JP2005276528A - 回路基板とコネクタとの接続構造及びその接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリント回路基板１５の加工費の低減を図ると共に、絶縁基板１９の材料費の低減を図ること。
【解決手段】 絶縁基板１９に形成された導体パターン２１と；絶縁基板１９に形成されかつ導体パターン２１に接触るように構成された挿入孔３１と；先端部が挿入孔３１に挿入したパターン接続用端子２７と；パターン接続用端子２７とプリント回路基板１５との間に設けられかつ粘弾性と導電性を有した樹脂Ｒにより構成された導電ゴム３３と；を具備してあって、導電ゴム３３は、パターン接続用端子２７の先端部を挿入孔３１に挿入させると導体パターン２１に接触可能なフランジ部３３ａが形成されるように構成されたこと。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリント回路基板等の回路基板とコネクタとを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続構造、及びその接続方法に関する。

一般に、回路基板とコネクタとを電気的に接続するにはハンダが広く用いられている。一方、ハンダには鉛が含まれているため、環境負荷の低減化及び資源のリサイクル化を考慮すると、ハンダを用いないで前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続方法が必要になる。そこで、特許文献１に示されるような回路基板とコネクタとの接続方法が既に開発されている。

即ち、図３（ａ）（ｂ）に示すように、予め、回路基板１の一部である絶縁基板３に、導体パターン５の他に、この導体パターン５に導通したスルーホール７を形成しておく。そして、コネクタ（図３にはコネクタのコネクタ本体を省略してある）の一部であるパターン接続用端子９をスルーホール７に圧入することにより、パターン接続用端子９におけるバネ接触子１１をスルーホール７の内周面に接触させつつ、スルーホール７の中心に向かって収縮させる。これによって、スルーホール７、バネ接触子１１、及び導体パターン５を介して、回路基板１とコネクタとを電気的に接続することができる。
特許第３２９７３９７号公報

ところで、絶縁基板３にスルーホール７を形成するため、パターン接続用端子９の数の増大に伴って、回路基板１の加工費が高くなると共に、パターン接続用端子９をスルーホール７に圧入することにより回路基板１とコネクタとを電気的に接続しているため、絶縁基板３はスルーホール７の圧入に耐えうる程度の剛性を必要とし、絶縁基板３の材料費が高くなるという問題がある。

また、パターン接続用端子９をスルーホール７に圧入するに際して大きな加圧力を必要な場合が生じ、パターン接続用端子９の数の増大に伴って、回路基板１とコネクタとの接続作業が厄介なものになるという問題がある。

請求項１に記載の発明にあっては、回路基板とコネクタとを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続構造において、
前記回路基板の一部である絶縁基板に形成された導体パターンと；
前記絶縁基板に形成され、前記導体パターンに接触るように又は近接するように構成された挿入孔と；
前記コネクタの一部であって、先端部が前記挿入孔に挿入したパターン接続用端子と；
前記パターン接続用端子と前記回路基板との間に設けられ、粘弾性と導電性を有した樹脂により構成され、更に、前記パターン接続用端子の先端部を前記挿入孔に挿入させると前記導体パターンに接触可能なフランジ部が形成されるように構成された導電ゴムと；
を具備してなることを特徴とする。

請求項１に記載の発明特定事項によると、前記導電ゴムは、導電性と粘弾性を有した樹脂により構成され、更に、前記パターン接続用端子を前記挿入孔に挿入させると前記導体パターンに接触可能なフランジ部が形成されるように構成されているため、前記パターン接続用端子の先端側に前記樹脂をコーティングした状態の下で、前記パターン接続用端子を前記挿入孔に挿入させるだけで、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができる。換言すれば、前記絶縁基板にスルーホールを形成したり、前記パターン接続用端子を圧入したりすることなく、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができる。

請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の発明特定事項の他に、前記パターン接続用端子の先端側に、前記挿入孔に挿入可能な小径部が形成され、前記パターン接続用端子における前記小径部よりも基端側に、前記挿入孔の内径よりも大きい外径を有した大径部が連続して形成され、
前記導電ゴムは、前記パターン接続用端子の前記小径部を前記挿入孔に挿入させると、前記パターン接続用端子の前記大径部によって前記回路基板側へ押さえられつつ、前記フランジ部が形成されるように構成されことを特徴とする。

請求項２に記載の発明特定事項によると、請求項１に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。

請求項３に記載の発明にあっては、回路基板とコネクタとを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続方法において、
前記コネクタの一部であるパターン接続用端子の先端側に、粘弾性と導電性を有した樹脂をコーティングするコーティング工程と；
前記コーティング工程が終了した後に、前記回路基板の一部である絶縁基板に形成した挿入孔に前記パターン接続用端子を挿入することにより、前記絶縁基板に形成した導体パターンに接触可能なフランジ部を、前記樹脂からなる導電ゴムに形成する挿入工程と；
を具備してなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明特定事項によると、回路基板とコネクタとの接続方法は、前記コーティング工程と前記挿入工程を具備しているため、前記パターン接続用端子の先端側に前記樹脂をコーティングした状態の下で、前記パターン接続用端子を前記挿入孔に挿入させるだけで、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができる。換言すれば、前記絶縁基板にスルーホールを形成したり、前記パターン接続用端子を圧入したりすることなく、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができる。

請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の発明特定事項の他に、前記パターン接続用端子の先端側に、前記挿入孔に挿入可能な小径部が形成され、前記パターン接続用端子における前記小径部よりも基端側に、前記挿入孔の内径よりも大きい外径を有した大径部が連続して形成されてあって、
前記コーティング工程は、前記パターン接続用端子の前記小径部に前記樹脂をコーティングする工程であって、
前記挿入工程は、前記パターン接続用端子の前記小径部を前記挿入孔に挿入することにより、前記パターン端接続用端子の前記大径部によって前記導電ゴムを前記回路基板側へ押さえつつ、前記導電ゴムに前記フランジ部を形成する工程であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明特定事項によると、請求項３に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。

請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の発明よれば、前記絶縁基板にスルーホールを形成したり、前記パターン接続用端子を圧入したりすることなく、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができるため、前記回路基板の加工費の低減を図ると共に、前記絶縁基板の剛性を高くする必要がなくなって、前記絶縁基板の材料費の低減を図ることができる。

また、前記パターン接続用端子の先端側に前記樹脂をコーティングした状態の下で、前記パターン接続用端子を前記挿入孔に挿入させるだけで、前記フランジ部及び前記パターン接続用端子を介して前記回路基板と前記コネクタとを電気的に接続することができるため、前記回路基板と前記コネクタとの接続作業が簡単になって、前記回路基板と前記コネクタとの接続作業の能率が向上する。

本発明の最良の形態に係わる回路ユニット、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続構造、及び本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続方法ついて、図１及び図２を参照して順次説明する。

ここで、図１（ａ）（ｂ）は、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続方法を説明する図であって、図１（ｃ）は、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続構造の一部を説明する図であって、図２は、回路ユニットを示す斜視図である。

図２に示すように、本発明の最良の形態に係わる回路ユニット１３は、プリント回路基板１５（回路基板の１つ）と、このプリント回路基板１５に実装された複数のコネクタ１７とを具備している。そして、プリント回路基板１５は、絶縁基板１９と、この絶縁基板１９の表面に形成された複数本の導体パターン２１（図１参照、但し、図１には１本の導体パターン２１のみを図示してある）と、絶縁基板１９の表面に複数本の導体パターン２１の大部分を覆うように形成された保護膜２３とを備えている。また、各コネクタ１７は、絶縁基板１９の表面に止めネジ等を介して着脱可能に設けられたコネクタ本体２５と、このコネクタ本体２５に設けられた複数本のパターン接続用端子２７と、コネクタ本体２５に設けられた複数本の相手コネクタ接続用端子（図示省略）とをそれぞれ備えている。

図１（ｃ）に示すように、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続構造２９は、プリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続するため構造であって、前述の複数本の導体パターン２１（図１には１本の導体パターン２１のみ図示）及び複数本のパターン接続用端子２７（図１には１本のパターン接続用端子２７のみ図示）の他に、絶縁基板１９に形成されたパターン接続用端子２７と同数の挿入孔３１（図１には１つの挿入孔３１のみ図示）と、対応関係にあるパターン接続用端子２７とプリント回路基板１５との間にそれぞれ設けられたパターン接続用端子２７と同数の導電ゴム３３（図１には１つの導電ゴム３３のみ図示）とを具備している。更に、回路基板とコネクタとの接続構造２９の各構成要素の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、各挿入孔３１は、対応関係にある導体パターン２１に接触するようにそれぞれ構成されている。なお、各挿入孔３１は、対応関係にある導体パターン２１に接触する代わりに、対応関係にある導体パターン２１に近接するようにそれぞれ構成されるようにしても差し支えない。また、各パターン接続用端子２７の先端側には、挿入孔３１に挿入可能な小径部２７ａがそれぞれ形成されており、各パターン接続用端子２７における小径部２７ａよりも基端側には、挿入孔３１の内径よりも大きい外径を有した大径部２７ｂがそれぞれ連続して形成されている。

各導電ゴム３３は、導電性と粘弾性を有した樹脂Ｒ（図１（ａ）（ｂ）参照）によりそれぞれ構成されている。更に、各導電ゴム３３は、対応関係にある各パターン接続用端子２７の小径部２７ａを挿入孔３１に挿入させると、対応関係にあるパターン接続用端子２７の大径部２７ｂによってプリント回路基板１５側へ押さえられつつ、フランジ部３３ａが形成されるようにそれぞれ構成されている。

図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続方法は、プリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続するため方法であって、次のような(I)コーティング工程と(II)挿入工程を具備している。

（I）コーティング工程
図１（ａ）に示すように、各パターン接続用端子２７の小径部２７ａに、粘弾性と導電性を有した樹脂Ｒをそれぞれコーティングする。ここで、樹脂Ｒの先端部分を除く大部分の外径は、挿入孔３１の内径よりも大きくなるようにすると共に、樹脂Ｒの先端部分は、挿入孔３１の内径よりも細くなるようにする。

（II）挿入工程
前記(I)コーティング工程が終了した後に、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、各パターン接続用端子２７の小径部２７ａを挿入孔３１にそれぞれ挿入することにより、各パターン接続用端子２７の大径部２７ｂによって対応関係にある導電ゴム３３をプリント回路基板１５側へ押さえつつ、各導電ゴム３３にフランジ部３３ａをそれぞれ形成する。なお、このとき、コネクタ本体２５を絶縁基板１９の表面に止めネジ等によって装着する。

次に、本発明の最良の形態の作用について説明する。

各導電ゴム３３は、導電性と粘弾性を有した樹脂によりそれぞれ構成され、更に、対応関係にあるパターン接続用端子２７の小径部２７ａを挿入孔３１に挿入させると、対応関係にあるパターン接続用端子２７の大径部２７ｂによってプリント回路基板１５側へ押さえられつつ、フランジ部３３ａが形成されるようにそれぞれ構成されているため（回路基板とコネクタとの接続方法は、（I）コーティング工程と(II)挿入工程を具備しているため）、各パターン接続用端子２７の小径部２７ａに樹脂Ｒをコーティングした状態の下で、各パターン接続用端子２７を挿入孔３１にそれぞれ挿入させるだけで、複数のフランジ部３３ａ及び複数本のパターン接続用端子２７を介してプリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続することができる。換言すれば、絶縁基板１９に複数のスルーホールを形成したり、パターン接続用端子２７を圧入したりすることなく、複数のフランジ部３３ａ及び複数本のパターン接続用端子２７を介してプリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続することができる。

以上の如き、本発明の最良の形態によれば、絶縁基板１９に複数のスルーホールを形成したり、パターン接続用端子２７を圧入したりすることなく、複数のフランジ部３３ａ及び複数本のパターン接続用端子２７を介してプリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続することができるため、プリント回路基板１５の加工費の低減を図ると共に、絶縁基板１９の剛性を高くする必要がなくなって、絶縁基板１９の材料費の低減を図ることができる。

また、各パターン接続用端子２７の小径部２７ａに樹脂Ｒをコーティングした状態の下で、各パターン接続用端子２７を挿入孔にそれぞれ挿入させるだけで、複数のフランジ部３３ａ及び複数本のパターン接続用端子２７を介してプリント回路基板１５とコネクタ１７とを電気的に接続することができるため、プリント回路基板１５とコネクタ１７との接続作業が簡単になって、プリント回路基板１５とコネクタ１７との接続作業の能率が向上する。

なお、本発明は、前述の発明の最良の形態の説明に限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他種々の態様で実施可能である。

図１（ａ）（ｂ）は、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続方法を説明する図であって、図１（ｃ）は、本発明の最良の形態に係わる回路基板とコネクタとの接続構造の一部を説明する図である。 回路ユニットを示す斜視図で図である。 従来の回路基板とコネクタとの接続方法を説明する図である。

符号の説明

Ｒ 樹脂
１３ 回路ユニット
１５ プリント回路基板
１７ コネクタ
１９ 絶縁基板
２１ 導体パターン
２３ 保護膜
２５ コネクタ本体
２７ パターン接続用端子
２７ａ 小径部
２７ｂ 大径部
２９ 回路基板とコネクタとの接続構造
３１ 挿入孔
３３ 導電ゴム
３３ａ フランジ部

Claims (4)

1. 回路基板（１５）とコネクタ（１７）とを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続構造（２９）において、
   前記回路基板（１５）の一部である絶縁基板（１９）に形成された導体パターン（２１）と；
   前記絶縁基板（１９）に形成され、前記導体パターン（２１）に接触るように又は近接するように構成された挿入孔（３１）と；
   前記コネクタ（１７）の一部であって、先端部が前記挿入孔（３１）に挿入したパターン接続用端子（２７）と；
   前記パターン接続用端子（２７）と前記回路基板（１５）との間に設けられ、粘弾性と導電性を有した樹脂（Ｒ）により構成され、更に、前記パターン接続用端子（３１）の先端部を前記挿入孔（３１）に挿入させると前記導体パターン（２１）に接触可能なフランジ部（３３ａ）が形成されるように構成された導電ゴム（３３）と；
   を具備してなることを特徴とする回路基板とコネクタとの接続構造。
2. 前記パターン接続用端子（２７）の先端側に、前記挿入孔（３１）に挿入可能な小径部（２７ａ）が形成され、前記パターン接続用端子（２７）における前記小径部（２７ａ）よりも基端側に、前記挿入孔（３１）の内径よりも大きい外径を有した大径部（２７ｂ）が連続して形成され、
   前記導電ゴム（３３）は、前記パターン接続用端子（２７）の前記小径部（２７ａ）を前記挿入孔（３１）に挿入させると、前記パターン接続用端子（２７）の前記大径部（２７ｂ）によって前記回路基板（１５）側へ押さえられつつ、前記フランジ部（３１ａ）が形成されるように構成されことを特徴とする請求項１に記載の回路基板とコネクタとの接続構造。
3. 回路基板（１５）とコネクタ（１７）とを電気的に接続するための回路基板とコネクタとの接続方法において、
   前記コネクタ（１７）の一部であるパターン接続用端子（２７）の先端側に、粘弾性と導電性を有した樹脂（Ｒ）をコーティングするコーティング工程と；
   前記コーティング工程が終了した後に、前記回路基板（１５）の一部である絶縁基板（１９）に形成した挿入孔（３１）に前記パターン接続用端子（２７）を挿入することにより、前記絶縁基板（１９）に形成した導体パターン（２１）に接触可能なフランジ部（３３ａ）を、前記樹脂（Ｒ）からなる導電ゴム（３３）に形成する挿入工程と；
   を具備してなることを特徴とする回路基板とコネクタとの接続方法。
4. 前記パターン接続用端子（２７）の先端側に、前記挿入孔（３１）に挿入可能な小径部（２７ａ）が形成され、前記パターン接続用端子（２７）における前記小径部（２７ａ）よりも基端側に、前記挿入孔（３１）の内径よりも大きい外径を有した大径部（２７ｂ）が連続して形成されてあって、
   前記コーティング工程は、前記パターン接続用端子（２７）の前記小径部（２７ａ）に前記樹脂（Ｒ）をコーティングする工程であって、
   前記挿入工程は、前記パターン接続用端子（２７）の前記小径部（２７ａ）を前記挿入孔（３１）に挿入することにより、前記パターン端接続用端子（２７）の前記大径部（２７ｂ）によって前記導電ゴム（３３）を前記回路基板（１５）側へ押さえつつ、前記導電ゴム（３３）に前記フランジ部（３３ａ）を形成する工程であることを特徴とする請求項３に記載の回路基板とコネクタとの接続方法。

Images