CN103477501A - 连接器以及连接器的制造方法 - Google Patents

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CN103477501A CN2012800190912A CN201280019091A CN103477501A CN 103477501 A CN103477501 A CN 103477501A CN 2012800190912 A CN2012800190912 A CN 2012800190912A CN 201280019091 A CN201280019091 A CN 201280019091A CN 103477501 A CN103477501 A CN 103477501A
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Abstract

提供具有高气密性并且能够低高度化的连接器。连接器(1)具备绝缘基板(11)、以及接触件部件(12、13)。绝缘基板(11)具有将从表面(11a)贯通到背面(11b)的贯通孔(111h)气密地堵塞而构成的贯通部(111)、和在表面以及背面中的每个扩展，连接于贯通部(111)的导电焊盘(114a、114b)。接触件部件(12、13)连接于至少一方的导电焊盘(114a、114b)，与配对零件电连接。接触件部件(12、13)具有：固定部(121)，其通过焊锡而固定于导电焊盘(114a、114b)；和接触部(122)，其从固定部延伸并向从绝缘基板(11)离开的方向凸起且接受配对零件的接触，被配对零件推压并以接近绝缘基板(11)的方式被弹簧施力。

Description

连接器以及连接器的制造方法
技术领域
本发明涉及负责具有高气密性的装置中的电连接的连接器以及该连接器的制造方法。
背景技术
作为此种连接器，例如在专利文献1中，示出负责隔壁内部减压的真空空腔的隔壁内与隔壁外之间的电连接的连接器。该连接器具备相对于真空空腔而言的内外两面具有通过通路(via)而相互连接的导电焊盘的基板、和连接于这些导电焊盘的弹簧接触件。连接器的基板安装于堵塞隔壁的孔的位置。在基板，以连接于弹簧接触件的姿势安装基板型连接器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004－349073号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所示的弹簧连接器中，连接于接触件的基板型连接器以与基板的内外两面正交的姿势安装，另外，弹簧接触件也沿与基板的内外两面正交的方向延伸，因而连接的构造不能够低高度化。
本发明的目的在于解决上述问题点，提供具有高气密性且能够低高度化的连接器以及该连接器的制造方法。
解决问题的方法
达成上述目的的本发明的连接器的特征在于，具备：
绝缘基板，其具有表面以及背面，上述绝缘基板具有贯通部和导电焊盘，上述贯通部将从该表面贯通到背面的贯通孔气密地堵塞而构成，上述导电焊盘在该表面以及背面中的每个扩展，双方连接于上述贯通部；以及
接触件部件，其连接于在上述表面以及背面中的每个扩展的导电焊盘中的至少一方的导电焊盘，与配对零件电连接，
上述接触件部件具有：
固定部，其固定于上述至少一方的导电焊盘；以及
接触部，其从上述固定部延伸，被该配对零件推压并以接近该绝缘基板的方式被弹簧施力。
在本发明的连接器中，通过将绝缘基板的贯通孔气密地堵塞的导电性的贯通部，在表面与背面之间保持高气密性。因而，也能够对应在表面与背面之间存在气压差的环境。
另外，接触件部件的固定部固定于导电焊盘，接触部从固定部延伸并接受配对零件的接触。以柔性电缆、电路基板为代表的配对零件相对于接触部以朝布线面的姿势接触，因而连接构造能够低高度化。而且，在配对零件的振动等导致的冲击力与绝缘基板表面平行地产生的情况下，配对零件相对于接触部偏移运动，从而阻止冲击力向绝缘基板、贯通孔内的贯通部传递。又此外，在冲击力与绝缘基板表面垂直地产生的情况下，也通过接触部弹性变形而阻止冲击力的传递。从而，避免在贯通部产生间隙，维持高气密性。
在此，在上述本发明的连接器中，优选地，上述接触部具有向从上述绝缘基板离开的方向凸起的形状。
在配对零件的振动等导致的冲击力与绝缘基板表面平行地产生的情况下，配对零件相对于凸起的接触部平稳地偏移运动，从而更可靠地阻止冲击力向贯通部传递。
在此，在上述本发明的连接器中，优选地，上述贯通部具有：
金属镀膜，其覆盖上述贯通孔的内壁面；以及
焊锡，其以将上述贯通孔气密地堵塞的方式涂布或填充且与上述金属镀膜接触。
由于金属镀膜覆盖贯通孔的内壁面，以焊锡接触该金属镀膜的状态堵塞贯通孔，故材料彼此的结合变强，气密性更高。
达成上述目的的本发明的连接器的制作方法具备下列工序：
在具有表面以及背面的绝缘基板设置从该表面贯通到该背面的贯通孔的工序；
设置覆盖所述贯通孔的内壁面，从该内壁面进一步沿所述表面以及所述背面的双方延伸的导电迹线(導電トレース)的工序；
通过对所述贯通孔填充封闭材料而将该贯通孔气密地堵塞的工序；以及
将具有固定部和从该固定部延伸、被配对零件推压并以接近该绝缘基板的方式被弹簧施力的接触部的接触件部件的所述固定部固定于在所述导电迹线之中在所述表面以及所述背面中的至少一方延伸的部分的工序。
根据本发明的制造方法，制造在表面与背面之间保持高气密性的连接器。
发明的效果
如以上所说明的，根据本发明，能够实现具有高气密性且能够低高度化的连接器。
附图说明
图1是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的立体图。
图2是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的俯视图。
图3是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的正视图。
图4是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的侧视图。
图5是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的仰视图。
图6是图1至图5所示的连接器的侧截面图。
图7是说明图1至图6所示的连接器的制造工序的图。
图8是示出图1至图6所示的连接器1的适用例的概要构成图。
图9是示出本发明的第二实施方式的连接器的外观的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1至图5是示出作为本发明的第一实施方式的连接器的外观图。图1是立体图。图2是俯视图。图3是正视图。图4是侧视图。图5是仰视图。另外，图6是图1至图5所示的连接器的侧截面图。
图1至图6所示的连接器1是例如承担像创造减压环境的空腔那样要求高气密性的装置中的电连接的气密连接器。连接器1具备绝缘基板11、和连接于绝缘基板11的接触件部件12、13。
绝缘基板11是由绝缘材料形成的板材。绝缘材料例如是玻璃环氧树脂。但是，在绝缘基板11的材料中，除了玻璃环氧树脂以外，还能够采用例如以酚树脂为代表的树脂、玻璃、以及陶瓷。另外，在“绝缘基板”中，还包含在金属制基板的包括贯通孔的一部分表面形成了绝缘层的基板。在绝缘基板11，设有从表面11a贯通至背面11b的贯通部111。如图6所示，贯通部111将从表面11a贯通至背面11b的贯通孔111h气密地堵塞并具有导电性。图示的连接器1是4极连接器。在连接器1的绝缘基板11排列有四个贯通部111。贯通部111包括金属镀膜112以及封闭材料113。更详细而言，贯通孔111h的内壁面由金属镀膜112覆盖，在由金属镀膜112覆盖的贯通孔111h内填充有封闭材料113。金属镀膜112的材料例如为铜，封闭材料113是以锡为主成分的焊锡。但是，在金属镀膜112的材料中，还能够采用铜以外的金属，在封闭材料113的材料中，还能够采用以铝、银为主成分的合金。由于封闭材料113紧贴于金属镀膜112，故即使在绝缘基板11的表面11a与背面11b之间产生压力差，也不会产生气体从表面11a泄漏到背面11b或者从背面11b泄漏到表面11a那样的间隙。
在绝缘基板11的表面11a以及背面11b，分别设有连接于金属镀膜112的导电焊盘114a、114b。导电焊盘114a、114b由与金属镀膜112相同的材料形成，从金属镀膜112连续并在表面11a以及背面11b中的每个扩展。通过金属镀膜112以及导电焊盘114a、114b，构成导体迹线T。导体迹线T，即金属镀膜112以及导电焊盘114a、114b通过镀敷处理而作为一体的镀膜形成于形成了贯通孔111h的绝缘基板11。
在导体迹线T之中，在于绝缘基板11的表面11a以及背面11b延伸的导电焊盘114a、114b的部分，连接有接触件部件12、13。在本实施方式中，在绝缘基板11的表面11a配置了四个接触件部件12，在绝缘板11的背面11b配置了四个接触件部件13。表面11a的接触件部件12与背面11b的接触件部件13具有相同构造，因而以表面11a的接触件部件12为代表进行说明。
接触件部件12是将导电性的金属板冲裁加工以及弯曲加工而形成的部件。接触件部件12具备固定于导电焊盘114a的固定部121、和与配对零件(未图示)接触的接触部122。固定部121是通过焊锡或导电性粘合剂固定于导电焊盘114a的平板状的部分。接触部122从固定部121弯曲并延伸，向从绝缘基板11离开的方向(在图6中为上方向)凸起。接触部122接受配对零件的接触，被配对零件按压而以接近绝缘基板11的方式被弹簧施力，并且被通过弹性力推抵配对零件。更详细而言，连接器1的接触部122具有从固定部121向固定部121的上方弯曲至重叠的角度并与绝缘基板大致平行地延伸的部分、和其更前方的向从绝缘基板11离开的方向凸起的部分。但是，作为接触部122的形状，在图示以外，还能够采用例如从固定部121弯折的前方的整体以圆弧形状凸起的形状。
另外，在接触件部件12，还设有对接触部122施加预加载荷的预加载荷赋予部123。预加载荷赋予部123在与假设不对接触部122赋予任何载荷的情况相比接近绝缘基板11的位置处，使接触部122弹性变形并压住接触部122。因此，例如配对零件碰到接触部122，接触部122仅仅以从预加载荷赋予部123离开的程度微小地变形，从而接触部122以被预加载荷赋予部123推压的载荷以上的载荷(反力)碰到配对零件。
图7是说明图1至图6所示的连接器的制造工序的图。在图7中，制造连接器的各工序从说明从(A)到(D)部分依次示出。
在图7的(A)部分中，示出开孔工序。在开孔工序中，在绝缘基板11，设置从表面11a贯通至背面11b的贯通孔111h。
接着，在图7的(B)部分所示的导电迹线工序中，通过镀敷处理，设置导电迹线T。覆盖贯通孔的内壁面111h的金属镀膜112、与该金属镀膜112连续并在表面11a以及背面11b延伸的导电焊盘114a、114b一体地形成导电迹线T。
接着，在图7的(C)部分所示的填充工序中，在内壁面被金属镀膜112覆盖的贯通孔111h填充封闭材料113。封闭材料113以将贯通孔气密地堵塞的方式填充。通过填充工序形成贯通部111。
接着，在安装工序中，如图6所示，在导电迹线T之中在导电焊盘114a、114b安装接触件部件12、13。更详细而言，通过焊锡将接触件部件12、13的固定部121固定于导电焊盘114a、114b。由此，图1至图6所示的连接器1完成。
图8是示出图1至图6所示的连接器1的适用例的概要构成图。
图8所示的装置2是在调整了压力、组成的气氛中工作的空腔装置。更详细而言，装置2具备隔壁21、内部电路基板22、外部电路基板23、以及图1至图6所示的连接器1。
隔壁21是将外部的空间与内部的空间隔开的容器。在隔壁21的内部，配置有内部电路基板22。在内部电路基板22安装有在减压或者加压的气氛中工作的电子零件、机构装置。在隔壁21设有电气布线用的布线孔21h。连接器1以通过绝缘基板11堵塞布线孔21h的方式安装于隔壁21。在连接器1的绝缘基板11与隔壁21之间，填充密封材料(未图示)。
外部电路基板23配置于隔壁21的外部，对内部电路基板22供给电源，并且控制内部电路基板22。内部电路基板22和外部电路基板23是连接器1所连接的配对零件。内部电路基板22与外部电路基板23经由连接器1而相互电连接。内部电路基板22以及外部电路基板23以将连接器1的接触件部件12、13朝绝缘基板11按压的方式而被保持于隔壁21。
隔壁21通过安装连接器1而成为气密状态，通过从出入口212排出或者注入空气或气体，成为内部的气氛与外部相比减压或者加压的状态。内部电路基板22的电子零件、机构装置在该气氛中工作。
在此，例如如图6所示，在连接器1的绝缘基板11中，贯通孔111h由贯通部111气密地堵塞，在与隔壁21的外部和内部对应的表面与背面之间保持气密性。更详细而言，贯通孔111h由覆盖贯通孔111h的内壁面的金属镀膜112和熔敷于金属镀膜112的封闭材料113堵塞，因而即使在隔壁21的外部与内部之间存在压力差的状态下也没有气体的泄漏。另外，连接器1的接触件部件12、13具备从固定于绝缘基板11的固定部121延伸，向从绝缘基板11离开的方向凸起的接触部122。因此，接触件部件12、13能够以平板状的内部电路基板22以及外部电路基板23碰到接触部122的方式，与绝缘基板11大致平行地配置。从而，和与绝缘基板垂直地安装基板型连接器的现有的连接器相比，连接构造能够低高度化。
在内部电路基板22或者外部电路基板23由于振动等而受到与绝缘基板11平行的冲击力的情况下，向从绝缘基板11离开的方向凸起的接触部122相对于内部电路基板22或外部电路基板23平稳地偏移运动。因此，阻止冲击力向绝缘基板11、贯通孔111h内的贯通部111传递。在内部电路基板22或者外部电路基板23受到与绝缘基板11垂直的冲击力的情况下，通过接触部122弹性变形而吸收冲击力并阻止冲击力向绝缘基板、贯通孔111h内的贯通部111传递。从而，避免因冲击力而在贯通部111产生损伤，维持高气密性。
接着，说明本发明的第二实施方式。在进行以下的第二实施方式的说明时，对与此前说明的实施方式中的各要素相同的要素赋予相同符号，对与前述实施方式的不同点进行说明。
图9是示出本发明的第二实施方式的连接器的外观的立体图。
图9所示的连接器3具有椭圆板状的绝缘基板31。在绝缘基板31的椭圆的缘，安装未图示的O形环，以在安装于隔壁21(图8)时确保与隔壁之间的气密性。第二实施方式的连接器3是30极的连接器。在连接器3的绝缘基板31的外表的面31a，配置有30个接触件部件22。另外，虽未图示，但是在连接器3中，在背面也配置有30个接触件部件。表面的接触件部件22与背面的接触件部件经由在绝缘基板31设置的30个贯通部(在图中仅示出一部分。)311而电连接。各个接触件部件22、贯通部311的构造与参照图1至图6而说明的第一实施方式同样。
第二实施方式的连接器3与第一实施方式的连接器相比能够使较多的电信号通过。
此外，在图8所示的适用例中，对连接器1，连接内部电路基板22以及外部电路基板23，但连接器也可以连接以例如FFC(Flexible Flat Cable，柔性扁平电缆)、FPC(Flexible Printed Circuit，柔性印刷电路)为代表的电缆。
另外，在上述实施方式中，作为本发明所述的接触件部件的示例，示出在绝缘基板的表面以及背面双方配置的接触件部件。然而，本发明不限于此，例如，接触件部件配置于表面以及背面之中的一方，另一方仅仅设置导电焊盘，直接连接配对零件也可。
另外，在上述实施方式中，作为本发明所述的连接器的示例，示出4极连接器以及30极连接器。然而，本发明不限于此，例如，连接器的极数即贯通部的数量还可以是4以及30以外的数量，接触件部件还可以收容于壳体。
另外，上述实施方式的各要素还可以相互替换。例如，第一实施方式的绝缘基板的形状也能够如在第二实施方式中说明的那样采用椭圆状。
而且，在上述实施方式中，贯通孔111h沿上下方向直线地延伸，但也可以锯齿状地连结表面11a与背面11b。
另外，封闭材料113除了焊锡以外还可以是绝缘性的密封材料(例如，“Torr Seal”(注册商标))，还可以以堵塞贯通孔的方式堆(涂布)在贯通孔上。
而且，接触件部件还可以以堵塞贯通部的方式配置，还可以具有在贯通孔111h内延伸的部分。在后者的情况下，存在强化接触件部件与贯通孔(贯通部)的连接强度的优点。
又此外，接触件部件被配对零件推压而弹性变形的方向不但可以是如上述实施方式那样与绝缘基板的表面以及背面大致正交的方向，还可以是相对于绝缘基板的表面以及背面而倾斜的方向。
附图标记说明
1、3                    连接器
11、31                绝缘基板
111h                    贯通孔
111、311            贯通部
112                      金属镀膜
113                      封闭材料
114a、114b        导电焊盘
12、13                接触件部件
121                      固定部
122                      接触部
T                          导电迹线。

Claims (4)

1. 一种连接器，其特征在于，具备：
绝缘基板，其具有表面以及背面，所述绝缘基板具有贯通部和导电焊盘，所述贯通部将从该表面贯通到该背面的贯通孔气密地堵塞而构成，所述导电焊盘在该表面以及该背面中的每个扩展，双方连接于所述贯通部；以及
接触件部件，其与在所述表面以及所述背面中的每个扩展的导电焊盘中的至少一方的导电焊盘连接，与配对零件电连接，
所述接触件部件具有：
固定部，其固定于所述至少一方的导电焊盘；以及
接触部，其从所述固定部延伸，被该配对零件推压并以接近该绝缘基板的方式被弹簧施力。
2. 根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述接触部具有向从所述绝缘基板离开的方向凸起的形状。
3. 根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，所述贯通部具有：
金属镀膜，其覆盖所述贯通孔的内壁面；以及
焊锡，其以将所述贯通孔气密地堵塞的方式涂布或填充且与所述金属镀膜接触。
4. 一种连接器的制作方法，具备下列工序：
在具有表面以及背面的绝缘基板设置从该表面贯通到该背面的贯通孔的工序；
设置覆盖所述贯通孔的内壁面，从该内壁面进一步沿所述表面以及所述背面的双方延伸的导电迹线的工序；
通过对所述贯通孔填充封闭材料而将该贯通孔气密地堵塞的工序；以及
将具有固定部和从该固定部延伸、被配对零件推压并以接近该绝缘基板的方式被弹簧施力的接触部的接触件部件的所述固定部固定于在所述导电迹线之中在所述表面以及所述背面中的至少一方延伸的部分的工序。
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