基板実装・電気機械器具組立の安曇川電子工業｜滋賀
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電子機器に使われるプリント基板には、多くの種類の中から選ばれた適したコネクタが使用されています。
電子機器の小型化、高機能化に伴って、コネクタの種類も多岐にわたり性能も進化しているため、今回は、基板用コネクタとは何か改めて解説し、主な分類や種類、接形態についてご紹介します。
目次
基板用コネクタとは、基板と外部の電子機器や、基板と基板とを接続するためのもので、電気信号のやり取りや、電源の供給に使われます。
基板用コネクタには、垂直接続や平行接続といった接続方法が違うものや、ディップタイプのコネクタ、ボードインコネクタ（リード線付きのコネクタで、基板に直接挿入するタイプ）、表面実装タイプのコネクタ、フレキシブル基板接続用コネクタなど、種類が豊富にあるので、状況に応じて適切な基板用コネクタを選ぶ必要があります。
基板用コネクタにはさまざまな種類がありますが、大きく分けると、は単独で使用される1ピースタイプと、プラグとソケットからなる2ピースタイプがあります。
1ピースタイプは、プリント基板に直接、半田接続するタイプです。
2ピースタイプは、プラグとソケットの2つのピースに分かれているタイプです。プラグとソケットをはめ合わせる部分を接触部、プリント基板や電線を取り付ける部分を接続部と呼びます。
基板用コネクタを選ぶ際にまず決めなければならないのが、コネクタを使って何と何をつなぐかです。コネクタメーカーのウェブサイトや通販サイトでも、まずはこの分類がされています。
BtoWの接続形態は、Board to Wireの略で、基板とリード線で繋ぐ形態のことです。
BtoWは、基板と外部機器（スイッチ、ランプなど）との電気信号のやりとりのために接続するもので、一般的に広くさまざまな場面で使われてます。
BtoBは、Board to Boardの略で、基板と基板を直接繋ぐ形態のことです。この接続によって2階建ての基板になります。
基板と基板を繋げることで、一枚の基板に載り切らない部品を二枚にして接合することができ、小型化や設計・保守の柔軟性を上げる目的も達成できます。
I/Oは、Input/Outputの略で、機器と機器とを繋ぐ接続形態です。組み立てられた機器どうしを繋ぐ場合はこの方法を用います。
短絡コネクタは設定スイッチの代わりに使用するもので、回路の短絡パターンを自由に変化させられるようになります。
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コネクタは通常、ハウジングとコンタクトの2つのピースで、コネクタとしての構造が成り立ちます。
ハウジングとコンタクトにはオスとメスの接触（勘合）部があります。一般的に、オスのコネクタは基板に半田付けされ、メスのコネクタにはリード線が付けられています。
ハウジングは端子を収容するためのケースで、コンタクトを組み込む本体部分です。人が触れる部分に配置されることが多いので、通常は絶縁体(樹脂)で形成されている。
ハウジングをオス・メスで区別するとき、挿す側をプラグ、挿される側をレセプタクル、ソケット、リセプタクルなどと呼びます。
コネクタを接続した際に、相互に電子的接続をするための接触子をコンタクトと言います。端子やターミナルと呼ばれることもあります。
コンタクトをオス・メスで区別すると、挿す側をピンコンタク、タブコンタクト、挿される側をソケットコンタクト、レセプタクルコンタクト・リセプタクルコンタクトなどと呼びます。
ここからはBtoWの接続形態で、一般的に広く採用され、私たち安曇川電子でも使用している基板用コネクタ（メーカー JST）の種類と特徴をご紹介します。
民生用電子機器内の信号回路から、電源回路、出力回路までの広範囲な接続が実現します。信頼性が高い、プリント基板用小型大容量コネクタです。
小型に開発された基板用コネクタです。実装高さはわずか9.8mmとなっています。ハウジングに突起を設け、プリント基板取付時の誤挿入を防止する工夫がなされています。
内部配線の高密度化を実現するために開発された、薄型で、高さ1インチのロープロファイルコネクタです。
表面実装タイプのコネクタです。マウンターという自動実装機が使用できるので加工費が安くなる利点があります。
これまでの基板用コネクタは、プリント基板に部品を実装するための貫通する穴を開けて、その穴に部品の足（リード）を通し実装するタイプの、ディップタイプと呼ばれるコネクタがよく使われていました。
しかし、最近では表面実装タイプが多くなっています。ディップタイプは手で挿入するのですが、表面実装タイプは機械で実装することができます。部品代が少し高くなりますが、それ以上に加工費を抑えることができるのです。
安曇川電子は基板実装メーカーとしての実績を数多くもっており、中でも基板設計者の方が製図した基板の機能を維持しつつ、量産時に不具合やコストアップを招かないよう変更提案を行うVA・VE提案を得意としています。
これまで、基板用コネクタに関して数々のお困りごとを解決してきました。そこで、弊社が行ってきたコネクタに関するVA・VE提案の一例をご紹介します。
お客様より、同じコネクタを複数個使っており、作業者がコネクタを挿入するときに間違えて挿入してしまうというお悩みをいただきました。
そこで安曇川電子では、コネクタの色を変える方法とコネクタのピン数を増やす方法の2種類をご提案いたしました。
同じ形状のコネクタでも色違いのコネクタをメーカーが製造していることがあり、それらを使用することでコネクタを挿入する作業者が挿入間違いをすることを減らすことができます。
またコネクタのピン数を増やして1つの基板に同じコネクタを2個以上実装しないようにすれば、コネクタの挿入間違いは発生しません。
色違いのコネクタを採用した結果、作業者がコネクタを間違えて挿入するというヒューマンエラーがなくなり、品質向上に繋がるようになりました。
安曇川電子工業はプリント基板の実装 、手挿入部品のフロー半田、ユニット組立を専門に行う会社です。
基板設計者の方が製図した基板の機能を維持しつつ、量産時に不具合やコストアップを招かないよう変更提案を行うVA・VE提案を得意とするほか、基板実装だけでなく、ユニット・制御機器のOEMメーカーとしての実績も多数保有しています。
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