JP2004192907A - 圧接型コネクタ及び電気音響部品 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を図ることができ、回路基板や電子部品等の破壊を招くおそれがなく、しかも、コストを削減できる圧接型コネクタ及び電気音響部品を提供する。
【解決手段】アルミケース１と、アルミケース１に内蔵される圧接型コネクタ１０と、アルミケース１に内蔵されて圧接型コネクタ１０に導通接続されるＥＣＭ回路基板２０とを備える。そして、圧接型コネクタ１０を、絶縁性のフィルム１１と、フィルム１１に貫通支持される複数の導電接続子１２と、フィルム１１の裏面に形成される絶縁性の接着層１５とから構成し、各導電接続子１２に弾性を付与してその上下両端部をフィルム１１からそれぞれ突出させ、各導電接続子１２の一端部１３と他端部１４の突出量の比を１／１０〜１の範囲とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯情報端末機に代表される小型の通信機器に組み込まれる圧接型コネクタ及び電気音響部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機や携帯情報端末機に代表される小型の通信機器には、ＥＣＭ（エレクトレット・コンデンサ・マイクロホン）に代表される小型のマイクロホンが搭載されるが、係るＥＣＭは、そのプラスマイナスの電極が回路基板と導電体付きホルダを介して導通接続されている（特許文献１参照）。ＥＣＭの電極に導通接続されるホルダの導電体は、携帯情報端末機等の小型・薄型化に伴い、小型・薄型化が要求されている。この点に鑑み、ＥＣＭのプラスマイナスの電極に導電体を形成固定して導通接続するマイクロホン組立部品が提案されている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３３８２８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２６２２９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のマイクロホン組立部品は、以上のように構成されているので、以下に示す問題がある。先ず、特許文献１に開示されている技術の場合、ホルダの薄型化がきわめて困難である。すなわち、特許文献１の技術では、導通接続用の金属細線を埋設した圧接型コネクタからなる導電体を使用するので、薄型化を図ろうとしても、１ｍｍ程度の厚さが限界となる。したがって、接続時の圧力が高くなるので、ＥＣＭ回路基板（近時の厚さは０．２ｍｍである）を破壊するおそれが少なくなく、品質管理上大きな問題となる。実際の携帯情報端末機等に搭載されるホルダの導電体の厚さは、１．５ｍｍ程度であり、ＥＣＭと同程度の厚さの導電体なので、低圧縮力での導通接続がきわめて困難となる。
【０００５】
また、特許文献２に示されている技術の場合、ＥＣＭ回路基板に導電体を形成して固定する関係上、未硬化状態の導電性ゴムコンパウンド（導電性シリコーンゴム）を高温高圧で成形する必要がある。これに対し、ＥＣＭ回路基板としてガラスエポキシ基板が一般的に採用されているが、通常のガラスエポキシ基板のガラス転移点は約１４０°程度である。したがって、基板や電子部品の破壊を招くおそれがあり、ＥＣＭ組立部品としての品質安定性が低下することとなる。さらに、ＥＣＭメーカーと導電体の成形メーカーとが異なると、ＥＣＭなり、回路基板なりの物流品質管理等のリスクが高くなる。この結果、コスト高となり、低価格のＥＣＭ組立部品を望むメーカーの要望に到底応えることができない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、薄型化を図ることができ、回路基板や電子部品等の破壊を招くおそれがなく、しかも、コストを削減することのできる圧接型コネクタ及び電気音響部品を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を達成するため、絶縁性の基材と、この基材に貫通支持される複数の導電接続子とを含んでなるものであって、
各導電接続子に弾性を付与してその両端部を基材からそれぞれ突出させ、各導電接続子の一端部と他端部の突出量の比を１／１０〜１の範囲としたことを特徴としている。
なお、基材に絶縁性の接着層を設け、各導電接続子の一端部を略柱形に、他端部を略錐台形にそれぞれ形成することができる。
【０００８】
また、本発明においては、上記課題を達成するため、ケースと、このケースに内蔵される請求項１又は２記載の圧接型コネクタと、この圧接型コネクタに電気的に接続されて一体化する電気接合物とを含み、
圧接型コネクタにおける導電接続子の一端部と電気接合物とを接続し、導電接続子の他端部をケースから露出させるようにしたことを特徴としている。
なお、ケースに、振動ノイズ防止用の弾性体を設けることができる。
【０００９】
ここで特許請求の範囲における導電接続子の一端部と他端部とは、短く低いことが好ましく、特に長さの異同を問うものではない。この導電接続子の一端部は円柱形、角柱形、楕円形や多角形の柱形等とすることができ、他端部は円錐台形、角錐台形、多角形の錐台形等とすることができる。ケースは、おおよそ底部のある筒形でも良いが、底部に単数複数の孔が設けられた構成でも良い。このケースと電気接合物との間には、振動板を介在することができる。また、電気接合物としては、少なくとも音響の分野で用いられるＥＣＭ回路基板、他種類の回路基板、電子部品等があげられる。
【００１０】
ケースに弾性体を設ける方法としては、略有底筒形のケースにエンドレスの弾性体や単数複数の弾性体を接着したり、あるいは弾性体を略筒形等に形成してケースに嵌め合わせる方法等があげられる。弾性体は、最低限振動ノイズを防止する機能があれば良く、他の機能、例えばハウリング防止機能を有していても良い。さらに、本発明に係る電気音響部品（電気系の信号により駆動されて信号を音響系に供給し、又はその逆の動作を行う部品）は、携帯電話機や携帯情報端末機に代表される通信機器の他、各種の電気電子機器や精密機器等に適宜用いることが可能である。
【００１１】
【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電気音響部品は、図１、図２、図９や図１０等に示すように、加工の容易な略有底円筒形のアルミケース１と、このアルミケース１に内蔵される圧接型コネクタ１０と、アルミケース１に内蔵されて圧接型コネクタ１０と一体化するＥＣＭ回路基板２０とを備え、圧接型コネクタ１０を構成する各導電接続子１２の一端部１３とＥＣＭ回路基板２０とを接着し、各導電接続子１２の他端部１４をアルミケース１の開口部から僅かに露出させるようにしている。
【００１２】
アルミケース１は、図８ないし図１０に示すように、断面略Ｕ字形に形成されてその集音部分である底部の周縁には弾性体２が接着され、内底部にはＥＣＭ回路基板２０との間に隙間を介して位置する振動板３が設置されており、一体化した圧接型コネクタ１０とＥＣＭ回路基板２０の挿入後に開口周縁部が半径内方向に屈曲してカシメられる。弾性体２は、例えば圧縮性、圧縮永久歪み特性、振動吸収性等に優れるシリコーンゴム等を使用して略リング形に成形され、図示しない小型の通信機器の筐体内にアルミケース１が直接接触するのを防いでハウリングや振動ノイズを抑制防止する機能を発揮する。
【００１３】
振動板３は、図８ないし図１０に示すように、各種の高分子材料や合成樹脂等を使用して薄い平面略円形に形成され、裏面周縁部にアルミケース１の内底部に接触するゴムスペーサ４が接着されるとともに、表面周縁部に振動板リング５とギャップスペーサ６とが積層状態で接着されており、このリング形のギャップスペーサ６がアルミケース１に内蔵されたＥＣＭ回路基板２０の裏面に接触する。
【００１４】
圧接型コネクタ１０は、図１や図２に示すように、絶縁性のフィルム１１と、このフィルム１１のＸＹ方向に所定の間隔で貫通支持される複数の導電接続子１２と、フィルム１１に接着される接着層１５とから構成され、各導電接続子１２の上下両端部がフィルム１１からそれぞれ突出する。フィルム１１は、導電接続子１２の加圧加熱成形時に変形しない耐熱性を有する所定の材料を使用して平面略円形に成形され、圧接型コネクタ１０の製造時に導電接続子１２用の複数の貫通孔がＸＹ方向に所定の間隔で穿孔される。このフィルム１１の材料としては、加工性やコスト等に優れるポリイミドやガラエボ樹脂があげられるが、圧接型コネクタ全体の薄型化に資するポリイミド（例えば、薄さ２５〜２００μｍ）からなるフィルムが最適である。
【００１５】
各導電接続子１２は、図１や図２に示すように、弾性を有する所定の導電材料を用いてフィルム１１に並べて一体成形され、ＥＣＭ回路基板２０の電極等からなる導通部分と図示しない通信機器内の回路基板とを電気的に導通接続する。この導電接続子１２の導電材料としては、金、銀、ニッケル等の金属微粉末、あるいは有機又は無機の微粉末に、金メッキや銀メッキした導電性微粉末を配合した導電ゴム等があげられる。
【００１６】
導電接続子１２の導電材料は、薄く加工され、導通接続時に低圧縮接続されるが、ＥＣＭ回路基板２０や回路基板が反らない程度のゴム硬度に調整される。具体的には、５０°〜８０°Ｈｓ、好ましくは６０°〜７０°Ｈｓのゴム硬度とされる。導電接続子１２のゴム材料としては、天然ゴムや各種の合成ゴムがあげられるが、特に成形性や圧縮永久歪み特性等を考慮すると、シリコーンゴムが最適である。
【００１７】
導電接続子１２は略柱形に成形されてその上下両端部がフィルム１１の表裏面からそれぞれ突出するが、上下両端部の突出量は、圧接型コネクタ１０の薄型化・小型化、アルミケース１のカシメ固定の観点等から小さく、短く、低いことが好ましい。この点に鑑み、導電接続子１２の下端部である一端部１３と上端部である他端部１４とは、その突出量の比が１／１０〜１の範囲に設定され、例えば一端部１３が０．１〜０．２ｍｍの厚さ（高さ）の円柱形に形成されるとともに、他端部１４が０．２〜１．０ｍｍの厚さ（高さ）の円錐台形に形成される。
【００１８】
これは、導電接続子１２における一端部１３の厚さが０．１〜０．２ｍｍの範囲であれば、ＥＣＭ回路基板２０に接着層１５を介して適切に接着することができ、しかも、強度や接着層１５の厚さ（通常、０．０５〜０．２ｍｍ）との関係から特に問題が生じないからである。また、他端部１４の厚さが０．２〜１．０ｍｍの範囲であれば、アルミケース１におけるカシメ部分の高さ（通常０．１５ｍｍ前後）、導通接続時の圧縮量等との関係から良好な結果が得られるからである。
【００１９】
接着層１５は、図１や図２に示すように、絶縁性を有する接着剤、粘着剤、アクリル系の両面テープ等からなり、フィルム１１の裏面に接着されて複数の導電接続子１２以外の領域に位置し、電気音響部品の製造作業時の脱落防止機能を発揮する。この接着層１５は、圧接型コネクタ１０の薄型化等を図るため、薄く形成されて各導電接続子１２の一端部１３と略同程度の厚さ（高さ）とされる。
【００２０】
次に、圧接型コネクタ１０の製造方法について説明すると、先ず、用意した絶縁性のフィルム１１に複数（例えば、ＥＣＭ回路基板２０一個当たり、２〜５個程度で、それをさらに縦横複数）の貫通孔を所定の間隔で並べて穿孔し、このフィルム１１を成形金型の下型にセットしてフィルム１１上に導電材料をセットし、その後、成形金型の上型を型締めして加圧加熱し、フィルム１１の各貫通孔に弾性の導電接続子１２を一体成形して貫通支持させる。こうしてフィルム１１と複数の導電接続子１２とを一体化したら、取り出したフィルム１１の一端部１３側における複数の導電接続子１２以外の領域に接着層１５を設け、図２の圧接型コネクタ１０を複数個備えた圧接型コネクタシート１０´を製造する。
【００２１】
次に、電気音響部品の製造方法について説明すると、先ず、ＥＣＭ回路基板製造用の基板２１に所定の回路や電子部品２２を複数個実装（図３、図４参照）するとともに、基板２１の他面に圧接型コネクタシート１０´をその接着層１５を介し位置決め接着（図５、図６参照）して導通可能とし、基板２１及び圧接型コネクタシート１０´を平面略円形に同時に打ち抜いて圧接型コネクタ１０付きのＥＣＭ回路基板２０を複数個製造する（図５ないし図７参照）。
なお、本実施形態では、圧接型コネクタ１０付きのＥＣＭ回路基板２０を円形に加工するものを示すが、電気音響部品の形状に対応するよう他形状に加工することも可能である。
【００２２】
次いで、用意した振動板３の裏面周縁部にゴムスペーサ４を接着し、振動板３の表面周縁部に振動板リング５とギャップスペーサ６とを積層させて接着し、これらを備えた振動板３をアルミケース１に嵌入する（図８参照）。振動板３をアルミケース１に嵌入したら、アルミケース１内のギャップスペーサ６上に圧接型コネクタ１０付きＥＣＭ回路基板２０を重ね（図９参照）、アルミケース１の開口周縁部を半径内方向に屈曲してカシメ固定し、その後、アルミケース１の集音部分である底部の周縁に弾性体２を接着すれば、小型の電気音響部品を製造することができる（図１０参照）。
【００２３】
なお、アルミケース１の内部に一体化した圧接型コネクタ１０付きＥＣＭ回路基板２０を嵌入しても良いが、なんらこれに限定されるものではない。例えば、製造行程の複雑化や煩雑化等を招くものの、ＥＣＭ回路基板２０と圧接型コネクタ１０とを別体とし、アルミケース１の内部にＥＣＭ回路基板２０と圧接型コネクタ１０とを順次嵌入してこれらを導通接続固定しても良い。また、圧接型コネクタ１０とＥＣＭ回路基板２０の強固な導通接続が確保できるのであれば、接着層１５を省略し、アルミケース１の開口周縁部を半径内方向にカシメて固定するだけでも良い。逆に、接着層１５のみを用い、アルミケース１によるカシメ固定を省略しても良い。
【００２４】
こうして製造された電気音響部品は、通信機器の組込部に挿入されて各導電接続子１２の露出した他端部１４が通信機器内の回路基板の導通部分に圧接され、これにより通信機器の回路基板に電気音響部品が電気的に導通接続される。
【００２５】
上記構成によれば、圧接型コネクタ１０とＥＣＭ回路基板２０とを一体化するので、著しい小型・薄型化を図ることができ、これを通じて通信機器の小型・薄型化にも貢献することができる。また、導通接続時の圧力を著しく抑制することができるので、ＥＣＭ回路基板２０を破壊するおそれがなく、品質管理が実に容易となる。また、基板２１に圧接型コネクタシート１０´を接着して接続の信頼性を向上させ、その後、同時に打ち抜いてＥＣＭ回路基板２０を製造するので、基板２１や電子部品等の破壊を招くおそれがなく、ＥＣＭ組立部品としての品質安定性を大幅に向上させることができる。
【００２６】
さらに、ＥＣＭメーカーと導電体の成形メーカーの相違を招くことがないから、物流品質管理等のリスクを低くすることができ、コスト削減が大いに期待できる。さらにまた、従来におけるＥＣＭの製造工程をそのまま利用して圧接型コネクタ１０を備えた電気音響部品を自動組み立てすることができるので、行程工数の削減やコスト削減に大いに寄与することができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明に係る電気音響部品の実施例について説明する。
実施例１
先ず、１２５μｍの厚さを有する絶縁性のポリイミドフィルム（１６０ｍｍ□）を用意し、このポリイミドフィルムにφ０．５の中心電極用の貫通孔を縦横７ｍｍピッチの等間隔で４００個穿孔し、この中心電極を中心とした半径２ｍｍの位置にφ０．５ｍｍで各２個、合計８００個の貫通孔を穿孔した。
【００２８】
次いで、貫通孔を備えたフィルムを成形金型の下型にセットしてフィルム上に金メッキ粒子含有の導電ゴムをセットし、その後、成形金型の上型を型締めして加圧加熱し、フィルムの各貫通孔に導電接続子を一体成形して４００個分の圧接型コネクタ用シートを製造した。導電接続子の一端部はφ０．８、厚さ０．１８ｍｍの円柱形とし、導電接続子の他端部はφ０．８、厚さ０．７ｍｍの円錐台形とした。こうして圧接型コネクタ用シートを製造したら、取り出したフィルムの一端部側に、アクリル系の両面テープからなる接着層を複数の導電接続子以外の領域に貼着して圧接型コネクタシートを製造した。アクリル系の両面テープからなる接着層には、フィルムと同数の貫通孔を予め穿孔しておいた。
【００２９】
次いで、電子部品の実装されたＥＣＭ回路基板製造用の基板に、圧接型コネクタシートをその接着層を介し位置決め接着し、基板及び圧接型コネクタシートを平面円形に同時に打ち抜いて圧接型コネクタ付きのＥＣＭ回路基板を製造した。圧接型コネクタとＥＣＭ回路基板とを一体化したら、振動板の裏面周縁部にゴムスペーサを接着し、振動板の表面周縁部に振動板リングとギャップスペーサとを積層させて接着し、これらを備えた振動板を有底円筒形のアルミケース内に組み込んだ。
【００３０】
そして、アルミケース内のギャップスペーサ上に圧接型コネクタ付きＥＣＭ回路基板を積層し、アルミケースの開口周縁部を半径内方向にカシメて圧接型コネクタ付きＥＣＭ回路基板を固定した後、アルミケースの集音部分である底部の周縁にシリコーンゴムからなる弾性体を接着して最も一般的なφ６、厚さ２．２ｍｍの電気音響部品を製造した。弾性体は、ゴム硬度２０°Ｈｓ、φ７、厚さ１ｍｍのリング形とした。
【００３１】
電気音響部品を製造したら、通信機器の組込部に挿入して各導電接続子の露出した他端部を通信機器内の回路基板の導通部分に圧接し、通信機器の回路基板に電気音響部品を電気的に導通接続した。
係る通信機器のマイクロホン導通試験を実施したところ、筐体からのノイズやハウリングのない良好な結果を得ることができた。
【００３２】
実施例２
実施例１と略同様にφ６、厚さ２．２ｍｍの電気音響部品を製造したが、弾性体については円筒形に成形し、この弾性体をアルミケース全体に嵌合被覆した。この弾性体は、ゴム硬度２０°Ｈｓのシリコーンゴム製とした。
その他の部分については、実施例１と同様にして通信機器のマイクロホン導通試験を実施した。その結果、筐体からのノイズやハウリングのない良好な結果を確認した。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、薄型化を図ることができ、回路基板や電子部品等の破壊を招くおそれを有効に抑制防止することができるという効果がある。また、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧接型コネクタ及び電気音響部品の実施形態を示す模式断面説明図である。
【図２】本発明に係る圧接型コネクタの実施形態を示す模式断面説明図である。
【図３】本発明に係る電気音響部品の実施形態における基板に複数の電子部品を搭載した状態を示す模式説明図である。
【図４】図３の拡大断面説明図である。
【図５】本発明に係る電気音響部品の実施形態における基板に圧接型コネクタを接着層を介し固定する状態を示す模式説明図である。
【図６】図５の模式断面説明図である。
【図７】本発明に係る電気音響部品の実施形態における基板を加工して圧接型コネクタ付きＥＣＭ回路基板を製造する状態を示す模式説明図である。
【図８】本発明に係る電気音響部品の実施形態における振動板等をアルミケースに嵌め入れる状態を示す模式断面説明図である。
【図９】図８のアルミケース内のギャップスペーサに圧接型コネクタ付きＥＣＭ回路基板を積層した状態を示す模式断面説明図である。
【図１０】図９のアルミケースの開口周縁部をカシメ、アルミケースの底部周縁に弾性体を接着して電気音響部品を製造した状態を示す模式断面説明図である。
【符号の説明】
１ アルミケース（ケース）
２ 弾性体
３ 振動板
１０ 圧接型コネクタ
１０´ 圧接型コネクタシート
１１ フィルム（基材）
１２ 導電接続子
１３ 一端部
１４ 他端部
１５ 接着層
２０ ＥＣＭ回路基板（電気接合物）
２２ 電子部品

Claims (4)

1. 絶縁性の基材と、この基材に貫通支持される複数の導電接続子とを含んでなる圧接型コネクタであって、
   各導電接続子に弾性を付与してその両端部を基材からそれぞれ突出させ、各導電接続子の一端部と他端部の突出量の比を１／１０〜１の範囲としたことを特徴とする圧接型コネクタ。
2. 基材に絶縁性の接着層を設け、各導電接続子の一端部を略柱形に、他端部を略錐台形にそれぞれ形成した請求項１記載の圧接型コネクタ。
3. ケースと、このケースに内蔵される請求項１又は２記載の圧接型コネクタと、この圧接型コネクタに電気的に接続されて一体化する電気接合物とを含み、
   圧接型コネクタにおける導電接続子の一端部と電気接合物とを接続し、導電接続子の他端部をケースから露出させるようにしたことを特徴とする電気音響部品。
4. ケースに、振動ノイズ防止用の弾性体を設けた請求項３記載の電気音響部品。

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