JP2004022529A - 基板とｆｐｃとの接続構造 - Google Patents

Abstract

【目的】薄型化が要求される電子機器の内部配線部材と基板との接続において、薄型ＦＰＣに対応可能で薄型構造でありながら信頼性の高い接続が得られる基板とＦＰＣとの接続構造を提供する。
【構成】複数の金属片１と基板３０との間にＦＰＣ２０を狭持させて基板とＦＰＣとを電気的に接続せしめる接続構造であって、金属片は、所定のピッチで横並びにかつ端部３が絶縁体１１に支持されて配設されており中間部分５に接続状態においてＦＰＣに対して当接せしめる突部を具備するように構成する。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の導体が配設されているフレキシブルプリント配線板やフレキシブルフラットケーブル等の柔軟性を有した平型配線部材（以下これをＦＰＣと称す）を外部接続用導体配設面を有するプリント回路基板等の電気回路部材（以下これを基板と称す）とを電気的に相互接続し得る接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型化や薄型化が進展する電子機器において、薄型で柔軟性を有し導体が狭ピッチで配設可能なＦＰＣが、その電子機器内の配線部材として多用されている。このＦＰＣを基板に接続する方法として、単純にそのＦＰＣの端末を基板の導体に直接半田付けする方法があるが、この場合、ＦＰＣと基板の着脱が困難なため、電子機器の保守性が悪化する。この不具合を解決する方法として、　特開平−３２７１５９号公報で開示された基板とフレキシブルフラットケーブルとの接続構造の例（以下これを公知例Ａと称す）のような（公知例ＡではＦＦＣと称している）平型配線部材を基板に直接かつ着脱可能に取り付けられる接続構造が提案されている。
【０００３】
この公知例Ａによれば、基板の端子部にＦＰＣの端末を重ね合わせ、基板との間にＦＰＣを挟むように蓋板を基板に嵌着させる構造とし、さらに、その一体的な蓋板を外側に反らす構造としたり、その内面にＦＰＣを弾性的に基板に圧接させるための（好適な実施形態として示されているように、確実な接触をさせるために、その側縁部面に一体的に連結され、折れ曲がった形状をなして伸びる）圧接手段（凸部）を備えたりすることにより電子機器の小型化が図れ製造コストを低減できるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
薄型化が進む電子機器においては、その内部の配線部材も、さらに薄型化の要求があり、配線部材と基板との接続構造においても、その薄型化される配線部材に対応可能で薄型構造でありながら信頼性の高い接続が得られる（すなわち不具合が生じることなく高い圧接力が与えられる）形態であることが望ましい。
【０００５】
しかし、公知例Ａのごとくの従来例において（ＦＰＣと基板とを確実に接触させるため）高い圧接力を発生させるためには、その蓋板がプラスチック等の絶縁物にて成形される場合、その圧接手段を（バネ性を高めるため）長大化させれば良いが、この方策は接続構造の小型化に支障を生じさせることとなる。
【０００６】
よって、その蓋板を（絶縁物よりバネ性の高いとされる）金属材料にて成形すれば小型の接続構造にて高い圧接力が与えられることとなるが、この方策は信頼性に係わる問題を含んでいる。それは、嵌着状態において、圧接手段の凸部がＦＰＣの導体（銅箔）の背面となる絶縁（合成樹脂）シートに食い込んで　導体と接触し、（圧接手段が連結一体化された蓋板を電気的伝導路とし）導体間が電気的に短絡（ショート）して電気的回路に不具合を生じさせることがあり得るという問題である。この不具合は、薄型化に対応するために絶縁シートを極薄とした場合、および接続性を向上させるために圧接手段の凸部を鋭角状とした場合に特に発生し易い。
【０００７】
【発明の目的】
よって、本発明の目的とするところは、上述のごとき従来技術の有する問題点を解決するものであって、薄型化が要求される電子機器の内部配線部材と基板との接続において、薄型ＦＰＣに対応可能で薄型構造でありながら信頼性の高い接続が得られる基板とＦＰＣとの接続構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によれば上記目的は、
複数の金属片と基板との間にＦＰＣを狭持させて前記基板と前記ＦＰＣとを電気的に接続せしめる接続構造であって、
前記金属片は、所定のピッチで横並びにかつ少なくともその一方の端部が絶縁体に支持されて配設されており、前記一方の端部とその一方の端部より延長する他方の端部との中間部分に前記接続状態においてＦＰＣに対して当接せしめる突部を具備している、
ことにより達成される。
【０００９】
また、前記絶縁体は、前記基板に対して所定の配置に位置決めせしめる位置決め手段を具備しているとともに前記ＦＰＣの片面に事前に接着されていることが好適である。
【００１０】
【作用】
（好適には、ステンレスやバネ用銅合金の板材から成形される）金属片の（好適には、凸状頂部を有する）突部をＦＰＣに当接させる構成の圧接手段は、　これがプラスチック等の絶縁物で成形される場合と較べ、薄型構造あっても高い圧接力（接触力）を接続部に付勢させることが可能であり、その接続部において確実な導通を確保することができる。
【００１１】
また、金属片の一方の端部を（好適には、ＦＰＣに配列される導体のその配列ピッチに対応する）所定の配置ピッチで絶縁体に（好適には、金属片の他方の端部もＦＰＣの導体のその配列ピッチに対応する配置ピッチで別の絶縁体に）支持させる構成は、薄型構造を実現しつつ、その各々が隣接する他の金属片と（電気的に絶縁される）所定の間隔を空けて配列させることが容易であり、そのことにより、金属片の突部がＦＰＣの導体に接触するような事態が生じても、その導体間が電気的に短絡することがなく、使用する電子機器の回路に支障を与えることを防ぐことができる。
【００１２】
また、絶縁体が具備する位置決め手段は、ＦＰＣを基板上の（ＦＰＣの導体とこれの接触相手となる基板の導体とを当接させる）所定の位置に確実に配置させることを容易とすることができる。
【００１３】
また、さらに（支持する金属片ともども）絶縁体をＦＰＣに事前に（基板とＦＰＣとの接続段階の前過程で）接着する構成は、（所定のピッチで配列した）金属片の突部を（同じく所定のピッチで配列した）ＦＰＣの導体の配置に対応させて確実に位置付けさせる作業を容易とし、金属片と基板との間にＦＰＣを狭持させるその接続作業を簡素化させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にもとずき本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明による接続構造に係わるＦＰＣを示した斜視図であり、図２は本発明による接続構造を構成する金属片を示した斜視図であり、図３はその金属片が絶縁体に支持配列された状態を示した斜視図であり、図４および図５は本発明による接続構造のその接続過程および接続状態を示した断面図である。
【００１５】
図１において、端末部２２に導体２３をその一部が露出するように配列されたＦＰＣ２０は、電子機器の内部においてその小型化および柔軟な配線を可能とするためにテープ状の極薄型構造に成形されたものである。また、端末部２２において導体２３が露出した導体露出部２４は、（後述の基板３０の導体３１の配列ピッチに対応する）所定のピッチで配列保持されている。また、導体２３を保持する絶縁シート２５は、（通常、導体２３の伸長方向の柔軟性が利用されるものであるが）極薄としているため隣接する導体露出部２４間が（狭配列ピッチにより）狭い場合であっても、その間においても柔軟性が得られ、当接部材の高低に対して追随性を高めたものとなっている。
【００１６】
図２において、一方の端部３より中間部分５を経て他方の端部４に延長する金属片１は、バネ応力の高い金属板より成形されており、幅広の中央部分５は、突部６が形成されるように略へ字状に屈曲されている。また、突部６には、凸状の頂部７が形成されており、端部３，４を支点として突部６に外力が（その板厚方向に）加わったとき、中間部分５は、その板厚方向に弾性変位可能である。そして、このような金属板を素材として成る形状は、次の（例えばインサート成型等の）加工工程を容易とする（図２において点線で示される連結部８により所定のピッチで繋がった）連鎖状の形態に成形し易いものである。
【００１７】
図３において、横並びに配置された金属片１は、その一方の端部３が略板状の絶縁体１１に、他方の端部４が略板状の第２の絶縁体１２に固定されており、その配置は、突部６が（後述の基板３０の導体３１の配列ピッチに対応して配列される）ＦＰＣ２０の導体露出部２４の配列ピッチに対応するように、かつ、各々の金属片１が隣接する金属片１と（触れ合うことなく）絶縁状態を保つように間隔を空けている形態である。そして、このような金属片配列体２の配列形態は、前述のように連鎖状とした金属片１の端部３，４をインサート樹脂成型（もしくは絶縁板にてラミネート成形）して、絶縁体１１と第２の絶縁体１２を形成させたり、成型された絶縁体１１に端部３を圧入させたりし、そ　の後、連結部８を一括除去することにより、比較的容易に形成できるものである。
【００１８】
また、絶縁体１１は、その長手方向の両端付近にピン状の位置決め手段１３を具備しており、これは、接続過程において基板（図４における３０）に設けられる位置決め孔（図４における３２）に係止されるものであり、その配置は、後述の接続状態において突部６と基板（図４に示す３０）に設けられる位置決め孔（図４に示す３２）とが対応するように相関付けて定めている。さらに、絶縁体１１には、その長手方向の両端付近に段差部１４を設けており、その両段差部１４の（この実施形態では底面１５の長手方向寸法と同等である）対向間隔は、（ＦＰＣ２０を精度良く位置付けするために）ＦＰＣ２０の端末部２２の幅寸法より僅かに大きく設定されている。なお、この位置付け方法は、ダボとダボ孔との係止等の別の方法であっても良い。
【００１９】
図４は、ＦＰＣ２０が事前（この図示される工程の前段階）に（導体露出部２４が下方に向くように）貼り付けられた金属片配列体２をその突部６が下方（基板側）に向く方向で基板３０上に乗せた状態を示している。ＦＰＣ２０は、その配列される導体露出部２４の上方にやはり配列される金属片１の突部６が対応する配置で絶縁体１１の底面１５に（接着剤や両面接着テープ等により）その片面２１が接着されており、この基板３０上に乗せる作業を（ＦＰＣ２０が金属片配列体２に対して位置ずれし難いため）容易にしている。なお、この事前貼付の形態は、このＦＰＣ２０と金属片配列体２との重ね合わせを電子機器内に搭載された基板３０上で（後工程として）行うことと較べて、（他の搭載部品が邪魔となることがないため）その重ね合わせ作業も容易とさせる形態である。
【００２０】
また、（この実施形態が使用される電子機器の）下側筐体３５に支持される基板３０には、その上面３３に外部接続用の導体３１が（前述のごとく、ＦＰＣ２０の導体露出部２４の配列ピッチと相対応する）所定のピッチで配列され　ており、さらに、金属片配列体２の位置決め手段１３を受け入れ、対応すべき導体露出部２４と導体３１とを確実に（導体３１の真上に導体露出部２４が位置するように）位置決めするための位置決め孔３２が設けられている。
【００２１】
図５において、（この実施形態が使用される電子機器の）上側筐体３６により上方から（上側筐体３６の下面３７が絶縁体１１，１２の上面１６，１７に当接するような状態で）押し付けられた金属片配列体２は、（位置決め手段１３と位置決め孔３２との係止関係により所定の位置関係が維持された状態で）、突部６を圧接手段の圧接力作用部位として導体露出部２４の背面側２７を押し付けており、結果として、ＦＰＣ２０の端末部２２は、（下側筐体３５に支持される）基板３０と金属片１に狭持された状態となっている。
【００２２】
このように両端部３，４が（端部３，４を固定する絶縁体１１，１２の上面１６，１７が上側筐体３６に支持されることにより）支持点となり中間部分５の突部６に荷重が作用する、いわゆる両端支持バネ構造は、金属片１に働く弾性反発力を突部６に集中して付勢させることが可能であり、（小型化のために）薄い板厚とした金属片１であっても、この突部６の真下に位置する導体露出部２４と導体３１との接続部２９への（安定した接続に必要な）圧接力（接触力）が確保できるものである。
【００２３】
また、絶縁体１１，１２により、それぞれの金属片１が電気的に絶縁されて配置された構成としているため、高い圧接力により頂部７が（小型化および柔軟性を得るために極薄とした）絶縁シート２５に食い込み導体２３と導通状態となった場合でも、導体２３同士間に不具合な短絡を生じさせることはない。
【００２４】
なお、上述の実施形態では突部６の配列を横並びの一列配置としたが、千鳥状二列の配置でも良く、また、シールド効果を得たい場合等は、ＦＰＣ２０の背面側２７にグランド層を設けて上側筐体３６と接地させる構成しても良いし、金属片配列体２と上側筐体３６との間を絶縁強化させたい場合は、その間に　絶縁物を介在させても良い。さらに、上述で説明した詳細構成についても本発明の範囲から逸脱することなく変更を加えても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板とＦＰＣの接続構造は、極薄型ＦＰＣに対しても短絡不具合を発生させることなく、薄型構造でありながら信頼性の高い接続が得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わるＦＰＣの実施例を示した斜視図
【図２】本発明の接続構造を構成する金属片の実施例を示した斜視図
【図３】図２に示す金属片が配置された金属片配列体の実施例を示した斜視図
【図４】本発明の接続構造の接続過程例を示した断面図
【図５】本発明の接続構造の接続状態例を示した断面図
【符号の説明】
１　金属片
３　一方の端部
４　他方の端部
５　中間部分
６　突部
１１　絶縁体
１３　位置決め手段
２０　ＦＰＣ
３０　基板

Claims (2)

1. 複数の金属片と基板との間にＦＰＣを狭持させて前記基板と前記ＦＰＣとを電気的に接続せしめる接続構造であって、
   前記金属片は、所定のピッチで横並びにかつ少なくともその一方の端部が絶縁体に支持されて配設されており、前記一方の端部とその一方の端部より延長する他方の端部との中間部分に前記接続状態においてＦＰＣに対して当接せしめる突部を具備している、
   ことを特徴とする基板とＦＰＣとの接続構造。
2. 前記絶縁体は、前記基板に対して所定の配置に位置決めせしめる位置決め手段を具備しているとともに前記ＦＰＣの片面に事前に接着されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板とＦＰＣとの接続構造。

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