが可能となる。

また、図６は、コネクタセットのジョインタ接続部との接合部を示す要部拡大断面図である。図６は第２の接続部３ａと、第２のジョインタ接続部５３ａとの接合部を示す図であり、凸部を構成する第２のジョインタ接続部５３ａおよび第１の接続部２ａが、その内側面で先端に行くに従い薄くなるように構成されており、挿入時には挿入を容易にし、一方で、ジョインタの脱離時には、コンタクトなど、内側と干渉するのを防止し、抜きやすくしている。

そしてヘッダ３０は、図７および図８に示すように、第１の回路基板１００（図１２参照）に電気的に接続され、銅合金にニッケルメッキおよび金メッキを積層して形成された複数対のヘッダコンタクト４０と、前記複数対のヘッダコンタクト４０を第１の方向Ａに並べて配設してなり、両端に凸状の第１の接続部２ａ、２ｂを具備した絶縁性のヘッダ本体３１とを具備する。

また、ソケット１０は、図７および図８に示すように、前記第２の回路基板２００（図１２参照）に電気的に接続され、銅合金にニッケルメッキおよび金メッキを積層して形成された複数対のソケットコンタクト２０と、両端に前記ヘッダの第１の接続部２ａ、２ｂが挿抜される凹溝を構成する第２の接続部３ａ、３ｂが形成され、その第２の接続部３ａ、３ｂに、別のコネクタセットの前記ヘッダ３０に形成された凸状の第１の接続部２ａ、２ｂを挿入することで前記複数対のヘッダコンタクト４０に接触導通するように配設され、前記複数対のソケットコンタクト２０を前記第１の方向Ａに並べて配設した絶縁性のソケット本体１１を具備する。

そしてこれら第１の接続部２ａ、２ｂは、第２の接続部３ａ、３ｂと、係合するように互いに凹凸反転形状を有している。

次にこのコネクタセットの組み立て方法について図９（ａ）乃至（ｅ）を参照しつつ説明する。図９（ａ）乃至（ｅ）はこのコネクタセットの実装工程を示す断面図（図１のＡ−Ａ断面に相当する図）である。
まず、図９（ａ）に示すように、トレイ（図示せず）に並置して収納されたソケット１０とヘッダ３０の上方から、真空吸着ノズル（図示せず）を用いてジョインタ５０を載置し、ソケット１０の第２の接続部２ａ、２ｂに対して、このジョインタ５０の第１のジョインタ接続部５２（５２ａ、５２ｂ）を係合せしめるとともに、ヘッダの第１の接続部３ａ、３ｂに対して第２のジョインタ接続部５３（５３ａ、５３ｂ）を係合せしめる。

この状態で、図９（ｂ）に示すように、第１の回路基板１００のランド１０１にコネクタセットの端子部を位置合わせし、リフロー工程を行うことで、第１の回路基板１００のランドにコネクタセットを実装する。図１０はこの状態を示す斜視図である。このとき、第１および第２のジョインタ接続部によってコネクタセットの第１および第２の接続部が、コネクタ接続された時と同様に固定されているため、少なくともコネクタ接続を容易にするように、変形を最小限に防止することができる。

そして図９（ｃ）に示すように、第１の回路基板１００のランドとコネクタセットの端子部とを接続固定した後、ジョインタを抜き出す。図１１はこの状態を示す斜視図である。

他方、同様に第２の回路基板２００のランドに同様に別のコネクタセットを実装する。
さらに、第２の回路基板２００のランドとコネクタセットの端子部とを接続固定した後、ジョインタを抜き出す。

このようにしてそれぞれコネクタセットの装着された第１および第２の回路基板１００、２００を、第１の回路基板１００に装着されたコネクタセットのソケットの第２の接続部３ａに、第２の回路基板２００に装着されたコネクタセットのヘッダの第１の接続部２ａを挿入するとともに、第１の回路基板１００に装着されたコネクタセットのヘッダの第１の接続部２ａに、第２の回路基板に装着されたコネクタセットのソケットの第２の接続部３ａを挿入することで、コネクタセットを介して第１および第２の回路基板１００、２００を対向配置した状態で板間接続することができる（図９（ｄ））。
なお、この例では、第２のジョインタ接続部５３ａについては図６に示したように、テーパ面を形成することなく、第２の接続部３ａとの当接部分全体にわたって同一形状をなすように構成されている。この場合は、望ましくは、少なくとも第２のジョインタ接続部５３ａおよび５３ｂをより弾性の高い材料あるいはより柔らかい材料で形成する。これにより、斜め抜けによるコンタクトなどの損傷をより確実に抑制することができる。

ここで図１２および図１３に示すように中間部ではソケットコンタクト２０とヘッダコンタクト４０が弾接するように当接せしめられており、確実な接続が実現されている。図１２及び図１３は図１のＢ−Ｂ断面に相当する図である。

このようにして、実装された２００芯のコネクタセットが基板上で占有する幅Ｗ１は、図１３に示すように、ソケットとヘッダの間隔Ｗ５を端子部とランドとの半田接続に要する最小限まで小さくすることができ、かつソケットとヘッダの組み合わせでよいため、ソケット幅Ｗ３とヘッダ幅Ｗ４とその間隔Ｗ５の和となる。ここでＷ６はソケットとヘッダとの間隔である。これに対し、図１５に示すように、従来例のソケット同志、ヘッダ同志を組み合わせる場合は幅広のソケット２つ分の幅２×Ｗ３が必要であった。このため図１５に示すように、コネクタセットが基板上で占有する幅Ｗ１１は、７．５ｍｍであった。これはソケット２を２つ並置する分の間隔が必要となるためヘッダ同志の間隔Ｗ１６も大きくしなければならず、２つのソケット幅Ｗ３とその間隔Ｗ１５の和となるためである。このため、本発明のコネクタセットが基板上で占有する幅Ｗ１は７．０ｍｍとなり、従来例のコネクタセットが基板上で占有する幅Ｗ１１は、７．５ｍｍであったのに対し、０．５ｍｍも小さくすることができる。

このように、本発明のコネクタセットによれば、ソケットとヘッダとを並置し、これらの両端で基板板接続時に係合部を構成する第１および第２の接続部を、ジョインタの両端に形成した第１および第２のジョインタ接続部と係合させることにより、本来このコネクタセットを用いて基板間接続をする際に係合固定される部分で、ソケットとヘッダとをジョインタにより固定し、基板とコネクタセットを接続することができる。このため、極めて位置精度よく固定することができ、ガタ分や変形吸収部などの形成が不要となり、より高度の位置精度を得ることができ、狭ピッチ化が可能となる。さらに、ソケット・ヘッダ１０，３０間の間隔を小さくすることができるとともに、基板間接続がなされた場合に必要となるだけの間隔を持つように配置すればよいため、占有面積の増大を抑制することができ、より接続性を高めることができる。そして、このように本来コネクタセットが係合する位置でジョインタによる接続をして固定した状態で、半田リフロー工程などによりコネクタセットを基板上に接続するため、高精度の位置精度を維持することができる。

特に、実際に基板間接続を行う際にヘッダ３０およびソケット１０間で係合する第１および第２の接続部２，３を、ジョインタ５０の第１ジョインタおよび第２のジョインタ接続部５２，５３で固定した状態で、搬送工程および、半田リフロー工程などの実装工程が実行されるため、反りなどの変形により位置ずれが生じ、基板間接続を行う際に挿抜が困難となるのを抑制することができる。

加えて、ソケットとヘッダとの組み合わせであるため、挿抜により係合する相手側の基板にも、同一のソケットとヘッダとの組み合わせが配設されることになり、半田リフロー工程などの実装工程における変形度も同様であるため、熱膨張率の差などに起因するずれが生じにくく挿抜に際して係合作業性が良好となる。

なお、上記コネクタセットにおいて、第１または第２のジョインタ接続部のうち、凸部を構成するものは、先端に行くほど薄くなるテーパ面を構成しているため、コネクタセットを回路基板上に半田接続した後にジョインタを取り外す際、斜め抜けにより、ヘッダコンタクトの凸部などにジョインタが、干渉して、破壊されるのを防止することができる。
この構成によれば、回路基板上にコネクタセットを半田接続した後にジョインタを取り外す際、斜め抜けにより、ソケットやヘッダのコンタクトなどが第１または第２のジョインタ接続部の凸部に干渉して、破壊されるのを防止することができる。

なお、凸部にテーパ面を形成することなく、表面に直交する側面を構成してもよい。
また前記実施の形態では、ジョインタは金型を用いて一体成型により形成したが、必ずしも一体成型でなくてもよく、一部をジョインタ本体５１と第１および第２のジョインタ接続部を別の樹脂で形成してもよい。この場合はジョインタ本体５１をエポキシ樹脂で構成し、第１および第２のジョインタ接続部を若干柔らかい樹脂、たとえばポリイミド樹脂などで形成してもよい。またジョインタ本体を金属板で形成し、第１および第２のジョインタ接続部を樹脂で構成してもよい。

また、前記実施の形態ではソケットの両端には凹部からなる第２の接続部を形成し、ヘッダの両端には凸部からなる第１の接続部を形成したが、両端にそれぞれ凹部と凸部とを形成するようにしてもよい。これにより、ジョインタを対称形状にすることで捻りを抑えることができ、リフロー時の変形がよりよく抑制可能である。

最後にこのコネクタセットを構成するソケットおよびヘッダについて詳細に説明する。
ソケット１０のソケット本体１１は、図１４に示すように、扁平な略直方体状に形成された樹脂成形品からなり、ソケット本体１１の長手方向に沿って矩形状に凹没した差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）が形成されている。ソケット本体１１の樹脂成形時には複数のソケットコンタクト２０がインサートされており、複数のソケットコンタクト２０はソケット本体１１の長手方向に沿って差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）の両側の周壁１３，１３に２列に並設されている。また、ソケット本体１１におけるヘッダ３０との対向面には、差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）の長手方向両端部の周縁から、ヘッダ３０側に向かってコ字状のガイド壁１５が突設されており、このガイド壁１５には差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）から外側に行くほど突出量が大きくなるような傾斜面１５ａが形成されている。このようにすると、ソケット本体１１の差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）にヘッダ３０の突出した係合部である第１の接続部２（２ａ，２ｂ）を差し込む際に、差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）の周縁部に設けたガイド壁１５の傾斜面１５ａにヘッダ３０がガイドされて、差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）に挿入されるため、ソケット本体１１とヘッダ本体３１との相対位置が多少ずれたとしても、ヘッダ３０を、差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）に容易に差し込めるようになる。

各ソケットコンタクト２０は、帯状の金属材からなり、Ｕ字状に曲成されてソケット本体１１の差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）周辺の長手方向に沿う周壁１３の縁部を挟む形でソケット本体１１に保持された保持部２１と、保持部２１における差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）の内側に位置する一端から保持部２１とともにＳ字状を形成する形で延設され保持部２１との間の距離を変化させる方向（すなわち、差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）へのヘッダ３０の挿抜方向と交差する方向）に撓み可能な撓み部２２と、保持部２１における差込溝を構成する第２の接続部３（３ａ、３ｂ）の外側に位置する一端から外側に曲げられて周壁１３と略垂直な方向に突出し、例えばプリント配線板などの回路基板１００の導電パターンであるランド（図示せず）に半田固定される帯状の端子部２３とが連続一体に設けられている。また撓み部２２には、保持部２１から離れる方向に突出した接触凸部２４が曲げにより形成されており、この接触凸部２４は上記挿抜方向と交差する方向に弾性的に突出している。

また、ソケット本体１１の長手方向の端部１６にはソケット補強金具１４がインサート成形により同時成形されている。ソケット補強金具１４は端部１６の底部から側方に突出する固定片１４ａと、端部１６内に埋設固定されるＵ字形の連結片１４ｂおよびＬ字状の延出片（図示せず）とを備え、延出片の外側に固定片１４ａを連結し、固定片１４ａは端子部２３と略面一に配置されている。上記ソケット補強金具１４は、ソケットコンタクト２０の端子部２３をプリント配線板などの回路基板の導電パターンからなるランド（図示せず）に半田固定する際に、固定片１４ａをランド（図示せず）に半田固定することで、ソケット本体１１の回路基板への固定強度を補強することができ、コネクタ嵌合時にソケットコンタクト２０に加わるストレスを低減することができる。また、ソケット補強金具１４は、ソケット本体１１に埋設固定しているので、ソケット本体１１の機械的強度を高めることができる。さらに、ソケット補強金具１４は、ソケット本体１１にインサート成形により備えられているので、ソケット本体１１は、ソケット補強金具を圧入により保持する場合のような厚みを確保する必要がない。

ヘッダ３０のヘッダ本体３１は、細長の略直方体状に形成された樹脂成形品からなり、ソケット本体１１との対向面における短手方向の中央部には、ヘッダコンタクト４０が配設される部位に取付溝３２が長手方向に沿って形成され、取付溝３２の両側にある周壁３３，３３の背面側（ソケット１０と反対側）の縁には周壁３３から略垂直に突出する鍔部３４が形成されている。そして、ヘッダ本体３１の周壁３３，３３の外側面には、ヘッダ本体３１の長手方向に沿って複数のヘッダコンタクト４０が２列に並設されている。また取付溝３２の溝内には、取付溝３２の底部から開口部にかけて取付溝３２を挟んで対向する周壁３３，３３の間を連結する複数の隔壁がヘッダ本体３１と一体に形成されており、各々の隔壁３５はヘッダ本体３１の長手方向において隣接するヘッダコンタクト４０の間に配置されている。

各ヘッダコンタクト４０は、帯状の金属材を曲成することによって形成され、インサート成形によりヘッダ本体３１に同時成形されている。

２（２ａ，２ｂ） 第１の接続部
３（３ａ，３ｂ） 第２の接続部
１０ ソケット
２０ ソケットコンタクト
３０ ヘッダ
４０ ヘッダコンタクト
５０ ジョインタ
５２（５２ａ，５２ｂ） 第１のジョインタ接続部
５３（５３ａ，５３ｂ） 第２のジョインタ接続部
１０１０ ソケット
１０２０ ソケットコンタクト
１０３０ ヘッダ
１０４０ ヘッダコンタクト

Claims (8)

1. 第１及び第２の回路基板と、
   前記第１の回路基板に電気的に接続される複数対のヘッダコンタクトと、
   前記複数対のヘッダコンタクトを第１の方向に並べて配設してなり、両端に第１の接続部を具備した絶縁性のヘッダ本体とを具備するヘッダと、
   前記第２の回路基板に電気的に接続される複数対のソケットコンタクトと、
   両端に、前記ヘッダが挿抜される差込溝を構成する第２の接続部を有し、その第２の接続部に前記ヘッダを挿入することで前記複数対のヘッダコンタクトに接触導通するように配設され、前記複数対のソケットコンタクトを前記第１の方向に並べて配設した絶縁性のソケット本体を具備するソケットと、
   前記ソケットと前記ヘッダとを並列して連結するジョインタとを具備し、
   前記ジョインタが、ジョインタ本体と、前記ジョインタ本体の両端に、第２の方向に伸張し、前記第１の接続部と係合可能に形成された第１のジョインタ接続部と、前記ジョインタ本体の両端に、前記第２の方向と、反対方向である第３の方向に伸張し、前記第２の接続部と係合可能に形成された第２のジョインタ接続部とを具備したコネクタセット。
2. 請求項１に記載のコネクタセットであって、
   前記第１の接続部と前記第２のジョインタ接続部は、それぞれ、少なくとも、前記第１のジョインタ接続部と前記第２の接続部との当接部分で同一形状を有し、
   前記第２の接続部と前記第１のジョインタ接続部は、それぞれ、少なくとも、前記第２のジョインタ接続部と前記第１の接続部との当接部分で同一形状を有するコネクタセット。
3. 請求項２に記載のコネクタセットであって、
   前記第２の接続部が凹部であり、
   前記第１の接続部が前記凹部に係合する凸部を構成するコネクタセット。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコネクタセットであって、
   前記ジョインタは、樹脂成形体であるコネクタセット。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコネクタセットであって、
   前記ジョインタ本体は、所定幅の平坦面と、前記平坦面と対向する凹凸面とを具備したコネクタセット。
6. 請求項４または５に記載のコネクタセットであって、
   前記ソケット本体およびヘッダ本体は、前記ジョインタと同一の絶縁性樹脂からなる樹脂成形体で構成されたコネクタセット。
7. 請求項２に記載のコネクタセットであって、
   前記第１または第２のジョインタ接続部のうち、凸部を構成するものは、先端側にいくほど薄くなるように形成されたテーパ面を構成するコネクタセット。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコネクタセットに用いられるジョインタ。

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