コネクタとは?主な分類と利用形態 基板用・ケーブル用など高性能のコネクタをご提案

日常生活で使用される電子機器において、コネクタは外部機器や部品とのインタフェースとしての機能を持ち、機器内の部品やモジュール間を接続、かつ着脱可能にする重要な役割を担っています。

近年の電子機器の多機能化・高機能化に伴って、コネクタの機能の変遷も多岐にわたり、その種類もバラエティ豊かです。改めてコネクタとは何か、主な分類と利用形態についてご案内します。

コネクタとは?基本性能と得られるメリット


コネクタはEIAJ規格【RC-5200 コネクタ用語】(注1)において、「結合相手となる部品と接続及び切り離しを目的とした導体を接続する機構部品」と定義されています。

コネクタは1930~1940年代にかけて軍需産業の発展・フェノール樹脂の実用化と共に登場し、丸型・角型・同軸コネクタが開発されました。

1950年代にトランジスタが実用化されると、プリント基板用コネクタが登場。以来、機器の小型化・コスト低減に不可欠な電子部品として広く認知され、現在に至ります。

コネクタに求められる性能は接触信頼性、高密度多芯数化、現在は小型・薄型化、高速伝送性能が加わり、ますます高度になっています。

コネクタの基本機能は以下の図に示す通り、電気的には静止接点としての接触接続機能、機械的には結合分離機能です。この結合分離機能によって機器のユニット構成を可能にし、はんだ付けやねじ止めなどの永久接続にはない、下記の様々なメリットが得られます。

  • 構造設計・組立性・量産性の向上⇒生産性向上・トータルコスト低減
  • 機器内の構成変更・拡張が容易になる⇒機能追加・アップグレード性向上
  • 部品交換・点検等の保守性が向上⇒性能・品質の安定化
コネクタの基本性能

コネクタの主な分類


コネクタの分類は接続先や用途など注目する対象により様々ですが、JIS-C-5401-1(注2)をもとに形状・用途に注目すると、以下のように分類できます。

1)丸型コネクタ

基本的に円筒形で、結合部は円形、主に機器間を接続するコネクタ。

2)角型コネクタ

基本的に矩形で、結合部は矩形、主に機器間を接続するコネクタ。

3)プリント基板用コネクタ

機器内部で、主にプリント基板に取り付けて使用するコネクタ。

4)高周波同軸コネクタ

高周波回路に使用するコネクタ。一般に同軸ケーブル用ですが、基板対基板用も存在します。また、高いシールド性能を活かしてノイズ環境下にも活用されます。

5)プラグジャック

イヤホン、ビデオまたは電話回線用に用いられる同心形のコネクタ。

6)プラグインデバイス用ソケット

メモリカード、IC、LSI、リレー等と接続するソケット。

7)光コネクタ

光ファイバ間、光ファイバと光源を接続するコネクタ。

8)その他の接続部品

上記のいずれにも分類されないコネクタ。

これらのコネクタは、接続形態や結線・基板実装方法によって、さらに以下の図表のように分類できます。

 コネクタの接続形態

コネクタの利用形態

コネクタの機能やメリットを活かして、様々な用途・分野で求められる性能や条件に合わせたコネクタが使用されています。

 コネクタの利用形態

携帯情報機器

USB・SIMカード・SDカード用ソケットなど使いやすさが求められるものから、小型・低背化を極めた基板対基板用、細線同軸ケーブル用コネクタなど、最先端の設計・解析・製造技術を駆使した多種多様の製品が使用されています。

コンピュータ・デジタルTV

パーソナルコンピュータにはDIMMなどのメモリモジュール用ソケット、ノートPCの機能を拡張するドッキングステーション用コネクタが主に使用されます。また処理速度の向上に対応するため、優れた高速伝送性能やノイズを出さない・受けないEMC性能も求められます。

デジタルTVには、HDMIなどの高速伝送インタフェース用コネクタ、電波受信用の高周波同軸コネクタ、内装用の基板対基板用、FPC・FFC用、細線同軸ケーブル用コネクタが使用されています。

自動車

自動車にはECU、エアバックシステムをはじめ各種制御ユニット間を接続する基板対ケーブル用、基板対基板用コネクタ、USBなどの高速インタフェース用コネクタが使用されています。

近年は環境性能=電動化に対応した大電流・高電圧用コネクタをはじめ、安全性向上や自動運転に向けたカメラ、レーダー、統括制御機器用の高速伝送対応コネクタも加わり、適用分野・需要が急速に拡大しています。

産業機械・インフラ

産業機械には、堅牢性や耐環境性に優れた基板対基板用、インタフェース・電源用の丸型・角形コネクタが主に使用されています。

また、通信インフラ分野では高速伝送性能に優れた基板対基板用コネクタ、高周波同軸コネクタ、光コネクタが用いられています。

参考文献

(注1)EIAJ RC-5200 コネクタ用語

(注2)JIS-C-5401-1:2015 電子機器用コネクタ-製品要求事項-第1部:品目別通則

R.Holm, "Electric contacts : Theory and Application", Springer Verlag, Berlin, 1967

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会社名
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Japan Aviation Electronics Industry, Limited
創業 1953年8月20日(昭和28年)
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