【発明の詳細な説明】
発明の名称
２つのプリント回路基板状部材を電気的に内部接合するためのコネクタアセン
ブリ
発明の分野
本発明は、コネクタ部品に関する。特に、本発明は、２つのプリント回路基板
状部材(PRINTED CIRCUIT BOARD)の間に電気的な接続状態を確立するため、その
一方のプリント回路基板状部材を受け入れる(receiving)ためのもう一方のプリ
ント回路基板状部材がマウントされるために適用されるコネクタ部品に関する。
発明の背景
プリント回路基板やそれに類するものは、他の回路基板またはそれに類するも
のと電気的に接続する構成でしばしば提供される。例えば、マザーボードまたは
バックプレーン(back plane)ボードは、ドーターボード(dautherboard)またはプ
ラグイン(plug-in)ボードが電気的に接続されることを許すように提供される。
図１は、一方のプリント回路基板状部材をもう一方のプリント回路基板状部材と
電気的に相互接続する既知のタイプの構成を示している。
図１に示すように、従来のプリント回路基板またはプリント配線(printed wir
ing)基板１０（例えば、マザーボードまたはバックプレーンボード）上には、コ
ネクタエレメント１２がマウントされている。コネクタエレメント１２は、マウ
ントブロック１６（マウントブロック１６は、プリント回路基板１０の上側表面
に保持される(secured)ためのものである）に保持されることが可能なマウント
部材１４を含んでいる。マウント部材１４は、縦長(longitudinal)の空隙２０を
形成するところの、空間的に離されたスプリング状の部位(spaced apart spring
-like portions：以下、空間的に離されたスプリング状部位)１８によって境界
を定められている。
コネクタエレメント１２は、マウント部材１４の外側表面上に配置されるフレ
キシブル回路機構(circuitry)２２をも含んでいる。フレキシブル回路機構２２
は、平行な間隔で配置された複数の電気導体２４を含んでいる。図２に更に明瞭
に示せば、それぞれの電気導体２４は、接点２６内に終端接続されている。
図３に示すように、プリント回路基板１０上の電気導体または接点３０に電気
的に接続されたフレキシブル回路機構２２は、フレキシブル回路機構２２の端部
または先端２８により、マウント部材１４上に配置される。このように、電気的
な相互接続が、フレキシブル回路機構２２の電気接点２６とプリント回路基板１
０上の接点３０との間で確立する。図３に示すように、接着(adhesive)層３２は
、マウント部材１４にフレキシブル回路機構２２を保持するため、マウント部材
１４とフレキシブル回路機構２２との間に置かれる。
コネクタエレメント１２内の縦長の空隙(longitudinal opening)２０は、表面
に配置された電気導体又は接点３６を有する他のプリント回路基板またはプリン
ト配線基板３４（例えば、マザーボードまたはバックプレーンボード）を受ける
ように適合する。コネクタエレメント１２内の縦長の空隙２０の内部へのプリン
ト回路基板３４の挿入と同時に、プリント回路基板３４上の電気導体又は接点３
６は、フレキシブル回路機構２２上の電気接点２６に接合し、そして電気的な接
続を確立する。このようにして、ドーターボードまたはプラグインボード３４上
の電気導体又は接点３６とマザーボードまたはバックプレーンボード１０上の電
気導体または接点３０との間に、電気的な接続が確立される。
理にかなった効果として、２つのプリント配線基板１０，３４間の本来の電気
的な接続において、フレキシブル回路機構２２のそれぞれの接点パッド(pad)２
６が、コネクタエレメント１２の縦長の空隙２０内に受け入れられるところのド
ーターボードまたはプラグインボード３４上の電気導体又は接点３６と完全に(p
ositive)物理的な接触をすることが必要である。しかしながら、プリント回路基
板３４の厚さは、ボードのある領域と次の領域とではいつも同一なわけではない
ことが解っている。更に、プリント回路基板３４上の隣接した(adjacent)接点３
６の高さに関して偏差(variation)がしばしば存在する。プリント回路基板３４
の厚さ及び接点の高さについての偏差が重要なとき、フレキシブル回路機構２２
上の接点２６が、そのような偏差を補償するために互いに相対的に動くことがで
きない場合は、プリント回路基板３４上の電気導体又は接点３６とフレキシブル
回路機構２２の接点２６との間の完全な物理的接触は妨げられるであろう。図１
及び図２に示されたコネクタエレメントのタイプの状況（context）において、
マウント部材１４にフレキシブル回路機構２２を保持するため、マウント部材１
４とフレキシブル回路機構２２との間に置かれる接着層３２は、前述の接点の高
さ及びボードの厚さにおける偏差を補償すべくフレキシブル回路機構２２上の接
点２６が互いに相対的に動くことを許すという機能にも役立つと考えられる。し
かし、接着層３２は、フレキシブル回路機構２２上の個々の接点２６が前述の偏
差を補償するために必要な程度まで動くことを許すことはできないことが解って
いる。
接着層３２が、個々の接点２６が互いに相対的に動くことを許すためのしなや
かな(compliant)基板(substrate)の機能に役立てることができない理由の１つは
、接着層が薄すぎるという事実である。フレキシブル回路機構２２とマウント部
材１４との間に適用される接着層３２は、要求される互いに相対的な接点２６の
個別化した動作を引き起こすには不十分なことが解っているところの、１から２
ミル(mils)のオーダである。
接着層が十分にしなやかな基板として役立たないことは、接着層３２の物理的
な特性からも引き起こされる。即ち、フレキシブル回路機構２２をマウント部材
１２に保持するために使用される接着力は、過度の硬度は受け入れられない（従
って、ショアージュロメータ(Shore durometer)の硬度は相互に高い）。即ち、
材料は、個々の接点２６が接点の高さ及び配線基板の厚さに適応させるために動
くことを許すべく、直ちに圧縮されるにはあまり適していない。
接着材料は、力の適用によって小さい角度まで圧縮されることができ、接着力
は、望ましくない圧縮方向特性(compression set properties)を備えていること
が解っている。一般的に言って、圧縮方向は、その材料に加えられていた圧縮力
が一度取り払われたときの、その本来の形状に復元されるための材料の性能の悪
さに帰する。ドーターボードまたはプラグインボード３４が、コネクタエレメン
ト１２内の縦長の空隙２０の中に挿入されたとき、配線基板３４は、接着層３２
に力を加える。接着層３２は、そのような力を加えることによって小さい角度ま
で圧縮されることができ、接着の特性は、ドーターボードまたはプラグインボー
ド３４がコネクタエレメント１２から取り払われたときでさえも、接着層３２が
その圧縮された状態を非常に維持する傾向があるというものである。
この圧縮方向特性の問題は、ドーターボードまたはプラグインボード３４がコ
ネクタエレメント１２内に長い期間保持されて、その後取り払われ、そして異な
るドーターボードまたはプラグインボードに交換されたときに特に重要である。
配線基板の厚さ及び／または接点の高さのふぞろいさ(irregularitities)が、最
初のドーターボードまたはプラグインボード３４に関して存在し、接着層３２は
それらのふぞろいさに応じてある程度圧縮される。最初のドーターボードまたは
プラグインボードを取り払ったそのとき、次の配線基板は、同じふぞろいさを持
っていそうにはない。従って、交換する回路基板の挿入の際、接着の圧縮方向特
性は、フレキシブル回路機構上の接点２６が、新しい配線基板上の電気導体また
は接点と、正しい電気的接触をできなくする。
前述のように、コネクタアセンブリ上の接点の個々の順応性が、コネクタアセ
ンブリ上の接点とプリント回路基板状部材上の接点との効果的な電気的接触を確
保するために回路基板の厚さ及び端子の高さを補償することを許すところの、電
気的に内部で接合している２つのプリント回路基板状部材のためのコネクタアセ
ンブリを提供することが望まれている。また、圧縮方向を受けずらく、そして必
要な電気的接続が、コネクタアセンブリの範囲内で配線基板の距離を考慮するこ
となく得られるようなコネクタアセンブリを提供することも望まれている。
発明の要約
本発明の１つの見地によれば、
表面上に電気接点を備える第１のプリント回路基板状部材と、表面上に電気接
点を備える第２のプリント回路基板とを、電気的に内部で接合するためのコネク
タアセンブリは、前記第１のプリント回路基板状部材上に取り付けられるための
長くされたバイアス部材と、そのバイアス部材上に取り付けられたフレキシブル
回路機構と、を含む。前記長くされたバイアス部材は、通常は「Ｃ」の形状をし
ており、それぞれが自由度の有る端部に終端(terminate)している腕部を含む。
前記腕部は、その間に前記第２のプリント回路基板状部材を受け入れるため、前
記バイアス部材の相対する端部の間に延ばされた縦長の空隙を作るために空間的
に離されている。前記フレキシブル回路機構は、前記第１のプリント回路基板状
部材に前記バイアス部材が取り付けられたときに、その第１のプリント回路基板
状部材上の電気接点と電気的に接続されるための複数の通常は平行に配置された
電気導体を含んでいる。前記フレキシブル回路機構上の、前記複数の通常は平行
に配置された電気導体は、それぞれ接点パッドに終端している。前記第２のプリ
ント回路基板状部材が前記縦長の空隙の中に受け入れられたときに、前記第２の
プリント回路基板状部材上の前記電気接点により電気的な接続を与えるべく、前
記縦長の空隙の少なくとも一方の側面上である前記バイアス部材の前記腕部の少
なくとも１つに接点パッドが配置されるように、前記フレキシブル回路機構は前
記バイアス部材上に配置されている。弾性材料のシートは、個々の接点パッドが
他のパッドに相対的に動くことを許すため、前記バイアス部材の前記少なくとも
１つの腕部と前記フレキシブル回路機構の前記接点パッドとの間に配置されてい
る。更に、接着手段は、前記弾性材料のシートを前記フレキシブル回路機構の少
なくとも１つ及び前記バイアス部材の前記腕部に接着するために与えられる。好
適な実施形態によれば、前記弾性材料のシートは、少なくとも３ミルの厚さを有
し、そしてクローズドセルポリウレタンまたはシリコンにより作られている。
本発明の他の見地によれば、
それぞれが表面上に電気接点を備えるところの、第１のプリント回路基板状部
材と第２のプリント回路基板状部材とを、電気的に内部で接合するためのコネク
タアセンブリは、第１のプリント回路基板状部材上に取り付けられるための長く
されたバイアス部材と、前記バイアス部材上に取り付けられたフレキシブル回路
機構と、を含む。前記バイアス部材は、第２のプリント回路基板状部材を受け入
れるための縦長の空隙をその間に作る空間的に離された腕部を与えられる。前記
複数の通常は平行に配置された電気導体は、前記第２のプリント回路基板状部材
が前記縦長の空隙の中に受け入れられたときに、前記第２のプリント回路基板状
部材上の前記電気接点により電気的な接続を与えるべく、前記縦長の空隙の少な
くとも一方の側面上に配置されている。また、順応手段は、前記フレキシブル回
路機構の他の電気導体と関連して、前記フレキシブル回路機構の個々の電気導体
の順応性を与えるため、前記縦長の空隙の前記少なくとも一方の側面上の前記フ
レキシブル回路機構と前記バイアス部材との間に配置されている。更に、前記フ
レキシブル回路機構と前記バイアス部材との間の所定の位置にて前記順応手段を
保持すべく、保持する準備がなされる。
図面の簡単な説明
図１は、従来知られている、電気的に内部で接合している２つのプリント回路
基板についてのコネクタエレメントを示す展開斜視図である。
図２は、図１に示したコネクタエレメント内で使用されるフレキシブル回路機
構部の平面図である。
図３は、図１に示したコネクタエレメントの内部で、フレキシブル回路機構が
マウント部材に粘着性をもって取り付けられる方法を示す要部拡大図である。
図４は、本発明に係るコネクタアセンブリを示す展開斜視図である。
図５は、図４に示したコネクタアセンブリの要部拡大図である。
図６は、図４及び図５に示したコネクタエレメントの内郊で使用されるフレキ
シブル回路機構の平面図である。
図７は、図４及び図５に示したコネクタアセンブリの内部で使用されるフレキ
シブル回路機構上の接点配置の変形部分の平面図である。
図８は、図７に示したフレキシブル回路機構に使用するコネクタアセンブリに
関する使用に係る弾性材料の細長い小片（elastomer strip）を示す要部拡大図
である。
発明の実施の形態
はじめに図４に関して、本発明に係るコネクタアセンブリ４０は、弾力性のあ
る、ベリリュム銅(beryllium copper)のようなスプリング状材料から作られたバ
イアス(biasing)部材４２を含んでいる。長くされたバイアス部材４２は、通常
は「Ｃ」の形状をしており、バイアス部材４２の相対する端部の間に広げられた
縦長の空隙４４と共に与えられる。
図５に最も良く見られるように、バイアス部材４２は、底部が曲げられた部分
（以下、底部湾曲部）４６、通常は直立している２つの脚部４８、そして自由度
の有る端部(free end)にそれぞれつながっているところの、空間的に離された２
つの腕部５０を含んでいる。腕部５０の自由度の有る端部は、バイアス部材４２
の内側で向き合わされている。
腕部５０は、通常は縦長の空隙４４の上部を相対する端部に区切る片持ちされ
た(cantilevered)部材を形作る(define)。更に、腕部５０は、通常は平らな(pla
nar)表面を備える。この平らな表面は、縦長の空隙４４の反対側と互いに向き合
い、ドーターボードまたはプラグインボードのようなプリント回路基板状部材５
２の挿入によって動かされることが可能である。それぞれの腕部５０は、好まし
くは通常、凸面（convex）または互いに近づけて配置された腕部５０の領域を構
成するところのポイント(pointed)接触領域５４を含むように形作られている。
バイアス部材４２は、図４に示されるように、プリント回路基板状部材６２上
にマウントブロック６６によって取り付けられている。必要であれば、バイアス
部材は、配線基板６２の基部表面に直接取り付けられてもよい。
図４及び図５に示されるように、フレキシブル回路機構５６は、バイアス部材
４２の外側の表面上に配置される。フレキシブル回路機構５６は、通常は平行な
間隔で配置された電気導体またはエッチングされた線（trace）を含んでいる。
この電気導体またはエッチングされた線は、第１のプリント回路基板状部材６２
（例えば、マザーボードまたはバックプレーンボード）上の電気導体または接点
６０に電気的に接続されるように適合される。図６に示されるように、フレキシ
ブル回路機構２２上のそれぞれの電気導体５８は、バイアス部材４２の接触領域
５４の範囲に配置されるところの接点６４の中に終端される。フレキシブル回路
機構５６の端部または先端６８は、プリント回路基板状部材６２上の電気導体ま
たは接点６０に電気的に接続されるように適合される。フレキシブル回路機構５
６の構造に関する更なる詳細は、米国特許第4,881,908号及び第4,911,643号に述
べられており、これらに開示された全ての内容は本願に組み込まれる。バイアス
部材４２上に取付けられたとき、フレキシブル回路機構５６は、バイアス部材４
２の腕部５０の上に、そして直立した脚部４８の重要な部分に沿って配置される
。腕部５０の領域内のフレキシブル回路機構５６は、電気導体または接点７０が
その表面に有するプリント回路基板状部材５２をその間に受け入れるべく、縦長
の空隙４４に相対して配置される。プリント配線基板５２がコネクタアセンブリ
の縦長の空隙４４の中に挿入されたとき、フレキシブル回路機構５６上の電気接
点６４は、プリント配線基板５２上の電気導体または接点７０によりかみ合って
つなげられる。結果として、電気的な接続が、ドータボード５２上の電気導体ま
たは接点７０とマザーボード６２上の接点または導体６０との間で確立する。
フレキシブル回路機構２２上の接点６４の個別化された動作が、他の接点６４
に対して相対して許されるための柔軟性のある指示構造を与えるため、弾性材料
のシート７２が、フレキシブル回路機構５６とバイアス部材４２との間に挟まれ
る。図４及び図５に示されるように、弾性材料のシート７２は、バイアス部材の
それぞれの腕部５０上で接触領域５４まで配置される。好ましくは弾性材料のシ
ート７２は、バイアス部材４２の腕部５０上にだけ与えられ、且つバイアス部材
４２の直立した脚部４８までは延ばされない。
図５に示されるように、接着層７４は、フレキシブル回路機構５６をバイアス
部材４２に接着するために与えられる。接着層７４は、フレキシブル回路機構５
６が、バイアス部材の腕部５０の範囲内のバイアス部材４２に、そして直立した
脚部４８の重要な部分に沿って接着されるためにフレキシブル回路機構５６の上
に与えられる。接着層７４は、弾性材料のシート７２をもフレキシブル回路機構
５６に保持(secure)する。弾性材料のシート７２は、必要であればバイアス部材
に接着されることもできる。接着層７４の代わりとして、他の適当な保持手段の
使用を通じて、弾性材料のシートがバイアス部材４２に保持されることもできる
。
弾性材料のシート７２は、フレキシブル回路機構２２上の個々の接点６４がそ
れぞれ他の接点６４に相対的に動作するのに適しているところの、材料が備えて
いる柔軟な性質により作られる。更に、弾性材料のシートは、重要な圧縮方向の
問題で困らせることがない材料により作られる。これに関して特に利便性がある
ことが判っているいくつかの材料は、クローズドセル(closed cell)ポリウレタ
ン(polyurethane)及びシリコン(silicone)である。更に、弾性材料のシートの硬
さ（柔らかさ）は、ショアージュロメータＡによる計測において、３０から４０
のオーダーであるべきである。
弾性材料のシートは、個々の接点６４が、プリント配線基板の厚さにおける接
点の高さのバリエーション及び変化を補償するのに十分な量までたわむことを許
すような厚さをも備えなるべきである。他の全ての要素は同じであり、フレキシ
ブル回路機構５６の個々の接点６４のたわみ量は、基部(underlying)にある弾性
材料のシートの厚さの働き(function)である。即ち、弾性材料のシートの柔らか
さが一定に保たれる場合、厚い弾性材料のシートは、加えられた力によって同じ
力が加えられた際の薄い弾性材料のシートよりもより大きくたわむであろう。前
述のように本発明のコネクタアセンブリについては、個々の接点６４に必要な個
々の順応性を与えるための、少なくとも３ミル(mils)の厚さを備える弾性材料の
シートを使用することは、利便性があるということが判っている。選択された弾
性材料のシートの柔らかさまたは硬さに依存して、弾性材料のシートは３ミルか
ら１０ミルの間の厚さを有することができる。弾性材料のシートは、必要な順応
性を得るために、少し大きな硬さを有する材料から作られる程度に、少し厚く作
られるべきである。
本発明に応じて弾性材料のシート７２を提供することにより、フレキシブル回
路機構５６上の個々の接点６４は、プリント回路基板状部材５２の異なる領域に
おける厚さのバリエーションと同様に、プリント回路基板状部材５２上の接点ま
たは導体７０の高さの違いを補償するために互いに相対的に動作することができ
る。このように、バイアス部材の空間的に離された腕部５０上に配置された接点
６４の間にプリント回路基板状部材５２が挿入されたとき、電気的な接続は確保
されることができる。
更に、弾性材料のシート７２に利用される材料は、圧縮方向の問題を受けずら
い。結果として、プリント回路基板状部材５２は、コネクタアセンブリ４０の中
に挿入され、そして、ある１枚のプリント回路基板状部材に固有であるところの
、接点の高さ及び基板の厚さのバリエーションに順応した状態で、弾性材料のシ
ートが永続的に圧縮されたままになるという重要な懸念を引き起こすことなく長
期間置かれることが可能である。
図６は、変形例であるバイアス部材４２の上に配置されることが可能なフレキ
シブル回路機構８０を示す。このフレキシブル回路機構は、接点８４の第１の行
及び接点８６の第２の列の中で終端するところの、平行な間隔で配置された電気
導体またはエッチングされた線（trace）を通常は含んでいる。接点の２つの列
は、高められた接触密度及び大きくされた接触領域のサイズを与えるため互いに
相対的にぐらつかされている(staggered)。
図６に示されたフレキシブル回路機構に関連して、図７に示されたような弾性
材料のシートは、使用するのに都合よい。弾性材料のシート９０は、空間的に離
され且つ平行の２つのリブ(ribs)９２，９４を含む。弾性材料の細長い小片（st
rip）９０が、バイアス部材４２とフレキシブル回路機構との間に配置されたと
き、フレキシブル回路機構８０のもう一方のリブ９４が接点８６のもう一方の列
により後ろに、且つ１列に整列して配置される間、１つのリブ９２がフレキシブ
ル回路機構８０上の接点８４の１つの列により後ろに、且つ１列に整列して配置
されるべくリブ９２，９４は配置されている。このように、弾性材料の細長い小
片９０は、接点８４，８６のそれぞれについての個別化された順応性を提供する
だけでなく、１つの列の中の接点８４の他の列の中の接点８６に関する順応性を
与えるメカニズムをも提供する。
図６に示されるような１列の接点を有するフレキシブル回路機構に関して利用
された弾性材料のシートが、図７に示されたリブ９２，９４に類似するシングル
リブを伴って提供されることも可能なことが理解される。そのような場合、シン
グルリブは、１列に整列され、そしてフレキシブル回路機構上の１列の接点の後
ろに配置される。弾性材料のシートは、図４から図７に示された形態及び特徴を
有するバイアス部材とフレキシブル回路機構との組み合わせを備えるコネクタア
センブリに関して使用されるように示されているが、弾性材料のシートは、前述
した効果を達成するための他のタイプのコネクタアセンブリに関して使用される
ことも可能なことが理解される。
更に、フレキシブル回路機構上の隣接して配置された接点とエッチングされた
線(tracing)との間のフレキシブル回路機構を貫いて延びているスリット（図６
のスリットを貫いている破線部９９を参照）を与えることにより、付加的な順応
性が、フレキシブル回路機構上の接点に与えられることができる。このようにし
て、フレキシブル回路機構の接点の１つに力が加えられたとき、その接点への与
えられたたわみは隣接する接点には影響しない。結果として、フレキシブル回路
機構の個々の接点の十分に大きな独立した動作が可能である。
原則として、好適な実施例及び本発明の実施の形態は、前述の明細書に記載さ
れている。しかしながら、保護されることを意図するところの発明は、開示され
た特定の実施例に限定されるものではない。更に、これに開示された実施例は、
限定というより一例とみなされる。本発明の精神から逸脱することなく、他の者
によりバリエーション及び変更がなされそして同等物が使用されるであろう。従
って、請求項に定義されているところの、本発明の精神及び範囲内にあるそのよ
うなバリエーション、変更、そして同等物は、請求項によって包含されることを
明確に意図される。
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】平成７年１２月１１日（１９９５．１２．１１）
【補正内容】
発明の実施の形態
はじめに図４に関して、本発明に係るコネクタアセンブリ４０は、弾力性のあ
る、ベリリュム銅(beryllium copper)のようなスプリング状材料から作られたバ
イアス(biasing)部材４２を含んでいる。長くされたバイアス部材４２は、通常
は「Ｃ」の形状をしており、バイアス部材４２の相対する端部の間に広げられた
縦長の空隙４４と共に与えられる。
図５に最も良く見られるように、バイアス部材４２は、底部が曲げられた部分
（以下、底部湾曲部）４６、通常は直立している２つの脚部４８、そして自由度
の有る端部(free end)にそれぞれつながっているところの、空間的に離された２
つの腕部５０を含んでいる。腕部５０の自由度の有る端部は、バイアス部材４２
の内側で向き合わされている。
腕部５０は、通常は縦長の空隙４４の上部を相対する端部に区切る片持ちされ
た(cantilevered)部材を形作る(define)。更に、腕部５０は、通常は平らな(pla
nar)表面を備える。この平らな表面は、縦長の空隙４４の反対側と互いに向き合
い、ドーターボードまたはプラグインボードのようなプリント回路基板状部材５
２の挿入によって動かされることが可能である。それぞれの腕部５０は、好まし
くは通常、凸面（convex）または互いに近づけて配置された腕部５０の領域を構
成するところのポイント(pointed)接触領域５４を含むように形作られている。
バイアス部材４２は、図４に示されるように、プリント回路基板状部材６２上
にマウントブロック６６によって取り付けられている。必要であれば、バイアス
部材は、配線基板６２の基部表面に直接取り付けられてもよい。
図４及び図５に示されるように、フレキシブル回路機構５６は、バイアス部材
４２の外側の表面上に配置される。フレキシブル回路機構５６は、通常は平行な
間隔で配置された電気導体またはエッチングされた線（trace）を含んでいる。
この電気導体またはエッチングされた線は、第１のプリント回路基板状部材６２
（例えば、マザーボードまたはバックプレーンボード）上の電気導体または接点
６０に電気的に接続されるように適合される。図６に示されるように、フレキシ
ブル回路機構５６上のそれぞれの電気導体５８は、バイアス部材４２の接触領域
５４の範囲に配置されるところの接点６４の中に終端される。フレキシブル回路
機構５６の端部または先端６８は、プリント回路基板状部材６２上の電気導体ま
たは接点６０に電気的に接続されるように適合される。フレキシブル回路機構５
６の構造に関する更なる詳細は、米国特許第4,881,908号及び第4,911,643号に述
べられており、これらに開示された全ての内容は本願に組み込まれる。バイアス
部材４２上に取付けられたとき、フレキシブル回路機構５６は、バイアス部材４
２の腕部５０の上に、そして直立した脚部４８の重要な部分に沿って配置される
。腕部５０の領域内のフレキシブル回路機構５６は、電気導体または接点７０が
その表面に有するプリント回路基板状部材５２をその間に受け入れるべく、縦長
の空隙４４に相対して配置される。プリント配線基板５２がコネクタアセンブリ
の縦長の空隙４４の中に挿入されたとき、フレキシブル回路機構５６上の電気接
点６４は、プリント配線基板５２上の電気導体または接点７０によりかみ合って
つなげられる。結果として、電気的な接続が、ドータボード５２上の電気導体ま
たは接点７０とマザーボード６２上の接点または導体６０との間で確立する。
フレキシブル回路機構５６上の接点６４の個別化された動作が、他の接点６４
に対して相対して許されるための柔軟性のある指示構造を与えるため、弾性材料
のシート７２が、フレキシブル回路機構５６とバイアス部材４２との間に挟まれ
る。図４及び図５に示されるように、弾性材料のシート７２は、バイアス部材の
それぞれの腕部５０上で接触領域５４まで配置される。好ましくは弾性材料のシ
ート７２は、バイアス部材４２の腕部５０上にだけ与えられ、且つバイアス部材
４２の直立した脚部４８までは延ばされない。
図５に示されるように、接着層７４は、フレキシブル回路機構５６をバイアス
部材４２に接着するために与えられる。接着層７４は、フレキシブル回路機構５
６が、バイアス部材の腕部５０の範囲内のバイアス部材４２に、そして直立した
脚部４８の重要な部分に沿って接着されるためにフレキシブル回路機構５６の上
に与えられる。接着層７４は、弾性材料のシート７２をもフレキシブル回路機構
５６に保持(secure)する。弾性材料のシート７２は、必要であればバイアス部材
に接着されることもできる。接着層７４の代わりとして、他の適当な保持手段の
使用を通じて、弾性材料のシートがバイアス部材４２に保持されることもできる
。
弾性材料のシート７２は、フレキシブル回路機構５６上の個々の接点６４がそ
れぞれ他の接点６４に相対的に動作するのに適しているところの、材料が備えて
いる柔軟な性質により作られる。更に、弾性材料のシートは、重要な圧縮方向の
問題で困らせることがない材料により作られる。これに関して特に利便性がある
ことが判っているいくつかの材料は、クローズドセル(closed cell)ポリウレタ
ン(polyurethane)及びシリコン(silicone)である。更に、弾性材料のシートの硬
さ（柔らかさ）は、ショアージュロメータＡによる計測において、３０から４０
のオーダーであるべきである。
弾性材料のシートは、個々の接点６４が、プリント配線基板の厚さにおける接
点の高さのバリエーション及び変化を補償するのに十分な量までたわむことを許
すような厚さをも備えなるべきである。他の全ての要素は同じであり、フレキシ
ブル回路機構５６の個々の接点６４のたわみ量は、基部(underlying)にある弾性
材料のシートの厚さの働き(function)である。即ち、弾性材料のシートの柔らか
さが一定に保たれる場合、厚い弾性材料のシートは、加えられた力によって同じ
力が加えられた際の薄い弾性材料のシートよりもより大きくたわむであろう。前
述のように本発明のコネクタアセンブリについては、個々の接点６４に必要な個
々の順応性を与えるための、少なくとも３ミル(mils)の厚さを備える弾性材料の
シートを使用することは、利便性があるということが判っている。選択された弾
性材料のシートの柔らかさまたは硬さに依存して、弾性材料のシートは３ミルか
ら１０ミルの間の厚さを有することができる。弾性材料のシートは、必要な順応
性を得るために、少し大きな硬さを有する材料から作られる程度に、少し厚く作
られるべきである。
本発明に応じて弾性材料のシート７２を提供することにより、フレキシブル回
路機構５６上の個々の接点６４は、プリント回路基板状部材５２の異なる領域に
おける厚さのバリエーションと同様に、プリント回路基板状部材５２上の接点ま
たは導体７０の高さの違いを補償するために互いに相対的に動作することができ
る。このように、バイアス部材の空間的に離された腕部５０上に配置された接点
６４の間にプリント回路基板状部材５２が挿入されたとき、電気的な接続は確保
されることができる。
更に、弾性材料のシート７２に利用される材料は、圧縮方向の問題を受けずら
い。結果として、プリント回路基板状部材５２は、コネクタアセンブリ４０の中
に挿入され、そして、ある１枚のプリント回路基板状部材に固有であるところの
、接点の高さ及び基板の厚さのバリエーションに順応した状態で、弾性材料のシ
ートが永続的に圧縮されたままになるという重要な懸念を引き起こすことなく長
期間置かれることが可能である。
図７は、変形例であるバイアス部材４２の上に配置されることが可能なフレキ
シブル回路機構８０を示す。このフレキシブル回路機構は、接点８４の第１の行
及び接点８６の第２の列の中で終端するところの、平行な間隔で配置された電気
導体またはエッチングされた線（trace）を通常は含んでいる。接点の２つの列
は、高められた接触密度及び大きくされた接触領域のサイズを与えるため互いに
相対的にぐらつかされている(staggered)。
図７に示されたフレキシブル回路機構に関連して、図８に示されたような弾性
材料のシートは、使用するのに都合よい。弾性材料のシート９０は、空間的に離
され且つ平行の２つのリブ(ribs)９２，９４を含む。弾性材料の細長い小片（st
rip）９０が、バイアス部材４２とフレキシブル回路機構との間に配置されたと
き、フレキシブル回路機構８０のもう一方のリブ９４が接点８６のもう一方の列
により後ろに、且つ１列に整列して配置される間、１つのリブ９２がフレキシブ
ル回路機構８０上の接点８４の１つの列により後ろに、且つ１列に整列して配置
されるべくリブ９２，９４は配置されている。このように、弾性材料の細長い小
片９０は、接点８４，８６のそれぞれについての個別化された順応性を提供する
だけでなく、１つの列の中の接点８４の他の列の中の接点８６に関する順応性を
与えるメカニズムをも提供する。
図６に示されるような１列の接点を有するフレキシブル回路機構に関して利用
された弾性材料のシートが、図８に示されたリブ９２，９４に類似するシングル
リブを伴って提供されることも可能なことが理解される。そのような場合、シン
グルリブは、１列に整列され、そしてフレキシブル回路機構上の１列の接点の後
ろに配置される。弾性材料のシートは、図４から図８に示された形態及び特徴を
有するバイアス部材とフレキシブル回路機構との組み合わせを備えるコネクタア
センブリに関して使用されるように示されているが、弾性材料のシートは、前述
した効果を達成するための他のタイプのコネクタアセンブリに関して使用される
ことも可能なことが理解される。
更に、フレキシブル回路機構上の隣接して配置された接点とエッチングされた
線(tracing)との間のフレキシブル回路機構を貫いて延びているスリット（図６
のスリットを貫いている破線部９９を参照）を与えることにより、付加的な順応
性が、フレキシブル回路機構上の接点に与えられることができる。このようにし
て、フレキシブル回路機構の接点の１つに力が加えられたとき、その接点への与
えられたたわみは隣接する接点には影響しない。結果として、フレキシブル回路
機構の個々の接点の十分に大きな独立した動作が可能である。
原則として、好適な実施例及び本発明の実施の形態は、前述の明細書に記載さ
れている。しかしながら、保護されることを意図するところの発明は、開示され
た特定の実施例に限定されるものではない。更に、これに開示された実施例は、
限定というより一例とみなされる。本発明の精神から逸脱することなく、他の者
によりバリエーション及び変更がなされそして同等物が使用されるであろう。従
って、請求項に定義されているところの、本発明の精神及び範囲内にあるそのよ
うなバリエーション、変更、そして同等物は、請求項によって包含されることを
明確に意図される。
請求の範囲
１．表面上に電気接点を備える第１のプリント回路基板状部材と、表面上に電
気接点を備える第２のプリント回路基板状部材とを、電気的に内部で接合するた
めのコネクタアセンブリであって、
第１のプリント回路基板状部材上に取り付けられるための長くされた支持(elo
ngated support)部材と、
ここで、前記支持部材は、相対する端部を有し、且つ前記支持部材の前記端部の
一方から見て通常は「Ｃ」の形状をしており、
前記支持部材は、それぞれが自由度の有る端部に終端(terminate)している腕部
を有し、前記支持部材の前記腕部は、その間に第２のプリント回路基板状部材を
受け入れるための前記支持部材の前記相対する端部の間に延ばされた縦長の空隙
(longitudinal opening)を作るために空間的に離されており、
前記支持部材上に取り付けられたフレキシブル回路機構と、
ここで、前記フレキシブル回路機構は、前記第１のプリント回路基板状部材に前
記支持部材が取り付けられたときに、前記第１のプリント回路基板状部材上の前
記電気接点と電気的に接続されるための複数の通常は平行に配置された電気導体
を含んでおり、
前記フレキシブル回路機構上の、前記複数の通常は平行に配置された電気導体は
、それぞれ接点パッドに終端しており、
前記第２のプリント回路基板状部材が前記縦長の空隙の中に受け入れられたとき
に、前記第２のプリント回路基板状部材上の前記電気接点により電気的な接続を
与えるべく、前記縦長の空隙の少なくとも一方の側面上である前記支持部材の前
記腕部の少なくとも１つに接点パッドが配置されるように、前記フレキシブル回
路機構は前記支持部材上に配置されており、
少なくとも前記接点パッドのいくつかは一列に整列されており(aligned in arow
)、
前記支持部材の前記少なくとも１つの腕部と前記フレキシブル回路機構との間
に配置された弾性材料のシートと、
ここで、前記弾性材料のシートは、前記一列に整列された接点パッドと正確に位
置を合せて配置されている少なくとも１つのまっすぐなリブ(upstanding rib)を
含み、
前記弾性材料のシートは、順応性のある特性(compliant properties)を有する材
料から作られ、そして、前記第２のプリント回路基板状部材が前記縦長の空隙の
中に受け入れられたときに、前記フレキシブル回路機構の個々の接点パッドが他
のパッドに相対的に動くことを許す厚さであり、
前記弾性材料のシート(elastomer)を、前記フレキシブル回路機構の少なくと
も１つ及び前記支持部材の前記腕部に接着(adhering)する手段と、
を備えることを特徴とするコネクタアセンブリ。
２．前記フレキシブル回路機構は、接点パッド(pad)が前記縦長の空隙の相対
する側面上に配置され、且つ、前記支持部材のそれぞれの腕部とそれぞれ覆って
いる接点パッドとの間に配置された弾性材料のシートを含んでいるように、前記
支持部材の両方の腕部を上から覆うような関係に配置された接点パッドを含み、
それぞれの弾性材料のシートは少なくとも１つのまっすぐなリブを与えられてい
ることを特徴とする請求項１記載のコネクタアセンブリ。
３．前記フレキシブル回路機構上の接点パッドが２つの異なる列に整列され、
前記弾性材料のシートは２つのまっすぐなリブを含んでおり、
前記まっすぐなリブのそれぞれが、前記フレキシブル回路機構上の一列に整列さ
れた接点パッドの内の一方の列に正確に位置を合せてあることを特徴とする請求
項１記載のコネクタアセンブリ。
４．前記弾性材料のシートは、前記支持部材における前記少なくとも１つの腕
部の部分だけを覆うように延びていることを特徴とする請求項１または請求項３
記載のコネクタアセンブリ。
５．前記弾性材料のシートは、少なくとも３ミル(mils)の厚さを有しているこ
とを特徴とする請求項１または請求項３記載のコネクタアセンブリ。
６．前記弾性材料のシートは、クローズドセルポリウレタン(closed cell pol
yurethane)のシートであることを特徴とする請求項１または請求項３記載のコネ
クタアセンブリ。
７．前記弾性材料のシートは、シリコン(silicone)のシートであることを特徴
とする請求項１または請求項３記載のコネクタアセンブリ。
８．それぞれが表面上に電気接点を備えるところの、第１のプリント回路基板
状部材と第２のプリント回路基板状部材とを、電気的に内部で接合するためのコ
ネクタアセンブリであって、
第１のプリント回路基板状部材上に取り付けられるための長くされた支持部材
と、
ここで、前記支持部材は、第２のプリント回路基板状部材を受け入れるための縦
長の空隙をその間に作る空間的に離された腕部を有し、
前記支持部材上に取り付けられたフレキシブル回路機構と、
ここで、前記フレキシブル回路機構は、前記第１のプリント回路基板状部材に前
記支持部材が取り付けられたときに、前記第１のプリント回路基板状部材上の前
記電気接点と電気的に接続されるための複数の通常は平行に配置された電気導体
を含んでおり、
前記複数の通常は平行に配置された電気導体は、それぞれ接点パッドに終端して
おり、
前記接点パッドは、前記第２のプリント回路基板状部材が前記縦長の空隙の中に
受け入れられたときに、前記第２のプリント回路基板状部材上の前記電気接点に
より電気的な接続を与えるべく、前記縦長の空隙の少なくとも一方の側面上に配
置されており、
前記フレキシブル回路機構を貫いて延ばされ、そして隣接した（adjacent）接
点パッドが別々の方向に動くことを許す隣接した接点パッドの間に配置されてい
る複数のスリットと、
前記フレキシブル回路機構と前記縦長の空隙の前記少なくとも一方の側面上の
前記支持部材との間に配置された弾性材料のシートと、
ここで、前記弾性材料のシートは、順応性のある特性(compliant properties)を
有する材料から作られ、そして、前記第２のプリント回路基板状部材が前記縦長
の空隙の中に受け入れられたときに、前記フレキシブル回路機構の個々の接点パ
ッドが他のパッドに相対的に動くことを許す厚さであり、
前記フレキシブル回路機構と前記支持部材との間の所定の位置にて前記弾性材
料のシートを保持(securing)するための手段と、
を備えることを特徴とするコネクタアセンブリ。
９．前記フレキシブル回路機構上の前記電気導体が、前記支持部材の両方の腕
部上に配置され、且つ前記縦長の空隙の両側に位置するために、前記フレキシブ
ル回路機構が前記支持部材上に取り付けられており、
そして、前記フレキシブル回路機構と前記腕部の１つとの間にそれぞれ配置さ
れたところの、隔てられ且つ空間的に離された２つの弾性材料のシートを含むこ
とを特徴とする請求項８記載のコネクタアセンブリ。
１０．前記フレキシブル回路機構上の前記接点パッドは、少なくとも１列に整
列されており、
前記弾性材料のシートが、一列に整列された接点パッドに正確に位置を合せてあ
る少なくとも１つのまっすぐなリブを含んでいることを特徴とする請求項８記載
のコネクタアセンブリ。
１１．前記弾性材料のシートは、少なくとも３ミル(mils)の厚さを有している
ことを特徴とする請求項８または請求項１０記載のコネクタアセンブリ。
１２．前記弾性材料のシートは、クローズドセルポリウレタン(closed cell p
olyurethane)のシートであることを特徴とする請求項８または請求項１０記載の
コネクタアセンブリ。
１３．前記弾性材料のシートは、シリコン(silicone)のシートであることを特
徴とする請求項８または請求項１０記載のコネクタアセンブリ。
１４．前記弾性材料のシートのそれぞれは、少なくとも３ミル(mils)の厚さを
有することを特徴とする請求項９記載のコネクタアセンブリ。
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フロントページの続き
(72)発明者 ペリー，マイク
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94062 ウッドサイド，アッペナフ ロー
ド 25
(72)発明者 ラールセン，ラッセル
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95123 サン ホセ，アズール アベニュ
ー 618