JP2003297459A - 電気コネクタ - Google Patents

電気コネクタ

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JP2003297459A
JP2003297459A JP2002098763A JP2002098763A JP2003297459A JP 2003297459 A JP2003297459 A JP 2003297459A JP 2002098763 A JP2002098763 A JP 2002098763A JP 2002098763 A JP2002098763 A JP 2002098763A JP 2003297459 A JP2003297459 A JP 2003297459A
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Tomoya Otsuki
智也 大槻
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、異方性導電シート12の導電細線
14の可撓性を維持しつつ、導電性がよく(抵抗値の小
さい)、前記導電細線14の先端に半田及びその酸化不
純物が付着し難く、かつ、接触不良が起こり難く、付着
しても簡単に除去できる優れた電気コネクタ10を提供
せんとするものである。 【解決手段】 本発明の目的は、相対向する第1相手物
40と第2相手物42とを接続する電気コネクタ10に
おいて、異方性導電シート12と、第1相手物40及び
該異方性導電シート12とに接触する両面に導通した複
数個の電気接触子26を有する第一フレキシブルプリン
ト基板(FPC)20と、第2相手物42及び異方性導
電シート12とに接触する両面に導通した複数個の電気
接触子26を有する第二フレキシブルプリント基板(F
PC)22とを備えることにより達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電気接点を
有する相対向する第1相手物と第2相手物とを電気的に
接続するようにした電気コネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】相対向する第1相手物40並びに第2相
手物42の接触面の高さや平行度等を含めた変動、バラ
ツキを吸収して確実に両者の電気接点44が接触する様
に、その間に何らかの接続物たる電気コネクタ60等が
必要になる。そこで、電気コネクタ60として、異方性
導電シート12を第1相手物40と第2相手物42との
間に置き、図6のように第1相手物40と第2相手物4
2とを前記異方性導電シート12に押し付けることで高
さバラツキを吸収して、確実に接続できるようにした。
前記異方性導電シート12には、内部に導電細線14を
用いたものや粒状の導体が入ったもの等があるが、粒状
の導体が入った異方性導電シート12では抵抗値が大き
く、高速伝送には向かないため、導電細線14を用いた
ものを使用している。相対向する第1相手物40と第2
相手物42との導電性を良くするためには、第1相手物
40の電気接点44と第2相手物42の電気接点44と
をつなぐ導体の経路を短くするか、導体径を太くするこ
とが好ましい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記異方性導電シート
12の導電細線14の径を太くすると、第1相手物40
と第2相手物42とを押し付けた際に、可撓性がないた
めに破損し、しいては接続不良に繋がってしまうことに
なる。また、前記導電細線14を細くすると、可撓性は
あるが、抵抗値が大きくなり、導電性が悪くなってしま
う。その為、幾分でも導電細線14を短くし、抵抗値を
小さくし、導電性を良くする必要があった。つまり、前
記異方性導電シート12の厚さを薄くする必要があっ
た。薄くすると、伝送路の特性を配慮したマイクロスト
リップラインの検討が不必要になる。
【0004】また、第1相手物40がBGAチップ等の
場合には、第1相手物40は異方性導電シート12に繰
り返し接触することになる。数百回接触すると、前記異
方性導電シート12の導電細線14の先端に、第1相手
物40の電気接点44を形成している半田(PbSn)
が付着し易く、又は付着したものが酸化(SnO2
し、接触不良になるといった解決すべき課題があった。
この付着とは電気接点44の半田(PbSn)が付いた
状態をいい、付着した電気接点44の半田が酸化(Sn
2)した状態を移転という。このような状態では、一
度付着又は転移した堆積物はなかなか除去出来なかっ
た。前記電気接触子の表面処理層に半田が付着すると、
数十回もしくは数百回に一度ブラシ等で落とすことにな
る。しかしながら、付着物の半田がなかなかブラシ等で
落ちないという問題点もあった。ブラシングを行う回数
があまり頻繁だと工数アップになり、ひいてはコストア
ップに繋がるといった問題にもなる。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、異方性導電シート12の導電細線1
4の可撓性を維持しつつ、導電性がよく(抵抗値の小さ
い)、前記導電細線14の先端に半田及びその酸化不純
物が付着し難く、かつ、接触不良が起こり難く、付着し
ても簡単に除去できる優れた電気コネクタ10を提供せ
んとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、相対向
する第1相手物40と第2相手物42とを接続する電気
コネクタ10において、異方性導電シート12と、第1
相手物40及び該異方性導電シート12とに接触する両
面に導通した複数個の電気接触子26を有する第一フレ
キシブルプリント基板(FPC)20と、第2相手物4
2及び異方性導電シート12とに接触する両面に導通し
た複数個の電気接触子26を有する第二フレキシブルプ
リント基板(FPC)22とを備えることにより達成で
きる。
【0007】上述した構造にすることでも、前記異方性
導電シート12の導電細線14の先端に相手物の半田が
付着することなく、FPC20、22の電気接触子26
に半田が付着しても、FPC20、22を複数枚準備し
ておけば、FPC20、22を交換するだけでよい。前
記電気接触子26に付着した半田等の自己排除機構や相
手物の形状にあうようにするため、本出願人は更に以下
ような構造にすることにした。前記第一フレキシブルプ
リント基板20の当該電気接触子26の周囲にスリット
状の切り込み部24を設けて当該電気接触子26部分に
弾性を持たせる。また、前記第二フレキシブルプリント
基板22の当該電気接触子26の周囲にもスリット状の
切り込み部24を設けて当該電気接触子26部分に弾性
を持たせる。さらにまた、前記第1相手物40若しくは
前記第2相手物42と接触する前記電気接触子26が第
1相手物40若しくは第2相手物42の電気接点44に
接触し、押圧されて、押圧された方向に前記異方性導電
シート12が撓む際に、前記電気接触子26上を前記第
1相手物40若しくは第2相手物42の電気接点44が
摺動するようにする。前記スリット24を設けることで
相手物40、42の電気接点44の高さのバラツキを吸
収することができ、かつ、摺動することができるように
なり、相手物40、42の電気接点44が第一及び第二
フレキシブルプリント基板20、22の電気接触子26
上を摺動させることで、接触時に付着した堆積物(半田
等)は前方に排除される(かき落とされるように排除さ
れる)。摺動の原理については後述する。
【0008】相対向する前記第一フレキシブルプリント
基板20の電気接触子26と前記第二フレキシブルプリ
ント基板22の電気接触子26とを異方性導電シート1
2によってほぼ平行に導通させる。このようにすること
で、各電気接触子26間の導通距離を短くできる。前記
第1相手物40がBGA(Ball Grid Array)であり、前
記第2相手物42がプリント基板である場合に、前記第
一フレキシブルプリント基板20の電気接触子26の表
面に少なくとも1個の三角波状突起を設け、前記第二フ
レキシブルプリント基板22の電気接触子26を球状突
起にし、前記第一フレキシブルプリント基板20の電気
接触子26と第二フレキシブルプリント基板22の電気
接触子26の表面を異形形状にする。このように相手物
の接点形状に合わせて、最適化を図ることで、よりよい
導通を得ることが可能になる。ここでいう最適化とは、
第一相手物40と第二相手物42の接点形状によって、
第一相手物40と接触する電気接触子44と第二相手物
42と接触する電気接触子44の形状を変えることをい
う。例えば、相手物がBGAチップの場合、三角波状突
起にするし、相手物が基板パッドのように平坦な場合
は、球状突起にするといったものである。また、前記ス
リット24の配列方向を、同一方向に設けないようにす
る。前記スリット24の方向が7割以上同一方向に設け
られていた場合には、前記第1相手物40若しくは第2
相手物42の電気接点44の摺動距離を制限することが
難しいために、同一方向に設けないようにすることで、
摺動距離を制限できるようにし、第1相手物40若しく
は第2相手物42の電気接点44と第一若しくは第二フ
レキシブルプリント基板20、22の電気接触子26と
の接触位置が安定した接触を得られるようになる。
【0009】
【作用】摺動の原理は、相手物40の電気接点44は一
定の力でフレキシブルプリント基板20に押し付けら
れ、相手物40の電気接点44は図4の位置Xでフレキ
シブルプリント基板20の電気接触子26に接触する。
その後、一定の力で押し付けられると、フレキシブルプ
リント基板20の電気接触子26は図4のO点を支点に
して、下方に変位するため、電気接触子26の接触点X
はX′に移動する。しかし、相手物40はソケット構造
で案内されているので、水平方向には移動できず、垂直
方向に移動し、相手物40の電気接点44は図4のY点
でフレキシブルプリント基板20の電気接触子26に接
触する。従って、相手物40の電気接点44はフレキシ
ブルプリント基板20の電気接触子26上をX′点から
Y点まで、(一定の力で)押し付け加圧されながら移動
する。この移動を摺動といい、電気接触子26の表面に
付着したはんだ等を除去することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】図に基づいて、本発明に係る電気
コネクタについて説明する。図1は相対向する相手物と
本発明の電気コネクタとの側面の断面図であり、図2は
電気コネクタの部分的な平面図である。図3はフレキシ
ブルプリント基板の電気接触子部分の断面図であり、図
4は摺動を説明する図面である。図5はスリットの方向
性の説明図である。本発明は、主に異方性導電シート1
2と2枚のフレキシブルプリント基板20、22とを備
えている。
【0011】本発明の電気コネクタ10は従来同様に相
対向する第1及び第2相手物40、42とを接続させる
コネクタ10である為、図1のように2枚のフレキシブ
ルプリント基板20、22は異方性導電シート12の上
下面に配置されている。前記異方性導電シート12は、
従来の技術や課題に記載した通り、可撓性や抵抗値等を
考慮して、出来る限り薄く、かつ、細い導電細線14が
埋設されたものを使用している。該シート12を薄くす
ると、伝送路の特性を配慮したマイクロストリップライ
ンの検討が不必要になる為、厚みは0.3〜3mmを使
用している。該シート12の絶縁部分には、弾性のある
シリコンゴムやネオプレンゴム等を使用することが多
い。前記導電細線14は導通距離を短くするため該シー
ト12にほぼ垂直に埋設されており、可撓性と抵抗値の
バランスを考えて0.03〜0.1mm程度のものを使
用している。ほぼ垂直に埋設された導電細線14を使用
することで、上下に配置されたフレキシブルプリント基
板20、22の電気接触子26はほぼ平行な位置で導通
することになる。
【0012】相対向した第1及び第2相手物40、42
を接続する電気コネクタ10のために、上述のように第
一及び第二フレキシブルプリント基板20、22の2枚
が必要になる。第一及び第二フレキシブルプリント基板
20、22ともに、図3のようにフレキシブルプリント
基板20の上下面に互いに導通した電気接触子26が設
けられている。前記電気接触子26の位置は、第1及び
第2相手物40、42の電気接点44に対応するように
設けられている。前記第一フレキシブルプリント基板2
0の電気接触子26の周囲には、ほぼ接触した形で概略
U字形のスリット状の切り込み部24が設けれれてい
る。これは、プレスによる打ち抜き加工やレーザ加工な
どによって簡単に形成することができる。この切り込み
部24の形成によって、前記電気接触子26は、基板の
切り込み部24の内側に位置する舌状の可動小片部分2
8を支点に弾性を有するようになる。これによって、第
1相手物40が押しつけられた際に、第一フレキシブル
プリント基板20の電気接触子26は弾性を有し、作用
で説明したように、第1相手物40の電気接点44が前
記電気接触子26上を摺動するようになり、付着物がか
き落とされると同時に第1相手物40の電気接点44の
高さに多少のバラツキがあっても吸収できる。前記第二
フレキシブルプリント基板22にも、第2相手物42の
接点形状や接続形態によっては、スリット状の切り込み
部24を設けてもよく、その作用・効果は上述と同様で
ある。前記スリット24の配列の方向性は、同一方向に
揃わないように設けた方がよい。同一方向に揃えて設け
てしまうと、摺動する方向が一方方向に偏ってしまうた
めソケット構造で案内されている第1相手物40との隙
間分だけ左右に移動してしまい、摺動量を制限できなく
なってしまうので、図5のように設ける方向を揃えない
ようにした。(図5の矢印方向はスリット24の設けら
れている方向を示している。)設ける方向性を揃えなけ
れば、規則的に設けてもよく、アットランダムに設けて
もよい。
【0013】第一及び第二フレキシブルプリント基板2
0、22の電気接触子26の形状は、接触する相手物の
電気接点44の形状に合わせた形状にする最適化を図っ
ている。ここでいう最適化とは、例えば、前記第1相手
物40がBGA(Ball Grid Array)であり、前記第2相
手物42がプリント基板である場合に、前記第一フレキ
シブルプリント基板20の電気接触子26の表面に少な
くとも1個の三角波状突起を設け、前記第二フレキシブ
ルプリント基板22の電気接触子26を球状突起にし、
相手物の電気接点形状に合わせて接続し易い形状にする
ことである。即ち、相手物の電気接点44が半球状の場
合は、電気接触子26の形状を三角波状突起にし、相手
物の電気接点44が平板の場合は、電気接触子26の形
状を半球状にすることである。異方性導電シート12側
の第一及び第二フレキシブルプリント基板20の電気接
触子26の形状は、前記異方性導電シート12が略平板
状であるために、半球状にしている。
【0014】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る電気コネクタ10によると、次のような優れた効
果が得られる。 (1)第1及び第2相手物40、42と異方性導電シー
ト12との間に、第一及び第二フレキシブルプリント基
板20、22を配置しているので、前記異方性導電シー
ト12の導電細線14の先端に相手物40、42の半田
が付着することなく、フレキシブルプリント基板20、
22の電気接触子26に半田が付着しても容易にブラシ
等で除去でき、さらにまたフレキシブルプリント基板2
0、22を複数枚準備しておけば、フレキシブルプリン
ト基板20、22を交換するだけですむ。 (2)第一フレキシブルプリント基板20の電気接触子
26の周囲にはスリット状の切り込み部24が設けられ
ており、電気接触子部26分は弾性を有するため第1相
手物40の電気接点44が押しつけられると、前記電気
接点44が前記電気接触子26上を摺動するので、電気
接触子26に付着したものをかき落とすことができると
ともに、前記電気接点44の高さのバラツキを吸収する
こともできる。また、第二フレキシブルプリント基板2
2にもスリット状の切り込み部24を設けると同様の効
果が得られる。 (3)相対向する前記第一フレキシブルプリント基板2
0の電気接触子26と前記第二フレキシブルプリント基
板22の電気接触子26とを異方性導電シート12によ
ってほぼ平行に導通させているので、各電気接触子26
間の導通距離を短くでき、かつ、特別な考慮は不必要
で、伝送路としての特性を配慮したマイクロストリップ
ラインの検討が不要となり、コストの低減に貢献する。 (4)前記第1相手物40がBGA(Ball Grid Array)
であり、前記第2相手物42がプリント基板である場合
に、前記第一フレキシブルプリント基板20の電気接触
子26の表面に少なくとも1個の三角波状突起を設け、
前記第二フレキシブルプリント基板22の電気接触子2
6を球状突起にし、前記第一フレキシブルプリント基板
20の電気接触子26と第二フレキシブルプリント基板
22の電気接触子26の表面を異形形状にするといった
電気接触子26の最適化を図っているので、よりよい導
通を得ることができ、安定した接続が得られる。 (5)本発明電気コネクタ10は上述のように電気接触
子26に相手電気接点44のはんだが付着しないから、
ブラシによるはんだの除去作業が不要であり、作業効率
が増大する。また、ブラシによる除去作用による効率低
下もない。 (6)前記スリット24の配列の方向性は同一方向に揃
わないように設けているので、摺動する方向が一方方向
に偏ってしまうことがなく、摺動量を制限でき、安定し
た接続を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】相対向する相手物と本発明の電気コネクタとの
側面の断面図である。
【図2】本発明の電気コネクタの部分的な平面図であ
る。
【図3】フレキシブルプリント基板の電気接触子部分の
断面図である。
【図4】摺動を説明する図面である。
【図5】スリットの方向性の説明図である。
【図6】相対向する相手物と従来の電気コネクタを示し
た側面の断面図である。
【符号の説明】
10、60 電気コネクタ 12 異方性導電シート 14 導電細線 20 第一フレキシブルプリント基板 22 第二フレキシブルプリント基板 24 スリット状の切り込み部 26 電気接触子 28 舌状の可動小片部分 30 スルホール 40 第1相手物 42 第2相手物 44 電気接点

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向する第1相手物と第2相手物とを
    接続する電気コネクタにおいて、 該電気コネクタは異方性導電シートと第一及び第二フレ
    キシブルプリント基板とを備え、前記第一フレキシブル
    プリント基板(FPC)は第1相手物及び前記異方性導
    電シートとに接触する両面に導通した複数個の電気接触
    子を有し、第二フレキシブルプリント基板(FPC)は
    第2相手物及び異方性導電シートとに接触する両面に導
    通した複数個の電気接触子を有することを特徴とする電
    気コネクタ。
  2. 【請求項2】 前記第一フレキシブルプリント基板の当
    該電気接触子の周囲にスリット状の切り込み部を設けて
    当該電気接触子部分に弾性を持たせたことを特徴とする
    請求項1記載の電気コネクタ。
  3. 【請求項3】 前記第二フレキシブルプリント基板の当
    該電気接触子の周囲にもスリット状の切り込み部を設け
    て当該電気接触子部分に弾性を持たせたことを特徴とす
    る請求項2記載の電気コネクタ。
  4. 【請求項4】 相対向する前記第一フレキシブルプリン
    ト基板の電気接触子と前記第二フレキシブルプリント基
    板の電気接触子とを異方性導電シートによってほぼ平行
    に導通させたことを特徴とする請求項1記載の電気コネ
    クタ。
  5. 【請求項5】 前記第1相手物がBGA(Ball Grid Arr
    ay)であり、前記第2相手物がプリント基板である場合
    に、前記第一フレキシブルプリント基板の電気接触子の
    表面に少なくとも1個の三角波状突起を設け、前記第二
    フレキシブルプリント基板の電気接触子を半球状突起に
    し、前記第一フレキシブルプリント基板の電気接触子と
    第二フレキシブルプリント基板の電気接触子の表面を異
    形形状にしたことを特徴とする請求項1記載の電気コネ
    クタ。
  6. 【請求項6】 前記スリットの配列方向を、同一方向に
    揃えないことを特徴とする請求項2または3記載の電気
    コネクタ。
  7. 【請求項7】 前記第1相手物若しくは前記第2相手物
    と接触する前記電気接触子が第1相手物若しくは第2相
    手物の電気接点に接触し、押圧されて、押圧された方向
    に前記異方性導電シートが撓む際に、前記電気接触子上
    を前記第1相手物若しくは第2相手物の電気接点が摺動
    することを特徴とする請求項2または3記載の電気コネ
    クタ。
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Cited By (4)

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