CN102084553B - 将fpc电连接至pcb的fpc连接器和使用该连接器的fpc连接方法 - Google Patents

将fpc电连接至pcb的fpc连接器和使用该连接器的fpc连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将FPC电连接到印刷在PCB上的排线的接触部分的FPC连接器，还涉及一种使用该FPC连接器的FPC连接方法，其中FPC(10)被插入壳体(110)中以使FPC(10)的接触部分可以直接接触PCB的接触部分(2a)，并且加压部件将FPC(10)加压在PCB上以使FPC(10)直接接触PCB(1)。

Description

将FPC电连接至PCB的FPC连接器和使用该连接器的FPC连接方法
技术领域
本发明涉及一种电连接器，用于将柔性印刷电路（以下称作“FPC”）电连接至诸如移动电话、PDA（个人数字助理）、笔记本电脑等电气设备中的电路板电气设备。
背景技术
最近，电子装置（诸如移动电话）的尺寸变得很小，因而安装在主电路板上的电子装置的元件（诸如电连接器）也需要很薄。
用于FPC的连接器（以下称作“FPC连接器”）或柔性扁平电缆安装在电子装置中的主PCB（印刷电路）上，并且用于将FPC的一端电连接到主电路板上。FPC连接器包括多个能够与印刷在电路板上的排线接触的插针。插针是通过在操作中弯曲薄金属板而形成的，因而装入FPC连接器的绝缘体中。
传统FPC连接器中的插针的后端部分是附着在电路板上的，前端部分与待连接的FPC上对应排线的未被覆盖的端部接触。因此，传统FPC连接器具有插针，以装入布置在绝缘壳体上的凹槽中。
根据接触端子的制造及组装，如上所述的现有的FPC连接件具有如下的缺点。第一、为了制造接触端子，需要精密的昂贵的模具，因此提高了制造成本。第二、随着连接件的整体尺寸缩小，并且接触端子的尺寸也逐渐缩小，因此在制造过程中提高了出现的不良几率，并且由于在一个连接件上组装的接触端子的数量增多，导致了端子之间的间隔缩小，因此在组装过程中提高了出现的不良几率。第三、在组装有接触端子的连接件上夹持FPC后，因为接触端子和FPC排线部之间的接触不良，有可能导致产品不良率上升。第四、连接件上夹持FPC以进行固定时，为了FPC更坚固的连接，连接件需要额外的连接装置，因此导致了结构复杂。
发明内容
技术问题
传统FPC连接器具有如下缺点：
首先，它需要高度精确的和昂贵的模具来制造插针，这导致生产成本提高。此外，连接器组件变得更小、更薄，而且插针小型化并且插针之间的间距很窄。这些导致缺陷率增加。
另外，插针薄且小，因此插针往往容易被弯曲。这会导致插针和PCB上的排线接触不良。此外，因为传统连接器需要额外的锁定器件以使FPC牢固地连接至连接器上，因此结构复杂。
技术方案
本发明的目的是提供一种FPC连接器，用于将FPC或FFC直接连接到电子装置的PCB上，从而消除由连接器的插针所造成的缺陷。
此外，本发明的另一目的是提供一种不用插针而将FPC直接连接到电子装置的PCB上的方法。
根据本发明的FPC连接器包括：壳体，固定安装在所述PCB上，以包围排线部的接触区，其中所述排线部的接触区位于所述电子装置的所述PCB上，将底部开放，以将印刷于所述PCB的排线部的接触区向内部空间露出；在底部开放有FPC插入口，使得FPC的排线部的接触区被插入时与所述PCB的排线部的接触区相对；以及FPC加压部件，插入于所述壳体的内部，对插入于所述壳体内的FPC的上面加压，使得FPC的排线部的接触区与所述PCB的排线部的接触区相对并与其直接接触，以将所述FPC的排线部的接触区加压接触至所述PCB。
根据本发明的FPC连接器还包括保持器件，其用于将加压部件保持在壳体上以便将FPC保持为加压在PCB上。
根据本发明的用于将FPC电连接到PCB上的方法，用于将PCB的排线部的接触区和FPC的排线部的接触区相互电连接，包括：设置并固定壳体，以在印刷于PCB的排线部的接触区的周围开放底面并露出PCB的排线部的接触区；将FPC设置在所述壳体的内部，以将要与PCB排线接触的FPC的排线部的接触区与露出在壳体底部的PCB侧的排线部的接触区直接接触；在插入于所述壳体内部FPC上侧插入FPC加压部件，从上侧以FPC加压部件对FPC排线部的接触区进行按压，以将FPC排线部的接触区紧密固定于PCB排线部的接触区；以及将所述FPC加压部件固定于所述壳体，以维持由所述FPC加压部件对FPC加压的状态。
根据本发明的该方法还包括：将加压部件保持在壳体上使其处于加压FPC的状态。
有益效果
根据本发明，因为不需要插针来使FPC与PCB连接，因此可降低FPC连接器的生产总成本。由于FPC与PCB上的排线彼此直接接触，所以可获得无噪音的良好连接。而且，FPC连接器的装配变得容易和简单。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的分解立体图；
图2是根据本发明的第一实施例在加压FPC之前的状态的剖视图；
图3是根据本发明的第一实施例加压部件将FPC加压PCB以使FPC接触PCB上的排线的状态的剖视图；
图4是根据本发明的第二实施例的分解立体图；
图5是根据本发明的第二实施例的加压部件没有将FPC加压的状态的剖视图；
图6是根据本发明的第二实施例的剖视图，其中，加压部件使FPC加压PCB以将FPC电连接到PCB上；
图7是根据第二实施例的FPC连接器的加压板的立体图；
图8是根据本发明的第三实施例的分解立体图；
图9是根据本发明的第三实施例的剖视图，其中加压部件使FPC加压PCB；
图10是根据本发明的第四实施例的分解立体图；
图11是根据本发明的第四实施例的剖视图，其中加压部件使FPC加压PCB。
具体实施方式
以下，将结合附图详细描述本发明的优选实施例。
本发明的第一实施例
图1至图3示出本发明的第一实施例。
根据第一实施例的FPC连接器100涉及一种“板对（Board-to）FPC”连接器，其将FPC10的排线11与PCB1上的排线2电连接。
PCB1具有印刷在其表面上的排线2，排线2在端部具有接触部分2a。PCB1的接触部分2a与FPC10的接触部分11a直接接触。
根据本发明的第一实施例的FPC连接器100包括：固定在PCB1上的壳体110；以及加压部件120，加压部件120使插入壳体110中的FPC10加压PCB1以使FPC10接触PCB1。
壳体110在侧壁上包括多个固定部分111和多个安装腿112，利用固定部分111和安装腿112将壳体110固定在PCB1上。利用常规处理（例如，焊接处理）将固定部分111和安装腿112固定在PCB上。
如图2所示，壳体110安装在PCB1上，以覆盖PCB1上的排线接触部分2a。壳体110在底部是开口的，以允许排线接触部分2a设置在其中。
此外，壳体110包括插入口,插入口在前面是开口的以允许FPC10通过其插入。壳体110中的FPC10的排线接触部分11a设置在PCB1上的排线的接触部分2a上，二者彼此直接接触。
FPC加压部件120利用连接器件装配到壳体110上。该连接器件将加压部件120以加压部件120可在低位和高位之间移动的方式连接到壳体110上。在低位，加压部件120使FPC10加压PCB1，并且在高位使FPC10不被加压。
正如图1和图2所示，连接器件包括：分别从每个侧壁凸出的连接销121；以及在壳体110的每个侧壁上的引导槽113，以滑动地引导连接销121。
如图2和图3所示，引导槽113包括低位113a、高位113b和在低位113a及高位113b之间的倾斜轨道部113c。
如图3所示，当连接销121被置于低位113a时，加压部件120使设置在壳体110中的FPC10加压PCB1，以使接触部分2a、11a彼此紧密接触。如图2所示，当连接销121被置于高位113b时，加压部件120使FPC10与PCB1松开。
如图1至图3所示，加压部件120包括中央部分122、前加压部分123和后加压部分124。前加压部分123向外延伸并且从中央加压部分122的一端倾斜。后加压部分124向外延伸并且从另一端倾斜。
前加压部分123具有多个前区段123a，多个前区段123a彼此以与FPC的排线的间隔相应的间隔隔开。后加压部分124具有多个后区段124a，多个后区段124a彼此以与FPC的排线的间隔相应的间隔隔开。每个区段124分别加压与每个区段对应的排线。
此外，加压部件120具有从前区段123a的中间部分朝上向外延伸的夹持部分125。
如图1至图3所示，壳体具有偏置器件140，偏置器件140使FPC加压部件120向PCB1弹性地偏置，并且还保持处于加压位的FPC加压部件120。
偏置器件140具有通过将壳体110的上壁向内弯曲形成的按压凸部142。
FPC加压部件120具有沿纵向形成在中央部分122上的凹槽126。按压凸部142设置在凹槽126上。
以下，对本发明第一实施例的FPC连接装置的工作原理进行说明。
向外侧拉把手部125，该把手部125形成于本发明的FPC连接装置100的FPC加压部件120的一侧，以将FPC加压部件120的移动至按压接触位置。此时，形成于FPC加压部件120的侧壁的连接销121，沿着形成于壳体110的侧壁的引导槽113，向第二位置113b移动，FPC加压部件120位于从壳体110的底部最上方的位置，即按压接触位置。
FPC加压部件120位于如图2的按压解除位置时，在壳体110的底部（PCB的上面）和FPC加压部件120的下端之间插入FPC10。然后，将PCB1的排线部的接触区2a和FPC10的底面的排线部的接触区相互接触。
然后，将FPC加压部件120的把手部125向下按压，以将FPC加压部件120插入壳体110内；并根据FPC120的连接销121，沿着引导槽113，从第二位置113b位移至第一位置113a，FPC加压部件120位于如图3所示的最下面的位置。
FPC加压部件120位于所述按压位置时，后方的加压部124先按压FPC10，然后前方的加压部123按压FPC10。如图3所示，在按压位置，FPC加压部件110的前方加压部123和后方加压部124对设置在FPC10的排线部的接触区11a进行弹性按压，以与PCB的排线部的接触区接触固定。
与FPC接触装置100接触的FPC10的分离过程是上述过程的逆过程，因此省略相应的说明。
根据本发明，因为不需要插针来使FPC与PCB连接，因此可降低FPC连接器的生产总成本。由于FPC与PCB上的排线彼此直接接触，所以可获得无噪音的良好连接。而且，FPC连接器的装配变得容易且简单。
特别地，所述FPC加压部件120由于只起到了弹性按压FPC10的作用，并且不需要导电，因此采用不锈钢材料时能够相对降低制造成本。
本发明的第二实施例
图4至图7示出根据本发明的第二实施例的FPC连接器。
如图4所示，根据第二实施的FPC连接器200包括：壳体210，其固定在PCB1上；加压部件220，其使壳体210中的FPC10的接触部分11a加压PCB1以使FPC10的接触部分11a接触PCB1上的排线2的接触部分2a。
壳体210在侧壁上包括多个固定部分211，通过固定部分211将壳体210固定在PCB1上。利用焊接将固定部分211固定在PCB上。
壳体210固定地安装在PCB1上，以覆盖PCB1上的排线接触部分2a。壳体210在底部是开口的，以允许排线接触部分2a设置在其中。
壳体210包括用于加压加压部件220的偏置元件240。偏置元件240是通过将壳体210的上壁向内弯曲形成的。
如图4和图5所示，加压部件240包括块体222和附着到块体222上的加压板230。块体222在侧壁上具有凹槽225，用于容纳壳体210上的凸部213。
如图4和图7所示，加压板230附着到块体222的后壁上，并包括用于使FPC10加压FPC1的加压部分232。优选地，通过形成金属板以及在块体222模塑嵌入而制成加压板230。
本发明的第三实施例
图8和图9示出根据本发明的第三实施例的FPC连接器。
如图8和图9所示，根据第三实施例的FPC连接器300包括：壳体310，其固定在PCB1上；加压部件320，其使壳体310中的FPC10的接触部分11a加压PCB1，以使FPC10的接触部分11a接触PCB1上的排线2的接触部分2a。
壳体310在侧壁上包括多个固定部分311，通过固定部分311将壳体310固定在PCB1上。利用焊接将固定部分311固定在PCB上。
加压部件320包括：可旋转地支撑轴元件331的套筒部分321；从套筒部分321延伸出的精细板（finer plate）322；以及用于加压FPC1的加压板323。壳体310还包括用于使加压板323保持在低位的限位器310C、310D。
本发明的第四实施例
图10和图11示出了根据本发明的第四实施例的FPC连接器。如图10和图11所示，根据第四实施例的FPC连接器400包括：壳体410，其固定在PCB1上；加压部件420，用于使壳体410中的FPC10的接触部分11a加压PCB1，以使FPC10的接触部分11a接触PCB1上的排线2的接触部分2a。
壳体410在侧壁上包括：多个固定部分411，通过固定部分411将壳体410固定在PCB1上；以及多个固定肋412，通过贯通PCB1的设置孔固定设置在底面。
另外，壳体410包括：在上侧夹有FPC加压部件420以进行结合的上侧开口；在PCB1的排线部2的一端形成的开口，包围连接部2a，并且其内部和电路基板1的上面相互贯通。
如图10所示，FPC加压部件420包括：加压部（422），形成于FPC加压部件的下端并且其本体中央部凸起；结合凸部（421A），分别形成于左/右侧壁和后侧壁，对应地夹设于结合槽（410A）中，所述结合槽（410A）形成于所述壳体（410）的左/右侧壁和后侧壁。
FPC加压部件420的主体421插入壳体410内，进行固定时，底面加压部422与PCB1的底面几乎接触。
另外，FPC加压部件420的底面加压部421包括多个加压凸部421B，用于按照每个FPC排线部的接触区进行按压。
以下，根据本发明，对将FPC（10）的排线部的接触区连接于PCB的排线部的接触区的方法进行说明。
第一个步骤：
设置并固定壳体，以开放在印刷于PCB1的排线部2的接触区2a的周围的底面，并露出PCB的排线部的接触区。此时，与通常所使用的方法相同，将设置在壳体侧壁的固定部分和固定肋固定结合于PCB。
第二个步骤：
将FPC10设置在所述壳体的内部，以将要与PCB排线接触的FPC10的排线部的接触区11A与露出在壳体底部的PCB侧的排线部的接触区直接接触。
第三个步骤：
在插入所述壳体内部的FPC10上侧插入FPC加压部件，在上侧以FPC加压部件对FPC10排线部的接触区11A进行按压，以将FPC10排线部的接触区紧密固定于PCB1排线部的接触区。
第四个步骤：
将所述FPC加压部件固定于所述壳体，以维持由所述FPC加压部件对FPC加压的状态。
根据如上所述的本发明的FPC连接方法，不需要使用通常的像接触端子一样的接触媒介，直接电连接FPC排线和PCB排线。进而，不需要在现有技术中通过将接触销插入塑料绝缘体以制造的连接件，从而简化了产品的结构，降低了制造成本，并且由于不依赖于接触销，因此可以防止电学意义上的损失或者噪声，并且组装过程同样也简单。

Claims (6)

1.一种用于将FPC(10)的接触部分电连接到电子装置的PCB(1)上的排线(2)的接触部分(2a)的FPC连接器，包括：
壳体，所述壳体(110、210、310、410)具有侧壁和上壁，所述壳体(110、210、310、410)在前面是开口的，从而形成插入口以允许FPC(10)的接触部分(11a)从中插入，所述壳体(110、210、310、410)安装在所述PCB(1)上，以包围所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)；
加压部件(120、220、320、420)，用于将所述壳体(110、210、310、410)内接纳的所述FPC(10)的接触部分(11a)压至所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)上以使它们彼此接触；
连接器件，用于将所述加压部件(120、220、320、420)连接至所述壳体(110、210、310、410)，使得所述加压部件(120、220、320、420)能够在低位与高位之间移动，在所述低位处，所述加压部件(120、220、320、420)使所述FPC(10)加压所述PCB(1)，在所述高位处，所述加压部件(120、220、320、420)使所述FPC(10)不加压所述PCB(1)；
偏置器件，使所述加压部件(120、220、320、420)朝着所述PCB(1)偏置并将所述加压部件(120、220、320、420)保持为位于所述低位，其中FPC(10)的接触部分(11a)与所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)紧密接触。
2.根据权利要求1所述的FPC连接器，其特征在于，所述连接器件包括：
连接销(121)，从所述加压部件(120)的两侧的侧壁凸出；以及
引导槽(113)，分别形成在所述壳体的两侧的侧壁上，以滑动地引导所述连接销(121)，
其中所述引导槽(113)中的每一个包括允许所述加压部件(120)使所述FPC(10)加压所述PCB(1)的低位(113a)、允许所述加压部件(120)使所述FPC(10)不加压所述PCB(1)的高位(113b)以及位于所述低位(113a)与所述高位(113b)之间的倾斜轨道部(113c)。
3.根据权利要求2所述的FPC连接器，其中，
所述偏置器件(140)包括通过将所述壳体(110)的上壁的一部分向内弯曲以使所述加压部件(120)朝着所述PCB(1)弹性偏置而形成的按压凸部(142)；
所述加压部件(120)包括凹槽(126)，用于放置所述按压凸部(142)。
4.根据权利要求2所述的FPC连接器，其中，所述加压部件(120)包括：
前加压部分(123)，从一端向外侧延伸；以及
后加压部分(124)，从另一端向外侧延伸，并且所述前加压部分(123)和所述后加压部分(124)将所述FPC(10)的接触部分(11a)压在所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)上。
5.根据权利要求4所述的FPC连接器，其中，
所述前加压部分(123)包括多个前区段(123a)，所述多个前区段(123a)按照与所述FPC(10)的排线的间隔相应的间隔而设置；并且
所述后加压部分(124)包括多个后区段(124a)，所述多个后区段(124a)按照与所述FPC(10)的接触部分(11a)的间隔相应的间隔而设置。
6.一种用于将FPC(10)的接触部分电连接到电子装置的PCB(1)上的排线(2)的接触部分(2a)的FPC连接器，包括：
壳体，所述壳体(310)具有侧壁和上壁，所述壳体(310)在前面是开口的，从而形成插入口以允许FPC(10)的接触部分(11a)从中插入，所述壳体(310)安装在所述PCB(1)上，以包围所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)；
加压部件(320)，用于将所述壳体(310)内接纳的所述FPC(10)的接触部分(11a)压至所述PCB(1)的排线(2)的接触部分(2a)上以使它们彼此接触，其中所述加压部件(320)还包括插入于所述壳体(310)的侧壁的开口(310A，310B)中的轴元件(331)，所述加压部件(320)还包括可旋转地支撑所述轴元件(331)的套筒部分(321)、从所述套筒部分(321)延伸出的精细板(322)、以及用于加压所述FPC(10)的加压板(323)，所述壳体(310)还包括用于使所述加压部件(320)保持在低位并朝着所述PCB(1)偏置的限位器(310C、310D)。
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