JP2004047330A - 圧接挟持型コネクタ及びその接続構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁性の支持フレーム1に複数の導電接続子10を並設し、支持フレーム1の裏面に凹部4を形成して凹部4を可撓性の絶縁フィルム6で被覆する。そして、各導電接続子10を、支持フレーム1の厚さ方向にスライド可能に挿入される導電ピン11と、絶縁フィルム6に支持され、導電ピン11の末端部に接触して導電ピン11の先端部を支持フレーム1の表面から突出させる弾性の導電接点素子13とから構成する。導電接続子10を、導電ピン11と導電接点素子13に分割し、これらを接続して最短の導通経路を確保し、導電接点素子13の高さを抑制するので、抵抗値やインダクタンスが大きくなることがない。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気電子機器の電気的接続、例えば電子回路基板間、電子回路基板とMCM(マルチチップモジュール)やLGA(ランドグリッドアレイ)等からなる半導体パッケージ、電子回路基板と携帯端末用のマイクやスピーカからなる電気音響部品等の電気的な導通接続に使用される圧接挟持型コネクタ及びその接続構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の電子回路基板間、電子回路基板とMCMや半導体パッケージ、電子回路基板と電気音響部品とを電気的に導通接続する場合には、図示しないが、例えば導通接続すべき電子回路基板と半導体パッケージとの間に電気コネクタを介在し、この電気コネクタにより導通接続するようにしている。この種の電気コネクタは、例えば絶縁フィルムに、導電エラストマー製の複数の導電接点素子が所定の間隔で貫通支持されることにより構成され、電子回路基板と半導体パッケージの電極に導電接点素子の両端部をそれぞれ圧接することで電子回路基板と半導体パッケージを導通接続する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の圧接挟持型コネクタは、以上のように絶縁フィルムに導電エラストマーからなる導電接点素子が貫通支持されるが、接続の高さが1.5mm以上になると、導通経路が長くなり、抵抗値やインダクタンスの成分が大きくなるので、半導体パッケージが正常に動作しなくなるおそれが少なくない。また、半導体パッケージの電極に酸化膜や塵埃等が付着する場合には、抵抗値が上昇して接続が不安定になるという問題がある。
【0004】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、抵抗値やインダクタンスの成分が大きくなるのを抑制し、塵埃等の悪影響を蒙ることなく接続を安定させることのできる圧接挟持型コネクタ及びその接続構造を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明においては、上記課題を達成するため、絶縁性の支持フレームに導電接続子を設けたものであって、
導電接続子を、支持フレームをスライド可能に貫通する導電ピンと、この導電ピンに接触して少なくとも導電ピンの先端部を支持フレームから露出させる弾性の導電接点素子とから構成したことを特徴としている。
なお、支持フレームの裏面に凹部を形成してこの凹部には絶縁基材を設け、この絶縁基材に、導電ピンの末端部に接触する導電接点素子を支持させることが好ましい。
また、導電ピンの周面に抜け防止フランジを形成し、この抜け防止フランジを導電ピンが貫通する貫通孔の周縁部に接触させることが好ましい。
【0006】
また、請求項4記載の発明においては、上記課題を達成するため、第一、第二の電気接合物の電極間に、請求項1ないし3いずれかに記載の圧接挟持型コネクタを介在させて第一、第二の電気接合物を電気的に接続するようにしたことを特徴としている。
【0007】
ここで、特許請求の範囲における絶縁性の支持フレームは、平面矩形、方形、多角形、円形、楕円形、小判形等の形状に適宜形成される。導電接続子は、単列、二列、三列、所定の配列等で複数用いられるが、特に本数が限定されるものではない。また、導電ピンは、円柱形、角柱形、円錐形、円錐台形、断面略釘形等に適宜形成される。この導電ピンは、少なくともその先端部が露出したり、突出すれば良い。弾性の導電接点素子は、円柱形、角柱形、円錐台形等に適宜形成されるが、成形性や圧縮時の座屈を考慮すると、断面略六角形が好ましい。絶縁基材は、可撓性を有していても良いし、そうでなくても良い。さらに、第一、第二の電気接合物には、少なくとも各種の電子回路基板、MCM、BGAやLGA等からなる半導体パッケージ、マイクやスピーカからなる電気音響部品、その他の電子部品が含まれる。
【0008】
本発明によれば、第一、第二の電気接合物を電気的に接続する場合には、第一、第二の電気接合物の間に圧接挟持型コネクタを配置して導電接点素子を第一の電気接合物の電極に接触させ、導電ピンを第二の電気接合物の電極に接触させ、第一、第二の電気接合物を接近させれば、導電接点素子が変形して導電ピンをスライドさせ、第一、第二の電気接合物を接続することができる。
単一の導電接点素子を導電接続子とするのではなく、導電接続子を導電ピンと導電接点素子とに分割し、これらを組み合わせて必要に応じ高さを調整するので、長い導通経路だけではなく、短い導通経路をも形成することができ、抵抗値やインダクタンスの大きくなるのを防ぐことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態における圧接挟持型コネクタ及びその接続構造は、図1ないし図4に示すように、絶縁性の支持フレーム1に複数の導電接続子10を並設し、各導電接続子10を、支持フレーム1の厚さ方向に貫通支持される導電ピン11と、この導電ピン11の末端部に接触して導電ピン11の先端部を支持フレーム1の表面から突出させる弾性の導電接点素子13とから構成され、一対の電子回路基板20・22間を導通接続する。
【0010】
支持フレーム1は、図1ないし図3に示すように、所定の材料を使用して平坦な薄い長方形の板形に成形され、一対の電子回路基板20・22間に介在されて導通接続時の圧縮量を高さにより制御する。この支持フレーム1の材料としては、耐熱性、成形性、寸法安定性に優れる汎用のエンジニアリングプラスチックがあげられる。特に、ポリエーテルイミドやポリフェニレンサルファイドが好適に使用される。支持フレーム1は、その左右両側部に平面略半円形の取付片2がそれぞれ一体的に突出形成され、XY方向に複数の貫通孔3が所定のピッチ(例えば、0.5〜2.54mm)で穿孔されており、この上下厚さ方向に指向する各貫通孔3に導電接続子10の導電ピン11が上下動可能に挿入される。
【0011】
支持フレーム1の裏面には図1や図4に示すように、段差を備えた凹部4が凹み形成され、この凹部4の浅い外周部に、下方向に指向する複数の位置決めピン5が所定の間隔をおいて突設されるとともに、この複数の位置決めピン5には、凹部4を僅かな隙間を介して対向被覆する可撓性の絶縁フィルム6が緊張して位置決め支持されており、この絶縁フィルム6のXY方向には、複数の貫通孔3に対応する貫通口7が並べて穿孔される。この薄い絶縁フィルム6としては、例えばポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルトン、ポリフェニレンスルフィド等があげられる。これらの中でも、ポリエーテルイミドが材料としては最適である。
【0012】
各導電接続子10の導電ピン11は、金メッキされた導電性材料、例えば銅や真鍮等を使用してφ0.2〜0.4mm程度(ピッチ1mmの場合)で高さ1.0mm程度の略円柱形に形成され、支持フレーム1の貫通孔3にその裏面側からスライド可能に挿入される。この導電ピン11は、図1や図4に示すように、その上端部である先端部が円錐状に尖って形成され、周面下部には平面略リング形の抜け防止フランジ12が一体的に突出形成されており、この抜け防止フランジ12が貫通孔3の裏面周縁部に嵌合係止して過剰なスライドや脱落等を有効に規制する。導電ピン11は支持フレーム1の表面から突出して電子回路基板22の電極23に接触するが、この突出量は、任意に変更可能であるものの、0.1〜0.3mm程度とされる。
【0013】
導電接点素子13は、図1、図4に示すように、例えばシリコーンコンパウンドに導電粒子が混在した導電エラストマーを使用して断面略六角形、算盤玉形に形成され、絶縁フィルム6の貫通口7に圧入して嵌着支持されており、平坦な下端面が支持フレーム1の裏面から0.1mm程度突出して電子回路基板20の電極21に弾接し、かつ平坦な上端面が導電ピン11の下端部である末端部に直接弾接する。この導電接点素子13は、加工性、量産性、製造コスト等を考慮して高さ1.0mm以下に形成され、ピッチ1mmの場合には、大径部がφ0.6〜0.8mm、小径部がφ0.3〜0.5mm程度に形成される。導電接点素子13は、作用する荷重が支持フレーム1の厚みにより制御されるが、経時的変化(永久歪み)を考慮すると、60g/ピン以下で使用されるのが好ましい。
【0014】
一対の電子回路基板20・22は、例えばプリント基板や電子回路基板からなり、相対向する対向面に平坦な複数の電極21・23が配列される。
【0015】
上記構成において、一対の電子回路基板20・22間を導通接続する場合には、相対向する一対の電子回路基板20・22間に、圧接挟持型コネクタの支持フレーム1を位置決め挟持させて各導電接点素子13の平坦な下端面を電子回路基板20の電極21に弾接し、支持フレーム1から突出した各導電ピン11の先端部を電子回路基板22の電極23に点接触させ、その後、圧下押圧して一対の電子回路基板20・22を相互に接近させれば、導電接点素子13が圧縮変形してその弾性力により導電ピン11を上下動させ、一対の電子回路基板20・22を適切に導通接続することができる。
【0016】
上記構成によれば、各導電接続子10を単一の導電接点素子13とするのではなく、導電ピン11とスペーサ機能を営む導電接点素子13とに分割し、これらを直接接続して最短の導通経路を確保し、導電接点素子13の高さを1.0mm以下に抑えるので、抵抗値やインダクタンスが大きくなることがない。したがって、例え全高の高い導電接続子10の接続形態が要求される場合においても、低抵抗や低インダクタンスが大いに期待できるので、電子回路基板20・22が正常に動作しなくなるおそれをきわめて有効に除去することができ、高速の信号伝達にもなんら支障をきたすことがない。
【0017】
また、導電ピン11を電子回路基板22の電極23に面接触させるのではなく、導電ピン11の鋭い先端部を電子回路基板22の電極23に点接触させるので、電極23の酸化膜や塵埃等に拘わりなく、接続の安定性や伝送特性が著しく向上する。さらに、電子回路基板22の電極23に導電エラストマーからなる導電接点素子13の端部が長期間接触すると固着するおそれがあるが、本実施形態によれば、電子回路基板22の電極23に導電接点素子13の端部が固着することがないので、取り外して繰り返し使用することができる。さらにまた、導電接点素子13の高さを1.0mm以下と低くするので、量産時における不良率の低減や製造コストの削減が大いに期待できる。
【0018】
次に、図5は本発明の第2の実施形態を示すもので、この場合には、各導電ピン11の先端部を滑らかに丸く湾曲形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電ピン11と接触する電子回路基板22の電極23が損傷するのを有効に抑制防止することができるのは明らかである。
【0019】
次に、図6は本発明の第3の実施形態を示すもので、この場合には、各導電ピン11の先端部を複雑に尖ったクラウン形、略ジベル鋲(建築金具の一種)形に形成し、電極23の酸化膜や塵埃等をさらに容易に破壊できるようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電ピン11の先端部が鋭いので、電子回路基板22の電極23との接続が確実化するのは明らかである。
【0020】
次に、図7は本発明の第4の実施形態を示すもので、この場合には、各導電ピン11を円錐台形に形成してその先端部を円錐形にするようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電ピン11の先端部が鋭いので、電子回路基板22の電極23との接続が確実化するのは明白である。また、導電ピン11の傾いた周面が抜け防止フランジ12の脱落防止や抜け機能を発揮するので、抜け防止フランジ12を省略でき、導電ピン11の構成の簡素化が可能になる。
【0021】
次に、図8は本発明の第5の実施形態を示すもので、この場合には、電子回路基板20とMCM30とを導通接続するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、MCM30が正常に動作しなくなるおそれをきわめて有効に除去することができる。また、MCM30の電極31に導電接点素子13の端部が固着することがないので、MCM30を繰り返して使用することができる。
【0022】
次に、図9は本発明の第6の実施形態を示すもので、この場合には、電子回路基板20と電気音響部品40とを導通接続するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、電気音響部品40が正常に動作しなくなるおそれをきわめて有効に排除することができる。また、電気音響部品40の電極41に導電接点素子13の端部が固着することがないので、反復使用することが可能になる。
【0023】
なお、導電接続子10の導電ピン11と導電接点素子13とは、接触可能に対向していれば良い。したがって、導電ピン11と導電接点素子13とは、接着していても、そうでなくても良い。また、導電接点素子13の先端部を金属等の導電材で被覆し、この導電材を介して導電ピン11の末端部に間接的に接触させても良い。
【0024】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、抵抗値やインダクタンスの成分が大きくなるのを抑制し、塵埃等の悪影響を蒙ることなく電気的な接続を安定させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る圧接挟持型コネクタ及びその接続構造の実施形態を示す部分断面説明図である。
【図2】本発明に係る圧接挟持型コネクタの実施形態における支持フレームを示す平面図である。
【図3】図2の正面図である。
【図4】図3のIV部を示す要部断面説明図である。
【図5】本発明に係る圧接挟持型コネクタの第2の実施形態における導電ピンを示す模式断面説明図である。
【図6】本発明に係る圧接挟持型コネクタの第3の実施形態における導電ピンを示す説明図である。
【図7】本発明に係る圧接挟持型コネクタの第4の実施形態における導電ピンを示す説明図である。
【図8】本発明に係る圧接挟持型コネクタ及びその接続構造の第5の実施形態を示す部分断面説明図である。
【図9】本発明に係る圧接挟持型コネクタ及びその接続構造の第6の実施形態を示す部分断面説明図である。
【符号の説明】
1 支持フレーム
3 貫通孔
4 凹部
6 絶縁フィルム(絶縁基材)
10 導電接続子
11 導電ピン
12 抜け防止フランジ
13 導電接点素子
20 電子回路基板(第一の電気接合物)
21 電極
22 電子回路基板(第二の電気接合物)
23 電極
30 MCM(第二の電気接合物)
31 電極
40 電気音響部品(第二の電気接合物)
41 電極
Claims (4)
- 絶縁性の支持フレームに導電接続子を設けた圧接挟持型コネクタであって、
導電接続子を、支持フレームをスライド可能に貫通する導電ピンと、この導電ピンに接触して少なくとも導電ピンの先端部を支持フレームから露出させる弾性の導電接点素子とから構成したことを特徴とする圧接挟持型コネクタ。 - 支持フレームの裏面に凹部を形成してこの凹部には絶縁基材を設け、この絶縁基材に、導電ピンの末端部に接触する導電接点素子を支持させた請求項1記載の圧接挟持型コネクタ。
- 導電ピンの周面に抜け防止フランジを形成し、この抜け防止フランジを導電ピンが貫通する貫通孔の周縁部に接触させるようにした請求項1又は2記載の圧接挟持型コネクタ。
- 第一、第二の電気接合物の電極間に、請求項1ないし3いずれかに記載の圧接挟持型コネクタを介在させて第一、第二の電気接合物を電気的に接続するようにしたことを特徴とする圧接挟持型コネクタの接続構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002204329A JP2004047330A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 圧接挟持型コネクタ及びその接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002204329A JP2004047330A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 圧接挟持型コネクタ及びその接続構造 |
Publications (1)
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JP2004047330A true JP2004047330A (ja) | 2004-02-12 |
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ID=31709964
Family Applications (1)
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JP2002204329A Pending JP2004047330A (ja) | 2002-07-12 | 2002-07-12 | 圧接挟持型コネクタ及びその接続構造 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110814686A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-21 | 安徽井利电子有限公司 | 一种用于扬声器生产的自动压合机 |
CN113422231A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-09-21 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种连接器 |
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2002
- 2002-07-12 JP JP2002204329A patent/JP2004047330A/ja active Pending
Cited By (4)
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CN110814686B (zh) * | 2019-11-15 | 2021-03-30 | 安徽井利电子有限公司 | 一种用于扬声器生产的自动压合机 |
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CN113422231B (zh) * | 2021-06-22 | 2022-04-01 | 中航光电科技股份有限公司 | 一种连接器 |
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